SEGUIMIENTO CLÍNICO A CINCO AÑOS DE REGENERACIÓN ÓSEA CON BIOCERÁMICA DE CaP

Clemencia Rodríguez1, Alain Jean2, Sylvia Mitja3 y Guy Daculsi2,4,a

1Facultad de Odontología de Bogotá, Universidad Nacional de Colombia, Colombia

2Universidad de Nantes, ERT 1051, Facultad de Odontología, Francia

3Biomatlante SAS, Vigneux de Bretagne, Francia

4INSERM CIC, Hospital de Burdeos, Francia
aguy.daculsi@univ-nantes.fr

PALABRAS CLAVE

Fosfato cálcico bifásico, seguimiento clínico, regeneración ósea, rellenado dental

SUMARIO

Para solucionar el uso de autoinjertos en implantación dental, es importante prevenir la pérdida ósea posterior a la extracción dental o restaurar el nivel óseo alveolar posterior a la ocurrencia de enfermedades patológicas, El fosfato cálcico bifásico (BCP), mezcla de HA y ß-TCP, ha demostrado su desempeño en aplicaciones ortopédicas, a pesar de que pocos estudios han sido reportados en el área odontológica. Reportamos un seguimiento clínico de 5 años sobre la regeneración ósea posterior a un rellenado de raíz dental inmediato. MBCP 60/40 y MBCP 20/80 son una mezcla íntima de CaP bifásico entre HA/TCP 60/40 y 20/80; con macroporosidad y microporosidad interconectadas. Cuarenta casos han sido distribuidos en dos grupos para rellenado de cavidades alveolares. Siete casos sin rellenado se emplearon como control. Se tomaron imágenes de rayos X a los 0, 3, 6 y 12 meses, y seguimiento a los 5 años para algunos pacientes. En todos los 40 casos, la radio-opacidad del área de implantación se reduce con el tiempo, indicando una reabsorción y crecimiento interno óseo a expensas de las dos biocerámicas. No se presentó diferencia alguna en la cinética de reabsorción en rayos X. Después de un año, el área de implantación asemeja al tejido óseo fisiológico y se mantiene con el tiempo. El hueso recién formado se preserva en un plazo de 5 años, contrario a los casos de control (sin rellenado) en el que se observó una reducción de 2 a 5 mm. Este estudio demostró que el rellenado inmediato de cavidades alveolares posterior a una extracción dental es un método preventivo para la reabsorción del tejido óseo mandibular. A largo plazo (un año) se demostró la reabsorción y el crecimiento interno óseo en fosfato cálcico bifásico micromacroporoso con dos diferentes proporciones de HA/TCP.

INTRODUCCIÓN

Entre los materiales disponibles utilizados para la reconstrucción ósea pre-implantes, el tejido óseo autólogo actualmente es el estándar de referencia, ya que es una fuente de matriz ósea, células y moléculas moduladoras del crecimiento [1]. No obstante, se requiere una cirugía de segunda región para cultivar el material óseo, lo cual complica la operación inicial. Para superar los límites de autoinjerto, muchos biomateriales de sustitución han sido desarrollados. Los materiales de origen humano y animal tienen las desventajas de suministro limitado y el riesgo potencial de contaminación cruzada. [2,3]. Como consecuencia, se desarrollaron los productos sintéticos [4]. El fosfato cálcico generalmente bifásico (BCP), una mezcla íntima de hidroxiapatita (HA) y fosfato B-tricálcico (ß-TCP) 5 o B-TCP puro, fue propuesto en el ámbito odontológico como referencia para materiales sintéticos. BCP ofrece un amplio potencial para la construcción ósea, ya que cuenta con una composición química cercana a las apatitas óseas biológicas.

El fosfato cálcico bifásico ya ha demostrado su eficiencia como material de sustitución ósea en distintas aplicaciones clínicas humanas 6-11]. No obstante, apenas se tienen pocos datos clínicos publicados sobre seguimiento a largo plazo. El xenoinjerto, como BioOss® derivado de hueso bovino fue utilizado ampliamente en aplicaciones odontológicas, a pesar de su material de origen animal. BCP ofrece el potencial de reconstrucción ósea, ya que cuenta con una composición química cercana a las apatitas de tejido óseo biológico. El concepto de mezcla de HA y ß-TCP (BCP) con una proporción distinta de HA/ßTCP, demostró la bioactividad de estos compuestos cerámicos. Subsecuentemente, los estudios enfocados en BCP conllevaron un incremento significativo en la manufactura y el uso de BCP como materiales de sustitución ósea para aplicaciones dentales y ortopédicas y para la matriz de ingeniería de tejido.

