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UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ
Ivone Adelina Cavalca
O PAPEL DA PROTEÍNA ÓSSEA MORFOGENÉTICA (BMP) NA
REPARAÇÃO DO TECIDO ÓSSEO
CURITIBA
2011
Ivone Adelina Cavalca
O PAPEL DA PROTEÍNA ÓSSEA MORFOGENÉTICA (BMP) NA
REPARAÇÃO DO TECIDO ÓSSEO
Trabalho de Conclusão de Curso
apresentada ao Curso de
Especialização em Implantodontia da
Faculdade de Ciências Biológicas e de
Saúde da Universidade Tuiuti do
Paraná, como requisito parcial para à
obtenção do título de Especialista.
Orientador: Dra. Renata Ribas Costa
CURITIBA
2011
TERMO DE APROVAÇÃO
Ivone Adelina Cavalca
Esse Trabalho foi julgado e aprovado para a obtenção do título de Especialista em Implantodontia do Curso de Pós-Graduação em Implantodontia da Universidade Tuiuti do Paraná.
Curitiba, de de 2011.
Curso de Especialização em Implantodontia
Universidade Tuiuti do Paraná
Orientadora: Prof. Dra. Renata Ribas Costa
Universidade Tuiuti do Paraná/ Vice- coordenadora
Prof. Dr. Luis Carlos do Carmo Filho
Prof. Dr. Marcos R. Pupo B. da Silva
Dedico este trabalho aos meus pais Adelina e João(in memmorian) pelo amor e
carinho que dispensaram ao longo de minha vida.
Com carinho às minhas irmãs que sempre me apoiaram e souberam compreender
os percalços até aqui decorridos.
Agradeço em especial a minha orientadora Prof. Dra. Renata Ribas Costa
pela paciência e o tempo precioso que dispensou para a orientação desse
trabalho.
Agradeço aos amigos que comigo partilharam e conviveram ao longo de
todo esse tempo, pelo apoio e socorro nos momentos necessários.
RESUMO
Por muitos anos tem-se investigado sobre o papel da proteína morfogenética
óssea (BMP), uma substância capaz de induzir a formação de osso
heterotópico em várias espécies animais. Os recentes avanços no
desenvolvimento da biologia, biologia molecular, genética e cicatrização de
feridas, tem mostrado que as BMPs não são apenas responsáveis pela indução
óssea posfetal (incluindo a remodelação óssea normal, de cura e reparação),
mas também são fundamentais durante a embriogênese, não só em relação ao
sistema esquelético, mas principalmente na formação da morfogênese e no
padrão de outros tecidos e órgãos também. Portanto, BMPs têm o potencial
não só de utilidade terapêutica em ortopedia mas, igualmente na odontologia
em reconstruções dento alveolares.
Palavras-chaves: Proteína morfogenética óssea. Indução. Remodelação
óssea. Formação óssea. Implantodia dento alveolar.
ABSTRACT
For many years, we have investigated the role of bone morphogenetic protein
(BMP), a substance capable of inducing heterotopic bone formation in several
animal species. Recent advances in the development of biology, molecular
biology, genetics and wound healing, have shown that BMPs are not only
responsible for bone induction posfetal (including normal bone remodeling,
healing and repair), but are also critical during embryogenesis not only in
relation to the skeletal system, but mainly in the formation of morphogenesis
and pattern of other tissues and organs as well. Therefore, BMPs have the
potential not only for therapeutic use in orthopedics, but also in dentistry in
dental alveolar reconstruction.
Keywords : bone morphogenetic protein. Induction. Bone remodeling. Bone
formation. Implantodia dento alveolar.
SUMÁRIO
1. Introdução ................................................................................................... 8
2. Histórico ..................................................................................................... 10
2.1. Conceito .................................................................................................. 13
2.2. Desenvolvimento .................................................................................... 15
2.3. Modo de Ação ......................................................................................... 21
2.4. Células Ósseas: Definição e Classificação .......................................... 29
2.5. Aplicação das BMPs ............................................................................... 30
2.6. Características do Material Osteoindutivo ........................................... 35
2.7. BMPs: Técnicas de Utilização em humanos ........................................ 36
2.8. Classificação ........................................................................................... 44
2.9. O Estado da Arte ..................................................................................... 47
3. Conclusão ................................................................................................... 51
REFERÊNCIAS............................................................................................... 52
8
1. INTRODUÇÃO
Capazes de motivar a formação e o crescimento de ossos e cartilagens, as
proteínas morfogenéticas são moléculas pleiotrópicas que são envolvidas na
quimiotaxia, mitose e diferenciação de células mesenquimais no tecido ósseo,
entretanto as BMPs, precisam de um carreador perfeito para que realize uma
osteocondução.
Nos diversos artigos pesquisados, observa-se que as BMPs, quando
implantadas em tecidos animais, se conectam a receptores que estão nas células
osteoinduzidas, passando pelo núcleo da célula receptora agindo de forma a
regulamentar a transcrição de genes formando e calcificando ossos, bem como
reparando tecido lesionados.
Atualmente a proteína óssea morfogenética tem sido utilizada em várias áreas
do conhecimento que abrangem a diferenciação celular e como não poderia deixar
de ser, a Odontologia, com a fantástica evolução e desenvolvimento principalmente
da Implantodontia. Utilizando-se as BMPs para solucionar controvérsias e
insucessos, ocasionando maior aprovação em seu uso para a neoformação e reparo
de tecido ósseo em grandes perdas ósseas, bem como nos defeitos ocasionados
por traumas, doenças e anomalias. Nesse trabalho será traçado o histórico desde os
primeiros estudos até a descoberta de Urist sobre as BMPs.
Por mais de trinta anos os estudos foram realizados para isolar e refinar a
proteína morfogenética do osso (BMP), uma substancia que fosse mostrada para
induzir a formação do osso nas várias espécies animais.
9
Os avanços recentes no campo da biologia e o crescimento da biologia
molecular e genética mostraram que as BMPs são não somente responsáveis pela
indução posfetal do osso (incluindo osso normal que remodela e repara as lesões),
mas são igualmente críticos durante a embriogênese, não somente com respeito ao
sistema esqueletal, mas completamente possível na formação da morfogenética e
de testes padrão de outros tecido e órgãos também.
Consequentemente, as BMPs tem o potencial para utilidades terapêuticas na
reconstrução ortopédica e dento - alveolar.
Sabe-se que o enxerto ósseo autógeno da crista ilíaca por muito tempo tem
sido padrão ouro para o reparo e reconstrução óssea, porém a remoção do enxerto
da crista ilíaca está associada com morbidade do sítio doador, especialmente a dor
crônica. As proteínas morfogenéticas ósseas (BMPs) são glicoproteinas solúveis da
matriz óssea que induz a diferenciação de células ósteoprogenitoras em células
ósteogênicas e tem o papel de atuar como substitutos de enxerto osseo autógeno.
As BMPs que podem ser produzidas com tecnologia recombinante é
altamente osteoindutora, induzindo a formação óssea e estimulando a diferenciação
das células mesenquimais em condroblastos e osteoblastos.
10
2. HISTÓRICO
Em 1889, Senn notou que o osso descalcificado induzia a consolidação de
defeitos ósseos com osseomielite.
Na década de 30 Levander observou que o extrato bruto de osso induzia a
neoformação óssea quando injetado em tecido muscular.
Lacroix formulou a hipótese do papel osseoindutor de alguma substancia
presente no tecido ósseo, nomeando-o de osseogenina.
Em 1965, Urist implantou uma matriz óssea desmineralizada em tecido de
roedores e verificou que este procedimento induziu a formação de osso e de
cartilagem. Mesmo não sendo possível indicar com exatidão de quantas moléculas
eram compostas o extrato ósseo, identificou como sendo de procedência protéica e
chamou de proteína morfogenética óssea.
O isolamento e a purificação das moléculas causadoras da formação
óssea foi um processo muito difícil por conta da pequena quantidade de proteínas e
a sua forte adesão aos componentes orgânicos e inorgânicos da matriz. Segundo
RIPAMONTI & REDDI (1994), ao ser extraída e inativada com agentes caotrópicos,
a matriz desmineralizada apresenta atividades morfogenéticas restituída
acondicionando-se a frações protéicas solubilizadas, e isso certamente confirma que
existe proteínas morfogenéticas.
Os primeiros questionamentos sobre os processos que determinam a
neoformação óssea, em sítios desprovidos de tecidos ósseos, foram baseados na
descoberta de Urist. Para ele um fator central seria o responsável pelo feito. Esse
fator foi relatado como uma substancia indutora de formação óssea, presente ma
matriz óssea. As células indutoras e as células induzidas eram provenientes do
11
hospedeiro e estas mesmas células indutoras seriam descendentes de histiócitos e
células do tecido conjuntivo perivascular. O termo ósteoindução foi designado para
um principio fundamental de regeneração óssea desencadeado pela ação das
proteínas ósseas morfogenéticas.
Há muita informação em relação aos métodos e procedimentos para a
obtenção de resultados positivos na formação óssea, mas pouca informação sobre o
que especificamente esta sendo feito com a indução de ossos nos preenchimentos
de determinados espaços.
Muitas espécies animais foram testadas com implantes de osso
desmineralizado e preparados com produtos químicos agentes em relação à
temperatura, concentração e tempo. Ao rever as suas próprias observações como a
literatura anterior sobre matriz óssea descalcificada, Van de Putte e Urist
perceberam que o implante de osso descalcificado em qualquer ácido nítrico ou
ethylenediaminetetra- ácido acético (FDTA) geralmente conduzia a resultados
negativos e o osso descalcificado em ácido clorídrico levou a resultados positivos.
