Author(s):
Matos, Sérgio Miguel Andrade de 
Date: 2008
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10316/7495
Origin: Estudo Geral - Universidade de Coimbra
Subject(s): Doenças periodontais; Enxerto ósseo
Document details
Aplicação de matrizes enriquecidas com moduladores biológicos na regeneração de...
Description
Os defeitos osseos do complexo maxilo-facial constituem uma das problematicas mais prementes em Medicina Dentaria. Estes defeitos, resultantes de doenca ou traumatismos, podem acarretar graves problemas funcionais e esteticos, principalmente quando associados a estados de desdentação ou que ponham em risco a dentição natural. No ambito da Peridontologia, os defeitos periodontais infra-osseos representam um desafio clinico de grande complexidade microbiologica e morfologica. A sua permanencia implica a persistencia de um nicho ecologico desfavoravel, com elevada probabilidade de continua perda de inserção ou recidiva. A terapeutica ideal a aplicar nestas situações seria aquela que possibilitasse a reabilitação da estrutura anatomo-morfologica e funcional do periodonto. As tecnicas regenerativas apresentam-se como a escolha de eleição, uma vez que possibilitam a reconstituição dos tecidos danificados, ou perdidos, como resultado da doenca periodontal. Nas ultimas duas decadas tem sido reunida uma consideravel evidencia clínica e histologica que comprova a possibilidade de alcancar regeneração periodontal em humanos. Varios materiais de enxerto osseo (auto-enxertos, alo-enxertos, xenoenxertos e materiais aloplasticos) tem sido utilizados como matrizes na regeneração de defeitos infra-osseos periodontais, geralmente com resultados clinicos positivos. Recentes revisões sistematicas indicam que estes materiais são significativamente mais eficazes que o desbridamento cirurgico simples na melhoria dos niveis de inserção clínica e do preenchimento osseo. Adicionalmente, tambem tem sido aplicados noutras indicações como na regeneração ossea de defeitos do rebordo alveolar, com eficacia clínica comprovada. Contudo, resultados heterogeneos e estudos insuficientes com um desenho experimental comparavel impediram a formulação de conclusões definitivas sobre a utilização especifica dos varios materiais de enxerto. Com o objectivo de promover modalidades biologicas que possam estimular a regeneração de tecidos, desenvolveram-se matrizes bioactivas com afinidades para a adesão celular. Desta abordagem, resultou a combinação do composto ABM/P-15, constituido por um mineral anorganico derivado bovino (ABM) ao qual esta ligado irreversivelmente um peptideo sintetico do dominio da ligação celular P-15. Este ultimo, representa uma replica de uma sequencia de 15 aminoacidos derivados da molecula de colagenio tipo I, que esta especificamente envolvida na estimulação da migração, adesão e proliferação celular de osteoblastos e fibroblastos. Estudos recentes demonstraram resultados clinicos positivos da sua aplicação no tratamento de defeitos periodontais infra-osseos, bem como efeitos beneficos a longo prazo e a comprovação histologica de regeneração periodontal em humanos. Numa tentativa de melhorar o manuseamento clinico, controlar a migração das particulas e optimizar a eficacia clinica, foi desenvolvida uma nova formulação deste material granulado, combinado com um veiculo transportador das particulas de ABM/P- 15 constituido por um hidrogel de carboximetilcelulose e glicerol. A possibilidade de injectar o produto no defeito, mantendo-o no local desejado, sem necessidade de hidratação e compactação, representa um salto qualitativo importante nas propriedades de manuseamento de um material de enxerto osseo. Foi, igualmente, sugerido que a criação de um espacamento mais homogeneo entre particulas, condição sine qua non para uma adequada colonização celular e invasão de neovasos, poderia promover uma regeneração ossea mais acelerada e uma remodelação mais rapida, com expectaveis beneficios clinicos quantitativos e qualitativos. Este material, de acordo com o nosso conhecimento ate a data, apresenta um nivel de evidencia cientifica muito escasso relativamente a avaliação das suas potencialidades regenerativas. Assim, o objectivo deste trabalho consistiu em avaliar o ABM/P-15 como material de enxerto, comparando a formulação de partículas isoladas sem qualquer veiculo de transporte (ABM/P-15 granulado) com a formulação de partículas transportadas num hidrogel (ABM/P-15 hidrogel) e identificar alguma eventual reacção estranha ou complicações com estes materiais. Com o intuito de