El objetivo del presente estudio fue el evaluar el MBCP® con dos distintas proporciones de HA/ TCP (40/60 y 20/80) en odontología. En seguimiento clínico a cinco años, se reportó regeneración ósea con rellenado inmediato de cavidad dental.

Materiales y Métodos

MBCP® 60/40 y MBCP 20/80 son una mezcla de nanoescala bifásica de CaP de HA/TCP 60/40 y 20/80; con macroporosidad y microporosidad interconectada similar (porosidad total del 70% con 75% de macroporos de 300 a 600µm y 25%.de microporos.

Se otorgó seguimiento a los cuarenta casos de 27 pacientes posterior a la extracción dental e inmediato relleno de cavidad. Se seleccionó a nueve pacientes masculinos y 18 femeninos con un rango de edad de 24 a 60 años. Los cuarenta casos fueron divididos en 2 grupos, uno para rellenado alveolar y el otro de control. Siete casos no fueron rellenados y seleccionados como control posterior a la extracción quirúrgica. Posterior a la preparación de mucosa, las cavidades fueron rellenadas con gránulos de 0.5 a 1 mm mezclados con sangre. Rayos X a 0, 3, 6 y 12 meses y de 3 a 5 años.

Se realizaron diez biopsias previo a la implantación y se procesaron para verificar la histomorfometría y micro CT. En seguida, bajo anestesia local, se realizaron biopsias utilizando un trocar cilíndrico e irrigación, 3 mm de diámetro, y se cultivaron biopsias óseas. Las biopsias fueron fijadas en una solución de formalina, desidratadas con alcohol graduado y se incrustaron en GMMA para la realización de análisis histológicos. Previo a l proceso de seccionamiento utilizando sierra de diamante y un microtomo de tejido duro, se analizaron los bloqus con microCT (Skyscann 1072). En secciones más espesas (100µm), se utilizaron observaciones de SEM utilizando un microscopio electrónico de retrodispersión, en combinación con un análisis de imagenología para evaluar el crecimiento interno óseo y la reabsorción de biocerámica. Se realizó una microscopía óptica en secciones de 7 de grosor (tinción pentacrómica Movat) y microscopía óptica polarizada en sección con un grosor de 100µm sin tinción.

RESULTADOS

Para todos los 40 casos, la radio-opacidad del área de implantación redujo el tiempo, indicando la reabsorción y el crecimiento interno del hueso a expensas de las dos biocerámicas. No se observó diferencia estadística alguna en la cinética de reabsorción en rayos X entre las dos proporciones de BCP. Después de un año, el área de implantación se asemeja al tejido óseo fisiológico y se mantuvo con el tiempo. La altura del nivel de regeneración ósea ha sido la misma después de 5 años. El hueso recién formado se preserva de forma contraria a los casos de control (sin rellenado) reducidos de 2 a 5 mm. En microscopía óptica, se observó crecimiento interno óseo en todas las biopsias. Se observó trabeculado óseo en ambas muestras entre los gránulos residuales y se notó una osteoconducción considerable en contacto cercano con los gránulos (fig. 2). Se observó una alta desviación estándar para la reabsorción y crecimiento interno óseo en el MBCP 20/80, algunas muestras fueron totalmente reabsorbidas después de 31 meses. Otras revelaron gránulos residuales como MBCP 60/40 (Fig. 2 b y c). No obstante, se midió una mayor reabsorción a tiempo con una diferencia significativa para MBCP 20/80 cuando se comparó el tiempo de implantación y los gránulos residuales.

La densidad de los gránulos se redujo a tiempo posterior a la implantación, traduciéndose en cambios en el contenido mineral (reabsorción de iones de CA y Fosfato y precipitación de apatita biológica. Este fenómeno fue ampliamente reconocido y publicado para el fosfato cálcico bifásico [12,13]. En todas las muestras se observaron pocas muestras de hueso reticulado; el hueso recién formado se observa bien mineralizado y esencialmente con una arquitectura laminar. Se observó evidencia de remodelación ósea en todas las muestras. Los gránulos aún no reabsorbidos de ambas proporciones de MBCP HA/TCP fueron completamente cubiertos por hueso laminar, y los macroporos fueron rellenados con hueso estructurado.