A matriz óssea descalcificada em ácido nítrico produziu uma intensa
inflamação com uma rápida reação de desintegração do implante, e não a formação
de um novo osso (Van de Putte & Urist 1966), implantes de osso demineralizado em
baixas concentrações de FDTA a 4 ° C e um pH neutro produziu uma formação
óssea limitada em ratos e coelhos, mas nenhum em cobaias e cães (Urist &Strates
1971). A descalcificação óssea no frio (2 ° C) diluida em (0,6 N) HCl por menos de 3
a 5 dias, seguida de lavagem em 0,15 M NaCl ou 70% de álcool, produziu
resultados mais positivos. Modificações do método de preparação ajudaram a mudar
12
o foco para os componentes de dentro do osso, que continham a propriedade
morfogenética óssea.
Até o final dos anos 1960, a prova criada foi que a substância responsável
para a indução óssea estava intimamente associada ao colágeno ósseo. No entanto,
haviam incertezas de que a propriedade de indução era devido a uma quimica
específica, ou se a estrutura física de colágeno foi de alguma forma direcionando o
mecanismo de diferenciação celular mesenquimal (Urist et al.1968).
A BMP, clássica de Urist (1965), intitulada "Bone: a formação de auto-
indução", ou o “princípio da indução” (descrita pela primeira vez por Spemann em
1901) é usada para explicar os resultados obtidos com a implantação da matriz
óssea descalcificada. Indução é definida como uma interação entre um tecido
(indutor) e outro (receptor) do tecido, como um resultado do qual o tecido passa por
uma mudança de resposta na sua direção de diferenciação (Gurdon 1987). Fatores
influenciam o processo indutivo de inclusão da resposta (considerando-se o tempo
de exposição necessário, bem como quanto tempo o indutor leva para induzir), a
localização ou proximidade de células competentes capazes de responder e os
processos de concentração.
Em termos de osteoindução, temos uma substância induzindo (proteína
morfogenética óssea) e na qualidade de receptora temos células mesenquimais,
para se tornar um células osteoprogenitora capaz de formar osso. É conhecido que
há muitas outras substâncias que são responsáveis pelo crescimento e regulação
óssea. No entanto, fatores de crescimento (como o TGF) não são capazes de induzir
a formação óssea em sitios ectópicos. Ao contrário, eles agem para modular ou
estimular as já determinadas células osteoprogenitoras em desenvolvimento ou pré-
existente para formar cartilagem e osso (Ripamonti & Reddi , 1994).
13
Há, portanto, uma diferença distinta entre a capacidade e a função das
BMPs e fatores de crescimento. As não BMPs só tem efeitos importantes sobre a
direção de diferenciação celular (Gurdon 1987), eles também agem como sinais de
posicionamento (Kay & Smith 1989, Wolpert 1989) e fornecem as informações
necessárias para o padrão de formação. Devido a essas características, as BMPs
mais apropriadamente se encaixam na categoria de morfogenia. O termo morfogenia
foi introduzido por Turing em 1952 e diz respeito ao padrão de formação, conforme
determinado pela distribuição da substância morfogenética.
A classificação do posicionamento e sinalização é semelhante aos
processos indutivos, (em termos de escala e localização do sinal, e o tipo de
concentração de informações dispersas), existindo diferenças distintas entre os dois.
A compreensão do sistema de sinalização, que orquestra a expressão “de genes no
tempo e no espaço” durante o desenvolvimento ainda é muito limitada (Ingham et al.
1993). Talvez as BMPs, sejam verdadeiras morfogenias apenas no estágio de
desenvolvimento embrionário ou tenham como função exclusiva serem osteoindutor
no adulto (Wozney 1995).
2.1. CONCEITO
Proteínas morfogenéticas ósseas (BMPs) são indutores ósseos induzindo
fatores que atuam nas células mesenquimais imaturas, incluindo os osteoblastos,
resultando na osteogênese. Até agora, vários tipos de BMPs têm sido isoladas na
utilização da clonagem molecular e moléculas recombinantes BMP. A rhBMP-2 é
uma molécula que induz poderosamente a regeneração óssea em vivo. No entanto,
para otimizar no local de reparação óssea, rhBMP-2 requer-se um carregador
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adequado. Kusumoto et AL, informou que o colágeno tipo esponja (ACS) é um
instrumento útil portador de osteoindução por rhBMP-2. BMPs endógenos são
normalmente encontrados no corpo a uma concentração inferior a 2 mg / kg em osso
cortical e são difíceis de extrair em quantidades suficientes para uso clínico.
A clonagem do ser humano à partir do gene BMP-2 e da sequencia na
produção de sua forma recombinante (RhBMP-2; dibotermina alfa), em grandes
quantidades foi portanto, um marco. A recombinante humana BMP-2 é altamente
osteoindutora. Os estudos in vitro mostram que mesenquimais das células-tronco,
incubadas com rhBMP-2 tem aumento da atividade da fosfatase alcalina e sofrem
mineralização da matriz . Quando implantados em vivo, rhBMP-2 induz osteoindução
recrutando células-tronco mesenquimais, em seguida, induz a proliferação e
diferenciação destas células em uma linhagem osteoprogenitora.
O osso formado tem exatamente a mesma composição que em outras
partes do corpo. No corpo humano a depuração do tecido de BMPs é rápida,
portanto, é obrigada a manter um efetivo de concentração de rhBMP-2 no local da
implantação.
Os primeiros estudos em animais mostraram defeitos segmentares
explorando os diversos materiais. O colágeno tipo I mostrou- se ser o mais bioativo,
biocompatível e bioreabsorvível transportador, e todos os produtos atualmente
rhBMP no mercado incorporam formas de colágeno I. Na Europa, a rhBMP-2 está
disponível comercialmente como o ingrediente farmacêutico ativo da Inductos kit
implante (Medtronic Sofamor Danek e Wyeth Pharmaceuticals) para o tratamento
agudo da fratura da tíbia. O kit contém rhBMP-2 como um pó liofilizado, que é
dissolvido em água esterilizada e aplicado em uma esponja absorvente de colágeno
(ACS) feito de Tipo I colágeno bovino.
15
Na Europa e nos EUA, rhBMP-2 é disponível como enxerto ósseo INFUSE
(Medtronic Sofamor Danek), que inclui uma rosca perfurada, cilíndrica de titânio
cônico com fusão de espaçadores, e está disponível para o tratamento clínico da
doença degenerativa de disco lombar. Poucas complicações foram observadas
durante ensaios clínicos com rhBMP-2 em doses terapêuticas, apesar do fato de que
as BMPs em virtude de sua natureza, têm o potencial de induzir a formação óssea.
Tal como acontece com todas as proteínas de moléculas exógenas, a formação de
anticorpos é uma preocupação. Anticorpos para rhBMP-2 e do colágeno bovino
foram relatados por ocorrer em aproximadamente 6% dos pacientes,
respectivamente, nem seqüelas clínicas foram observadas.
2.2. DESENVOLVIMENTO
De uma sequencia de aminoácidos de extrato altamente purificado,
Wozney ET AL., obtiveram clones de DNA que continham o código A da proteína.
Ao todo, obtiveram oito proteínas e sete delas são denominadas de BMPs e
apresentam características estruturais semelhantes. Através da purificação da BMP
presente em osso bovino chegou-se a detalhes sobre a identificação e clonagem
molecular de fatores com atividades da BMP. Com o isolamento de vários
polipeptídios, os autores determinaram a sequencia de vários aminoácidos e
sintetizaram em uma sonda de oligonucleotidios. Desta forma foi possível a
clonagem das BMPs de 2 a 9 (BMP-2 a BMP-9), que constituem membros da família
de fatores de crescimento transformador beta (TGF). Os membros dessa super
familia podem exercer efeito inibitório ou estimulante sobre as células, dependendo
do estágio de diferenciação celular em que venham a atuar.
16
Segundo Wozney, a atividade osteoindutiva das proteínas ósseas
morfogenéticas somando a sua presença no tecido ósseo sugere que elas são
importantes reguladores no processo de reparação óssea e podem estar envolvidas
na manutenção desse tecido. Elas fazem parte da família de fator de crescimento
transformador beta (TGF), e inclui uma subfamília baseada em suas conseqüências
de aminoácidos. E relatou ainda que as BMPs podem se apresentar sob duas
formas: A) proteínas morfogenéticas ósseas derivadas do osso; b) proteínas
morfogenéticas ósseas humanas recombinantes (rhBMP).
Kawai e Urist analisaram as proteínas extraídas dos tecidos dentais
bovinos, quanto a sua atividade osseoindutora e sugeriram que essas proteínas
eram comparáveis as proteínas ósseas morfogenéticas bovinas.
As proteínas ósseas morfogenéticas (BMPs) são as proteínas encontradas
em alguns mamíferos e são detectadas não somente na fase embrionária, mas
também no desenvolvimento dos ossos posfetal (Urist 1994).
Na descoberta da proteína morfogenética ossea no início de 1960, vários
pesquisadores estavam investigando o processo de calcificação em varias séries de
experimentos projetados para testar a teoria trifásica de calcificação, Urist e colegas
de trabalho, descobriram que as amostras de controle do osso descalcificado e
implantado, sendo tratado em malotes muscular de coelhos e ratos resultaram em
nova cartilagem e osso.
A hipótese de formação óssea pela célula indutora atua sobre uma célula
induzida, células do tecido conjuntivo, provocado para se diferenciar em qualquer
uma das células osteoprogenitora ou condroprogenitora (Van de Putte & Urist 1965,
1966, Urist 1965 Urist, et al. Urist, 1967 1994). No entanto, Urist não foi o primeiro a
aludir com esta teoria da formação óssea pela autoindução, ou do hipotético osso
17
induzindo substância que mais tarde foram referidas como proteinas morfogenética
óssea.
Em 1938, relatou uma série de experimentos projetados para estudar
regeneração óssea. Inicialmente, ele implantou fragmentos ósseos 1-1,5 cm de
comprimento, por via subcutânea ou por via intramuscular. Estes fragmentos foram
primeiro tratados por raspar o periósteo e em algumas espécies, camadas
superficiais de osso também foi retirado. Após a obtenção de osso regenerado,
Levander foi capaz de mostrar que não era nem periósteo, nem as células na
superfície dentro do enxerto que foram responsáveis para o crescimento ósseo.
