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Biomateriais Aplicados a Implantodontia

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de Carvalho PSP ã Rosa AL ã Bassi APF ã Pereira LAVD Biomateriais aplicados a Implantodontia Biomaterials applied to Implantology Paulo Sérgio Perri de Carvalho* Adalberto Luiz Rosa** Ana Paula Farnezi Bassi*** Luis Antonio Violin Dias Pereira**** RESUMO O meio pelo qual existe uma cooperação aceitável entre o desenvolvimento e sustentação de tecidos, promovida pela ação mútua de cooperação entre biomaterial e tecidos, tem sido o motivo da atenção da ciência em relação aos biomateriais por mu
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  56 Biomateriais aplicados a Implantodontia Biomaterials applied to Implantology  Paulo Sérgio Perri de Carvalho*  Adalberto Luiz Rosa**  Ana Paula Farnezi Bassi*** Luis Antonio Violin Dias Pereira**** * Professor titular do Departamento de Cirurgia e Clínica Integrada - Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho - Unesp/Araçatuba; Professor titular do Departamento de Estomatologia - Universidade de São Paulo/Bauru.** Professor titular do Departamento de Cirurgia e Traumatologia Bucomaxilofacial e Periodontia - Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto da Uni-versidade de São Paulo.*** Professora doutora de Cirurgia e Traumatologia Bucomaxilofacial - Fundação Educacional de Santa Fé do Sul.**** Professor associado do Departamento de Histologia e Embriologia do Instituto de Biologia - Universidade Estadual de Campinas - Unicamp. RESUMO O meio pelo qual existe uma cooperação aceitável entre o desenvolvimento e sus-tentação de tecidos, promovida pela ação mútua de cooperação entre biomateriale tecidos, tem sido o motivo da atenção da ciência em relação aos biomateriais por muitos anos, e a base do tema da biocompatibilidade. Existem muitas maneiraspelas quais os materiais e tecidos podem ser postos em contato, de tal forma queesta coexistência pode estar comprometida, e na busca de biomateriais, que sãocapazes de fornecer para o melhor desempenho em dispositivos foi baseada no en-tendimento de todas as interações fenômenos dentro de biocompatibilidade. Nestetrabalho, os autores citam as propriedades dos biomateriais a serem utilizados emImplantodontia, como também suas indicações clínicas. Unitermos - Biomateriais; Biocompatibilidade; Osteocondução; Osteoindução;Osteogênese. ABSTRACT   There are many ways in which materials and tissues can be brought into contact such that this co-existence may be compromised, and the search for biomaterials that are able to provide for the best performance in devices has been based uponthe understanding of all interactions within biocompatibility phenomena. In this  paper, the authors related the biomaterials properties applied in Implantology and their clinical indications. Key Words  -   Biomaterials; Biocompatibility; Osteoconduction; Osteoinduction;Osteogenesis. de Carvalho PSP ã Rosa AL ã Bassi APF ã Pereira LAVD REVISTA IMPLANTNEWS 2010;7 (3a-PBA):56-65  57 Caderno Científico Trabalho de Pesquisa Introdução  A humanidade, desde épocas remotas, tem procuradomaneiras de substituir tecidos vivos, quer seja porqueestes são perdidos ou estão doentes, utilizando comosubstitutos substâncias sintéticas ou naturais, as quais,mais recentemente, têm sido genericamente chamadasde biomateriais. Verificando o histórico dos biomateriais na área médico-odontológica, inúmeras pesquisas têm sido realizadas naprocura por substâncias naturais ou sintéticas que possamsubstituir tecidos corpóreos, moles ou duros, perdidos. Anti-gos registros nos mostram a utilização de substâncias, comomarfim, osso seco, ouro, fio de ouro, ligas de prata, entreoutros materiais. A partir de 1800 observa-se o emprego decompostos sintéticos para substituição óssea, quando pes-quisadores preconizaram a utilização do sulfato de cálcioem defeitos ósseos. Atualmente, graças ao grande desenvolvimento tecno-lógico dos biomateriais, associado ao avanço dos conheci-mentos acerca da biologia do tecido ósseo, tornou-se possívelinfluenciar seletivamente a formação óssea controlando aqualidade e a quantidade de osso no interior das estruturasbucais. Contudo, a pesquisa do material de implante idealpara substituição do enxerto ósseo autógeno, o melhor subs-tituto ósseo, ainda persiste como um dos maiores desafiosda Odontologia moderna.Existe no mercado uma grande variedade de bioma-teriais, sintéticos ou biológicos, com tamanhos variáveisde partículas e principalmente classificados quanto ao seumodo de ação: osteocondução, osteoindução ou osteogê-nese 1 .Na Implantodontia, estes biomateriais deverão ser utilizados como terapia complementar a instalação dosimplantes. No entanto, é interessante conhecer o potencialbiológico de cada material para indicá-los nas diversassituações clínicas. 