Beta Fosfato Tricalcio

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS

Programa de Pós-graduação em Odontologia

REAÇÕES TECIDUAIS À CERÂMICA BETA-TRICÁLCIO

FOSFATO CERASORB® M DENTAL EM DEFEITOS ÓSSEOS

COBERTOS COM MEMBRANA DE COLÁGENO EM RATOS

LEONARDO AVELLAR LANZA

Belo Horizonte

2011

9

Leonardo Avellar Lanza

REAÇÕES TECIDUAIS À CERÂMICA BETA-TRICÁLCIO FOSFATO

CERASORB® M DENTAL EM DEFEITOS ÓSSEOS COBERTOS COM

MEMBRANA DE COLÁGENO EM RATOS

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-graduação em Odontologia da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Odontologia, área de concentração em Implantodontia. Orientador: Prof. Dr. Paulo Eduardo Alencar de Souza Co-orientador: Prof. Dr. Élton Gonçalves Zenóbio

Belo Horizonte

2011

FICHA CATALOGRÁFICA Elaborada pela Biblioteca da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais

Lanza, Leonardo Avellar L297r Reações teciduais à cerâmica beta-tricálcio fosfato cerasorb® m dental em

defeitos ósseos cobertos com membrana de colágeno em ratos / Leonardo Avellar Lanza. Belo Horizonte, 2011.

60f. : il. Orientador: Paulo Eduardo Alencar de Souza Co-orientador: Élton Gonçalves Zenóbio Dissertação (Mestrado) – Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais.

Programa de Pós-Graduação em Odontologia. 1. Regeneração óssea. 2. Fosfato. 3. Colágeno. I. Souza, Paulo Eduardo

Alencar de. II. Zenóbio, Elton Gonçalves. III. Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais. Programa de Pós-Graduação em Odontologia. VI. Título.

CDU: 616.314-089

FOLHA DE APROVAÇÃO

DEDICATÓRIA

Dedico este trabalho

Aos meus pais, pelo amor, carinho e pelo incentivo que nunca me faltaram.

Às minhas irmãs Cau e Dani, pela compreensão e carinho.

Aos meus sobrinhos Tiago, Pedro e Gabriel, por alegrarem a minha vida.

À Dani, pelo amor, companheirismo e compreensão, por ter estado ao meu

lado durante toda essa jornada, amparando-me sempre nos momentos mais

turbulentos. Soube ser paciente na minha ausência e fundamental nesta conquista.

Ao Luca, pelo amor incondicional, pela alegria, por ser hoje a razão de tudo o

que faço.

9

AGRADECIMENTOS

À Deus, por iluminar sempre o meu caminho, orientando-me em todos os

momentos.

Ao Paulo Eduardo, meu orientador, pela dedicação e empenho, por ter se

entregado de corpo e alma nesse projeto, por ter realmente vestido a camisa, não

medindo esforços para a conclusão desse nosso trabalho, mesmo em um momento

importante de sua vida, o meu muito obrigado.

Aos professores do curso, pelos ensinamentos prestados.

Às funcionárias do laboratório de patologia, Reni e Andréa, pelo trabalho e

disponibilidade em me ajudar.

Aos meus colegas de turma, pelos anos de convivência, fazendo com que nos

tornássemos uma família, dividindo as alegrias e tristezas. Que continuemos sempre

fortes, nos atualizando-nos continuamente nos nossos grupos de estudo.

Aos alunos da iniciação científica Polyana, Guilherme, Cláudio e Marco, pela

dedicação e empenho neste trabalho.

Aos meus eternos gurus, meus professores vitalícios, Lincoln e Marcos

Lanza, por tudo o que fizeram e fazem por mim, que vibram com minhas vitórias e

me amparam em meus desalentos. Sou eternamente grato a vocês.

10

RESUMO

As cerâmicas beta-tricálcio fosfato (β-TCP) têm sido amplamente utilizadas como

materiais para enxertia óssea. Nos últimos anos, foram desenvolvidas cerâmicas β-

TCP cujas partículas apresentam poros de tamanhos variados e interconectados, o

que, segundo estudos, possibilita melhor invasão por células e vasos sanguíneos

contribuindo para a aceleração da neoformação óssea concomitante à degradação

das partículas. Cerasorb® M DENTAL é uma cerâmica β-TCP, disponível em

grânulos irregulares com poros interconectados e alto nível de aspereza, que tem

sido amplamente utilizada em Odontologia. Entretanto, são escassos os estudos na

literatura inglesa sobre seu comportamento em sítios ósseos de enxertia. O objetivo

desse trabalho foi realizar revisão de literatura sobre cerâmicas β-TCP e avaliar

histologicamente os efeitos do Cerasorb® M DENTAL no processo de reparo de

defeitos ósseos em ratos. Para isso, foram criados dois defeitos ósseos no fêmur de

30 ratos Wistar. Em 15 animais, os defeitos foram preenchidos com coágulo

sanguíneo e nos outros 15 com o β-TCP. Em cada animal, um dos defeitos foi

coberto com membrana de colágeno (OsseoGuard™ Biomet 3i). Os animais foram

sacrificados após 15, 30 ou 60 dias e a análise histológica revelou maior formação

óssea no grupo teste quando comparado ao controle, após 60 dias, formação óssea

ao redor das partículas do biomaterial e no interior dos poros interconectados e

ausência de células gigantes multinucleadas ao redor das partículas envoltas por

tecido ósseo. A membrana de colágeno manteve-se íntegra durante todo o tempo

experimental e inibiu a formação de tecido conjuntivo fibroso ao redor das partículas

de β-TCP, as quais ainda podiam ser observadas após 60 dias. Nossos resultados

mostram que Cerasorb® M DENTAL suporta a neoformação óssea no interior dos

poros e ao redor de suas partículas, estimula formação de matriz óssea em área de

tecido não mineralizado e sua degradação parece ocorrer por dissolução química e

não através de reabsorção por células osteoclásticas.

