Regeneración ósea guiada:
revisión bibliográfica de los materiales más recientes
Trabajo presentado al Centro Europeu de Pós Graduação como requisito para obtener el Diploma Universitario de Implantología y Reahabilitación Oral.
Ante la creciente necesidad de rehabilitar la estética y función de pacientes con zonas con defectos óseos, surgieron diversas técnicas. Siendo una de estas la Regeneración Ósea Guiada, la cual nos permite obtener un volumen óseo optimo sin necesidad de recurrir a autoinjertos que implican una segunda intervención quirúrgica en una zona dadora.
La principal diferencia de esta técnica con otras, es el uso de membranas, para estabilizar el injerto e impedir la formación de tejido no osteogénico. Estás membranas se dividen principalmente en reabsorbibles y no reabsorbibles, mostrándose particularmente ventajosas las reabsorbibles ya que no necesitan una segunda intervención quirúrgica para su remoción.
Given the growing need to rehabilitate the aesthetics and the functionality of patients with areas of bone defects, various techniques have emerged. One of these techniques is the Guided Bone Regeneration or GBR, which allows us to obtain an optimal bone volume without resorting to autografts, which involves a second surgery in a donor area.
The main difference of this technique, compared with others, is the use of membranes to stabilize the graft and prevent the formation of non-osteogenic tissues. These membranes are mainly divided into resorbable and non-resorbable membranes, given the fact that resorbable membranes shows a particular advantage since they do not need a secondary surgery for removal.
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Índice de Imágenes
Imagen 1: Proceso de reabsorción ósea en la mandíbula tomado de (Hupp et al., 2014)
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Imagen 6: Colocación de una malla de titanio, tomado de (Meda, 2013)
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Imagen 7: Colocación de una membrana de colágeno tomado de (Mejía)
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Imagen 8: El principio de oclusividad en un diagrama, tomado de (Rakhmatia et al., 2013)
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Imagen 13: Tomografía computarizada mostrando los grupos (de izquierda a derecha) con el defecto óseo sin injerto, con hidroxiapatita, con la membrana de colágeno e hidroxiapatita y por último con un autoinjerto, a las 4 (arriba) y 8 semanas (abajo).
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Índice de tablas
Tabla 1: Tipos de injertos, tomado de (Ali et al., 2014)
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Tabla 2: Tipos de membranas, adaptado de (Dimitriou et al., 2012)
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Tabla 3: Nombres comerciales de algunas membranas, tomado de (Rakhmatia et al., 2013) 15 Tabla 4: Propiedades de los distintos materiales en estudio
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Tabla 5: Sumario de los estudios analizados por Rakhmatia et al, tomado de (Rakhmatia et al., 2013)
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Glosario de abreviaturas
dPTFE: Politetrafluoroetileno de alta densidad
ePTFE: Politetrafluoroetileno expandido
MCB: Membrana de celulosa bacterial
PTFE: Politetrafluoroetileno
PRF: Plasma Rico en Plaquetas
ROG: Regeneración Ósea Guiada
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Uno de los mayores retos en la cirugía reconstructiva oral, es la manutención y reconstrucción del hueso que se pierde principalmente con la ausencia de piezas dentarias, aunque también son factores de pérdida ósea: quistes, traumas, entre otras. En estas situaciones, para obtener un volumen óseo adecuado y así garantizar una rehabilitación oral con implantes exitosa, podemos recurrir a diversas técnicas quirúrgicas, la elección de la técnica adecuada dependerá de los siguientes factores:
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Localización del defecto óseo
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Extensión del defecto óseo
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Riesgos y accidentes anatómicos (vasos, nervios, senos)
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Piezas dentales adyacentes o no al defecto
Una de estas técnicas para recuperar volumen óseo, tanto de forma vertical como horizontal, es la regeneración ósea guiada. Esta técnica parte del principio que una membrana, colocada en la zona afectada, excluye la formación de tejido no osteogénico (células epiteliales y fibroblastos) permitiendo así obtener una regeneración ósea con el volumen pretendido (Moore, 2001, Hupp et al., 2014)
Es importante resaltar que estudios más recientes (Turri et al., 2016) sugieren que las membranas reabsorbibles, más allá del rol de barrera celular pasiva, cumplen una función de “compartimiento bioactivo” promoviendo la formación de nuevo hueso mediante factores pro-osteogénicos presentes en la membrana, los cuales activan un proceso de cascada molecular que aumenta la velocidad de crecimiento y remodelación del hueso.