Uma vez que era evidente que um novo osso foi formado a partir do tecido
mesenquimal que cercavam o enxerto, ele propôs que devia haver algum agente
estimulante que originou a coaptação em si, possivelmente, uma substância que era
solúvel no tecido linfático.
Lacroix em 1945 relata resultados a partir de experimentos utilizando
cartilagem implantada bem como extratos alcoólicos de epífises cartilaginosas dos
ossos de coelhos, e concluiu que a formação óssea observada é um fenômeno de
indução e originado a partir de uma substância ou um grupo de substâncias dentro
da cartilagem que ele chamou de osteogenia .
Alguns anos mais tarde, Heinen et al. (1949) contestou a hipótese de uma
determinada substância osteogênica como proposto por Levander, Lacroix e outros.
Em um esforço para fundamentar as conclusões do Levander, Heinen descobriu que
um número de animais desenvolveu osso e cartilagem após uma injeção de álcool
somente. Novas investigações com outras substâncias irritantes e condições sem o
uso de extratos alcoólicos de osso revelou um número interessante de achados. A
quantidade de osso ectópico e a formação de cartilagem foram aumentadas
18
exercitando os animais, e maior quantidade de osso e cartilagem formada em
animais mais jovens, em comparação aos mais velhos. Heinen concluiu que essa
substância hipotética osteogênica não podia ser provada, e declarou que era
lamentável que as investigações estudadas nessa hipótese tinham utilizado
principalmente o coelho, uma espécie que manifestou uma elevada incidência de
gravidez ectópica da cartilagem e do osso em vários órgãos, na sequência de uma
grande variedade de procedimentos experimentais.
Este estudo examinou o efeito do envelhecimento sobre os ossos na
formação induzida por FCMs rhBMP-2 combinado, implantado na palatal
subperiosteal em ratos de diferentes idades. Os ratos foram selecionados para este
experimento, pois a idade exata era conhecida e também porque um número
suficiente poderia ser obtido em comparação com outros animais experimentais.
A mudanças de peso corporal, neste experimento, durante o período de
observação de 6 semanas, indicou que ratos de 10 semanas de idade foram
crescendo significativamente, ratos de 30 semanas de idade, em um período de
crescimento minimo e os ratos de 70 semanas de idade não cresceram.
Investigações anteriores sobre os efeitos do envelhecimento na formação óssea
induzida pela BMP foram observadas em sítios ectópicos, como por via subcutânea
ou intramuscular locais.
Neste estudo foi avaliada a regeneração óssea usando dois fatores
diferentes de implantes e comparados a capacidade regenerativa do tecido ósseo
desses fatores histologicamente em um animal modelo. A ACS do mesmo tamanho
foi usada como transportadora em todos os grupos, exceto o grupo controle para
fazer a mesma quantidade de espaço disponível para regeneração óssea usando os
fatores diferentes de implante HMG-Co. A redutase é uma das enzimas limitante no
19
mevalonato, através do qual o colesterol é biosintetizado. Esta enzima é inibida pela
eficácia da estatina causando uma redução nos níveis de colesterol no sangue.
Outros produtos do mevalonato também são importante, para alguns tipos
de pequenos trifosfatases guanosina (GTPases). O objetivo desta prova de estudo
foi avaliar o potencial de um espaço, fornecendo, dispositivo ePTFF . Definir a
rhBMP-2/ACS, aumento do osso alveolar. Tamanho crítico, supra-alveolar e
defeitos periimplantares, foram criados em quatro cães da raça Labrador. Implantes
dentários de titânio foram colocados cirurgicamente, reduzidos o rebordo alveolar
com a criação de cinco milímetros de defeitos supra-alveolares.
Na mandíbula de todos os animais que receberam também o dispositivo
macroporoso de PTFE, retalhos gengivais foram avançados com o fechamento da
ferida. Radiograficamente, biologicamente e histologicamente, rbBMP-2 induz a
formação óssea, parecendo ser substancialmente combinado ao espaço interior
fornecidos pela TBE e dispositivo de PTFE.
Assim, o volume e a geometria da nova formação óssea em grande parte
parece ser determinada pelas dimensões do dispositivo de PTFE. Em contraste, o
osso formado em locais que recebem rhBMP-2/ACS, consideravelmente variados
em altura e geometria. Houve uma correlação altamente significativa entre o osso
induzido, e a área no espaço fornecido pelo dispositivo PTFF. Estas observações
sugerem o tamanho do espaço, fornecendo dispositivo PTFE , macroporosos define
rhBMP-2/AC, aumento alveolar adequada, prestação de quantidades de ossos para
implantes dentários.
A tecnologia de superfície do implante não parece substancialmente
influênciar na formação óssea. O aumento ósseo vertical vem sendo relatado, para
a implantação de rhBMP-2/ACS em defeitos supra-alveolar periimplantares. No
20
entanto, considerável variação, em rhBMP-2/AC, na formação óssea foi observada.
Estes relatórios propõem que a regeneração óssea usanda rhBMP-2 parece ser
influenciada pela natureza do sistema de transporte usado para entregar rbBMP-2.
Fica claro a partir desses estudos que a manutenção do espaço não é um
requisito indispensável para rhBMP-2/ACS-induzindo formação óssea, o espaço de
manutenção parece ser essencial para otimizar tal aumento. No estudo de lesão
cerebral traumática, o dispositivo foi ePTFE macroporoso usado para controlar o
volume e as dimensões espaciais. Coletivamente, as evidências sugerem que o
espaço, fornecendo dispositivo ePTFE macroporosos qualifica não apenas como um
espaço de prestação de dispositivo que impeça o desfavoravelmente o colapso do
implante rhBMP-2/ACS, para otimizar a formação óssea, mas também como um
dispositivo significativamente que reduz a variação, observada em estudos de
anos anteriores.
Além disso, os resultados sugerem que rhBMP-2/ACSinduced óssea pode
ser determinada e controlada, relativamente ao volume e geometria utilizando um
dispositivo ePTFE . Assim, otimizar os resultados funcionais e estéticos rhBMP-
2/ACS-induced densidade óssea apareceu baixo TBE além do espaço, fornecendo
ePTFE macroporosos o dispositivo não afetou a densidade óssea. Uma mandíbula
dividida em quadrantes, em que todos os animais, que receberam também o
macroporosos dispositivo de ePTFE de retalhos gengivais, foram detectados o
fechamento avançado da ferida.
Valores universitários têm sido relatados por Tatakis e colegas que
avaliaram rhBMP-2/ACS, quase idênticas nas construções incluindo rhBMP-2 em
0,05, 0,1 e 0,2 mg / mL, se for o caso, as diferenças de formação óssea, volume e
densidade foram observadas entre os rhBMP-2/ACS construções. Autores
21
concluíram que os valores de densidade óssea e a taxa de formação óssea, não
parece ser uma função da rhBMP-2 dose. Com apenas um período de cicatrização
de 8 semanas foi utilizado em ambos os estudos de Tatakis e colegas, a densidade
óssea induzida deve talvez vir a ser baixa. Os procedimentos de aumento dos seios
nos humanos não está claro, as superfícies gravadas nos implantes dentários BIC,
apresentaram-se significativamente maior do que os implantes em locais com o
dispositivo de ePTFE macroporosos , mas não em sites sem o dispositivo de ambos
residentes e rhBMP-2/ACS-induced óssea.
2.3. MODO DE AÇÃO
As BMPs são fundamentais para a reparação das fraturas e durante o
desenvolvimento do esqueleto ósseo. Também se atribui a essa proteína a
capacidade osteoindutiva do enxerto de osso autógeno e ao enxerto de matriz óssea
desmineralizada do osso homógeno. Ela possui essa capacidade por se unir a
específicos receptores das Células Mesenquimais Indiferenciadas (CMI) e
transformá-las em células ósseas formadoras, essas proteínas são em número de
mais de vinte diferentes tipos, mas apenas três, que são as de número 2, 6 e 9, têm
comprovadamente a capacidade de induzir a migração, a proliferação e a
diferenciação de CMI em osteoblastos secretores e formar osso.
Através de um intenso trabalho de pesquisa na engenharia genética,
conseguiram isolar a principal proteína para a regeneração óssea, a morfogenética
tipo 2 (BMP-2), e derivaram sinteticamente esse componente (rhBMP-2), também
chamada proteína recombinante morfogenética tipo 2. Esta tem um grande potencial
osteogênico, basicamente ela induz as células mesenquimais pluripotenciais, com
22
capacidade para se diferenciarem em células produtoras de tecido ósseo, chamados
de osteoblastos secretores. São também agentes osteoindutores, sendo produzidas
no interior de diferentes células e estocadas em elementos como plaquetas.
Também podem ser considerados como agentes osseocondutores, pois
proporcionam um arcabouço para o crescimento ósseo, sendo progressivamente
substituídos pelo osso.
Para que ela funcione no rebordo alveolar, devido à ação deletéria das
próteses muco-suportadas, deve haver a presença de uma proteção mecânica. A
qual pode ser através de membranas com reforço de titânio, ou através de placas
de titânio, ou até mesmo através de telas desse mesmo material.
Wang et al, e Wozney et al, afirmaram que a proteína óssea
morfogeneticas recombinante humana 2 (rhBMP-2) pura, quando implantada em
altas doses pode induzir a formação óssea.
O efeito da BMP quanto a formação da dentina reparadora foi examinada
por Nakashima através da implantação das proteínas ósseas morfogenéticas sobre
polpas dentarias amputadas de animais. O autor verificou que essas proteínas
estimularam mitoses das células mesenquimais e induziram a diferenciação de
osteodentinocitos. A osteodentina resultante pode desempenhar alguma função na
diferenciação dos osteoblastos.
Lyons et.al, sugeriram que a BMP-2 desenvolve múltiplas funções na
morfogênese e no padrão de embriões de vertebrados usando a hibridização in situ,
mostraram que RNA da BMP-2 manifestaram-se em uma variadade de tecidos
embrionários como: eptelial, mesenquimal e do sistema esquelético. Desta forma,
RNA da BMP-2 foi encontrado em órgãos como: coração, folículo piloso, botão
dentário, mesenquima crânio facial e outros.