alcancar este proposito, definiramse dois niveis de avaliação atraves dos seguintes estudos experimentais: 1) avaliação da eficacia clínica no tratamento de defeitos peridontais infra-osseos, atraves de um ensaio clinico aleatorizado; e 2) avaliação histologica do desempenho biologico, atraves de estudos de experimentação animal em modelos de regeneração ossea. No ensaio clinico prospectivo de boca dividida, controlado e com alocação aleatoria, foram seleccionados dezanove pacientes diagnosticados com periodontite cronica moderada a severa, a partir da consulta de Periodontologia do Departamento de Estomatologia, Medicina Dentaria e Cirurgia Maxilo-Facial da Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra, para participar voluntariamente neste ensaio. Cada paciente deveria ter pelo menos dois defeitos periodontais infra-osseos proximais nao adjacentes e em dentes separados, com uma profundidade superior ou igual a 3 mm apos efectuada a terapia periodontal causal. A terapia cirurgica consistiu na reflexao de retalhos de espessura total muco-periosteos para acesso a instrumentação radicular dos dentes envolvidos e preenchimento dos defeitos com o material teste (ABM/P-15 hidrogel) e o material controlo (ABM/P-15 granulado), utilizando uma distribuição aleatorizada. Aos 6 meses do pos-operatorio, procedeu-se a uma cirurgia de reentrada para obtenção de dados documentais sobre os resultados dos tecidos duros. As alterações das medições dos tecidos moles e duros foram avaliadas em todos os defeitos entre o periodo inicial de base e os 6 meses. A cicatrização pos-operatoria decorreu normalmente sem registo de qualquer tipo de complicação e revelou uma excelente resposta dos tecidos moles em ambos os grupos de tratamento. Nao se verificaram, igualmente, efeitos adversos ou queixas dos pacientes relacionadas com os dois materiais de enxerto. Apos o periodo final de avaliação, nao se identificaram diferencas significativas entre ambos os tratamentos para qualquer uma das medições clinicas. O grupo teste demonstrou um preenchimento osseo medio de 3,10 0,85 mm (75,0%) versus 3,09 1,11 mm (73,7%) do grupo controlo e uma percentagem de resolução media do defeito de 85,8% versus 81,9%, respectivamente. Foram obtidos dados semelhantes para as percentagens medias da resolução do defeito (85,8 10,7% para o grupo teste versus 81,9 13,3% para o grupo controlo). Relativamente aos parametros clinicos primarios dos tecidos moles, registaram-se para o grupo teste e para o grupo controlo, respectivamente, ganhos de CAL de 2,89 1,58 mm versus 3,41 1,95 mm, reduções de PPD de 4,02 1,19 versus 4,19 1,55 e aumentos na recessão gengival de 1,13 0,96 mm e 0,75 1,08 mm. No acto da reentrada cirurgica, identificamos diferencas macroscopicas na area da crista ossea dos defeitos tratados com as duas formulações dos materiais de enxerto. Designadamente, era notoria no grupo controlo, de uma forma consistente, a presenca de um maior numero de partículas embebidas no tecido neoformado, comparativamente com o verificado no grupo teste. Esta constatação deixava antever possiveis diferencas qualitativas nos tecidos regenerados. Com o objectivo de clarificar o comportamento biologico dos materiais em questao e a influencia das distintas formulações no processo de cicatrização, efectuaram-se dois estudos de experimentação animal com modelos de regeneração ossea em coelhos albinos da estirpe da Nova Zelandia. O primeiro estudo preliminar, utilizou um modelo retardado de cicatrização ossea, com defeitos cranianos de reduzida contenção fisica. Foram executados cirurgicamente defeitos circulares, bilaterais e transcorticais de 8 mm de diametro nos ossos parietais. A amostra constituida por 10 animais foi dividida equitativamente em dois grupos, cujos animais foram sacrificados, respectivamente, as duas e as quatro semanas do posoperatorio. O segundo estudo consistiu num modelo de cicatrização ossea de dimensão critica, com defeitos de maior contenção fisica. Foram executados defeitos cilindricos nos membros opostos na face distal do femur, com 5 mm de diametro e 10 mm de profundidade, atraves da cortical lateral e sem perfuração da cortical oposta. A amostra constituida por 21 animais foi dividida equitativamente em tres grupos, cujos animais foram sacrificados, respectivamente, as duas, quatro e oito semanas do pos-operatorio. Todas as amostras foram preparadas para avaliação histologica em material nao descalcificado, com uma tecnica de coloração com azul de Toluidina. Efectuou-se uma analise histologica