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UNIVERSIDADE DE SANTO AMARO MESTRADO EM ODONTOLOGIA
ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: IMPLANTODONTIA
ANAPAULA ALTHEMAN LOPES
AVALIAÇÃO DA NEOFORMAÇÃO ÓSSEA EM MANDÍBULA DE COELHOS UTILIZANDO PASTA DE HIDROXIAPATITA
NANOPARTICULADA (OSTIM®)
SÃO PAULO
2008
ANAPAULA ALTHEMAN LOPES
AVALIAÇÃO DA NEOFORMAÇÃO ÓSSEA EM MANDÍBULA DE COELHOS UTILIZANDO PASTA DE HIDROXIAPATITA
NANOPARTICULADA (OSTIM®)
Dissertação apresentada para obtenção do título
de Mestre em Odontologia, do Programa de Pós-
Graduação em Implantodontia da Universidade de
Santo Amaro - UNISA (SP), sob orientação do
Prof. Dr. Carlos Eduardo Xavier dos Santos
Ribeiro da Silva.
São Paulo
2008
Ficha Catalográfica elaborada pela
Biblioteca Dr. Milton Soldani Afonso- Campus I
Autorizo a impressão parcial ou total do meu trabalho acadêmico para fins de
divulgação científica.
São Paulo, 20 de outubro de 2008.
Anapaula Altheman Lopes
Lopes, Anapaula Altheman
Avaliação da neoformação óssea em mandíbula de coelho utilizando pasta de hidroxiapatita nanoparticulada (Ostim®) / Anapaula Altheman Lopes. Orientação Prof. Dr. Carlos Eduardo Xavier dos Santos Ribeiro da Silva. -- São Paulo, 2008.
47p. Dissertação (Mestrado). Odontologia - Área de concentração:
Implantodontia. Universidade de Santo Amaro – UNISA (SP). Palavras-chave:
ANAPAULA ALTHEMAN LOPES
AVALIAÇÃO DE NEOFORMAÇÃO ÓSSEA EM MANDÍBULA DE COELHO UTILIZANDO PASTA DE HIDROXIAPATITA NANOPARTICULADA (OSTIM®).
Dissertação apresentada para obtenção do título de Mestre em Odontologia- Área
de concentração em Implantodontia a Faculdade de Odontologia da Universidade
de Santo Amaro. Área de concentração Implantodontia.
Data da Aprovação: ____ / _____ / _____
BANCA EXAMINADORA
_________________________________________________
Prof. Dr. Carlos Eduardo Xavier dos Santos Ribeiro da Silva
_________________________________________________
Prof. Dr. Marcelo Marcucci
_________________________________________________
Prof. Dr. Marcio Garcia
CONCEITO FINAL: __________
Aos meus queridos pais, que me deram a vida e proporcionaram em todos os
momentos todas as ferramentas necessárias para realização desse projeto.
Vocês são meus maiores exemplos de sucesso. Amo muito vocês!
Ao meu marido, Amilcar, pela paciência, força, torcida e amor em cada semana
de preocupação e dificuldade. Te amo meu amor!
Aos meus queridos e amados irmãos, que mesmo de longe torceram e vibraram
para a concretização desse sonho.
AGRADECIMENTOS
A Deus, por ter me dado forças para conquistar mais uma vitória.
Ao meu orientador, Prof. Dr. Carlos Eduardo Xavier dos Santos Ribeiro da Silva,
pela confiança e dedicação, essenciais no desenvolvimento desse trabalho.
Ao Prof. Dr. Wilson Sendyk, pela atenção dispensada nesse período de curso.
À Professora Andréa e equipe da veterinária, pelo auxílio indispensável para a
realização dos procedimentos cirúrgicos.
Aos responsáveis por cuidarem dos coelhos todos os dias durante os três meses,
com muito carinho e dedicação.
Ao meu amigo Chiquinho, que me ajudou em trabalhos, cirurgias e na execução
desta pesquisa, com carinho, humor e ensinamentos.
Aos amigos do mestrado, pelas longas horas de curso durante esses dois anos,
com muitas piadas, risadas e momentos alegres, deixando mais leve essa
passagem desgastante. Sentirei saudades!
À minha amiga Simone, que em pouco tempo ganhou espaço na minha vida,
torcendo e comemorando cada conquista nesse período do curso.
À minha secretária Greice, que compartilhou cada fase na execução dessa
pesquisa, orando para que tudo desse certo.
Aos meus pacientes, que vivenciaram minha trajetória nesses dois anos para a
conquista deste tão esperado título de Mestre.
A todos os funcionários da UNISA, que de uma forma ou de outra, contribuíram
para a finalização desse trabalho.
RESUMO
Este estudo animal examinou a neoformação óssea em defeitos ósseos através
da inserção da hidroxiapatita nanoparticulada (Ostim®) versus osso autógeno e
coágulo sanguíneo como grupo controle. Foram utilizados 11 coelhos da raça
New Zeland, promovendo-se defeitos críticos em suas mandíbulas. O primeiro
defeito foi preenchido com o biomaterial, o segundo com osso autógeno removido
durante o procedimento de trefinagem e posteriormente triturado e o terceiro com
coágulo sanguíneo. Após o período de 90 dias os animais sofreram eutanásia e
os espécimes foram removidos e encaminhados para análise histomorfológica.
