Contribuição
ao estudo da cirurgia
pré-protética: enxertos ósseos
*Capitão-
Tenente (CD) Helcio Ganda Lira
RESUMO
A
conservação de rebordos alveolares edêntulos após a perda de dentes e/ou após
os seus aumentos através de enxertos ósseos em áreas edêntulas deficientes têm
sido um problema clínico consistente por muitos anos.
De acordo com a revisão da literatura,
a natureza do problema é descrita discutindo o que se conhece, considerando
o reparo do osso alveolar a sua regeneração através de componentes osteoindutores.
Os estudos mostram que a formação
de novo osso e especificamente a osteoindução não são fenômenos recentes. Os
componentes celulares e bioquímicos de indução óssea têm sido investigados por
muitos pesquisadores. Eles identificaram a proteína morfo-genética e a osteogenina
como os principais fatores de influência na osteoindução.
O significado clínico destas investigações
permitiu melhorar e refinar os princípios e as técnicas de enxertos ósseos para
o uso em cirurgia pré-protética.
ABSTRACT
Maintainance of edentulous alveolar
ridges after loss of teeth and/or after bone graft augmentation of deficient
edentulous areas has been a consistent clinical problem for many years.
According to the literature review,
the nature of the problem is desbride, discussing what is known concerning alveolar
bone repair and regeneration by osteoinductive components.
The studies show that the formation
of new bone and specifically osteoinduction are not new phenomena. The cellular
and biochemical components of bone induction have been investigated by many
researchers. They have identified BMP and osteogenin as a major factors influencing
bone induction.
The clinical significance of these
investigations has allowed to improve and refine the bone-graftings principIes
and techniques for use to the preprosthetic surgery .
INTRODUÇÃO
Evolução
Desde a época de Hipócrates na antiga
Grécia, o osso foi reconhecido por ter considerável potencial para regeneração
e reparo. Enxertos ósseos já eram usados nas mais diversas formas de reparo,
tais como fraturas, artroses, preenchimento de defeitos causados por lesões
císticas e substituição de algumas deformidades no esqueleto oriundas de perdas
traumáticas ou ablação por tumor. Em 1889, Senn descreveu a utilidade do implante
de osso desmineralizado por HCI na cicatrização de osteomielite e outras deformidades
ósseas. Em 1931. Huggins propôs o 1° modelo experimental para osteogênese induzida.
Mais tarde, em 1965, Urist (16) fez a descoberta que a implantação de segmentos
de matriz de osso desmineralizado e liofilizado induz à formação heterotrópica
de osso. Em 1967. Urist e Co. (17) introduziram na idéia do princípio da indução
óssea. Eles estabeleceram que uma substância existe na matriz orgânica livre
de células e que tem a propriedade de induzir células mesenquimais indiferenciadas
a formar células osteoprogenitoras. Através de uma série de experimentos Urist
e co-autores ( 18. 17 19) demonstraram que um componente da matriz óssea desmineralizada
que eles chamaram de proteína morfo-genética era responsável pela indução óssea.
Em 1972, Reddi e Huggins (12)
caracterizaram a seqüência histológica da osteogênese ectópica com pó de
osso desmineralizado e também observou a importância da Geometria da matriz
na indução óssea. Em 1981. Bauer e Urist ( 1) isolaram a Proteína morfo-genética.
Subseqüentemente.
Johnson e Urist usaram a BMP para tratamento dos defeitos das extremidades mais
baixas. Recentemente. Worney (20) e co-autores produziram a BMP como proteína
recombinante.
O estudo destes fenômenos propiciou a discussão a respeito
dos materiais osteoindutores que assumiram uma importância significante para
a cirurgia pré-protética e reconstrutora oral e maxilofacial.
A cirurgia pré-protética é um importante
aspecto da cirurgia reabilitadora de pacientes total ou parcialmente edêntulos
apresentando severa atrofia alveolar,e de pós-rececção oncológica apresentando
total ou parcial ablação de mandíbula e/ou maxilar.
REVISÃO DA LITERATURA
Em 1967, Urist et alli (
17) publicaram em seus estudos a identificação da PROTEINA MORFO-GENÉTICA (BMP)
e a partir daí seguiram-se outras pesquisas no intuito de revelar outros fatores
de osteoindução.