1. Conceito de biocompatibilidade Em 2008, com o objetivo de unificar e ampliar osconceitos de biocompatibilidade, foi proposto o seguinteconceito: biocompatibilidade é a habilidade de um bioma-terial desempenhar sua função desejada em relação a umaterapia médica, sem induzir qualquer efeito local ou sistê-mico indesejável ao beneficiário da terapia; mas, gerandoas respostas celulares e teciduais mais benéficas naquelasituação específica e otimizando as respostas clinicamenterelevantes daquela terapia 2 . Assim, um fio de sutura do tipo nylon que é utilizadopara aproximar as bordas de uma ferida operatória superfi-cial é biocompatível porque ele atua com um determinadofim e, mesmo sem ser incorporado pelo organismo, nãoprovoca injúrias e nem é tóxico para o organismo. Da mesmaforma, será biocompatível um material que é introduzidoem uma cavidade óssea e que, após o reparo ósseo, fica in-corporado ao osso neoformado. Já algumas ligas metálicas,por exemplo, cromo-cobalto-molibdênio ou ligas de ouro,quando utilizadas como material de implante endósseo,apresentam após um período de reparo uma cápsula detecido conjuntivo ao seu redor, o que mostra que estes ma-teriais metálicos não são biocompatíveis para a finalidadea qual foram utilizados. A biocompatibilidade é uma propriedade que os mate-riais devem apresentar para que eles possam ser utilizadosem um sistema biológico, sem provocar reações adversase nem impeçam a diferenciação tecidual característica dolocal da implantação.Entre as reações adversas, que podem ser identifi-cadas clinicamente com os biomateriais, estão a respostainflamatória aguda e crônica e resposta imune. A respostainflamatória aguda é o processo que se inicia após uma injúriasubletal aos tecidos ou por reações imunológicas específi-cas, sendo caracterizada por alterações da permeabilidadevascular, permitindo o acúmulo local de líquido (edema),fibrina, leucócitos, especialmente neutrófilos e hemácias.Clinicamente a inflamação aguda é caracterizada pelossinais tradicionais de tumor, calor, rubor, dor e perda par-cial da função. A inflamação aguda pode evoluir de quatromaneiras diferentes:1. Regeneração, quando o tecido lesado é substituído pelomesmo tipo de tecido.2. Cicatrização, quando há destruição tecidual e substitui-ção por tecido fibroso.3. Formação de abscesso, que se caracteriza pela instalaçãode agentes piogênicos.4. Progressão para a inflamação crônica 3 . A inflamaçãocrônica ocorre habitualmente quando o agente causador da lesão é inerte, insolúvel ou muito pouco agressivo.Histologicamente este processo é caracterizado peloaumento da formação vascular, migração e proliferaçãode linfócitos, macrófagos, células gigantes e fibroblastoscom consequente aumento das fibras de colágeno no lo-cal. Clinicamente, a inflamação crônica é caracterizadapela ausência, ou pouca evidência, dos sinais clássicosdo processo inflamatório. Uma das possíveis evoluçõesda inflamação crônica é a reação de corpo estranho, aqual é caracterizada pelo encapsulamento ou expulsãode uma matéria morta que foi implantada no organismo,mas que é muito grande para ser fagocitada 3 . A resposta imune constitui-se em uma complexa sériede interações celulares ativada pela entrada no organismode material antigênico; isto é, aquele capaz de elicitar umaresposta com ativação de linfócitos de memória e/ou pro-dução de anticorpos. REVISTA IMPLANTNEWS 2010;7 (3a-PBA):56-65  58 de Carvalho PSP ã Rosa AL ã Bassi APF ã Pereira LAVD 2. Biomateriais Biomaterial é qualquer substância construída de talforma que, sozinha ou como parte de um sistema comple-xo, é usada para dirigir, pelo controle de interações comcomponentes de um sistema vivo, o curso de um procedi-mento diagnóstico ou terapêutico, quer seja em humanosou animais 2 . Já o termo material odontológico é definido como sendouma substância usada tanto direta como indiretamente eque se aplica na prótese ou restauração para o tratamentoodontológico. Incluem todos os materiais utilizados nasespecialidades de aplicação clínica pelo profissional ou por técnicos de laboratório. Todossão classificados como materiaisodontológicos, sendo considera-do um subitem dos biomateriais.Em Implantodontia, o ter-mo substituto ósseo é utilizadorotineiramente para nominar biomateriais que são utiliza-dos em diversas situações, taiscomo: para o preenchimento dedefeitos ósseos, alvéolos pós-exodontia, espaços “vazios”entre os