Histologicamente foram observadas a presença de osteoblastos, osteoclastos,
osteócitos associados com a presença ou não de osso maduro ou imaturo. Em
todos os casos houve a formação óssea com todos os materiais, apresentando
osso maduro e/ou imaturo, além de material residual (hidroxiapatita) presente em
apenas quatro amostras.Nos espécimes de osso autógeno foram encontradas
cinco lâminas demonstrando a presença de osso imaturo, já lado controle
(coágulo sanguíneo) apenas uma lâmina. A hidroxiapatita nanoparticulada
(Ostim®) mostrou ser um substituto ósseo, promovendo neoformação óssea no
período observado, ausência de sinais inflamatórios, biocompatibilidade, fácil
manuseio e aplicação, comprovando sua indicação nas áreas cirúrgica e
implantodôntica, com segurança e eficácia.
Palavras-chave:
ABSTRACT
This animal study examined the new bone formation in bony defects following the
insertion of nanoparticle hydroxyapatite versus autogenous bone and coagulate
blood in the control group. Were used eleven rabbits (New Zeland) promoting itself
critical defects in their jaws. The first defect was following with biomaterial, the
second with autogenous removed bone during the procedure and subsequent
ground and the third with blood coagulate. After 90 days all animals suffered
euthanasia and the specimens was removed and forward for histomorfological
analysis. Histologically were observed the presence of osteoblasts, osteoclasts,
and osteocytes associated with the presence or absence of mature or immature
bone. In all cases there was bone formation with all materials, presenting mature
bone and / or immature, and waste material (hydroxyapatite) present in only 4
samples. In autogenous bone specimens of 5 blades were found showing the
presence of immature bone, already control side (blood clot) just 1 blade. The
paste of hydroxyapatite nanocryastalline (Ostim®) has proved an substitute bone,
promoting bone new formation in the period observed, no signs of inflammatory,
biocompatible, easy handling and application, showing its indication in the areas
and surgical implantodontic, safely and effectively.
Key-words:
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Montagem da mesa cirúrgica............................................................. 23
Figura 2 – Tricotomia........................................................................................... 23
Figura 3 – Anti-sepsia com iodo povidine............................................................ 24
Figura 4 – Administração de oxigênio................................................................. 24
Figura 5 – Colocação do campo fenestrado estéril............................................. 25
Figura 6 – Anestesia infiltrativa............................................................................ 25
Figura 7 – Incisão retílinea.................................................................................. 26
Figura 8 – Descolamento mucoperiostal............................................................. 26
Figura 9 – Confecção dos defeitos com trefina de 7mm..................................... 27
Figura 10 – Obtenção do osso autógeno.............................................................. 27
Figura 11 – Grupo controle.................................................................................... 28
Figura 12 – Preenchimento com osso autógeno triturado..................................... 28
Figura 13 – Invólucro Ostim®................................................................................. 29
Figura 14 – Inserção da pasta de hidroxiapatita nanoparticulada através da seringa................................................................................................
29
Figura 15 – Defeito esquerdo preenchido com o biomaterial e direito com coágulo sanguíneo.............................................................................
30
Figura 16 – Sutura simples.................................................................................... 30
Figura 17 – Aspecto da região operada após o período de três meses, lado direito do animal preenchido com Ostim®..........................................
31
Figura 18 – Aspecto da região operada apó o período de três meses, lado direito do animal, preenchido com osso autógeno.............................
31
Figura 19 – Osso autógeno. Presença de osso em metabolismo com osteoclasto (OC) e osteoblastos (OB). (100X) ..............................
35
Figura 20 – Coágulo Sanguíneo.Presença de maior quantidade de osso maduro (OM) e osso em processo de maturação com pouca presença de osteoclastos (OC) e grande quantidade de osteoblastos (OB). (100X) ..............................................................
35
Figura 21 – Pasta de hidroxiapatita nanoparticulada. Presença de material residual (MR), osso maturo (OM) e imaturo (OI). Grande quantidade de osteoblastos e osteócitos (OT). (100X).....................
36
Figura 22 – Pasta de hidroxiapatita nanoparticulada (Ostim®). Presença de grande quantidade de osteoblastos (OB) e osteócito (OT) e tecido ósseo maturo (OM). (100X) ..............................................................
36
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Representação da presença (+) ou ausência (-) na utilização da Ostim® no experimento..........................................................................
33
Tabela 2 – Representação da presença (+) ou ausência (-) na utilização do osso autógeno no experimento......................................................................
33
Tabela 3 – Representação da presença (+) ou ausência (-) no grupo controle (coágulo sanguíneo)..............................................................................
34
SUMÁRIO
Resumo
Lista de figuras
Lista de tabelas
1. INTRODUÇÃO............................................................................................ 11
2. REVISÃO DA LITERATURA...................................................................... 13
3. PROPOSIÇÃO............................................................................................ 18
4. MATERIAL E MÉTODO............................................................................. 19
4.1 Seqüência Cirúrgica.............................................................................. 23
5. RESULTADOS........................................................................................... 32
5.1 Tabelas.................................................................................................. 33
5.2 Lâminas histológicas ............................................................................ 35
6. DISCUSSÃO............................................................................................... 37
7. CONCLUSÃO ............................................................................................ 40
REFERÊNCIAS............................................................................................... 41
ANEXOS ........................................................................................................ 44
11
1. INTRODUÇÃO
A odontologia atual, voltada para a área de implantodontia e cirurgia
oral, busca um biomaterial que venha substituir a utilização do osso autógeno no
reparo de defeitos ósseos, conduzindo ou induzindo a formação óssea em uma
determinada região, diminuindo morbidade, complicações e tempo cirúrgico
quando comparado ao emprego do osso autógeno, ainda que este seja
considerado o padrão ouro (REFERÊNCIA).