Segundo Gary E. Friendlander (8) em
seu estudo a respeito dos enxertos ósseos. concluiu-se que o processo de incorporação
dos enxertos envolve uma seqüência
pré-determinada de eventos. Contribuições oriundas do leito receptor
tais como as do próprio enxerto são cruciais para o sucesso. Durante a incorporação,
os enxertos se submetem a uma mudança em massa, e portanto propriedades mecânicas
são importantes para reconhecer o planejamento dessas aplicações cirúrgicas.
A manipulação do leito receptor ou a presença de certos fatores sistêmicos também
interferirão na incorporação do enxerto.
Em sua visão este autor também concluiu
que os enxertos alógenos suportam mudanças biológicas, que são qualitativamente
similares, mas normalmente quantitativamente e temporariamente inferiores aos
autoenxertos.
No mesmo ano, Sampath et alli (13) isolaram uma proteína chamada osteogenina.
Eles mostraram que esta proteína em conjunção com a guanidina hydroclorido extraído
da BMP induz a formação óssea em doses muito menores que àquelas necessárias
para a indução com BMP.
Outras formas de proteínas osteoindutoras
foram extraídas de matriz óssea desmineralizada. Estes incluem células ósseas
estimulando substâncias isolada por Clark et alli (4) e o fator osteogênico
isolado por Benedict et alli (3). Estes materiais podem se aliar à BMP
de Urist ou osteoginina de Sampath e Reddi.
Em 1990, Cobb et alli (5) avaliaram
através de transmissão de luz e microscopia eletrônica a reparação de defeitos
e continuidade mandibular reconstruídos com proporções variáveis de materiais
alopláticos (hidroxipatita) misturados com osso autógeno. Os resultados confirmam
a biocompatibilidade dos grânulos densos de HÁ misturados ao osso autógeno em
proporções de 3:1 a 1:1 (AB:AH) e que podem ser usados com sucesso durante as
cirurgias reconstrutivas. No mesmo ano, Tulasne et alli (15) reforçou
em seu estudo a viabilidade de reconstrução da maxila edêntula com enxerto ósseo.
Eles consideraram que quando o rebordo remanescente ósseo não proporciona uma
ancoragem firme para implantes, os enxertos podem ser retirados do ilíaco, do
mento ou da abóbada craniana. De acordo com o caso, os implantes são colocados
simultaneamente ou 6 meses mais tarde após controle com tomografia computadorizada
Scan. Eles são descobertos após um período de 6 meses e a osseointegração é
observada. As porcentagens de sucesso em 24 casos operados parecem pelo menos
iguais aos casos regulares sem enxerto ósseo. Os autores concluíram que um acompanhamento
mais longo era necessário para estatísticas confiáveis.
Em 1991, Becker et alli (2) realizaram um estudo onde foram colocados
12 implantes de 10 mm em alvéolos de cães imediatamente após as extrações. Seis
destes implantes foram isolados com membranas de politetrafluoretileno (PTFE)
e os outros 6 serviram de controle. Após dezoito semanas os cães foram sacrificados
e avaliados com relação às medidas clínicas obtidas. O ganho médio de osso no
primeiro grupo foi de 2,6 mm, enquanto no grupo de controle foi de 1,0 mm, já
o aumento em espessura foi de 1,2 para o primeiro grupo e 0,6 para o grupo de
controle. Eles concluíram que o ganho de osso em volta dos implantes nos quais
se realizou a Recuperação Guiada Tecidual foi clinicamente mais significante
que os do grupo de controle.
Em 1992, Isaksson e Alberius ( 10)
estudaram o tratamento e a cura de oito pacientes que possuíam atrofia de rebordo
ósseo em maxilar edentado. Num período de dois anos e oito meses os pacientes
foram submetidos a uma cirurgia de reconstrução de rebordo ósseo através de
enxerto de osso ilíaco com a imediata inserção de implantes. Concluindo, o sucesso
foi alcançado através da cura do defeito do
rebordo ósseo e do restabelecimento da função protética.
Fugazzotto (9) em 1993, empregou
a regeneração tecidual guiada para realizar a reparação de um rebordo ósseo
edentado desfigurado com um implante posicionado irregularmente. Osso desmineralizado
seco congelado e uma membrana expandida de politetrafluoretileno foram utilizados,
resultando no crescimento de um novo material parecido com o osso em ambas as
dimensões buco-lingual e psico-oclusal, submergindo totalmente o implante.