qualitativa e histomorfometrica, em que se avaliaram os seguintes parametros: percentagem de novo osso, percentagem de partículas e resolução do defeito. Em ambos os modelos animais, o ABM/P-15 granulado teve um desempenho biologico superior quando comparado com o ABM/P-15 na formulação em hidrogel, tanto a nivel de uma maior maturação do tecido osseo formado, como a nivel de uma quantidade significativamente superior de novo osso, presenca de partículas e area total de matriz mineralizada (novo osso e particulas). Como conclusão deste trabalho experimental pode afirmar-se que o tratamento de defeitos periodontais infra-osseos, tanto com o ABM/P-15 granulado como com o ABM/P-15 na formulação em hidrogel, resultou em melhorias significativas em termos de ganhos de CAL, reduções de PPD e preenchimento osseo comparado com os valores iniciais de base previos ao tratamento. Alem disso, o ensaio clinico nao demonstrou superioridade de nenhuma formulação do material de enxerto. Complementarmente, a evidencia histologica qualitativa e quantitativa, providenciada pelos dois modelos animais de regeneração ossea, revelou que o ABM/P-15 granulado funcionou como um excelente suporte osteocondutor, possibilitando a síntese de uma matriz mineralizada, constituida inicialmente por uma rede trabecular de osso imaturo, que evoluiu para um tecido osseo organizado com caracteristicas de maturação funcional numa tentativa de reposição da arquitectura ossea original. Por sua vez, o ABM/P-15 hidrogel evidenciou uma migração anomala das partículas que comprometeu a formação de uma matriz mineralizada robusta. O caracter aleatorio da distribuição das partículas transportadas no veiculo tipo hidrogel determinou uma osteocondução imprevisivel e, consequentemente, uma menor quantidade e qualidade do tecido osseo desenvolvido, comprometendo a evolução do processo de maturação da matriz ossea. Assim, revelase fundamental desenvolver estudos no sentido de melhorar as caracteristicas de transporte dos veiculos dos materiais de enxerto granulados com o intuito de optimizar o seu desempenho em defeitos osseos/periodontais, que apresentem factores de potencial regenerativo mais exigentes. Tese de doutoramento em Medicina Dentária (Patologia e Cirurgia - Periodontologia) apresentada à Fac. de Medicina da Univ. de Coimbra
Os defeitos osseos do complexo maxilo-facial constituem uma das problematicas mais prementes em Medicina Dentaria. Estes defeitos, resultantes de doenca ou traumatismos, podem acarretar graves problemas funcionais e esteticos, principalmente quando associados a estados de desdentação ou que ponham em risco a dentição natural. No ambito da Peridontologia, os defeitos periodontais infra-osseos representam um desafio clinico de grande complexidade microbiologica e morfologica. A sua permanencia implica a persistencia de um nicho ecologico desfavoravel, com elevada probabilidade de continua perda de inserção ou recidiva. A terapeutica ideal a aplicar nestas situações seria aquela que possibilitasse a reabilitação da estrutura anatomo-morfologica e funcional do periodonto. As tecnicas regenerativas apresentam-se como a escolha de eleição, uma vez que possibilitam a reconstituição dos tecidos danificados, ou perdidos, como resultado da doenca periodontal. Nas ultimas duas decadas tem sido reunida uma consideravel evidencia clínica e histologica que comprova a possibilidade de alcancar regeneração periodontal em humanos. Varios materiais de enxerto osseo (auto-enxertos, alo-enxertos, xenoenxertos e materiais aloplasticos) tem sido utilizados como matrizes na regeneração de defeitos infra-osseos periodontais, geralmente com resultados clinicos positivos. Recentes revisões sistematicas indicam que estes materiais são significativamente mais eficazes que o desbridamento cirurgico simples na melhoria dos niveis de inserção clínica e do preenchimento osseo. Adicionalmente, tambem tem sido aplicados noutras indicações como na regeneração ossea de defeitos do rebordo alveolar, com eficacia clínica comprovada. Contudo, resultados heterogeneos e estudos insuficientes com um desenho experimental comparavel impediram a formulação de conclusões definitivas sobre a utilização especifica dos varios materiais de enxerto. Com o objectivo de promover modalidades biologicas que possam estimular a regeneração de tecidos, desenvolveram-se matrizes bioactivas com afinidades para a adesão celular. Desta abordagem, resultou a combinação do composto ABM/P-15, constituido por um mineral anorganico derivado bovino (ABM) ao qual