Multiplicam-se o número de investigações científicas que apontam para
as qualidades de osseocondutores sintéticos nas mais variadas aplicações,
substituindo de forma crescente o emprego dos enxertos autógenos em diferentes
cenários clínicos.
Os materiais utilizados para a substituição de ossos classificam-se
como biomateriais que podem ser classificados, de acordo com sua forma de
ação em:
− Osteoindutores
Quando possuem a capacidade de atrair células mesenquimais, que
mais tarde se diferenciarão em células osteoprogenitoras (osteoblastos);
− Osteocondutores
Quando possuem capacidade de criar um suporte estrutural para a
neoformação óssea;
− Osteogênicos
Quando possuem a capacidade de viabilizar o processo pelo qual
células ósseas vivas são enxertadas em um leito receptor e permanecem com a
capacidade de formar novo tecido ósseo.
Na presença de arcabouços estruturais, os fenômenos de
osteoindução e a osteocondução ocorrem organizando e orientando a
neoformação celular facilitando o crescimento ósseo reparador.
Dentre os materiais estudados com esta finalidade, a pasta de
hidroxiapatita, cuja base é o fosfato de cálcio, tem sido extensivamente utilizada
12
em várias aplicações odontológicas, com propriedades que possam levar a uma
osteocondução intrínseca, ou seja, capacidade de armazenar as proteínas e
células viáveis, específicas e próprias do indivíduo receptor, permitindo o
processo natural de neoformação óssea.
A hidroxiapatita é classificada como uma cerâmica poli cristalina devido
a sua composição e apresenta propriedades importantes que facilitam sua
indicação e uso, tais como: biocompatibilidade; capacidade osteoindutora e
osteocondutora.
Elemento constituinte dos tecidos duros do organismo, a hidroxiapatita,
compõe cerca de 70% dos ossos, fazendo parte da dentina e esmalte dental,
além de ser o biomaterial que mais se assemelha ao osso.
A nanotecnologia trouxe a pasta de hidroxiapatita Ostim®, uma
hidroxiapatita nanocristalina, com estrutura química similar ao tecido ósseo,
possuidora de pequenas partículas que facilitam sua reabsorção e capacidade
osteocondutora atuando como substrato para a osteogênese, proporcionando
neoformação óssea.
A hidroxiapatita regenera o osso a alta velocidade, devido a sua
enriquecida composição com íons de cálcio e fosfato e sua viscosidade. Esta
composição é um campo de cultivo idôneo para a formação de osteoblastos, pois
parte é fagocitada por macrófagos (células precursoras de osteoblastos) e isto
deixa no processo partículas nanométricas, produzindo uma vascularização onde
se estabelecerão os osteoblastos e, a partir disto, o transcurso do remodelamento
é transformado em ossos de excelente qualidade.
Essa formação óssea ocorre devido à hidroxiapatita permitir a junção,
migração e expressão fenotípica de células ósseas através de sua estrutura
porosa que permite suporte à neoformação vascular.
A Ostim® é um material sintético, estéril e sem conservantes, evitando-
se assim reações imunológicas, transmissão de doenças e diminuição das
inflamações pós-operatórias, graças ao seu PH neutro.
Em uma inflamação ocorrem diminuição do pH e aumento de acidez, o
que provoca dor. O uso de Ostim® evita este aumento de acidez.
13
2. REVISÃO DA LITERATURA
Materiais à base de fosfato de cálcio, como a hidroxiapatita vem
sendo amplamente estudados em áreas médicas como na ortopedia e na
odontologia para reparação de defeitos ósseos, visando à cicatrização tecidual,
com o devido preenchimento da área envolvida, devolvendo forma e função a
uma determinada região.
A pasta de hidroxiapatita nanocristalina Ostim®, devido à sua
composição peculiar, que mimetiza a fase orgânica óssea, é biocompatível, não
produz reação antigênica e devido ao seu tamanho reduzido de partículas, é
rapidamente reabsorvida, atrai osteoblastos para a área através de sua
capacidade osteocondutora, promovendo uma rápida neovascularização por entre
suas partículas, acelerando o processo de formação óssea,
A colocação da pasta de hidroxiapatita Ostim® no local desejado se faz
por meio de uma seringa, facilitando sua implantação em áreas de difícil acesso,
além de possuir uma ótima viscosidade que permite seu fácil assentamento e
estabilidade no local, não sofrendo deslocamento.
Anteriormente, muitos compósitos foram analisados na tentativa de
buscar um biomaterial que preenchesse os quesitos necessários para ser um
ótimo substituo ósseo, como biocompatibilidade, não antigênico, capacidade
osteoindutora e osteocondutora, rápida reabsorção entre outros.
Nesse caminho, a osteogênese da hidroxiapatita e do fosfato tricálcico,
foram estudadas como substitutos ósseos, observando no período de duas
semanas ambos os materiais tinham osteoblastos associados aos seus grânulos
e em quatro semanas, apenas os grânulos de hidroxiapatita tinham células
ósseas associadas (NAGAHARA et al., 1992).
A osteoindução foi analisada na implantação de hidroxiapatita porosa
em diferentes locais com três animais, sendo que os melhores resultados foram
obtidos em babuínos, havendo maior vascularização no espaço poroso da
hidroxiapatita, maior diferenciação óssea e maior ganho ósseo do que em cães e
coelhos (RIPAMONTI, 1996).