Durante el aprendizaje de las técnicas de rehabilitación protética con implantes, una de las dudas más comunes que pueden surgir, es como rehabilitar zonas extensas con poco hueso, o aquellas en que se ha perdido hueso alrededor de un implante. Entre las opciones quirúrgicas que tenemos existe la Regeneración Ósea Guiada (ROG), la cual pretende, mediante una barrera física semipermeable, incentivar la formación de hueso e impedir la formación de otros tipos de tejido en la zona tratada.
Así que teniendo en cuenta la gran cantidad de membranas y mallas que actualmente existen, este trabajo pretende comparar, mediante los artículos más recientes, dichos materiales, para así establecer cual se acerca al ideal para la técnica de ROG (Regeneración Ósea Guiada), adicionalmente se establecerán conceptos fundamentales, tanto a lo que se refiere a esta técnica, como a otras asociadas y fundamentos básicos de la cirugía oral.
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Se buscaron artículos científicos a través de los motores de búsqueda Pubmed y Science Direct, usando las siguientes palabras clave, juntas o individualmente: “bone”, “graft”, “guided”, “regeneration”, “GBR”, “membrane”.
Todos los artículos encontrados estaban en inglés, y se seleccionaron aquellos más recientes (con una fecha de 2012 o posterior), también se descartaron aquellos artículos que ya estaban incluidos en meta-análisis o artículos comparativos.
Adicionalmente se usaron libros de acceso público en las bibliotecas de la Universidad Fernando Pessoa y la Universidad de Oporto, para establecer conceptos y definiciones claves para este trabajo.
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Después de las extracciones dentarías, comienza el proceso de curado, el cual implica la formación de un coagulo que permitirá la formación de hueso, tejido conectivo y epitelial. Si bien lo ideal era que este hueso se mantuviese a lo largo de la vida, al no existir ningún estímulo de estrés provocado por el movimiento de los dientes al masticar, comienza un proceso de reabsorción con “Una media de perdida vertical de 1.5 a 2 mm, y una perdida horizontal de entre el 40% a 50% en un plazo de 6 a 12 meses” según Liu & Kerns, 2014.
Ocurriendo este proceso durante el curado normal, y tendiendo a estabilizarse en algunos individuos, mientras que en otros, y teniendo en cuenta: la edad del paciente, la cantidad de piezas dentarias remanentes, la presencia de enfermedades u osteopatía sistémica (osteoporosis, por ejemplo); estos tiempos y el proceso de resorción tiende a variar en gran medida, y pueden dar lugar a la pérdida total del hueso alveolar y basal.(Hupp et al., 2014, Liu & Kerns, 2014)
Imagen 1: Proceso de reabsorción ósea en la mandíbula tomado de (Hupp et al., 2014)
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Antecedentes de la Regeneración Ósea Guiada
El concepto de ROG ha sido usado como técnica desde los años 50, presentando sus inicios en las cirugías de fusión espinal y reconstrucción maxilofacial. Consiste en la utilización de una membrana o malla (esta puede ser reabsorbible o no) que impedirá el crecimiento de células no osteogénicas a la vez que podrá mantener un volumen adecuado y servirá de guía para la regeneración ósea.(Dimitriou et al., 2012, Hupp et al., 2014)
Imagen 2: Ejemplo de ROG para reparar un defecto óseo asociado a un implante, tomado de
(Block, 2015)
En la mayoría de los casos, en especial en defectos óseos de gran envergadura, no basta con colocar una membrana, también es preciso colocar un injerto o material para rellenar el defecto, los cuales poseen una, o varías de las siguientes características:
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Es la capacidad que tiene un injerto o material para producir hueso, incluso en ausencia de células especializadas para ello (células madres mesenquimales indiferenciadas), es una característica asociada principalmente al injerto de hueso autógeno.
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Es la propiedad de un material para producir tejido óseo en presencia de células madre mesenquimales indiferenciadas.
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Consiste en la formación de una matriz que permitirá la deposición de hueso adyacente, o la formación interior a partir de células indiferenciadas.
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Los injertos y materiales de relleno usados en la ROG se pueden dividir según su procedencia en las siguientes categorías.