23
Bowers et. al, compararam o uso da ostogenia (BMP-3) associado ao
enxerto desmineralizado seco e congelado (DFDBA) com matriz óssea (DFDBA),
com tendão bovino e com tendão bovino combinado com osteogenina, no aumento
dos processos regenerativos periodontais em defeitos infra-ósseos de humanos.
Concluíram que a osteogenina combinada com DFDBA aumentava
significativamente a regeneração dos aparatos de nova inserção e componentes
teciduais, tais como: cemento, osso alveolar e ligamentos periodontais.
Para Toriumi e Robertson, um dos fatores mais importantes que podem
determinar o sucesso ou fracasso do enxerto ósseo indutores em cirugias
reconstrutivas é a eficiência do material carreador. O carreador ideal deve aumentar
a exposição dos tecidos do hospedeiro a substância de crescimento e assegurar
uma distribuição uniforme sem permitir que o material implantado ultrapasse os
limites do espaço. O carreador deve ser absorvido a medida em que for ocorrendo a
formação óssea. Além disso, deve ser seguro, biodegradável, biocompatível e
formulado para permitir tamanhos e formas adequadas para o enxerto.
Saller e Kolb, após uma revisão dos relevantes sucessos das proteínas
ósseas morfogeneticas nas cirurgias buco-maxilo-facial e ortopédicas,
demonstraram a eficiência do purificador, ou seja, do preparo concentrado das
BMPs na indução óssea em áreas com implantes aparentemente perdidos.
Graves e Cochran descreveram a família de cinco fatores de crescimento
que tinha potencial para induzir regeneração periodontal, quando colocados em
contato com osteoblastos e células do ligamento periodontal em vivo e in vitro. Neste
caso incluíram fator de crescimento derivado das plaquetas (PDGF), fator de
crescimento dos fibroblastos (FGB), fator de crescimento transformador beta (TGF),
24
fator de crescimento semelhante à insulina (IGF) e as proteínas ósseas
morfogenéticas.
Os autores relataram ainda a existência das seguintes BMPS: BMP-4,
BMP-5, BMP-6 e BMP-7. A partir da BMP-2 à BMP-7, ocorre a presença de
estruturas moleculares dos membros da família do fator de crescimento
transformador beta (TGF).
Ripamonti e Reddi, afirmaram que além de suas funções na osteogenesi
pósfetal, as BMPs podem exercer múltiplas funções no desenvolvimento
embriogênico e organogênico, incluindo esqueletogênese, desenvolvimento crânio
facial e dos tecidos dentais.
Hughes et al., demonstraram, através de teste in vitro, com células
osteoprogenitoras de ratos, que BMP-6, BMP-4 e BMP-2, podem estimular
diferenciação osteoblástica. Sugeriram que uma célula osteoprogenitora precoce é
uma importante célula para ação das MBPs durante indução óssea.
Nevins et. al., analisaram a eficiência, segurança e facilidade técnica em
induzir formação óssea em defeito ósseo em cães, e levantamento da membrana do
seio maxilar com uso de uma esponja de colágeno absorvível impregnada de
rhBMP-2. Os resultados sugeriram substancial formação óssea e em 68% dos
defeitos ósseos tratados, novo osso foi formado.
Lee revisou as bases biológicas das proteínas ósseas morfogenéticas e
suas implicações na reconstrução oral. Relatou que os materiais utilizados como
enxerto ósseo poderiam oferecer uma osteocondução na formação de uma matriz
física ou suporte, ocorrendo dessa forma a deposição de novo osso. Definiu
osteoindução como ato ou processo de estimular a osteogênese, assim os
osteoblastos ajudariam a matriz óssea.
25
Ripamonti e Duneas fizeram uma revisão sobre a morfogênese dos
tecidos e a regeneração provocada pelas proteínas ósseas morfogenéticas. Dessa
forma, teríamos atuação de todas as BMPs no desenvolvimento de tecidos e órgãos,
algumas com maior expressão de proteínas específicas como nos rins (BMP-3 e
BMP-7), no sistema nervoso central e periférico, fígado (BMP-9), pulmão (BMP-3 e
BMP-4), coração, dentes, gonodas, pele e fígado (BMP-9).
A capacidade da BMPs de induzir a formação do osso através do
processo endocondral ou intramembranoso, não estava ainda claro. Sugeriram que
uma série de fatores envolvidos como dose da BMP aplicada, local de implantação,
resposta das células no local do implante, vascularização e natureza do material
carreador, seriam os fatores responsáveis pela determinação do tipo de ossificação.
Ripamonti e Tasker, afirmaram que a engenharia de regeneração tecidual
tem se desenvolvido rapidamente no campo da biologia celular e molecular.
Minamide et. al., avaliaram dois sistemas de carreamento para as BMPs, o
primeiro foi uma estrutura porosa chamada true boné ceramics e o outro foi o
colágeno tipo 1. Os resultados mostraram que o primeiro apresentava sua estrutura
porosa preenchida por osso e foi mais eficiente que o colágeno tipo 1, e que
promoveu um rápido crescimento com formação de osso resistente.
Mecanismos de Ação . O papel das BMPs embrionárias
Após a descoberta das BMPs na indução óssea pósfetal, muito
conhecimento tem sido adquirido com relação às BMPs no campo da embriologia.
Como as BMPs estão intimamente relacionadas umas as outras, e BMP-2 através
de BMP-8 cada um pode iniciar um heterotópico de formação óssea, porém é
26
preciso considerar a importância desta aparente redundância (Reddi 1992).
Informações sobre a importância das BMPs durante a formação inicial e
desenvolvimento, bem como provas que apoiar a necessidade de múltiplas BMPs,
vem de recentes descobertas nos estudos em camundongos.
Em locais anatômicos específicos em camundongos, como na orelha-
curta, condensações (agregados de células fibroblasto- que formam o padrão para o
desenvolvimento do esqueleto) são alteradas na forma e tamanho, ou ausente
completamente. Tem sido demonstrado que estas alterações no desenvolvimento
devem-se, as mutações envolvendo o gene BMP-5, que se encontra dentro da
região SE do cromossomo. Alterações ou supressões do gene BMP-5, portanto,
afetam a sinalização dos processos necessários para condensações de forma
normal, resultando em alteração ou faltando elementos esqueléticos (Kingsiey et al,
1992, Kingsley, 1994).
Como muitos outros elementos do esqueleto parecem afetados em si por
mutações, a razão pode ser das BMPs, que são as responsáveis para o
desenvolvimento normal destas peças. A evidência foi fornecida pela localização
cromossômica de genes humanos para BMP-1 através da BMP-7, utilizando híbridos
de células somáticas linhas e sondas de hibridização do DNA, BMPs 1 a 7 que
foram mapeados para os cromossomos humanos seguinte: BMP-1 no cromossomo
8, BMP-2 e BMP-7 no cromossomo 20; BMP-3 para cromossomo 4, mais a
sublocalizado 4pl4-q21; BMP-4 no cromossomo 14; BMP-5 ea BMP-6 no
cromossomo 6 (Tabas et al. 1991, Hahn et al 1992,Tabas et al. 1993).
Além do desenvolvimento, foram observados problemas em ratos
mutantes, estes animais também apresentam uma diminuição da capacidade de
27
reparar fraturas de costelas,mostrandon-se uma relação entre os sinais utilizados
durante a embriogênese e a reparação pósfetal (Kingsley, 1994).
Outro exemplo que evidencia as BMPs estarem envolvidas desde cedo
nos processos de desenvolvimento envolve BMP-2 e / ou BMP-4, que, como
mencionados anteriormente são considerados os homólogos humanos para a
Drosophila dpp proteína que é responsável para a especificação dorso-ventral
durante embriogênese e, posteriormente, para a formação dos discos imaginais
(Wozney et al. 1988, Gelbart 1989). Tão similares são estas proteínas que podem
ser substituídas em ensaios funcionais.
Portanto, em desenvolvimento embrionário, as BMPs, cada uma com
diferentes graus de importância, cada uma com sobrepostas e distintas atividades,
pode ser empregada em diferentes horários e locais a fim de direcionar a formação
dos tecidos moles.
A osteogênese induzida por células osteoblásticas é caracterizada
por eventos sequenciais de proliferação celular, seguido pela expressão de
marcadores de osteoblastos fenótipo e da síntese de deposição e mineralização de
uma matriz colágena, a formação óssea depende principalmente do número de
células osteoblásticas ao invés de a atividade do osteoblastos. O recrutamento de
células osteoblásticas desempenha um papel crucial na osteogênese. Isto sugere
que a formação de novo osso pode ser visto ao longo de um período de tempo mais
longo no pós-operatório. Dentro de locais de implantação subperiosteal, a BMP
induz a formação de novo osso em heterotróficos intramuscular, e locais ortotópicos
em vivo. Pensa-se que a BMP induz a diferenciação das mesenquimais prevascular
das células do tecido conjuntivo do osso e da cartilagem.
28
A formação de novo osso por proteína indutiva ósseas depende da
quantidade de BMPs disponíveis e o sistema de entrega ou suporte utilizado.
Ácido polilático, esponja de gelatina de ácido poliglicólico e colágeno são
considerados adequados como transportadoras de matrizes para BMP e parecem
facilitar os efeitos da BMP. Uma transportadora da BMP deve ser não-tóxica,
biodegradável, e convenientemente esterilizável. A esponja de colágeno parece ser
particularmente promissora como biomaterial para o transporte de BMP.
Inoda et al.18 relataram que, após implantação de rhBMP-2 com o
colágeno em ratos no modelo cervical, a maior parte do colágeno tinha desaparecido
6 semanas após a implantação, e todos os atelopeptide esponja de colágeno tipo 1
foi reabsorvido e substituído por osso maduro nove semanas após o implante.
Em outros estudos, tem sido demonstrado que doses menores do que 5g
de rhBMP-2 pode induzir novos ossos. Considerou-se que os coelhos são
significativamente mais sensíveis a baixas doses de rhBMP-2. Quando a dose
clínica é considerada maior pode ser necessária para uma obtenção de formação
óssea significativa.