14
Após alguns anos, comparou-se, em coelhos, materiais como a
hidroxiapatita; sulfato de cálcio associado ao osso autógeno e cerâmica de vidro
bioativo em duas gramaturas, em defeitos na tíbia dos animais. Histologicamente,
a hidroxiapatita e a cerâmica de vidro bioativo evidenciaram pouca reabsorção, o
que dificultou a neoformação óssea (MacNEILL et al., 1999).
No mesmo modelo animal, avaliou-se a propriedade compressiva das
partículas de osso mineral natural (Bio Oss) e hidroxiapatita sintética, concluindo
que no período observado, a hidroxiapatita obteve melhor resultado no teste
compressivo, maior módulo de elasticidade, além de maior volume de osso novo
formado (ORR et al., 2000).
A hidroxiapatita também é empregada em cavidades após a exérese
de tumores benignos com alta taxa de sucesso, visto que as partículas do
biomaterial incorporam-se completamente ao osso e não provoca infecção,
afirmando ser um excelente substituto ósseo, osteocondutor e neoformador ósseo
(YAMAMOTO et al., 2000).
A reconstrução de osso alveolar com hidroxiapatita em ratos foi
analisada, observando-se que nos primeiros sete dias, a superfície, associada à
hidroxiapatita, mostra-se delimitada por tecido de granulação e por tecido ósseo
neoformado, caracterizando uma osseointegração e ao 60º dia, os grânulos do
implante estão em contato direto com o osso e o tecido de granulação foi
substituído por tecido conjuntivo denso (PARIS et al., 2003).
A eficácia da pasta de hidroxiapatita Ostim® na regeneração óssea
alveolar para instalação de implante imediato em cães, foi avaliada,
evidenciando histológica e histomorfometricamente, formação de osso lamelar
em contato com o implante e neo-formação óssea significante ao redor dos
implantes (BOIX et al., 2004).
A Ostim 35® demonstra ser um material de fácil manuseio, pois é
inserida na cavidade por meio de uma seringa; reabsorção completa ao terceiro
mês devido ao seu tamanho reduzido de partículas; biocompatível; osteocondutor;
não tóxico; não alergênico ou carcinogênico, tendo alta confiabilidade e alta taxa
de sucesso (THORWARTH et al., 2005).
15
A hidroxiapatita sintética foi utilizada no preenchimento de defeitos
ósseos em cães evidenciando crescimento ósseo e vascular no interior dos
poros da hidroxiapatita, intensa proliferação de osteoblastos e
neovascularização confirmando sua biocompatibilidade e capacidade
osteocondutora (DUARTE et al., 2006).
A utilização de compósitos de hidroxiapatita sintética e carbono e
hidroxiapatita sintética, carbono e fosfato bi ácido de sódio em falha óssea na ulna
de coelhos, evidenciou regeneração óssea precoce, ausência de infecção,
rejeição, eficiência e alta confiabilidade (VITAL et al., 2006).
Soccol et al. (2006) compararam o preenchimento de defeitos ósseos,
em mandíbula de ratos, empregando a hidroxiapatita e submucosa de intestino
delgado porcino, concluindo que ambos são osteoindutores, porém, a
hidroxiapatita promoveu maior neoformação óssea.
Em trabalho subseqüente, Laschke et al. (2006) analisou a pasta de
hidroxiapatita (Ostim®) “in vivo”, demonstrando ser um material completamente
degradável, capaz de preencher defeitos ósseos por sua capacidade
osteocondutora, guiando uma neovascularização na área reabsorvida e otimizando
as condições para formação de novo osso nos sítios com defeitos ósseos.
A primeira observação histológica da incorporação da pasta de
hidroxiapatita Ostim® em osso humano foi realizada em fratura de tíbia, utilizando
placa para osteosíntese e o substituto ósseo já relatado, demonstrando boa
regeneração com “turn over” ósseo normal, osso cortical e esponjoso bem
estruturado além de não promover reação inflamatória; osteofibrose e
osteonecrose, sendo incorporado e reabsorvido, comprovando sua
biocompatibidade e sua capacidade osteocondutora (HUBER et al., 2006).
O uso da pasta de hidroxiapatita nanocristalina mostra-se
biologicamente compatível com o tecido ósseo por meio de uma osseointegração,
sendo seu uso indicado para reparação de defeitos ósseos, conduzindo a
neoformação óssea (CHRIS, 2007).
A hidroxiapatita / fosfato tricálcico bifásico (Straumann Bone Ceramic)
associada ao osso autógeno, em procedimentos de levantamento de seio maxilar
16
parece ser um excelente material ostecondutor biocompatível, além de promover
formação óssea no período de 6 a 9 meses (ARTZI et al., 2007).
A pasta de hidroxiapatita (Ostim®) foi utilizada visando aumento de
espessura óssea, 6 a 7 meses anteriormente à instalação ou no ato da
instalação de implantes, com alta taxa de sucesso. O defeito foi preenchido por
osso novo, possibilitando quantitativa e qualitativamente tecido ósseo suficiente
para promover uma estabilidade primária aos implantes que serão instalados
(STRIETZEL, 2007).
O emprego da hidroxiapatita nanoparticular em cavidades, após a
remoção de cistos mandibulares, demonstrou sucesso com formação óssea em
apenas três meses devido a uma revascularização precoce e ausência de
complicações, especialmente no quesito aplicação do material, facilitado por ser
realizado por meio de uma seringa e pela sua consistência (GERLACH e
NIEHUES, 2007).