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Es aquel tejido obtenido del mismo individuo, generalmente de una zona distinta a la que se encuentra el defecto óseo, (también puede ser aprovechado el hueso recogido durante el fresado de la colocación de implantes y utilizado en la misma zona). Este es el material ideal ya que al provenir del mismo paciente no hay posibilidad de rechazo, su mayor defecto radica en la necesidad de una segunda intervención quirúrgica en caso de ser necesario un bloque de hueso de otra zona dadora (por ejemplo, cresta ilíaca)
Durante la recogida del hueso, siempre es preferible recoger hueso esponjoso, ya que este tiene mayor capacidad osteogénica, y debido a su vascularización, tiene mayores posibilidades de sobrevivir que el hueso cortical.
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Imagen 4: Ejemplo de aloinjerto, preparación de una porción de húmero para ser trasplantado.
Tomado de (Rodas)
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Son aquellos injertos que provienen de una especia distinta a aquella que va a recibir el injerto, generalmente es usado material bovino o porcino.
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Son aquellos materiales de origen artificial, entre los más comunes están el fosfato tricalcico, hidroxyapatita, y materiales cerámicos. Estos materiales son estrictamente osteoconductores y dependerá del individuo la creación de nuevo hueso alrededor de estos.
Tabla 1: Tipos de injertos, tomado de (Ali et al., 2014)
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La Regeneración Ósea Guiada, se diferencia de otras técnicas de aumento de volumen óseo en su requerimiento de una membrana o malla que “guía” al nuevo hueso a su forma final, estas se pueden dividir en dos grandes categorías (reabsorbibles y no reabsorbibles).
Tabla 2: Tipos de membranas, adaptado de (Dimitriou et al., 2012)
Tipo de membrana
Membrana / malla
Ventajas
Desventajas
Membranas reabsorbibles
Colágeno
-Degradación en vivo es demasiado rápida para mantener la estabilidad durante la formación del hueso
-Riesgo de fractura peri operatoria
Quitosano
poseen mejores propiedades mecánicas
– Evidencia limitada de estudios in vivo
Membranas sintéticas
Poliésteres alifáticos, Polidioxanona y sus co- polímeros
manejo, etc.
No reabsorbibles
Mallas de titanio, PTFE
espacio
– Requieren una segunda intervención quirúrgica para su remoción
Exposición de la membrana es frecuente y puede llevar a infección
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Alta biocompatibilidad
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Promotor de la curación de la herida
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Fibroblastos y osteoblastos se pueden adherir a la membrana, independientemente de su origen
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Algunos químicos usados para ralentizar su degradación pueden tener efectos citotóxicos
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Posible transmisión de enfermedades de animales a humanos
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Polímero natural no tóxico
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Propiedades hemostáticas
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Promueve la curación de la herida
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Membranas hibridas
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Los polímeros reabsorbibles más usados y estudiados
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Disponibilidad comercial y aprobado para uso clínico
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Cambiando la composición se puede variar el tiempo de resorción propiedades de
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Pueden provocar reacciones inflamatorias por la presencia de un tejido extraño
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Las reacciones citotóxicas moderadas pueden causar perdida de adhesión de las células
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Ampliamente estudiadas
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Biocompatible
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Mantienen la integridad estructural durante el proceso de curado
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Poseen una capacidad superior de mantener el
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Son aquellas que perduran a lo largo del tiempo sin ser degradadas por el organismo, generalmente están fabricadas de un material inerte y biocompatible como el titanio, y son recubiertas por la mucosa para proteger el material usado de relleno, su mayor ventaja es la gran estabilidad dimensional y resistencia a los movimientos masticatorios, como principales desventajas están la necesidad de una segunda intervención para remover la malla, y una mayor probabilidad de exposición parcial o total de la malla.
Imagen 6: Colocación de una malla de titanio, tomado de (Meda, 2013)
Son fabricadas de un material biocompatible y con capacidad para ser metabolizadas en el organismo y así desaparecer o formar parte de la nueva estructura ósea lo cual implica que no es necesario una segunda intervención quirúrgica, esto se puede destacar como su mayor ventaja en comparación con las no reabsorbibles; entre sus mayores desventajas tenemos la posibilidad de producir una reacción inflamatoria y la degradación de la membrana antes del tiempo necesario para la formación de la nueva estructura ósea.