No entanto, é dificil avaliar a quantidade de novos ossos pelo tempo
utilizado atualmente no curso de técnicas com agentes fluorescentes, como
tetraciclina, porque a técnica exige exemplares não descalcificadas que são dificeis
para ser observada dentro de uma limitada região. Neste estudo, as fibras de nylon
colocadas na superfície original do osso durante a operação foram escolhidas como
marcadores para distinguir o novo osso do osso original. As fibras de nylon usadas
no estudo parecem não ter nem estimulante, nem efeito inibitório na formação
óssea, embora mínima reação fagocitária tenha sido encontrada em torno deles.
29
2.4. CÉLULAS ÓSSEAS: DEFINIÇÃO E CLASSIFICAÇÃO
O osso é uma forma rígida de tecido conjuntivo especializado, tecido que
consiste basicamente de fibras colágenas tipo I.
Apesar desta rigidez, o osso é um tecido dinâmico que está
continuamente sendo remodelados pelas células dentro dele. Este processo permite
que o volume e a substituição da matriz no interior do osso ao longo da vida de um
indivíduo aumente. Três principais tipos de células são encontradas em todo os
extracelulares da matriz óssea: osteoblastos, osteócitos e osteoclastos.
Osteoblastos, que se desenvolvem a partir células-tronco mesenquimais,
são responsáveis pela formação do osso, produção secreção de componentes da
matriz óssea, incluindo o colágeno tipo I, osteocalcina, osteonectina e fosfatase
alcalina. Eles formam vários destinos em seres humanos. Alguns osteoblastos
permanecem ativos na síntese e regulação de deposição e mineralização do osso,
enquanto outros incorporados em suas próprias secreções e presos dentro do osso
duro da matriz mineralizada.
Essas células formam osteócitos, que são incapazes de divisão celular e
são as responsáveis principais para a manutenção óssea.
Os osteoclastos, que estão também presentes na matriz óssea, são
células gigantes multinucleadas que derivam do tronco hematopoética das células
da medula óssea. Estas células estão envolvidas na reabsorção óssea e
remodelação. A ossificação do osso é um processo multifacetado. Células-tronco
mesenquimais são atraídas a anexar-se à matriz óssea, onde se proliferam e se
diferenciam em condrócitos e osteoblastos.
30
No mesmo tempo, a proliferação e a diferenciação de células-tronco
hematopoiéticas para formar os osteoclastos permitem a destruição da matriz
original, juntamente com a formação de osso novo.
As BMPs, neovascularizadas e mineralizadas parecem ter papéis na
quimiotaxia mitogênese e na diferenciação de células-tronco mesenquimais, bem
como na promoção de angiogênese.
2.5. APLICAÇÃO DAS BMPS
A maior prova de envolvimento das BMPs na embriogênese é o
isolamento de MRNAs para as BMPs em vários tecidos, novamente sugerindo
múltiplos papéis tanto na formação da morfogênese e no padrão fora do sistema
esquelético.
A hibridização in situ mostrou que MRNA em BMP-2 é expresso em
desenvolvimento dos membros, coração, folículos suiça, germes dentários e
mesênquima craniofacial (Lyons et al. 1990), e vesícula ótica (Wozney 1994). RNAm
para BMP-1, BMP-2 e BMP-4, foram encontradas no cérebro, coração, pulmão, rim,
baço e fígado (Wozney et al. 1990).
A BMP-4 também foi detectada no desenvolvimento de germes de
dentes, na camada odontoblastica, na expressão facial, nas vesículas ótica
posterior, e no assoalho do diencéfalo (Tabas et al. 1993, Ripamonti & Rcddi 1994),
BMP-3 foi detectado nos pulmões e, em menor grau no cérebro (Wozney et al.
1990).
31
A presença de quantidades significativas destes BMP mRNAs
provavelmente indica que elas estão envolvidas no crescimento e diferenciação de
processos em outros tecidos do osso e da cartilagem (Wozney 1994).
Sabemos, no entanto, que as celulas e as mudanças bioquímicas que
ocorrem, resultando na formação de cartilagem e osso, após a implantação indutiva
da matriz óssea, desmineralizada ou BMP, tem três fases de osteoindução, sendo
estes de quimiotaxia, mitogênese e a diferenciação (Urist et al, 1968b, Reddi et
al.1987).
Quimiotaxia traz inicialmente leucócitos polimorfonucleares para a área do
implante, seguido por fibroblastos e células anexo à matriz. Na mitose, vemos a
proliferação de células mesenquimais no terceiro dia, esta medida por: Hj-timidina
incorporada ao DNA celular, bem como um aumento da atividade de ornitina
descarboxilase no implante (Al Reddi al. 1987). Coincidindo com a agregação de
células mesenquimais e um aumento de mRNA de colágeno tipo I, que pode ser um
indicador do aumento da atividade dessas células (Sakano et al, 1993).
Diferenciação mesenquimais celulares em condroblastos ocorre por
cinco dias. Acreditando ocorrer através da interação célula-matriz e os resultados na
síntese de componentes extracelular da matriz típica da cartilagem (Wozney 1994),
nova cartilagem pode ser quantificada pela incorporação SO4, em cartilagem
específica e localização de imunofluorescência (Reddi et al, 1987). Após a invasão
vascular, no nono dia, ocorre a maturação dos condrócitos e a mineralização da
cartilagem. Osteoblastos aparecem entre o décimo e o décimo segundo dia, e
formam um novo osso matriz, enquanto os condrócitos são ativos na remoção de
cartilagem calcificada. Há um pico na produção de fosfatase alcalina e neste
momento por ambas a produção de condrócitos e osteoblastos (Wozney 1994,
32
Sakano et al, 1993), dos dias 12 a 18, a remodelação dos osteoclastos, a recém-
formada massa óssea e seletivamente, dissolvendo o implante matriz, resultando em
um ossículo, de um novo osso, que se completa com 21 dias (Reddi et al. 1987).
Através de imuno-histoquímica as células do periósteo tem se mostrado
fortemente marcadas pelo anticorpo monoclonal a BMP, indicando que a presença
da BMP no periósteo pode ser importante na geração de novos óssos (Lianjia &
Yan, 1990). Além disso, os baixos níveis de BMP no osso podem estar presentes
para servir como uma "reserva" fonte de Mofogenese (Campbell & Kaplan , 1992).
A importância das BMPs experimentais na consolidação da fratura da
mandilula do coelho tem sido observada por metodos imuno-histoquímica.
Inicialmente, um grande número de células mesenquimais marcadas
positivamente migra e prolifera na abertura da fratura, durante o estágio dentro de 3
dias. No estágio de formação no sétimo dia, células mesemquimais se acumulam em
torno do periósteo e também na medula óssea. Osteoblastos são observados no
décimo quarto dia, junto com o osso e a cartilagem formada. Entre o vigéssimo
primeiro e trigéssimo dias, com a maturação de uma nova massa óssea, a BMP é
liberada na abertura da fratura e ocorre um fator de transcrição, para regular a
proliferação e diferenciação das células mesemquimais de forma semelhante a sua
função ,como visto nas embrionárias. (Campbell & Kaplan 1992.Nakase et al. ,
1994).
Muito tem sido escrito sobre a eventual importância que o colágeno
desempenha no processo de indução óssea. A mancha de imunohístoquimica
mostra que a BMP é distribuída em um estriado padrão ao longo das fibras de
colágeno em matriz óssea (Lianjia & Yan, 1990). Há evidências de que o ossos
colagenos da matriz é um mitógeno conectivo para células do tecido, e também é
33
um potente indutor descarboxilase de ornitina (CE 4,1,1 -17, ODC), uma enzima
considerada como um marcador precoce de proliferação celular (Rath & Reddi
1979), é o papel do colágeno osteoindutor em que há ligação das BMPs ou seja
iniciado por osteoindução a difusão de BMP de reabsorção da matriz óssea
(Simmons 1985). Além disso, a geometria da matriz extracelular (Reddi et al, 1987) é
importante para ocorrer a indução do osso. As BMPs recombinantes apresentaram
os meios para testar a importância do vários fatores no processo de indução óssea e
assim, responder a muitas perguntas.
Por exemplo, a concentração aumentada da quantidade de BMP-2
implantada com uma diminuição da matriz, a quantidade de tempo que leva para
formar o osso, em vez do típico de 10 a 12 dias para a matriz óssea aparecer,
grandes quantidade de BMP-2 resulta em significativa quantidade de formação
óssea por 5 dias. Também observado neste caso é o fato de que a cartilagem e os
ossos parecem se formar simultaneamente (Wang et al, 1990), que sugere que a
BMP-2 pode estar afetando as duas vias de formação óssea independente (Wozney
1994).
Mais importante, implantando rhBMP-2 sozinho, em uma forma lipolizada,
tem demonstrado a indução de formação óssea (Wang et al, 1990). Isso mostra que
o colágeno pode servir para funcionar como uma transportadora para BMP. Além
disso, uma vez que uma transportadora não é essencial, a questão de sua
geometria é irrelevante a perspectiva de indução óssea sozinha.
No entanto, as transportadoras e sua composição são fatores a considerar
em BMPs, utilizado para o tratamento de regeneração óssea e reparação. O estudo
relatado descreveu uma combinação de osso humano recombinante proteína
morfogenética-2 (rh-BMP-2) e colágeno (C) para regenerar osso. Defeitos unilaterais
34
de tamanhos criticos (CDT) foram detectados em 32 coelhos brancos maduros da
Nova Zelândia. Os coelhos foram distribuídos entre os quatros tratamentos:
autólogo, absorvível C (Helistatt), 35 mg de rhBMP-2 combinado com C absorvíveis
(rh-BMP-2/C), e não refrigerados.
Os dois períodos de eutanásia foram de quatro a oito semanas. Os
animais foram radiografados no ato da cirurgia a cada duas semanas, e o prazo
percentual de radiopacidade foram medidos.