Em modelo animal, a pasta de hidroxiapatita nanocristalina (Ostim®) foi
avaliada para tratamento de defeitos críticos em comparação a uma cerâmica
sólida de hidroxiapatita (Cerabone), obtendo um rápido e uniforme crescimento
ósseo e alta taxa de sucesso nos defeitos preenchidos com a pasta de
hidroxiapatita nanocristalina (HUBER et al., 2008).
No tratamento de peri-implantite lançou-se mão do uso da pasta de
hidroxiapatita (Ostim®) em comparação ao osso mineralizado (Bio-Oss) associado
à membrana de colágeno, evidenciando eficácia em ambos os materiais no
período de 24 meses, porém, o osso mineralizado, associado à membrana de
colágeno, obteve resultados superiores em relação ao processo cicatricial e a um
maior ganho ósseo (SCHWARZ et al., 2008).
A aplicação da pasta de hidroxiapatita (Ostim®) facilita o procedimento
de levantamento de seio maxilar por meio da seringa, que alcança locais de difícil
acesso e da sua consistência, que promove um leve descolamento da membrana
sinusal, evitando seu rompimento pelo toque de instrumentais, além de ser um
material biocompatível e formador ósseo, possibilitando a instalação de implantes
osseointegrados no local previamente enxertado, constituindo um excelente
substituto ósseo (SMEETS et al., 2008).
17
Uma comparação “in vivo” utilizou três substitutos ósseos, osso
mineralizado (Bio-Oss); pasta de hidroxiapatita nanoparticulada (Ostim®) e uma
suspensão oleosa de hidróxido de cálcio (Osteoinductal) mostrando que os dois
primeiros possuem capacidade osteocondutora, sendo totalmente reabsorvidos
e promovendo crescimento ósseo, o que não ocorreu com o último material
(BUSENLECHNER et al., 2008).
Histologicamente, a pasta de hidroxiapatita nanoparticulada (Ostim®)
utilizada em tíbia de mini porcos, demonstrou biocompatibilidade; bioatividade;
osteocondutibilidade e osseointegração no local enxertado, comprovando sua
indicação e sucesso clínico (SPIES et al., 2008).
18
3. PROPOSIÇÃO
Este trabalho tem por objetivo avaliar histologicamente a utilização da
pasta de hidroxiapatita (Ostim®) como material osteocondutor e neoformador
ósseo, em defeitos críticos em mandíbula de coelhos em comparação ao osso
autógeno e coágulo sanguíneo.
19
4. MATERIAL E MÉTODO
A pesquisa foi registrada e aprovada pelo Comitê de Ética em Pesquisa
da UNISA, de acordo com as atribuições da Resolução 196/96, através do
parecer número 012/2008, em 10 de março de 2008 (Anexo).
Este estudo foi realizado respeitando-se os princípios éticos de
experimentação animal elaborado pelo COBEA (Colégio Brasileiro de
Experimentação Animal), entidade filiada ao International Council of Laboratory
Animal Science (ICLAS), utilizando como base normas internacionais em
pesquisa que se apresentam com base na tríade: “Bom senso, sensibilidade e
boa ciência”.
Para o estudo, foram utilizados 11 coelhos da raça New Zeland,
adultos, sadios, com peso médio de 3 kg, provenientes do Laboratório de
Pesquisa do Biotério da Universidade de Santo Amaro - UNISA.
Os animais permaneceram em baias individuais, com temperatura e
luminosidade controlada, recebendo três refeições por dia com ração Nutriara e
água ad libitum.
Na data da realização do procedimento cirúrgico, os coelhos estavam
em jejum absoluto de 12 horas.
Os produtos e materiais utilizados, assim como seus respectivos
fabricantes, estão relacionados no quadro 1.
Os animais foram pesados e receberam medicação pré-anestésica
com 0,2 ml de Acepran 1% via intramuscular. Na seqüência foram anestesiados
com associação de Cetamina (40mg/Kg), Xilazina (5mg/Kg) e Meperidina
(10mg/Kg) por via intramuscular, monitorados pela equipe veterinária
responsável, recebendo novas aplicações com metade da dose anestésica
conforme necessário durante o procedimento.
Após a tricotomia da região, anti-sepsia com iodo-povidine (1%) e
anestesia infiltrativa com Mepivacaína (2%) sem vasoconstritor, foi realizada uma
incisão retilínea bilateral, separadas, com lâmina de bisturi nº 15, ântero-posterior
na mandíbula do coelho. Na seqüência, um retalho de espessura total para
20
exposição do tecido ósseo da mandíbula do animal, com o auxílio de
descoladores de periósteo salientando que, em todos os procedimentos a
freqüência cardíaca, a freqüência respiratória e os reflexos palpebrais foram
monitorados por um médico veterinário da mesma equipe.
Posteriormente, realizou-se mecanicamente, com a utilização de peça
reta cirúrgica, motor elétrico e trefinas de 7 mm de diâmetro, três defeitos ósseos
“inlay” na região mandibular do animal, sob constante irrigação com soro fisiológico,
sendo dois no lado direito e um no esquerdo, com 3 mm de profundidade .
Os defeitos foram preenchidos respectivamente: o primeiro do lado
direito distal com coágulo sanguíneo (grupo controle); o segundo do lado esquerdo
mesial com pasta de hidroxiapatita Ostim®; o terceiro do lado esquerdo com osso
autógeno retirado durante a própria trefinagem dos defeitos e particulado com
moedor ósseo. Após preenchimento dos defeitos reposicionou-se o retalho total e
procedeu assim a sutura dos tecidos com nylon 3.0 através de pontos simples.