Em 1994; DONOVAN et alli (6)
promoveram a reconstrução mandibular com enxerto de osso da calota craniana
com a colocação de um total de 93 implantes Branemark (Nobel pharma, Chicago
IL) com um índice de sucesso de 91,4%. Neste estudo foram utilizadas duas técnicas.
Em 13 pacientes utilizou-se um técnica de enxertia vertical com a colocação
imediata de 50 implantes, e que teve 86% de sucesso; o tempo de acompanhamento
deste grupo foi de aproximadamente 31 meses. Em outro grupo de 13 pacientes
foi feita uma técnica de enxertia horizontal com a colocação imediata 43 implantes;
este grupo teve um acompanhamento de 18 meses. Foram utilizadas as 2 técnicas
em um paciente de cada grupo. Terminando o trabalho, um questionário padrão
revelou um alto índice de satisfação dos pacientes.
Neste mesmo ano, Shirota et alli
(14) investigaram a reação do tecido ósseo após a colocação de dois diferentes
tipos de implantes em enxerto ósseo vascularizado de íliaco. Após a mandíbula
de seis porcos serem reconstruídas com osso revascularizado da crista ilíaca,
implantes cobertos com hidroxiapatita e implantes rosqueados de titânio foram
colocados no enxerto. Os animais foram sacrificados aos 14, 28 e 56 dias após
a implantação e o processo de recuperação foi examinado histologicamente. No
enxerto ósseo revascularizado formou-se novo osso em volta dos implantes, mas
em algumas superfícies de implantes havia tecido umedecido devido a avançada
reabsorção óssea. Os resultados sugerem que os implantes cobertos com hidroxiapatita
assim como os implantes rosqueados de titânio podem ser empregados no enxerto
ósseo revascularizado para reconstrução da mandíbula. Contudo, implantes posicionados
simultaneamente com enxerto ósseo reoscularizado possuem menor osseointegração
do que os implantes colocados em regiões controle não enxertadas
DISCUSSÃO
A partir de estudos realizados
por Urist ( 17), os fatores de osteoindução ganharam uma importância crucial
no processo de neoformação óssea induzida pelos enxertos. Sampath et alli:
(13) isolaram a osteogenina; Wosney et alli (20) derivaram uma seqüência
de aminoácidos de extratos ostoindutivos altamente purificados de osso desmineralizado,
usando estas seqüências eles derivaram um clone de cDNA que codifica oito
proteínas individuais.
As BMPs podem ser divididas
em 3 subgrupos baseados em seus aminoácidos homólogos. A BMP-2 a BMP-4 são 92%
idênticas, igualmente a BMP-5 e a BMP-8 são em média cerca de 82% idênticas.
Estes dois grupos estão mais proximamente relacionados um do outro do que os
do grupo da BMP-3 (também conhecida como osteogenina) no qual forma o terceiro
grupo.
A BMP-2 recombinante humana
e outros membros da família BMP tem sido produzidas em células de mamíferos.
Este material foi testado em várias situações in vivo. Quando combinada com
a matriz transportadora e implantada em tecido subcutâneo de rato, a BMP-2 recombinante
induz a seqüência de ossificação endocondral. As atividades específicas
das diferentes BMPs variam na quantidade de osso formada e no índice de formação
óssea e cartilaginosa. Além disso a BMP-2 recombinante mostrou induzir a formação
endocondral de osso em defeitos ósseos femurais em ratos e em defeitos mandibulares
de tamanhos críticos em cães. É importante relatar que o tecido ósseo induzido
encontrado nos sítios com defeito integrou-se completamente ao osso vizinho.
A CASCATA DE OSTEOINDUÇÃO
As mudanças celulares e bioquímicas
durante a indução óssea são bem conhecidas. A seqiiência de eventos inclui a
conversão de tecido conectivo em cartilagem, subseqüente calcificação,
invasão de vasos do leito receptor e ossificação. Esse processo envolve uma
cascata de eventos celulares juntos com processos moleculares associados.