esta ligado irreversivelmente um peptideo sintetico do dominio da ligação celular P-15. Este ultimo, representa uma replica de uma sequencia de 15 aminoacidos derivados da molecula de colagenio tipo I, que esta especificamente envolvida na estimulação da migração, adesão e proliferação celular de osteoblastos e fibroblastos. Estudos recentes demonstraram resultados clinicos positivos da sua aplicação no tratamento de defeitos periodontais infra-osseos, bem como efeitos beneficos a longo prazo e a comprovação histologica de regeneração periodontal em humanos. Numa tentativa de melhorar o manuseamento clinico, controlar a migração das particulas e optimizar a eficacia clinica, foi desenvolvida uma nova formulação deste material granulado, combinado com um veiculo transportador das particulas de ABM/P- 15 constituido por um hidrogel de carboximetilcelulose e glicerol. A possibilidade de injectar o produto no defeito, mantendo-o no local desejado, sem necessidade de hidratação e compactação, representa um salto qualitativo importante nas propriedades de manuseamento de um material de enxerto osseo. Foi, igualmente, sugerido que a criação de um espacamento mais homogeneo entre particulas, condição sine qua non para uma adequada colonização celular e invasão de neovasos, poderia promover uma regeneração ossea mais acelerada e uma remodelação mais rapida, com expectaveis beneficios clinicos quantitativos e qualitativos. Este material, de acordo com o nosso conhecimento ate a data, apresenta um nivel de evidencia cientifica muito escasso relativamente a avaliação das suas potencialidades regenerativas. Assim, o objectivo deste trabalho consistiu em avaliar o ABM/P-15 como material de enxerto, comparando a formulação de partículas isoladas sem qualquer veiculo de transporte (ABM/P-15 granulado) com a formulação de partículas transportadas num hidrogel (ABM/P-15 hidrogel) e identificar alguma eventual reacção estranha ou complicações com estes materiais. Com o intuito de alcancar este proposito, definiramse dois niveis de avaliação atraves dos seguintes estudos experimentais: 1) avaliação da eficacia clínica no tratamento de defeitos peridontais infra-osseos, atraves de um ensaio clinico aleatorizado; e 2) avaliação histologica do desempenho biologico, atraves de estudos de experimentação animal em modelos de regeneração ossea. No ensaio clinico prospectivo de boca dividida, controlado e com alocação aleatoria, foram seleccionados dezanove pacientes diagnosticados com periodontite cronica moderada a severa, a partir da consulta de Periodontologia do Departamento de Estomatologia, Medicina Dentaria e Cirurgia Maxilo-Facial da Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra, para participar voluntariamente neste ensaio. Cada paciente deveria ter pelo menos dois defeitos periodontais infra-osseos proximais nao adjacentes e em dentes separados, com uma profundidade superior ou igual a 3 mm apos efectuada a terapia periodontal causal. A terapia cirurgica consistiu na reflexao de retalhos de espessura total muco-periosteos para acesso a instrumentação radicular dos dentes envolvidos e preenchimento dos defeitos com o material teste (ABM/P-15 hidrogel) e o material controlo (ABM/P-15 granulado), utilizando uma distribuição aleatorizada. Aos 6 meses do pos-operatorio, procedeu-se a uma cirurgia de reentrada para obtenção de dados documentais sobre os resultados dos tecidos duros. As alterações das medições dos tecidos moles e duros foram avaliadas em todos os defeitos entre o periodo inicial de base e os 6 meses. A cicatrização pos-operatoria decorreu normalmente sem registo de qualquer tipo de complicação e revelou uma excelente resposta dos tecidos moles em ambos os grupos de tratamento. Nao se verificaram, igualmente, efeitos adversos ou queixas dos pacientes relacionadas com os dois materiais de enxerto. Apos o periodo final de avaliação, nao se identificaram diferencas significativas entre ambos os tratamentos para qualquer uma das medições clinicas. O grupo teste demonstrou um preenchimento osseo medio de 3,10 0,85 mm (75,0%) versus 3,09 1,11 mm (73,7%) do grupo controlo e uma percentagem de resolução media do defeito de 85,8% versus 81,9%, respectivamente. Foram obtidos dados semelhantes para as percentagens medias da resolução do defeito (85,8 10,7% para o grupo teste versus 81,9 13,3% para o grupo controlo). Relativamente aos parametros clinicos primarios dos tecidos moles, registaram-se para o grupo teste e para o grupo controlo, respectivamente, ganhos de CAL de 2,89 1,58 