Os coelhos foram mantidos em gaiolas individuais, higienizadas
diariamente, por sete dias e depois passaram para baias com três indivíduos,
possibilitando assim maior movimentação e reduzindo o estresse durante o
período de observação.
Receberam medicação pós-operatória, Enrofloxacina (5mg/Kg) via
subcutânea, Flunixin Meglumina (1,1mg/kg) via subcutânea durante sete dias e as
feridas cirúrgicas foram higienizadas diariamente, não observando sinais de
reação inflamatória; dor ou diminuição da função. A sutura foi removida ao final do
sétimo dia de pós-operatório.
Após o período de 12 semanas, os coelhos foram sacrificados,
utilizando-se a técnica preconizada pelo COBEA, por superdose de anestésico
geral (Thiopentax®) associado à injeção intravenosa de Cloreto de potássio
(19,1%). O tempo de avaliação do presente estudo animal foi padronizado em
três meses devido ao fato desse período corresponder, em humanos, há nove
meses aproximadamente. Esse intervalo de tempo de avaliação é justificado
pelo conhecimento prévio de que o metabolismo ósseo dos coelhos é cerca de
três vezes mais rápido que o de seres humanos (ROBERTS et al., 1987;
MISCH, 2000; GAD, 2006 ).
21
Esse período representa o intervalo de tempo indicado para
neoformação óssea e maturação do osso na área enxertada.
Para facilitar a posterior localização e padronização na realização dos
defeitos, utilizamos os dentes do animal como referência.
Foram realizadas novas incisões bilaterais na mandíbula,
descolamento mucoperiostal para exposição do tecido ósseo e da área enxertada
previamente. Na seqüência procedeu-se a remoção de um cilindro ósseo com
trefinas de 8 mm de diâmetro no respectivo local. Os espécimes removidos foram
armazenados em recipiente contendo formol a 10% para manutenção da
viabilidade histológica, corados com hematoxilina e eosina (HE) por técnicos em
histologia e encaminhado ao laboratório de anatomia patológica para confecção
das lâminas histológicas.
As lâminas histológicas foram fotografadas e digitalizadas, sendo
analisadas em conjunto com o Dr. Plínio Santos, buscando a presença de células
viáveis para maturação óssea como osteoblastos, osteoclastos, osteócitos e
evidências de material residual.
Os resultados foram colocados em tabelas para melhor compreensão.
22
Quadro 1 – Materiais e produtos utilizados
Produto Fabricante Material permanente 1 motor cirúrgico elétrico Driller, São Paulo, Brasil 1 peça cirúrgica reta 1:1 Stryker, Berlim, Alemanha Seringa Carpule Dulfex, São Paulo, Brasil Agulha curta BD, São Paulo, Brasil Cabo de bisturi Dulfex, São Paulo, Brasil Lâmina de bisturi nº 15 Feather, São Paulo, Brasil Descolador de Molt 2/4 Dulfex, São Paulo, Brasil Afastador de tecido Minnesota Dulfex, São Paulo, Brasil Cuba metálica para soro Dulfex, São Paulo, Brasil Pinça dente de rato Dulfex, São Paulo, Brasil Tesoura Goldman-Fox Dulfex, São Paulo, Brasil Porta agulha Golgran, São Paulo, Brasil Fio de sutura mono nylon 3.0 Ethicon, Jonhson & Jonhson, São Paulo, Brasil Trefinas Dérig, São Paulo, Brasil Moedor ósseo Dulfex, São Paulo, Brasil Material de consumo Seringa contendo pasta de hidroxiapatita- Ostim 35
Heraeus Kulzer, Berlim, Alemanha
10 frascos de soro fisiológico estéril de 250 ml Áster, São Paulo, Brasil 11 kits de campo estéril descartável Alva Doctor, São Paulo- Brasil 11 sugadores cirúrgicos estéreis descartáveis Indusbello, Paraná, Brasil 01 frasco de solução de iodopovidona 1% Povidine, Geyer Medicamentosoche, Porto
Alegre, RS-Brasil 15 pares de luvas cirúrgicas estéreis Madeitex, São Paulo, Brasil Drogas utilizadas Cloridrato de ketamina (anestésico geral) Ketalar, Pfizer, São Paulo, Brasil Cloridrato de Xilazina União Química Farmacêutica, Embu-Guaçu,
SP, Brasil Meperidina (analgésico opióide usado na indução da anestesia geral e sedação)
Dolantina, Sanofi-Aventis, São Paulo, Brasil
Cloridrato de mepivacaína, sem vasoconstritor, usado para anestesia local
DFL, Rio de Janeiro, Brasil
Cloreto de potássio Isofarma Industrial Farmacêutica, Brasil Thiopental sódico (Thiopentax®) Cristália, São Paulo, Brasil Enrofloxacina; Flunixin Meglumina Schering-Plough, Cotia, Brasil Acepran Univet, S.A,São Paulo, Brasil Material biológico Osso autógeno triturado advindo da confecção dos defeitos da mandíbula dos coelhos Coágulo sanguíneo
23
4.1 Seqüência cirúrgica
Figura 1 – Montagem da mesa cirúrgica.
Figura 2 – Tricotomia.
24
Figura 3 – Anti-sepsia com iodo povidine.
Figura 4 – Administração de oxigênio.
25
Figura 5 – Colocação do campo fenestrado estéril.
Figura 6 – Anestesia infiltrativa.
26
Figura 7 – Incisão retílinea.
Figura 8 – Descolamento mucoperiostal.
27
Figura 9 – Confecção dos defeitos com trefina de 7mm.
