Charles Babbush, DDS, MScD.
Traducido al castellano por:
Dr. Miguel Ángel Valdez
Delegado de Zona para Centro América y el Caribe.
Academia Internacional de Implantología y Periodoncia.
Existen muchas técnicas y materiales que utilizados para injertos óseos, en áreas donde existen defectos y espacios que deben ser reparados para poder restituir la forma y la función. Existen muchos tipos de materiales de injerto que cumplen esta función en diferentes formas. Los injertos Osteoinductivos contienen proteínas óseas morfogeneticas que pueden estimular el crecimiento óseo a través de la diferenciación de células en osteoblastos. Los injertos Osteoconductivos proveen una matriz para que la regeneración ósea ocurra dentro de la superficie del material de injerto. Los materiales de injerto también pueden ser Osteogenicos, si contienen células capaces de formar hueso, Osteopromotores, si contienen proteínas tales como el Factor de Crecimiento Humano de Transformación ß (TGF- ß) y Factor de Crecimiento derivado de Plaquetas (PDGF) las cuales están involucradas indirectamente en la cascada de cicatrización ósea. 1-4
Los materiales de injerto, usualmente se dividen en 3 grupos:
A pesar de que tradicionalmente los Auto injertos se han considerado el estándar de oro para los materiales de injerto, la morbilidad causada por la invasión de un segundo sitio quirúrgico (sitio donador), ha limitado su uso en cierta medida, en cirugía oral y maxilofacial. Una alternativa muy popular para los auto injertos, es actualmente la Matriz de Hueso Desmineralizado (MHD) usada en forma particulada. MHD es hueso de cadáveres que ha sido procesado para removerle el componente mineral, dejando una matriz de colágeno y varias proteínas del tipo Factores de Crecimiento, las cuales se ha demostrado , que inducen la formación de hueso. 5
Los problemas con la manipulación y la contención de las partículas de MHD han limitado el uso exclusivo de este material. Mantener el material de injerto dentro del sitio de defecto, es de suprema importancia. Cualquier migración de las partículas de MHD del área donde fue colocada, podría comprometer el éxito del injerto, debido a la inadecuada regeneración del defecto y a la potencial formación ectopica de tejido óseo. En cirugía oral y maxilofacial, usualmente se utilizan membranas para contener el material de injerto en el sitio de defecto. Sin embargo, el uso de membranas incrementa, tanto la dificultad técnica quirúrgica como el costo del procedimiento. 6 Para solucionar este problema los materiales de injerto basados en MHD ha desarrollado el uso de un vehículo que mantiene las partículas en su lugar, en el sitio de injerto. 7
Materiales tales como Glicerol, polímeros, geles poliméricos, y colágeno han sido utilizados exitosamente como vehículos para contener las partículas de MHD. 8-10 De todos esos materiales, los geles poliméricos, ofrecen características clínicas únicas. Los polímeros son moléculas versátiles de cadena larga con características materiales variables. Los polímeros pueden variar su estado físico de sólidos a líquidos a geles. Uno de estos vehículos para MHD, el Poloxamero 407, usado en algunos de los materiales de aloinjerto DynaGraft® (GenSci Orthobiologics, Irvine, CA), posee un comportamiento térmico inverso. Este existe como un líquido en temperaturas frías, y como un gel firme a temperatura corporal.
Este comportamiento atípico del Poloxamero 407 ofrece una ventaja en la colocación y contención de la MHD. Cuando se coloca un injerto de Poloxamero/MHD, ya sea en forma de masilla o de gel, directamente en el sitio del defecto, el material se vuelve firme conforme se calienta con la temperatura corporal. El componente del polímero es completamente biocompatible y se reabsorbe en un lapso de 3 a 5 días post-implantación. 4,8,11,12 La MHD en el sitio del defecto, promueve una rápida formación ósea y es completamente reabsorbido de 4 a 6 meses después. 7
En cirugía oral, el DynaGraft® en masilla, ha sido exitosamente utilizado para tratar una gran variedad de defectos.9,13,14 En este estudio, los pacientes que fueron sometidos a cirugía restaurativa para colocación de implantes dentales, fueron tratados con DynaGraft® en masilla, después de extracciones dentales. La respuesta de regeneración fue posteriormente cuantificada histológicamente, usando biopsias cilíndricas obtenidas en el momento de la colocación de los implantes.
El material para aloinjertos DynaGraft® esta disponible en 3 formas de administración:
- Matriz
- Masilla y
- Gel
Todas estas formas, contienen MHD congelada y desecada. La matriz DynaGraft, esta compuesta por MHD y Colágeno procesado para aloinjertos del mismo donador de los gránulos de MHD. La masilla y el gel, están compuestos de Poloxamero 407 de fase inversa, el cual actúa como un vehículo para los gránulos de MHD. Únicamente el material en masilla, fue usado para este estudio prospectivo.