A analise dos dados revelou um aumento tempo-dependente na
radiopacidade por percentual com rhBMP-2/ C. O exame histológico revelou a
rhBMP-2/tratamento C contorno ósseo regenerado por 8 semanas.
De acordo com a histomorfometria quantitativa, o CSD e grupo C teve
regeneração óssea significativamente menor do que qualquer um novo enxerto ou
rhBMP-2/C. Os resultados sugerem que a rhBMP-2/C pode ser uma terapia eficaz
para restaurarar e segmentar defeitos ósseos.
2.6. CARACTERÍSTICAS DO MATERIAL OSTEOINDUTIVO
Mais de 250.000 enxertos ósseos são realizados anualmente nos EUA
(Kenley et al. 1993), sendo que o osso era feito apenas com produtos derivados do
sangue com a mais comum forma de enxerto (Fox 1992). Em uma tentativa de
auxiliar o organismo na formação ou na reparação do osso (sua perda devido à
trauma ou doença), muitos materiais têm sido utilizados. Os materiais que
fornecem simplesmente um efeito de andaime para dar apoio ao ingresso vascular e
posterior calcificação são conhecidos como osteocondutores.
35
Os materiais que são osteogênicos em natureza, contêm fatores de
crescimento (fator de crescimento transformador semelhante à insulina, fator de
crescimento 1 e II, derivado de plaquetas, etc) que regulam a proliferação de células
diferenciadas de tecidos osteoindutores. Por outro lado, são aqueles que contêm
morfogenesis (proteínas morfogenética óssea), substâncias que iniciam o
desenvolvimento de tecidos e sistemas orgânicos indiferenciado estimulando para
converter células fenotipicamente (células-tronco mesenquimais, chondroprogenitor
e células osteoprogenitoras, Kenley et al 1993, Urist 1994).
Embora enxertos ósseos possam conter propriedades osteocondutora,
osteogênica e osteoindutora, sua utilidade e previsibilidade são limitadas devido à
dificuldade na obtenção de uma adequada quantidade no tamanho ou na forma
específica óssea, bem como a sua frequente incapacidade funcional de integrar o
defeito ósseo.
Isto, com a preocupação atual sobre a segurança de humanos com
produtos transplantados levaram à necessidade de ter substitutos ósseos
disponíveis para incorporar as propriedades desejadas para o crescimento e a
reparação óssea sem as limitações e os riscos dos materiais atualmente disponíveis.
Muitos fatores de crescimento presentes no osso foram isolados e
testados para potencializar o crescimento ósseo (Mohan & Baylink 1991 Goodkin &
Pierce, 1993). No entanto, com os fatores de crescimento agindo de acordo com as
osteoprogenitoras (diferenciadas), células presentes no desenvolvimento ou
osso pré-existente, o seu efeito é limitado em defeitos ósseos grandes e inúteis na
geração de osso na ausência de células osteoprogenitoras. Portanto, a quantidade
de formação óssea é essencialmente ilimitada (Wozney, 1995a).
36
2.7. TÉCNICAS DE UTILIZAÇÃO EM HUMANOS
A mais antiga técnica cirúrgica é a da fusão não instrumentada (Póstero
ou interbody). Diferentes técnicas cirúrgicas, combinadas com diferentes tipos de
fixação tem, mais recentemente, tornado-se popular incluindo artrodese (ALIF) com
instrumentação posterior suplementar, fusão intersomática lombar posterior (plif)
com posterolateral, instrumentação e transforaminal fusão intersomática lombar
(TLIF) com posterolateral.
Entretanto, a técnica ideal para a realização de fusão espinhal lombar
permanece um assunto em controvérsia, os proponentes da mais recente técnica
alegam que permitem melhores taxas de artrodese sólida e uma melhoria dos
resultados clínicos. Para exemplo, os defensores da chamada "fusão de 360°", que
combina com fixação intersomática posterior, argumentam que a técnica proporciona
maior estabilidade. No entanto, até a data não é apenas um número limitado de
estudos bem conduzidos que se compararam com a fusão não instrumentada.
Taxas de fusão sólidas têm sido inconsistentes. Mesmo com enxerto ósseo
autógeno, as taxas de pseudartrose de até 35% têm sido relatadas. É difícil prever
os pacientes que desenvolverão uma pseudartrose. Embora pareça que a taxa de
fusão é certamente melhor com os procedimentos clínicos instrumentados, os
resultados não diferem. Fritzell et al não encontraram eventuais diferenças na
evolução clínica entre póstero-lateral e 360 ° durante a fusão de alta qualidade, em
estudo randomizado.
Duas análises em profundidade de rhBMP-2 também foram recentemente
publicadas e que proporcionam mais insight sobre o desenvolvimento pré-clínico do
agente do que o previsto na fusão posterolateral. Os primeiros estudos pré-clínicos
37
da fusão posterolateral mostrou que, embora rhBMP-2 ACS mais atingidos na taxa
de fusão de 100% em modelos animais inferiores (coelho e cão) (60, 64), em
modelos animais superiores a ACS parecia ser comprimido por fibras musculares,
prejudicando a formação óssea. Diferentes operadoras para rhBMP-2 têm sido
investigadas na tentativa de evitar esse problema. O fosfato de cálcio bifásico (BCP)
de cerâmica hidroxiapatita transportadora (60%; tricálcico 40% fosfato) foi
desenvolvido.
Após 12 meses, sólida fusão posterolateral ocorreu em todos os doentes
rhBMP-2, bilateralmente. Fusão incompleta foi observada no segundo grupo,
embora a fusão foi mais provável no lado de recepção rhBMP-2 do que do lado que
recebe o enxerto ósseo autógeno (86% vs 57%). O sucesso clínico foi realizado em
100% dos pacientes que receberam rhBMP-2 bilaterais, em comparação com 87%
dos pacientes que receberam rhBMP-2 e enxerto ósseo autógeno. No segundo
estudo os pacientes receberam rhBMP-2 (2,0 mg / ml) com BCP com
instrumentação (n = 11), rhBMP-2 (2,0 ml / mg) acrescido BCP sem instrumentação
(n = 9) ou enxerto ósseo autógeno com instrumentação posterior (N = 5). Após 17
meses, com êxito a fusão foi observada em todos os doentes rhBMP-2, comparados
com apenas 05/02 pacientes que receberam o enxerto ósseo autógeno.
Recentemente, as taxas de fusão melhores foram relatados com rhBMP-2 aplicadas
aos transportadores contendo concentrações mais baixas de hidroxiapatita.
Compósitos Nano-hydroxyapatite/collagen também têm demonstrado
resultados promissores. Outras abordagens incluem a adição de chips do enxerto ou
grânulos reabsorvível de cerâmica para ACS para impedi-lo de ser compactado. Os
resultados dos modelos animais demonstraram 100% das taxas de fusão quando
rhBMP-2 é aplicada a esses transportadores. Anterior fusão intersomática lombar é
38
menos desafiadora do que o ambiente posterolateral e se tornou uma alternativa
popular em artrodese de coluna vertebral, possibilitando acesso direto à coluna
espinhal anterior indireta e descompressão do forame intervertebral, e melhoria do
equilíbrio sagital, evitando trauma muscular paravertebral e desnervação.
Os primeiros estudos pré-clínicos demonstraram que rhBMP-2 ofereceu
uma alternativa segura e eficaz para enxertos ósseos autógeno para ALIF.
Resultados similares foram observados em caprinos submetidos a ALIF
laparoscópica: a fusão ocorreu em 95% das gaiolas cheias com
rhBMP-2 ACS mais, em comparação com 48% de gaiolas preenchidas com enxerto
ósseo autógeno. Posteriormente, duas doses de rhBMP-2 foram comparadas em
primatas. Titanium artrodese em gaiolas cheias com rhBMP-2 ACS mais (0,75 ou 1,5
mg / ml) ou rhBMP diluente (controle) foram aleatoriamente inseridos em oito
macacos rhesus submetidos ALIF laparoscópica. Após 24 semanas, todos os
animais que receberam rhBMP-2 havia completa e sólida ponte óssea, ao passo que
se a fusão não tivesse ocorrido em animais de controle. Exames de tomografia
computadorizada (TC) mostraram que a fusão ocorreu mais cedo em animais que
receberam a dose mais elevada (1,5 mg / ml) de rhBMP-2.
Hecht et al relataram resultados semelhantes quando compararam os
efeitos de um bom passador cortical aloenxerto embalado com rhBMP-2 (1,5 mg /
ml) com ACS ou enxerto ósseo autógeno em seis macacos rhesus submetidos a
ALIF.
Extensa fusão ocorreu em todos os animais que receberam rhBMP-2, com
evidência radiográfica. Em contraste, parcial fusão ocorreu em apenas um dos
animais que receberam enxerto ósseo autógeno, após 6 meses. Um estudo piloto foi
realizado para investigar o efeito de rhBMP-2 como um substituto para enxerto
39
ósseo autógeno de crista ilíaca para ALIF em humanos. O estudo envolveu
pacientes com um único nível lombar sintomática degenerativa do disco, doença
submetidas a ALIF por uma abordagem laparoscópica. Os pacientes receberam
duas artrodeses de titanio em gaiolas cheias com rhBMP-2 (1,5 mg / ml) com ACS
ou enxerto ósseo autógeno da crista ilíaca anterior. Após 3 meses, 10/11 pacientes
receberam rhBMP-2 versus 03/02 pacientes que receberam enxerto ósseo autógeno
tinham sólida fusão intersomática. Por seis meses, todos os pacientes no grupo de
rhBMP-2 apresentaram fusão intersomática sólida, versus 66% no grupo de controle.
Os pacientes tratados com rhBMP-2 não se submeteram a procedimento
de coleta e, conseqüentemente mostraram-se doentes, em comparação com os que
receberam enxerto ósseo autógeno onde o tempo operatório foi menor (1,7 vs 2,0
horas), a perda sangüínea operatória foi menor (109 vs 154 ml) e o tempo gasto no
hospital foi reduzido (3,1 vs 3,3 dias). Após 24 meses, 95% dos pacientes que
receberam rhBMP-2 e 89% dos pacientes de enxerto ósseo autógeno tinham
evidência do CT da artrodese.