mm versus 3,41 1,95 mm, reduções de PPD de 4,02 1,19 versus 4,19 1,55 e aumentos na recessão gengival de 1,13 0,96 mm e 0,75 1,08 mm. No acto da reentrada cirurgica, identificamos diferencas macroscopicas na area da crista ossea dos defeitos tratados com as duas formulações dos materiais de enxerto. Designadamente, era notoria no grupo controlo, de uma forma consistente, a presenca de um maior numero de partículas embebidas no tecido neoformado, comparativamente com o verificado no grupo teste. Esta constatação deixava antever possiveis diferencas qualitativas nos tecidos regenerados. Com o objectivo de clarificar o comportamento biologico dos materiais em questao e a influencia das distintas formulações no processo de cicatrização, efectuaram-se dois estudos de experimentação animal com modelos de regeneração ossea em coelhos albinos da estirpe da Nova Zelandia. O primeiro estudo preliminar, utilizou um modelo retardado de cicatrização ossea, com defeitos cranianos de reduzida contenção fisica. Foram executados cirurgicamente defeitos circulares, bilaterais e transcorticais de 8 mm de diametro nos ossos parietais. A amostra constituida por 10 animais foi dividida equitativamente em dois grupos, cujos animais foram sacrificados, respectivamente, as duas e as quatro semanas do posoperatorio. O segundo estudo consistiu num modelo de cicatrização ossea de dimensão critica, com defeitos de maior contenção fisica. Foram executados defeitos cilindricos nos membros opostos na face distal do femur, com 5 mm de diametro e 10 mm de profundidade, atraves da cortical lateral e sem perfuração da cortical oposta. A amostra constituida por 21 animais foi dividida equitativamente em tres grupos, cujos animais foram sacrificados, respectivamente, as duas, quatro e oito semanas do pos-operatorio. Todas as amostras foram preparadas para avaliação histologica em material nao descalcificado, com uma tecnica de coloração com azul de Toluidina. Efectuou-se uma analise histologica qualitativa e histomorfometrica, em que se avaliaram os seguintes parametros: percentagem de novo osso, percentagem de partículas e resolução do defeito. Em ambos os modelos animais, o ABM/P-15 granulado teve um desempenho biologico superior quando comparado com o ABM/P-15 na formulação em hidrogel, tanto a nivel de uma maior maturação do tecido osseo formado, como a nivel de uma quantidade significativamente superior de novo osso, presenca de partículas e area total de matriz mineralizada (novo osso e particulas). Como conclusão deste trabalho experimental pode afirmar-se que o tratamento de defeitos periodontais infra-osseos, tanto com o ABM/P-15 granulado como com o ABM/P-15 na formulação em hidrogel, resultou em melhorias significativas em termos de ganhos de CAL, reduções de PPD e preenchimento osseo comparado com os valores iniciais de base previos ao tratamento. Alem disso, o ensaio clinico nao demonstrou superioridade de nenhuma formulação do material de enxerto. Complementarmente, a evidencia histologica qualitativa e quantitativa, providenciada pelos dois modelos animais de regeneração ossea, revelou que o ABM/P-15 granulado funcionou como um excelente suporte osteocondutor, possibilitando a síntese de uma matriz mineralizada, constituida inicialmente por uma rede trabecular de osso imaturo, que evoluiu para um tecido osseo organizado com caracteristicas de maturação funcional numa tentativa de reposição da arquitectura ossea original. Por sua vez, o ABM/P-15 hidrogel evidenciou uma migração anomala das partículas que comprometeu a formação de uma matriz mineralizada robusta. O caracter aleatorio da distribuição das partículas transportadas no veiculo tipo hidrogel determinou uma osteocondução imprevisivel e, consequentemente, uma menor quantidade e qualidade do tecido osseo desenvolvido, comprometendo a evolução do processo de maturação da matriz ossea. Assim, revelase fundamental desenvolver estudos no sentido de melhorar as caracteristicas de transporte dos veiculos dos materiais de enxerto granulados com o intuito de optimizar o seu desempenho em defeitos osseos/periodontais, que apresentem factores de potencial regenerativo mais exigentes. Tese de doutoramento em Medicina Dentária (Patologia e Cirurgia - Periodontologia) apresentada à Fac. de Medicina da Univ. de Coimbra
Document Type
Doctoral Thesis
Language Portuguese
Advisor(s) Abreu, João Luís Maló de; Sanz Alonso, Mariano
Language Portuguese
Advisor(s) Abreu, João Luís Maló de; Sanz Alonso, Mariano
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