La microtomografía computarizada confirma el crecimiento interno óseo y la arquitectura ósea a expensas de la biocerámica residual. Adicionalmente, la densidad de los gránulos parece menor posterior a la implantación (fig 3A y B). Se realizó un análisis cuantitativo del hueso recién formado y cerámica residual mediante microtomografía computarizada. La Tabla 1 muestra un resumen de los datos y porcentajes relacionados con el volumen ocupado:

La cinética de reabsorción entre las 2 biocerámicas fue significativa, no para crecimiento interno óseo y contenido de médula ósea. La histología reportó osteoclastos activos en ambos gránulos de BCP, con hueso más organizado en la parte profunda del implante en comparación con la parte inferior más cercana al tejido suave y la mucosa.

DISCUSIÓN

Después de 4.5 años, el promedio de tiempo de implantación, la reabsorción del MBCP 60/40 fue de 78% r y 87% para 20/80 (diferencia no significativa) y el crecimiento interno óseo, de 38% y 32%, respectivamente. Si se observó una ligera diferencia sobre la reabsorción y el crecimiento interno óseo entre los dos tipos de BCP, no se puede reportar diferencia estadística alguna tanto para reabsorción y crecimiento interno óseo. La reabsorción de biocerámica (no limitada a fosfato cálcico, sino a todos los materiales osteogénicos/ osteoconductivos) se realizará cuando la superficie sea accesible a macrófagos y/u osteoclastos.

Posterior al crecimiento interno óseo, particularmente para biocerámica altamente osteogénica/osteoconductiva, la superficie y los macroporos son protegidos por el hueso recién formado. La reabsorción de la biocerámica se obtendrá solo con la reabsorción secundaria debido al remodelado óseo de la formación inicial del hueso. El remodelado óseo fue distinto de un paciente a otro, ya que depende del género y edad, más aún de la resistencia mecánica aplicada al hueso. La fisiopatología ósea explica la cinética del crecimiento interno óseo y la reabsorción de biocerámica. El mayor porcentaje de reabsorción de cerámica fue obtenido en los primeros meses de implantación. Posteriormente, el proceso fue más lento. A pesar de la implantación a largo plazo, continúan siendo gránulos de biocerámica, lo que podría verse explicado por la fisiopatología ósea (remodelación ósea), misma que fue preservada por cerámica altamente osteogénica.

En complemento, el cambio en densidad de los gránulos observados en microscopía y microtomografía computarizada indica una disolución de CaP a nivel cristalizado y cambios en el contenido mineral mediante la formación de apatito biológico 13. Las diferencias en el crecimiento interno óseo entre las dos clases de MBCP no son significativas, a pesar de la mayor tasa de reabsorción del MBCP 20/80. La mayor tasa de reabsorción se debió al mayor contenido de b-TCP más soluble que HA. Con este estudio, no podemos concluir la diferencia en eficiencia clínica de MBCP con distintas proporciones.

Se tiene establecido que TCP puro como RTR®, por ejemplo, cuentan cuna mayor reabsorción con el tiempo. No obstante, la arquitectura del hueso recién formado fue distinta, debido a diferencias en el crecimiento interno óseo a expensas de los gránulos y del proceso de osteoconducción. Para xenoinjertos como BioOss, no se registró crecimiento interno alguno confirmado, previo reporte comparando fosfato cálcico sintético y dichos sustitutos óseos [14]. La estrategia para reconstrucción ósea deberá tomar en cuenta un lado de la reabsorción cinética de biocerámica y el crecimiento interno óseo simultáneo a expensas de los implantes y, por otra parte, hueso regenerado modelado, incluyendo gránulos no reabsorbidos residuales capaces de soportar presión debido a la implantación dental.

CONCLUSIÓN

El relleno inmediato de la cavidad alveolar posterior a la extracción dental es un método preventivo para la reabsorción ósea alveolar. A largo plazo (otro año), se demostró la reabsorción y crecimiento óseo tanto para fosfato cálcico bifásico micro y macroporoso con dos distintas proporciones de HA/TCP (40% – 60% y 20% a 80%). Estos datos confirman la capacidad reabsorbible a tiempo de MBCP y el efecto de armazón del contenido de HA y las altas propiedades osteoconductivas. Estas dos propiedades involucraron un balance de reabsorción y crecimiento óseo a expensas de la biocerámica micromacroporosa.

AGRADECIMIENTO

Agradecemos a Françoise Moreau y a Sophie Sourice por su asistencia técnica y a Monika Gottlob por la revisión de textos. Este trabajo fue auspiciado por ERT 1051 de la Universidad de Nantes.

REFERENCIAS

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Materiales Clave de Ingeniería Vols. 361-363 (2008) págs. 1339-1342, en línea en http://www.scientific.net. © (2008) Trans Tech Publications, Suiza Disponible en línea desde 2007/11/20