implantes osseointegra-dos instalados imediatamente e as paredes alveolares do ter-ço cervical, para preenchimento do seio maxilar. Exemplosde biomateriais são o osso liofilizado desmineralizado, ossoanorgânico e vidro bioativo. No entanto, deve-se ressaltar que estes biomateriais devem ter indicações precisas e nãose deve exigir deles uma demanda biológica irreal como,por exemplo, a neoformação óssea a partir deles. Sabe-seque a neoformação óssea é um processo biológico que acon-tece, unicamente, a expensas da atividade osteoblástica e aqualidade do tecido ósseo neoformado quando da presençadestes biomateriais, chamados de substitutos ósseos não éigual para todos e depende: (1) do material; (2) sua srcem;(3) das condições clínicas do local receptor; (4) do domíniodas indicações e da técnica cirúrgica.Os biomateriais devem possuir as seguintes proprie-dades:1. Não induzir a formação de trombos como resultado docontato entre o sangue e o biomaterial.2. Não induzir resposta imunológica adversa.3. Não ser tóxico.4. Não ser carcinogênico.5. Não perturbar o fluxo sanguíneo.6. Não produzir resposta inflamatória aguda ou crônica queimpeça a diferenciação própria dos tecidos adjacentes. 3. Conceitos de implante, enxerto e transplante Implante é o termo utilizado para definir qualquer dis-positivo médico constituído por um ou mais biomateriais queé colocado no corpo, sepultado parcial ou totalmente abaixodo epitélio, onde a intenção é deixá-lo por um significativoperíodo de tempo. É considerado implante todo biomaterialque não apresenta células vivas. Exemplo: hidroxiapatita,osso mineralizado ou desmineralizado, vidro bioativo, im-plante osseointegrado etc.Enxerto é uma peça de tecido que é transferida deum local doador para um local receptor com o objetivo dereconstruir o local receptor. Este tecido pode ou não receber tratamento durante a transferência. Implica na presença detecido com vitalidade que foi obtido e utilizado no mesmotempo cirúrgico. Exemplo: enxerto gengival livre, enxerto detecido conjuntivo, enxerto ósseoautógeno em forma de partículaou em bloco. Já o termo transplante seaplica a uma estrutura completa,tal como um órgão, que é trans-ferido de um local para outro oude uma pessoa para outra comobjetivo de restabelecer umafunção. Exemplo: transplantedental. 4. Classificação dos bioma-teriais utilizados em ImplantodontiaI. Quanto a srcem  A. Autógeno ou autólogo: obtido de áreas doadoras do pró-prio indivíduo.B. Homógeno ou homólogo: obtido de indivíduos de espéciesemelhante ao receptor  4 .C. Heterógeno ou xenógeno: obtido de indivíduos de espé-cies diferentes do receptor, sendo mais comumente obti-dos de bovinos e, eventualmente, de suínos ou caprinos 5 .D. Sintético ou aloplástico: podem ser metálicos, cerâmicosou plásticos. Estes materiais sintéticos são denominadoscomo materiais de implante. Entretanto, estes implantes,em sua maioria, desempenham um papel fundamental nopreenchimento dos espaços apresentados pelos defeitosósseos, sem haver uma incorporação fisiológica. II. Quanto a reação biológica  A. Biotolerado: material caracterizado pela presença de te-cido conjuntivo fibroso entre o implante e o tecido ósseo.B. Bioinerte: material caracterizado por uma neoformaçãoóssea de contato (não há reação entre o leito e o implante).C. Bioativo: material caracterizado por induzir uma reaçãofisico-química entre o implante e o osso. É o resultado deuma adaptação química e microestrutural com o tecidoósseo. III. Quanto a característica física  A. Anorgânico, inorgânico ou mineralizado: por meio de pro-cesso químico, os componentes orgânicos são removidos Enxerto é uma peça de tecido que étransferida de um local doador paraum local receptor com o objetivode reconstruir o local receptor.Este tecido pode ou não receber tratamento durante a transferência. REVISTA IMPLANTNEWS 2010;7 (3a-PBA):56-65  59 Caderno Científico Trabalho de Pesquisa e a matriz inorgânica é preparada na forma de grânuloscom dimensões variadas 6 .B. Desmineralizado: por meio de processo químico, oscomponentes inorgânicos e celulares são removidospermanecendo os componentes da matriz extracelular,podendo ou não incluir as BMPs 7-8 .C. Fresco: o material é obtido e utilizado sem nenhum tipode processamento. IV. Quanto a propriedade biológica  A. Osteocondutor: refere-se à capacidade do biomaterial emconduzir o desenvolvimento de novo tecido ósseo atravésde sua matriz de suporte (arcabouço).Assim, os materiais osteocondutores são biocompatíveise formam um arcabouço para deposição e proliferaçãocelular com atividade osteoblástica. Se um materialosteocondutor for inserido em um local ectópico (nãoósseo), ele não estimula neoformação óssea; pelo contrá-rio, os materiais permanecem relativamente inalteradosencapsulados ou reabsorvem. Os materiais osteocon-dutores mais comuns usados na Implantodontia são osaloplásticos e os heterógenos.B. Osteoindutor: o processo de osteoindução é o processopelo qual a osteogênese é induzida e envolve a formaçãode novo osso a partir do recrutamento de células imatu-ras e sua diferenciação em células osteoprogenitoras 9 .Os materiais homógenos e os autógenos são os agentesosteoindutores mais usados em Implantodontia. O ossoliofilizado desmineralizado apresenta diferenças nopotencial de osteoindução conforme o método de obten-ção, tempo de retirada do osso após morte do doador,temperatura de armazenamento, tamanho de partícula eidade do doador  10-11 . No entanto, mais recentemente temsido questionada a função osteoindutora da maioria dossubstitutos ósseos 12 .Foi realizado um estudo da ação osteoindutora do ossoautógeno na forma de partícula e em bloco. Implantouas duas formas de material subcutâneo de ratos e obtevea osteoindução nas duas apresentações (partícula e embloco) no tempo de 45 dias 12 .C. Osteogênico: a osteogênese é o processo pelo qual ascélulas ósseas vivas e remanescentes no enxerto mantêma capacidade de formar matriz óssea.O enxerto ósseo autógeno apresenta as atividades deosteogênese, osteoindução, osteocondução e osteopro-moção. Sugere que a atividade osteogenética destascélulas tenha a duração de quatro semanas (Fase I). Já asua atividade osteoindutora pela liberação das proteínasósseas morfogenéticas (BMP) permanece entre duassemanas e seis meses com o pico em seis meses (FaseII); enquanto a atividade osteocondutora é mantida por meio de sua matriz inorgânica (Fase III) e a atividadeosteopromotora quando a cortical, nos casos dos blocosósseos atuaria como membrana (Fase IV) 13 .O osso autógeno pode ser utilizado na forma de blocos(para aumentos horizontais e verticais de rebordo) e naforma de partículas (para preenchimento de cavidades oudefeitos ósseos). As partículas podem ser obtidas por par-ticulação dos blocos ósseos (por meio dos particuladoresde osso), raspa de osso (obtidas por meio dos raspadoresósseos) e macerado (obtido pelos coletores de osso utili-zados nas pontas de aspiração).O que diferencia as partículas são a sua dimensão e aqualidade do mecanismo de neoformação óssea, sendoque a melhor é a particulada por meio dos particuladores,sendo que, tanto a raspa de osso 14 como o osso macerado 15  apresentem qualidades biológicas.D. Osteopromotor: é caracterizado pelo uso de meios físicos(membranas ou barreiras) que promovem o isolamentoanatômico de um local permitindo a seleção e proliferaçãode um grupo de células, predominantemente, osteoblas-tos nos casos de leito ósseo, a partir do leito receptor, esimultaneamente impedem a ação de fatores concorrentesinibitórios ao processo de regeneração. Nesta técnica éimpreterível que exista um espaço biológico entre a bar-reira ou membrana e o defeito ósseo. A regeneração ósseaguiada é a técnica que usa a osteopromoção como prin-cípio biológico. Está indicada para a regeneração ósseaem alvéolos frescos; defeitos ósseos que tenham paredesósseas remanescentes; para promover a neoformação ós-sea ao redor de implantes instalados imediatamente apósa exodontia; para corrigir perda óssea (peri-implantar)que ocorreram após a osseointegração 16 .  V. Indicações para o uso dos biomateriais  A. Manutenção do volume alveolar após exodontiaEm Implantodontia, a preocupação do profissional no atoda exodontia, é avaliar a possibilidade de instalar implan-tes imediatos e, com isto, evitar a perda óssea em volumedo alvéolo. No entanto, é de conhecimento corrente queo implante, para ter previsibilidade de sucesso, deveter estabilidade inicial que é conferida pela quantidadee qualidade óssea na região associadas ao desenho doimplante.Quando não é possível instalar implantes imediatamenteapós a exodontia, o processo alveolar, dependendo daespessura da tábua óssea vestibular ao final do processode remodelação óssea, pode apresentar depressão nasuperfície vestibular, o que implicaria na necessidadede enxertos ósseos autógenos em bloco. Em um estudorealizado em 1967 foi observado que na maxila anterior há perda de 25% de volume ósseo no primeiro ano e de40 a 60% de espessura até o terceiro ano pós exodontia 17 . Já na região posterior, há perda óssea alveolar de 50%no mesmo período; no entanto, deve-se considerar queo volume inicial da maxila posterior é duas vezes maior  REVISTA IMPLANTNEWS 2010;7 (3a-PBA):56-65
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