Se creó un grupo al azar de 10 pacientes, quienes requerían extracciones de un único diente, seguido por injerto para aumento de volumen óseo y colocación diferida de un implante dental. El grupo estaba compuesto por 5 mujeres y 5 hombres. El promedio de edad era de 53.2 años. Los sitios de injerto, fueron divididos equitativamente entre mandíbula y maxilar. 5 sitios se localizaban en la zona anterior, y 5 sitios en la zona posterior.
En cada caso, el diente fue extraído y el defecto creado por la extracción, fue injertado inmediatamente con la masilla (figs. 1-4). El tiempo de espera para la segunda intervención varió en un rango de 4 a 21 meses con un promedio de 7.4 meses. Para el paciente numero 10, el periodo de espera para la segunda cirugía, se demoro 21 meses, debido a problemas médicos y a requerimientos de viaje del paciente. Si este dato se eliminara de la estadística, el promedio del periodo de cicatrización seria de 5.3 meses.
La colocación del implante fue programada cuando la evidencia clínica y radiográfica de cada sitio, indicaba que la curación había sido exitosa. En el momento del nuevo abordaje quirúrgico, se utilizaron fresas trefinadoras de 3.5 mm. para obtener un cilindro de hueso en cada sitio injertado (figs.5-8). Posteriormente se prepararon dichos sitios, para recibir implantes dentales, y se colocaron implantes Replace y Replace Select (Nobel Biocare, Yorba Linda, CA) de acuerdo a los protocolos quirúrgicos previamente establecidos 13 (figs. 9 y 10). Después del periodo de osteointegración estándar de 4 meses, todos los implantes fueron restaurados con aparatos protésicos tanto cementados como atornillados (figs. 11 y 12).
Cada cilindro de hueso obtenido, fue colocado inmediatamente en una solución neutralizada al 10% de formalina, y enviado para preparación y evaluación histológica a Skeletech Inc. (Bothell, WA). Las muestras fueron decalcificadas en EDTA neutralizado en TRIS/HCl, pH 7.0, para ser posteriormente procesadas de acuerdo a los procedimientos estándar de laboratorio de fijación en parafina. Cuando se recibieron múltiples segmentos del mismo espécimen, estos fueron fijados por separado, con excepción de los especimenes del paciente #8, los cuales fueron fijados en el mismo bloque. De 1 a 3 secciones histológicas fijadas en parafina fueron preparadas por cada biopsia, y teñidas con Hematoxilina y Eosina. Todas las preparaciones fueron evaluadas con microscopio de luz, buscando contenido óseo (calidad y cantidad) y evidencia de restos del material de injerto, así como también evidencias de cualquier reacción tisular adversa, por ejemplo, presencia de células gigantes por cuerpos extraños, etc. (figs. 13-18)
Las microfotografías de los 10 especimenes fueron analizadas usando un microscopio de baja magnificación (1X y 10X). Las transparencias de 35 mm. fueron rastreadas con un Rastreador de diapositivas Nikon, y los archivos fueron grabados en escala de grises en formato BMP. Estos archivos fueron analizados usando el programa Scion Image Beta 4.02 (Scion Co.). Después de que la instrucción “Densidad de Tajada” fue llevada completada para cada espécimen, los colores del área fueron divididos en áreas óseas y áreas no óseas. Usando el comando Medición, del programa para manejo de imágenes Scion, se midió el área total de tejido, así como también, el área de tejido óseo, y se calculó la relación del área de tejido total / área ósea (Tabla 2). Todos lo análisis se llevaron a cabo usando un ordenador personal con procesador Pentium 333 Mhz. Usando Windows 2000.
El área total de tejido fue calculada, así como también el área ósea. (área ósea/área total); y el porcentaje de hueso presente, fue calculado en cada espécimen (tabla 2). El porcentaje de hueso vario en un rango de 33.1% hasta 91.5%, con una media de 57.5% (+- 11.09%) El paciente #1 tuvo 33.1% de hueso. Este espécimen fue un cilindro horizontal, el cual no permitió una evaluación tan exacta como la que se hizo con los cilindros verticales, los cuales eran mucho más largos (mayor área). Si este cilindro, fuera eliminado de la muestra, la media de área de hueso, excedería el 60%.
Estos hallazgos igualan o exceden los de otros estudios en porcentajes que van del 15 al 25%.11,12,15 En todos los casos, los sitios injertados fueron adecuados para realizar la segunda intervención de colocación de implantes y la carga protésica final, sin perdidas ni complicaciones.
La mayoría de muestras analizadas, contenían fragmentos óseos y agregados de células rojas, usualmente vistas en la periferia de los especimenes. Estos hallazgos se encuentran dentro de límites normales para especimenes de biopsias de hueso, y son el resultado del procedimiento mismo de la biopsia.