Figura 10 – Obtenção do osso autógeno.
28
Figura 11 – Grupo controle.
Figura 12 – Preenchimento com osso autógeno triturado.
29
Figura 13 – Invólucro Ostim®.
Figura 14 – Inserção da pasta de hidroxiapatita nanoparticulada através da seringa.
30
Figura 15 – Defeito esquerdo preenchido com o biomaterial e direito com coágulo sanguíneo.
Figura 16 – Sutura simples.
31
Figura 17 – Aspecto da região operada após o período de três meses, lado direito do animal preenchido com Ostim®.
Figura 18 – Aspecto da região operada apó o período de três meses, lado direito do
animal, preenchido com osso autógeno.
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5. RESULTADOS
Analisando o aspecto clínico, todos os animais apresentaram-se
hígidos, sem intercorrências no período pós-operatório, retornando aos seus
hábitos logo após o término da anestesia.
A análise microscópica evidenciou a presença de células envolvidas na
maturação óssea como o osteoblasto em 10 amostras, osteoclasto em seis
amostras e osteócito em 11 amostras do grupo teste, contendo hidroxiapatita
nanoparticulada.
Também foi observada a presença de material residual em apenas
quatro das 11 amostras, indício relacionado ao fator individual do animal.
Todas as amostras apresentaram osso maturo e, em quatro
evidenciaram também osso imaturo.
No defeito preenchido com osso autógeno, todas as amostras
apresentaram osteoblastos, osteoclastos, osteócitos, osso maturo e somente
cinco amostras indicavam a presença de osso imaturo.
Já no grupo controle, coágulo sanguíneo, três lâminas não
apresentaram osteoblastos e cinco não evidenciaram osteoclastos, porém, todas
continham osteócitos e osso maturo e apenas uma apresentou osso imaturo.
33
5.1 Tabelas
Tabela 1 – Representação da presença (+) ou ausência (-) na utilização da
Ostim® no experimento
Ostim® Osteoblasto Osteoclasto Osteócito Osso maturo
Osso imaturo
Material residual
Coelho 1 + - ++ + + - Coelho 2 ++ + ++ + + + Coelho 3 ++ - ++ + - - Coelho 4 ++ + ++ + - + Coelho 5 + - + + - + Coelho 6 ++ + + + + - Coelho 7 - - ++ + - - Coelho 8 + ++ ++ + + + Coelho 9 ++ - ++ + - - Coelho 10 ++ + ++ + - - Coelho 11 + - + + - -
Tabela 2 – Representação da presença (+) ou ausência (-) na utilização do osso
autógeno no experimento
Autógeno Osteoblasto Osteoclasto Osteócito Osso maturo
Osso imaturo
Coelho 1 ++ + ++ + - Coelho 2 +++ + ++ + + Coelho 3 ++ + ++ + + Coelho 4 + + ++ + - Coelho 5 ++ + ++ + + Coelho 6 + + ++ + - Coelho 7 + ++ ++ + - Coelho 8 + + ++ + - Coelho 9 +++ + ++ + + Coelho 10 +++ + ++ + - Coelho 11 ++ ++ ++ + +
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Tabela 3 – Representação da presença (+) ou ausência (-) no grupo controle
(coágulo sanguíneo)
Coágulo Sanguíneo Osteoblasto Osteoclasto Osteócito Osso
maturo Osso
imaturo Coelho 1 + + + + - Coelho 2 ++ + + + + Coelho 3 + + + + - Coelho 4 - - + - - Coelho 5 + + + + - Coelho 6 + + ++ + - Coelho 7 - - ++ + - Coelho 8 + + ++ + - Coelho 9 + - ++ + - Coelho 10 + - ++ + - Coelho 11 - - ++ + -
35
5.2 Lâminas histológicas
Figura 19 – Osso autógeno. Presença de osso em metabolismo com osteoclasto (OC) e osteoblastos (OB). (100X)
Figura 20 – Coágulo Sanguíneo.Presença de maior quantidade de osso maduro (OM) e osso em processo de maturação com pouca presença de osteoclastos (OC) e grande quantidade de osteoblastos (OB). (100X)
OOCC
OOssssoo
OOBB
OOCC
OOMM
OOBB
36
Figura 21 – Pasta de hidroxiapatita nanoparticulada. Presença de material residual (MR), osso maturo (OM) e imaturo (OI). Grande quantidade de osteoblastos e osteócitos (OT). (100X)
Figura 22 – Pasta de hidroxiapatita nanoparticulada (Ostim®). Presença de grande
quantidade de osteoblastos (OB) e osteócito (OT) e tecido ósseo maturo (OM). (100X)
MMRR
OOMM
OOII
OOBB OOTT
OOMM
OOBB
OOTT
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6. DISCUSSÃO
Freqüentemente, pacientes parcial ou totalmente desdentados
procuram profissionais capacitados nas áreas de cirurgia e implantodontia, na
tentativa de retornar a uma situação mais confortável e estável de suas funções
mastigatórias e estéticas.
O rebordo alveolar, na ausência do elemento dental passa por um
processo de atrofia óssea, produzindo defeitos significativos, inviabilizando a
colocação de implantes osseointegrados em uma posição favorável ou até
mesmo dificultando por completo esse procedimento.
Por essa razão, muitos casos necessitam de reconstruções ósseas, de
pequeno ou grande porte previamente a fase cirúrgica e protética da instalação de
implantes odontológicos.