A cascata biológica de diferenciação
óssea induzida pela implantação de matriz óssea desmineralizada começa com a
quimiotaxia de células progenitoras mesenquimais para a localidade. Fibronectina
plasmática une-se à matriz óssea e funciona como fator quimiotático. Esta glicoproteína
promove a união das células, portanto, um dia após a implantação fibroblastos
se unirão à matriz.
A próxima fase da indução é a mitose.
A matriz óssea age como um estimulador da mitose e da proliferação de células
mesenquimais reunidas recentemente. A mitose foi medida pela incorporação de
timidina H3 e incrementada pela atividade da enzima Ornitina Descarboxilase.
Este processo molecular de proliferação celular juntamente com a síntese de
colágeno tipo III ocorre por volta do 3º dia após a implantação da matriz.
A fase de proliferação dos condutores
é seguida pela diferenciação dos condroblastos. Atualmente, pouco é conhecido
a respeito do mecanismo desta diferenciação. Urist et alli (19) sugeriram
que a BMP une-se à receptores de superfície de uma célula mesenquimal induzível
com a ajuda de fibronectina. Isto muda a carga da superfície da membrana e pode
causar nos genes reguladores aumento da transcrição da seqüência do nucleotídeo
necessária à diferenciação.
Por volta do sétimo dia, a diferenciação
das células mesenquimais em condrócitos resulta na formação de cartilagem. A
matriz é sintetizada consistindo de colágeno do tipo lI e proteoglicans. Pelo
nono dia ocorre a invasão de capilares. Condrócitos hipertrofiados são então
evidentes juntamente com o aumento na incorporação de Ca e na atividade da fosfatase
alcalina. Isto coincide com a calcificação da matriz cartilaginosa e síntese
de colágeno tipo IV.
A próxima fase é a fase da diferenciação
óssea. Por volta do décimo dia, osteoblastos são evidentes pela primeira vez.
Nos próximos dois dias, o osso é formado por crescimento aposicional na superfície
da matriz calcificada. Isto é acompanhado pela síntese de colágeno tipo I e
a mineralização, como evidenciado pelo pique da incorporação de cálcio e a atividade
da fosfatase alcalina. Concomitantemente, numerosos condoclastos realizam a
condiálise.
O período que vai do 12º
ao 18º dia é marcado pela remodelação óssea e dissolução da matriz implantada.
O processo é comandado pelos osteoclastos, que indicam o aumento das enzimas
lisossómicas e liberação de colagenases e proteases.
O processo de osteoindução culmina
por volta do vigésimo dia com a diferenciação da medula óssea, Ilhotas ósseas
que consistem em osso recém formado são preenchidas com medula hematopoiética,
incluindo eritrócitos, série de granulócitos e megacariócitos.
Friedlander (8) em sua revisão
a respeito dos enxertos ósseos relatou que, diferentemente de outros tecidos,
a cicatrização óssea por regeneração e remodelação ocorreu com a deposição de
osso adicional em vez de um tecido cicatricial, que é a característica da resposta
reparativa após a maioria das injúrias do esqueleto. O centro fisiológico de
manutenção e reparo é o ciclo de remodelação. A seqüência celular de eventos
é caracterizada pela fase de ativação seguida pela reabsorção, e então a formação
de novo osso.
Bastante já foi discutido a
cerca de fatores associados a indução e parece que além de fatores locais, influências
sistêmicas podem iniciar a remodelação (turn over) e que, em adição ao controle
humoral, modalidades físicas, incluindo stress mecânico e sinais elétricos podem
induzir esta mesma atividade.
Acrescenta este autor que existem
algumas diferenças nos eventos histológicos de incorporação do osso esponjoso
e o osso cortical. Um dos fatores variantes é o suprimento sanguíneo local,
que pode ser prontamente restabelecido ou não. Todos os enxertos devem recuperar
um bom suprimento sanguíneo em qualquer ponto para suportar a atividade celular.
O reparo ósseo requer a invasão de
brotos vasculares e em osso cortical, isto ocorre através dos canais de Harvers
e Volkman pré- existentes. Estes canais são alargados pela atividade osteoclástica
que acompanha a resposta neovascular, além da proeminente reabsorção ao longo
da periferia do enxerto. A resultante é um substancial aumento na porosidade
e um decréscimo em massa. É importante se ter em mente que esta perda de mineral
é normal; o enxerto não pode estar exposto à cargas substâncias sem assistência
de uma adequada fixação de novo osso se torna mais substancial, e gradualmente
retoma à arquitetura óssea e à recuperação da massa, à medida que for submetido
a cargas mecânicas.