Imagen 7: Colocación de una membrana de colágeno tomado de (Mejía)
Tabla 3: Nombres comerciales de algunas membranas, tomado de (Rakhmatia et al., 2013)
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Características ideales de las Membranas y mallas
Como todo material que va a ser insertado en tejido vivo, las membranas y mallas, deben cumplir una serie de requisitos para ser consideradas viables, actualmente no existe ninguna que cumpla estos criterios al cien por ciento, por eso continuamente se prueban nuevos materiales, o se mejoran aquellos ya asumidos como adecuados, para acercarse lo más posible al cumplimiento total de los siguientes criterios.
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Es la capacidad que tiene un material para no ser identificado como un cuerpo extraño por el organismo y así no provocar reacciones inflamatorias perjudiciales para el tejido óseo a ser formado.
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Mantener un espacio para el crecimiento
La membrana o malla ideal debe tener la capacidad de ser estable y resistente a los movimientos del tejido, permitiendo un espacio interno ideal para la regeneración ósea, ya que los movimientos promueven la formación de tejido fibroso.
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Consiste en la capacidad que tiene un material para impedir el paso de células de rápida formación como son las de tejido epitelial y fibroso, y promover la acción de células de tejido conectivo y óseo (Osteoblastos).
Imagen 8: El principio de oclusividad en un diagrama, tomado de (Rakhmatia et al., 2013)
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Las membranas deben adaptarse adecuadamente al tejido circundante, proporcionando un “sellado” que impida la formación de tejido fibroso en las áreas de contacto entre la membrana y el tejido óseo remanente.
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La membrana ideal debe ser de fácil adaptación al defecto óseo, y de ser posible, requerir el menor tiempo posible para su conformación y colocación.
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Para facilitar la comprensión del análisis de los estudios, se realizó la siguiente tabla comparando las propiedades de cada material, según los resultados obtenidos en los estudios de cada autor.
Tabla 4: Propiedades de los distintos materiales en estudio1
Autor
Biocompatibilidad
Manutención
del espacio para el crecimiento
Oclusividad
Integración en los tejidos
Manejabilidad
clínica
Allomatrix®
(Kim et al., 2013)
++
++
+
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+++
PTFE
2014)
++
++
++
++
+
Seda de Fibroina
(Lu et al., 2015)
+++
++
++
++
++
Colágeno
(Guda et al., 2013)
+++
+
++
+++
+
Titanio
et al., 2013)
+++
+++
+
+
–
MCB
2015)
+++
++
+
++
++
1 Leyenda:
“+”: Mayor cantidad de “+” indican un mejor comportamiento en referencia al criterio indicado
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Es una masilla aloplástica desarrollada por Wright Medical Technology que cumple en la ROG las dos funciones, tanto como material de relleno como membrana, ya que es moldeable y endurece preservando el espacio para la formación de hueso, se puede mezclar tanto con injertos autógenos como con xenógenos, o con materiales promotores del curado (PRF) permitiendo al clínico obtener la consistencia deseada. Según el estudio de (Kim et al., 2013) se obtuvo en 10 pacientes una regeneración adecuada para la colocación y manutención de implantes, concluyéndose que es un material apropiado para la regeneración ósea.
al., 2013)
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El PTFE, conocido comúnmente como teflón, generalmente es reforzado con una malla de titanio y existe en otras variedades, ya sea expandido (ePTFE) o de alta densidad (dPTFE), en un estudio reciente (Cucchi & Ghensi, 2014) usa dPTFE y xenoinjerto de origen porcino para reparar un defecto óseo vertical, obteniéndose un resultado satisfactorio que permaneció estable hasta 24 meses.
Imagen 10: (izquierda)Radiografía de un defecto óseo, (derecha) defecto después de la colocación del xenoinjerto y una malla de dPTFE, tomado de (Cucchi & Ghensi, 2014)
Imagen 11: (izquierda)seguimiento a los 12 meses, (derecha) y a los 24 meses, tomado de (Cucchi & Ghensi, 2014)
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Membrana de seda de fibroina nanofibrosa
En la búsqueda de nuevos materiales para la regeneración ósea, (Lu et al., 2015) investigaron el uso de membranas de seda en ratas, y comparando los resultados con membranas convencionales de colágeno, los resultados fueron reparaciones del defecto óseo similares a la membrana de colágeno, de destacar de este nuevo material, es su bajo precio y su baja reacción inflamatoria en comparación con las membranas de colágeno.
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