Para tanto, dispomos de variados materiais para enxertia óssea, como
o osso autógeno, homógeno, xenógeno e biomateriais. Dentre os biomateriais
mais estudados, podemos ressaltar o uso de compósitos à base de hidroxiapatita,
sulfato de cálcio e cerâmica.
A hidroxiapatita é biocompatível e possuiu capacidade osteocondutora,
assim como os achados histomorfológicos do presente estudo (ORR et al., 2000;
BOIX et al., 2004; ARTS et al., 2005; THORWARTH et al., 2005; DUARTE et al.,
2006; HUBER et al., 2006; LASCHKE et al., 2006; ARTZI et al., 2007; GERLACH
e NIEHUES, 2007; STRIETZEL, 2007; HUBER et al., 2008, SMEETS et al., 2008),
no entanto, duas pesquisas observaram potencial osteoindutor (PARIS et al.,
2003; SCHWARZ et al., 2008).
O processo de osteogênese encontrado por alguns autores foi
compatível com os achados dessa pesquisa (MURUGAN e RAMAKRISHNA,
2003; BOIX et al., 2004; ARTS et al., 2005; DUARTE et al., 2006; HUBER et al.,
2006; LASCHKE et al., 2006; SCHWARZ et al., 2006; SOCCOL et al., 2006;
VITAL et al., 2006; ARTZI et al., 2007; GERLACH e NIEHUES, 2007;
STRIETZEL, 2007; HUBER et al., 2008) no entanto, outro estudo não observou
esse processo, onde houve pouca neoformação óssea (MacNEILL et al., 1999).
38
A propriedade compressiva da hidroxiapatita em comparação ao Bio
Oss teve melhor resultado com maior volume ósseo formado em um estudo de
Nagahara et al., em 1992, já em caso de periimplantite, o Bio Oss evidenciou
maior ganho ósseo e processo cicatricial precoce, quando associado à membrana
de colágeno (SCHWARZ et al., 2006).
Contudo, a pasta de hidroxiapatita (Ostim®) quando aplicada diretamente
na região de espiras expostas de implantes, proporcionou ganho ósseo de
qualidade e quantidade suficientes, evitando sua perda (STRIETZEL, 2007).
Foi possível constatar uma facilidade para aplicação da pasta de
hidroxiapatita (Ostim®) através da seringa, nesse estudo, onde o material está
pronto para o uso, com excelente viscosidade permitindo o assentamento do
material, sem deslocamento, assim como foi observado em outros trabalhos
(GERLACH e NIEHUES, 2007; SCHWARZ et al., 2008).
O presente estudo comparou a hidroxiapatita nanoparticulada
(Ostim®), osso autógeno e coágulo sanguíneo como grupo controle em
defeitos críticos realizados em mandíbula de coelho, buscando evidenciar
células tipicamente relacionadas ao metabolismo do tecido ósseo e onde a
presença ou ausência de determinada célula representa um estágio do
processo de maturação óssea.
Ao exame histológico, as células observadas foram os osteoblastos,
osteoclastos e osteócitos.
Os osteoblastos são células responsáveis por sintetizar a parte
orgânica da matriz óssea e possuem a capacidade de concentrar fosfato de
cálcio, participando ativamente da mineralização da matriz óssea. Em intensa
atividade (fase de síntese) sugere a fase de neoformação e crescimento ósseo
local. Essas células foram observadas nas espécimes de osso autógeno,
coágulo e hidroxiapatita nanoparticulada, porém, não estavam presentes em
todas as amostras.
Já os osteoclastos, celulas gigantes e multinucleadas, são
responsáveis pela destruição óssea. Os osteoclastos degradam melhor o osso
quando estão em contato com matriz óssea mineralizada e isso só é possível com
o auxílio dos osteoblastos. Os osteoblastos, produzem enzimas que degradam a
39
camada não mineralizada da matriz permitindo assim aos osteoclastos, um fácil
acesso à matriz óssea mineralizada para a degradarem. É evidente que para uma
haja a neoformação é necessária uma reabsorção concomitante, onde a presença
de osteoblastos associados aos osteoclastos indica uma neoformação de matriz
óssea sendo que não foi observado a presença de ambos em nove amostras e
juntos em duas amostras.
O osteócito é o osteoblasto maduro que parou de secretar matéria
orgânica. Os osteócitos estão localizados em cavidades ou lacunas dentro da
matriz óssea. Os osteócitos têm um papel fundamental na manutenção da
integridade da matriz óssea.
A presença desta célula foi observada em todas as lâminas de todos os
materiais estudados, porém em diferentes quatidades e algumas vezes sem a
presença de osteoblastos ou osteoclastos indicando a formação de um osso
maturo em alguns casos.
Acreditamos que a pasta de hidroxiapatita nanoparticulada (Ostim®) é
um novo substituto ósseo disponível para utilização em implantodontia,
reconstruções ósseas, preenchimentos ósseos e outros procedimentos com alto
nível de sucesso e confiabilidade.
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7. CONCLUSÃO
1. A pasta hidroxiapatita nanoparticulada (Ostim®) possui capacidade
osteocondutora, promovendo rápida neoformação óssea quando
comparada ao osso autógeno.
2. Substituto ósseo para reconstruções e preenchimentos ósseos nas
áreas de cirurgia oral e implantodontia.
41
REFERÊNCIAS
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44
ANEXOS
Anexo 1 – Carta de aprovação do Comitê de Ética em pesquisa
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Anexo 2 – Parecer consubstanciado do projeto.
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Divulgação de potencial conflito de interesses
Eu, Anapaula Altheman Lopes, declaro não ter nenhum potencial
conflito de interesse no presente manuscrito.