Em nenhum caso de cada grupo de tratamento a ossificação se estendeu
para fora da coluna vertebral. A dor nas costas, dor nas pernas e o estado
neurológico melhorou em ambos os grupos tratados de forma semelhante. Os
pacientes que estavam trabalhando antes da cirurgia foram capazes de retornar ao
trabalho dentro de um período de tempo semelhante em ambos os grupos (mediana:
63,5 (rhBMP-2) vs 64,5 dias (osso autógeno enxertos respectivamente).
Um pequeno estudo realizado pelo mesmo grupo com efeitos semelhantes
foi evidênciado radiográficamente a osteoindução, aparente dentro de 6 meses de
implantação de fusão intersomática e gaiolas de titânio preenchidos com rhBMP-2
(1,5 mg / ml) com ACS (22/22 pacientes) ou enxerto ósseo autógeno (19/20
40
pacientes). A tomografia computadorizada mostrou que a taxa de formação óssea
no grupo de rhBMP-2 excedeu, e observou-se no grupo do enxerto ósseo autógeno,
quase o dobro nos primeiros seis meses, e aumentando por um fator de quase 2,5
por 24 meses.
A formação de todos os novos óssos fora das gaiolas ocorreu dentro do
espaço do disco, sem evidência de formação óssea ectópica. Os efeitos
comparativos da rhBMP-2 utilizando (1,5 mg / ml) com ACS ou enxerto ósseo
autógeno implantado dentro de um aloenxerto ósseo cortical com rosca passador,
ao invés de uma gaiola de fusão de titânio, foram investigada em 46 pacientes
submetidos a um único nível ALIF para a doença degenerativa do disco.
Em contraste, a fusão nas taxas do grupo do enxerto ósseo autógeno
foram menor (89,5% em 12 meses e 68,4% na 24 meses), o estado neurológico, as
costas e a dor nas pernas também melhorou em maior medida no grupo rhBMP-2.
Nos últimos anos, os cirurgiões têm combinado moderna técnicas
laparoscópicas com ALIF, para alcançar o que muitos acreditam ser uma abordagem
menos invasiva.
Transforaminal Intersomática Lombar
Fusão TLIF envolve a colocação de enxerto ósseo e gaiolas de titânio
em um espaço do disco através da rota posterolateral transforaminal, com a
construção de um parafuso pedículo. Como a técnica não requer anterior exposição
abdominal deve-se evitar vascular parede abdominal e complicações autonômicas.
Os dados foram comunicados sobre o uso de rhBMP-2 em gaiolas de
fusão ou embalado com rhBMP-2 plus ACS (N = 21) ou enxerto ósseo autógeno (n =
41
19) em um modelo randomizado. Durante um seguimento médio de 9 meses, a
fusão sólida foi observada em todos, mais em um dos pacientes que receberam
rhBMP-2 ACS plus. Da mesma forma, uma pseudoartrose foi detectada em
pacientes que receberam enxerto ósseo autógeno. Notavelmente, 58% dos
pacientes nos quais a crista ilíaca recebeu um enxerto queixou-se de dor na área
doadora 6 meses pós-cirurgia. Mais recentemente, vários estudos têm explorado o
uso de poli sintéticos (L-ácido lático-co-D, L-láctico) implantes bioreabsorvíveis
embalado com rhBMP-2 como uma alternativa às gaiolas de titânio durante TLIF.
Esses implantes bioabsorvíveis fornecem estabilidade imediata permitindo a
transferência gradual da carga para a massa de fusão em desenvolvimento.
Em um estudo prospectivo em 43 pacientes com doença degenerativa do
disco, quase um terço dos participantes foram submetidos a fusões multi-nível com
implantes bioabsorvíveis embalado com rhBMP-2 mais ACS. Em outro estudo (um
consecutivas casuística de 22 pacientes submetidos à única ou TLIF de vários níveis
com bioreabsorvíveis embalado com rhBMP-2 plus ACS) de ponte óssea foi
observada dentro de 3 meses. Sólidas fusão foi observada em 97,4% , dos niveis de
fusão entre 6 e 12 meses pós-cirurgia. A massa de fusão parece aumentar com o
tempo. Notavelmente, não houve relatos de infecções ou complicações do implante.
Um estudo piloto passou a investigar o efeito do rhBMP-2 (0,43 mg / ml)
com ACS na consolidação de fraturas em 12 pacientes com fraturas expostas da
tíbia (Gustilo-Anderson classificação II ou superior). A Recombinante humana BMP-
2 foi associada à ACS com a consolidação da fratura (sem intervenção secundária)
em 9 / 12 pacientes tratados no prazo de 6 meses. Mais recentemente, um estudo
prospectivo, randomizado, simples- cego, multicêntrico foi conduzido em 450
42
pacientes com fratura de tíbia aberta para investigar o efeito da rhBMP-2 ACS mais
(0,75 ou 1,5 mg / ml), comparado com o tratamento padrão sozinho.
Os pesquisadores encontraram uma significativa dose-dependente,
diminuição da proporção de pacientes que necessitam de atendimento secundário
para promover cura nos grupos que receberam rhBMP-2 (0,75 e 1,5 mg / ml),
comparado com o tratamento padrão grupo (37% e 26% vs 46%, p = 0,0004). O
risco de uma intervenção secundária foi reduzida em 44% em pacientes que
receberam rhBMP-2 (1,5 mg / ml) em comparação com o tratamento padrão isolado
(p = 0,0005). Da mesma forma, menos intervenções secundárias foram necessárias
neste grupo: a redução do risco relativo de 52% na taxa de intervenção invasiva (p
=0,0264). A consolidação da fratura (com base na clínica e avaliação radiológica) foi
significativamente acelerada no grupo de rhBMP-2 (1,5 mg / ml), comparado com o
tratamento padrão - um efeito que foi observado a partir de 10 semanas a 12 meses
após o encerramento definitivo da ferida (P = 0,0008). Na verdade, houve uma
diferença de 39 dias entre o momento em que a consolidação da fratura 145 vs 184
dias, respectivamente.
A taxa de infecção no local da fratura foi similar entre os grupos de
tratamento. No entanto, foi significativamente menor nos pacientes com lesões mais
graves (Gustilo-Anderson tipo IIIA e IIIB) tratado com rhBMP-2 (1,5 mg / ml) do que
aqueles tratados com atendimento normal (24% vs 44%, p = 0,0219). A cura de
fratura da tíbia é classicamente prolongada na presença de infecção. Pode ser
hipótese, portanto, que, além de seus efeitos diretos sobre morfogênese óssea, o
efeito angiogênico rhBMP-2 pode aumentar a proteção contra a infecção e, portanto,
desempenhar um papel indireto na aceleração do processo de cicatrização.
43
Observado estatisticamente ha significativas diferenças em termos de taxa
de cicatrização de feridas e da dor que favoreceu rhBMP-2 (1,5 mg / ml), também
sugerem prova de suprimento vascular aumentado. Um programa de estudo clínico
está em andamento para avaliar o uso de injetáveis portadores de rhBMP-2, que
poderia estender sua utilização para tratamento de pacientes com fraturas fechadas.
2.8. CLASSIFICAÇÃO
Em 1971, Marshall Urist cunhou o termo "Proteína Morfogenética Óssea"
para descrever uma proteína componente da DBM que poderia induzir a formação
de um novo osso, recapitulando eventos de ossificação endocondral. A Medline
pesquisou o termo (março de 2005) revelando a posterior publicação de mais de
5.500 artigos em BMPs, que, além de papéis no osso e cartilagem morfogênese,
também estão implicados em desenvolvimento pré-natal, o crescimento pós-natal
dos tecidos, incluindo olhos, coração, pulmão, rim e pele, e vários processos
patológicos, como aterosclerose, hipertensão e câncer de próstata. O genoma
humano codifica mais de 20 BMPs.
As proteínas foram agrupadas em subconjuntos com base na homologia
de aminoácidos. Com exceção do BMP-1, que foi erroneamente classificada como
BMP, moleculas de baixo peso, glicoproteínas não colagenosas pertencem ao fator
de crescimento transformador-beta (TGF-b) superfamília. Outros membros do TGF-b
família também estão envolvidos em processos de desenvolvimento, particularmente
no desenvolvimento embrionário e na regeneração do tecido esquelético em adultos.
BMP-2, BMP-4 até a BMP-7 e BMP-9 foram mostrado para induzir a formação óssea
intramembranosa e endocondral. Destes, BMP-2, BMP-6 e BMP-9 parecem ter um
44
papel importante na indução de diferenciação de células mesenquimais em
osteoblastos.
Estrutura, Formas e Classificação das BMPs
A estrutura molecular, a relação com TGF-p superfamília dos nove BMPs
até agora relatados na literatura, oito destes, BMP-2 através BMP-9, estão
relacionados uns aos outros. Além disso, devido às suas sequências de
aminoácidos, BMP-2 a BMP-9 são classificadas como pertencentes à superfamília
TGF JFF. Como outros membros da Superfamília TGF-JS, eles são derivados das
cadeias de polipeptídeo precursor variando em tamanho de 396-513 aminoácidos
(Wozney 1994). Cada precursor é composto por uma secreção N-terminal em
sequência líder, e um C-terminal, região que contém 114-139 aminoácidos
(Ripamonti & Reddi 1994).
É a conservação de aminoácidos na região C-terminal, incluindo uma
série de sete conservados de cisteína resíduos, que caracterizam os membros da
superfamília TGF. Uma exceção para isso envolve BMP-8, que contém uma cisteína
8 na região (Ripamonti & Reddi 1994). A maturidade da molécula ativa é BMP
derivado da porção carboxi terminal da cadeia do precursor, e como outros membros
da família TGF, deverá ser sob a forma de um dímero.