No caso dos enxertos alógenos, a grande
disparidade genética entre o doador e o receptor parece ser o maior impacto
na incorporação do enxerto. Isto não significa que o processo de reparo ósseo
será um insucesso como conseqüência direta de uma resposta imunológica,
mas o processo pode ser retardado, menos completo ou ambos, porém, existem evidências
de relativo sucesso destes enxertos apesar de serem imunogênicos.
Os enxertos alógenos podem ser tratados
de várias formas, tanto biológicas (imunológicas) ou biomecânicas ou ambas.
A maioria dos enxertos são usados
frescos, congelados ou secamente congelados, e em algumas situações podem ser
parcialmente desmineralizados.
Nos modelos experimentais, os enxertos
frescos estão associados à vigorosas respostas inflamatórias e de reabsorção,
assim como respostas imunológicas específicas caracterizadas por uma atividade
reabsortiva que pode ser arrasadora.
Enxertos alógenos congelados
usados experimentalmente foram responsáveis pelo decréscimo da resposta imunológica.
Se o osso é congelado a -70°C é a mais apropriada temperatura para a armazenagem
por prolongados períodos de tempo.
Enxertos congelados e secos
reduzem substancialmente a imunogenicidade; porém se submetem à mudanças em
suas propriedades mecânicas indicadas por "rachaduras" que se desenvolvem
durante a liofilização, porém isso não causará maiores conseqüências se
o enxerto não sofrer carga ou for protegido por fixação interna. O processo
de integração destes enxertos é praticamente o mesmo em qualidade aos auto-enxertos,
apenas mais lentos e menos extensos.
Os auto-enxertos revascularizados
são imediatamente reanastomosados ao suprimento sangüíneo, não devendo
existir necrose e nem requerendo um longo processo de incorporação. Na verdade
o processo final do segmento transplantado é análogo àqueles que acontece nas
fraturas. Além do processo ser mais rápido, ele não depende tanto do leito receptor,
pois tem acesso direto à circulação e um caminho natural às células osteogênicas.
Além dos fatores naturais citados,
também se relevam alguns fatores que podem prejudicar a incorporação do enxerto,
tais como:
FATORES LOCAIS
Osso osteopênico
( Processos neoplásicos prévios ou em atividade que induzem a formação de
osso defeituoso
Problemas técnicos na colocação do enxerto
FATORES SISTÊMICOS
Quimioterapia a base de drogas antimetabólicas e imunossupressoras, ou agentes conhecidos por suprimir a remodelação óssea (AINES, indometacina, difosfonatos, esteróides, hormônios, etc)
Estudos clínicos criteriosos realizados por Becker (2), Cobb (5), Donovan (6), Tuslane (15), Isaksson e Alberius (10) demonstram comprovado sucesso baseados nos estudos mencionados.
Shirota et alli ( 14) investigou o uso de implante osteointegráveis revestidos com material bioativo, no caso a hidroxiapatita servindo como auxiliar na integração destes implantes ao enxertos.
Fugazzoto (9) cita em seu trabalho um importante instrumento terapêutico, a Regeneração Tecidual Guiada, baseado em conceitos de reparação e regeneração óssea com o uso de enxertos e que auxiliou na recuperação de defeitos ósseos.
CONCLUSÃO
A recuperação de rebordos maxilares
e mandibulares edêntulos e ou defeituosos resultantes de perdas dentárias, trauma
e osteotomias cirúrgicas é um consistente desafio clínico que perdura por muitos
anos. A completa reabilitação osteodentária e sua integração a fisiologia do
aparelho mastigatório é uma satisfação para qualquer paciente, e conseqüente
para o profissional.
Técnicas cirúrgicas corretas
aliadas à manipulação adequada de enxertos tomou-se a opção mais indicada para
estes casos. Tanto os auto enxertos quanto os materiais alógenos, quando bem
indicados e tratados, podem auxiliar o cirurgião a ter sucesso na maioria dos
casos. O êxito desta conduta proporcionará um leito favorável à confecção de
próteses implanto-suportadas e osteo-mucosportadas.
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