Las biopsias tomadas de los pacientes #1 y # 3 (figs. 11 y 12) fueron obtenidas después de un periodo de regeneración mucho mas corto. En ambos casos la masilla de DynaGraft había estado colocada por espacio de aproximadamente 4 meses. Las biopsias estabas formadas por hueso laminar de excelente calidad en toda su extensión. Las superficies de hueso se observaron mayormente inactivas, con apenas unos pocos osteoblastos y osteoclastos visibles en el espécimen. Estos hallazgos eran esperados en un hueso maxilo-mandibular experimentando un recambio normal. No se encontraron signos evidentes de reabsorción patológica. Esto sugiere que el proceso por el cual la masilla DynaGraft es reemplazada por hueso, se completo en estos pacientes después de solo 4 meses.
En comparación, un hueso con menor grado de maduración fue encontrado además del hueso laminar, en las muestras tomadas de los pacientes 4, 5 y 8, en los cuales la masilla estuvo en posición por aproximadamente 5 meses. Los especimenes tomados a los seis meses, es decir de los pacientes # 2 y # 9 (figs.15 y 16) a los once meses (paciente # 6) y veintiún meses (paciente # 10), mostraron resultados similares. El espécimen tomado del paciente # 2, mostró alguna actividad de osteoblastos pero ningún osteoclasto.
Estos resultados indican que la masilla fue reemplazada por hueso en todas estas mediciones de tiempo, y que el proceso de remodelación fue mayormente completado. Sin embargo, la calidad del hueso neoformado, parecía tener algunas diferencias entre los pacientes. Tres especimenes, mostraron hueso laminar totalmente maduro, también contenían en alguna cantidad hueso trabecular inmaduro. Un ejemplo de esto, puede observarse en las figuras 11 y 12. En este espécimen tomado del paciente #7 a los siete meses, se observó que en su mayoría estaba compuesto por hueso trabecular, en comparación con otros especimenes. (figs. 15 y 16), a pesar de que la ausencia de osteoclastos y la presencia de osteoblastos inactivos, indicaban que la remodelación, no se estaba llevando a cabo.
La variabilidad entre las estructuras óseas observadas, podría ser una función del tamaño del injerto, la morfología del sitio injertado, y la forma en la cual fue tomada la muestra. Además, por lo menos uno de los cilindros fue tomado de forma superficial (horizontalmente) debido a la posición en que debía ubicarse el implante en el sitio de la toma de biopsia (paciente #1). Por lo tanto, no nos es posible determinar con estos datos, si las diferencias en la remodelación ósea son el resultado de diferencias en los pacientes, o en los sitios de injerto, o una combinación de ambos. No obstante, el hecho de que el hueso estuviera mayormente en estado quiescente (inactivo metabolicamente), en todas las muestras, indica que la calidad de hueso presente en cada sitio, en cada uno de los tiempos examinados, fue apropiado para los requerimientos de carga de los implantes subsecuentemente colocados.
Algunas veces fue difícil, diferenciar masilla residual de fragmentos óseos generados por el proceso de biopsia, en las secciones decalcificadas en parafina. Esto fue debido a que tanto las partículas de masilla y los fragmentos de hueso generados por la biopsia, no contienen muchas lagunas celulares, y además, por las características del proceso de fijación en parafina es imposible determinar las diferencias en el grado de calcificación, por lo tanto, la cantidad de partículas de MHD, pudieron haberse sobreestimado. A pesar de esto, muy pocas partículas residuales de MHD, fueron vistas en los especimenes. Esto indica que el reemplazo de la masilla DynaGraft por hueso, fue completado en su mayoría, en un lapso tan corto como 4 meses post-operatorios, observando ocasionalmente tan solo algunas partículas de material sin incorporarse. Basados en estos datos, aun no esta claro porque, ocasionalmente algunas partículas de MHD, siguen estando presentes, después de prolongados periodos de tiempo. Sin embargo, cuando esto sucede, el material residual es bien tolerado y no induce ningún efecto patológico adverso.
Los resultados de este estudio indican que el uso de la masilla de matriz de hueso desmineralizado para aumentar el volumen óseo, ya sea en maxilar o mandíbula, resultan en reemplazo del material de injerto por hueso en periodos de tiempo tan cortos como 4 meses, y por lo tanto permitiendo la colocación de implantes y la subsiguiente reconstrucción protésica. (figs. 19-24).
El autor agradece a Tsutomu Nombra, DDS, PhD, Profesor auxiliar, Primer departamento de Cirugía Oral y Maxilofacial, Escuela Dental, Universidad de Niigata, Niigata Japón, por el análisis Histomorfométrico de los cilindros óseos.
El autor de este estudio, tiene intereses financieros en Gensci Inc. Cuyo producto DynaGraft en Masilla se menciona en este artículo