Se as BMPs existem apenas como homodímeros, é desconhecida. Como
outros membros da família TGF são conhecidas como heterodímeros (Massague
1990), a possibilidade de que as BMPs também podem permitir seria combinações
multipla dos monômeros com potencial para diversas atividades, BMP-2 a BMP-8
pode ser dividido em 3 subgrupos com base em semelhanças em suas seqüências
45
de aminoácidos BMP-2 e BMP-4 formam um grupo, identidade de aminoácidos no
domínio de sete cisteína da região da maturidade, BMP-5 através do formulário de
BMP-8 um segundo grupo, com 82 identidade nesta região. Estes dois subgrupos
um com o outro, e apenas 45% com BMP-3, que constitui um grupo por si só
(Wozney 1995a). BMP-9 tem 50-55% com BMPs 2, 4, 5, 6 e 7 (Song et al, 1995).
Como parte da superfamília TGF as BMPs estão relacionadas a outras proteínas
(DPP, Vg 1, etc), críticos para a diferenciação e processos de desenvolvimento
durante o desenvolvimento embrionário. Além do seu papel no desenvolvimento
embrionário, BMP-2 a BMP-8, também mostraram capacidade para induzir a
cartilagem e formação óssea no modelo posfetal. A TGFh nas suas diversas formas
é semelhante as BMPs na medida em que é manifestado ativamente ao longo do
desenvolvimento embrionário e na idade adulta (Thompson et al, 1989). TGF
também foi demonstrado que tem efeitos estimulantes sobre o crescimento ósseo
(Joyce et al, 1990). No entanto, as BMPs são moléculas conhecida apenas por
serem capazes de formar cartilagem e osso em um sítio ectópico.
A proteína dpp Drosophila, importante na especificação dorso-ventral
durante a embriogênese, está intimamente relacionada com BMP-2 e BMP-4, com
cerca de 75% de identidade da seqüência de aminoácidos de ambos. Tem sido
sugerido que um desses BMPs é o homólogo humano do dpp proteína (Wozney et
al, 1988), e que DPP, BMP-2 e BMP-4 são os "modernos e altamente conservados
derivados de um gene que estava presente em um ancestral comum aos artrópodes
e vertebrados"(Gelbart 1989), molécula da família de produtos primários de tradução
como derivadas de clones de cDNA, incluindo a seqüência líder secretória (sólido),
propeptídeo região (listrada), e uma porção (sombreado) madura contendo a parte
ativa da molécula.
46
Com muitos grupos isolados e BMPs identificadas em outros sistemas,
outrOs nomes têm sido usados em referência à Dessas moléculas, osteogenina,
uma molécula purificada a partir de osso bovino, é o de bovinos equivalente a BMP
(Luyten-3 et al, 1989), BMP-6, como mencionado anteriormente, é o homólogo
humano do murino VGR-1, BMP-7 e BMP-8 também são conhecida como proteína
osteogênica (OP) -1 e OP-2, respectivamente, BMP-1, por causa de suas
seqüências de aminoácidos, não podem ser classificados como pertencentes para o
TGF 3 superfamília.
Regeneração de defeitos ósseos segmentares, proteínas ósseas
morfogenéticas (BMPs), uma subfamília da superfamília transformando fator de
crescimento, foram descobertos durante a investigação do osso indutivo em
atividade escondido na matriz óssea.
Primeiro, a purificação e posterior molecula de clonagem, as proteínas
que representam esta atividade foram identificados e produzidos para a avaliação
pré-clínica. Uma destas proteínas recombinantes humanas BMP-2 (rhBMP-2), foi
mostrada para induzir clinicamente relevantes formação de osso em uma infinidade
de craniofaciais e indicações periodontal em grandes modelos animais.
2.9. O Estado da Arte
Estudos anteriores demonstraram que a regeneração óssea guiada (GBR)
tem um limitado aumento potencial de massa óssea vertical, quando aplicado aos
defeitos do rebordo alveolar.
Um recente estudo avaliou o potencial das rhBMP-2/ACS para melhorar a
CBR quando aplicado em defeitos do rebordo alveolar. O pedido de rhBMP-2/ACS
47
em conjunto com um espaço de prestação de dispositivo GBR macroporosos
resultou em um aumento substancial alveolar seguinte a um intervalo de oito
semanas de cura. O recém-formado osso preencheu todo o espaço fornecido pelo
dispositivo. Em contrapartida, a aplicação da formação óssea seguintes do
dispositivo macroporosos sem rhBMP-2 resultou em formação óssea limitada, muito
semelhante ao observado após a utilização de um espaço similar, fornecendo
dispositivo oclusivo GBR.
O objetivo geral desta pesquisa foi avaliar o efeito de um espaço de
prestação de CBR macroporosos dispositivo rhBMP-2/ACS-induzindo o aumento
alveolar e osseointegração de implantes imediatos e odontológico. O objetivo
específico deste estudo foi avaliar o potencial espaço, fornecendo macroporosos
ampliados de politetrafluoroetileno dispositivo GBR (ePTFE) para definir rhBMP.
O BMP-NBV aumentado não mostrou qualquer diferença significativa entre
os grupos etários. Este sugeriu que, no caso de subperiosteal implantação palatal, a
capacidade de resposta aos implantados rhBMP-2 na formação óssea foi
independente da idade, embora o volume total de recém-formados óssos diminui
com a idade. Bessho & Iizuka relataram que o conteúdo de cálcio em ratos de 40
semanas de idade foi de aproximadamente 60% do que em ratos com 5 semanas de
idade. Fleet et al. analisou o efeito do envelhecimento na formação óssea ectópica
induzida por rhBMP-2 combinado com pó de osso desmineralizado desativado, após
implante subcutâneo em ratos, 3 semanas e 13 e 16 meses de idade.
Eles mostraram que o envelhecimento embotados de rhBMP-2- induz
formação óssea em ratos, e sugeriu que a diminuição da resposta pode ser em parte
devido à uma diminuição no número de células-tronco mesenquimais
ou a uma mudança de responsividade dessas células alvo para rhBMP-2. Qin al ct.,
48
implantando parcialmente BMP purificada combinada com o colágeno tipo I
subcutaneamente em ratos de quatro semanas e de 10 a 18 meses de idade,
colheram os implantes em 7, 14 e 21 dias após o implante.
Eles concluiram que a taxa e a quantidade da formação de ossos
ectópicos foram reduzidos em ratos idosos. Em estudos anteriores, que investigou
formação óssea ectópica induzida por via subcutânea ou implantação intramuscular
de BMP, sugeriu que a capacidade de resposta a BMP foi reduzida com o
envelhecimento. Em contraste, o estudo, que investigou formação óssea
subperiosteal palatina induzidas pela implantação de BMP, sugeriu que a
capacidade de resposta a BMP foi independente da idade. Este contraste pode ser
devido à especificidade do local e de reatividade ao BMP. Em animais idosos, a
capacidade de resposta à BMP na subperiosteal palatal permaneceu tão elevada
como nos jovens, enquanto que a receptividade nos locais ectopicos foi reduzida
com o envelhecimento.
Por outro lado, esse contraste pode ser devido ao desenho do estudo. A
dose de dependencia de rhBMP-2 não foi examinada neste estudo, de modo que era
incerto a concentração de rhBMP-2 que pode atingir um nível de platô máxima para
a NBV em cada faixa etária.
A Recombinante humana BMP-2, mais parece ACS para oferecer uma
alternativa eficaz para o enxerto ósseo autógeno para os procedimentos de fusão
espinhal, e é capaz de produzir taxas de fusão de igual ou superior aos observados
com enxerto ósseo autógeno, enquanto evitando a necessidade de enxerto ósseo de
crista ilíaca e morbidade associadas ao doador.
Inúmeras vantagens associadas a um único sítio cirúrgico são aparentes
para o paciente e o cirurgião, e são refletidos pela redução dos tempos operatórios,
49
redução operatória perda de sangue, e menos períodos de tempo que se passa no
hospital. Além disso, a rhBMP-2 plus ACS tem um efeito positivo na cicatrização de
tíbia em fraturas recentes, evitando assim possíveis necessidades futuras para
enxertos ósseos. Diante dos resultados do programa de ensaios clínicos, modelos
hospitalares precisam ser desenvolvidos para avaliar o impacto econômico do uso
de rhBMP-2 mais ACS terapia em vez de enxerto de osso autógeno da crista ilíaca.
Nos EUA, os modelos econômicos para um único nível de ALIF têm sido
publicados e os resultados sugerem que uma parcela substancial do adicional do
custo de rhBMP-2 mais a terapia ACS pode ser compensado pela eliminação das
complicações associadas à enxerto ósseo de crista ilíaca colhida, e pela redução
cirurgica, anestesia, tempo de recuperação, diminuição e perda de sangue, ficando
menos tempo em meio hospitalar, e diminuição do uso de enxerto autógeno
extensores / colheitadeiras e suprimentos médicos e cirúrgicos. Estes modelos
devem agora ser estendido para avaliar os comparativos efeitos da rhBMP-2 ACS
plus e enxerto osso autógeno na qualidade de saúde de vida e perda de
produtividade a fim de estimar o verdadeiro custo-benefício de rhBMP-2 mais a
terapia ACS.
50
3. CONCLUSAO
As BMPs apresentam diversas possibilidades de aplicação em odontologia,
ortopedia e outras áreas de conhecimento que envolva a diferenciação celular por
representarem um grupo distinto de fatores indutores, capazes de estimular a
diferenciação de células fonte-mesenquimais em células especializadas, induzindo a
neoformação óssea e o reparo de tecido ósseo.
As indicações para o uso das BMPs estão associadas principalmente a
grandes perdas ósseas, decorrentes de anomalias de desenvolvimento, bem como
defeitos ósseos causados por algum trauma na estrutura óssea ou doenças
infecciosas e inflamatórias.
Uma avaliação definitiva sobre o uso clínico das BMPs, só será possível após a
elucidação de todos os diferentes fatores que influenciam na repração tecidual,
juntamente com o desenvolvimento de um sistema carreador apropriado. O que
garantirá um protocolo de tratamento certamente mais adequado.
51
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