Palavras chave: Reparo ósseo. Beta-tricálcio fosfato. Membrana de colágeno.

Estudo histológico.

11

ABSTRACT

The ceramic beta-tricalcium phosphate (β-TCP) has been widely used as materials

for bone grafting. In recent years, ceramics have been developed whose β-TCP

particles have pores of various sizes and interconnected, which, according to studies,

allows improved cell invasion by blood vessels and contributing to the acceleration of

bone formation concomitant degradation of the particles. Cerasorb ® M DENTAL is a

β-TCP ceramic, available in irregular granules with interconnected pores and high

roughness, which has been widely used in dentistry. However, there are few studies

in English literature about their behavior at sites of bone grafting. The aim of this

study was to review literature on β-TCP ceramics and histologically evaluate the

effects of Cerasorb ® M DENTAL the repair process of bone defects in rats. For this,

two bone defects were created in the femur of 30 rats. In 15 animals the defects were

filled with blood clot and the other 15 with β-TCP. In each animal, one defect was

covered with collagen membrane (OsseoGuard™ Biomet 3i). The animals were

sacrificed after 15, 30 or 60 days and histological analysis revealed a greater area of

bone formation in the test group compared with the control after 60 days, bone

formation around the biomaterial particles and within the interconnected pores and

absence of cells multinucleated giant around the particles surrounded by bone tissue.

The collagen membrane remained intact throughout the experimental period and

inhibited the formation of fibrous connective tissue around the β-TCP particles, which

were still observed after 60 days. Our results show that Cerasorb ® M DENTAL

supports bone formation within the pores and around the particles, stimulates

formation of bone matrix in non-mineralized tissue area and its degradation appears

to occur by chemical dissolution and not through resorption by osteoclastic cell .

Key words: Bone regeneration. Beta-tricalcium phosphate. Collagen membrane.

Histological study.

LISTA DE ARTIGOS

Esta dissertação gerou as seguintes propostas de artigos:

Artigo 1:

Cerâmicas beta-tricálcio fosfato na Odontologia: revisão de literatura.

Artigo 2:

Reações teciduais ao beta-tricálcio fosfato Cerasorb® M DENTAL em defeitos

ósseos em fêmur de ratos.

8

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO .........................................................................................................9

ARTIGO 1 .................................................................................................................12

ARTIGO 2 .................................................................................................................30

REFERÊNCIAS.........................................................................................................59

9

1 INTRODUÇÃO

Periodontite avançada, infecção endodôntica, traumas causados por

acidentes, defeitos congênitos, reabsorção pós-exodontia, bem como a combinação

de todos esses fatores podem causar o comprometimento do rebordo alveolar

(ALVIN et al. 2004).

Após exodontia, ocorre formação de coágulo sanguíneo no alvéolo dentário,

inflamação e estímulo para posterior formação óssea. Entretanto, o processo de

reparo não permite a restituição integral do volume inicial do osso alveolar. Além

disso, uma reabsorção fisiológica inevitavelmente conduz a uma maior diminuição

da altura e espessura ósseas. Essa perda óssea é mais pronunciada na região

vestibular do que nas regiões palatina e lingual (JOHNSON, 1969; SCHROPP et al.,

2003). Por este motivo, diferentes técnicas têm sido empregadas com o intuito de

preservar ou melhorar a dimensão e o contorno do rebordo pós-exodontia, incluindo-

se o uso de implantes, de materiais de enxerto ou membranas (DOUGLASS et al.

2005; IRINAKIS et al. 2007; ARAÚJO et al. 2008).

Os enxertos ósseos se dividem em quatro categorias principais: autógenos,

alógenos, xenógenos e aloplásticos, sendo que o osso autógeno é considerado o

padrão ouro na regeneração óssea, devido ao seu potencial osteogênico de

osteoindução e osteocondução. No entanto, o procedimento de coleta requer um

segundo sítio cirúrgico, onde complicações são relatadas e a quantidade de osso

colhida é limitada. Além disso, os enxertos de osso autógeno são altamente

reabsorvidos e frequentemente degradados antes do reparo ósseo estar completo

(BURCHARDT et al., 1987; HELM et al., 2001; RAJAN et al., 2006; ZARATE-

KALFOPULOS et al., 2006; FELLAH et al., 2008). Já os xenoenxertos, em especial o

osso bovino, também conhecido como osso mineral natural, são amplamente

utilizados, consistindo de um arcabouço ósseo inerte de estrutura tridimensional

semelhante à matriz óssea mineralizada (SCHWARZ et al., 2007).

Na tentativa de se encontrar um substituto ósseo ideal, diversos materiais

aloplásticos têm sido pesquisados. Estes devem apresentar as seguintes

propriedades físico-químicas: biocompatibilidade, reabsorbilidade, degradação

10

controlada e substituição simultânea por novo osso formado, osteocondução e

integridade mecânica, a fim de suportar a cicatrização após os procedimentos de

regeneração óssea guiada (SCHWARZ et al., 2007).

As cerâmicas de fosfato de cálcio são reconhecidamente biocompatíveis e

possuem propriedades bioativas. Apresentam constituição química inorgânica

semelhante à do osso natural, o que as torna substitutos ósseos promissores nos

campos ortopédico e maxilofacial (FELLAH et al., 2007). Existem várias marcas

comerciais e as diferenças entre elas são devidas a algumas propriedades, tais

como a proporção cálcio/fosfato, cristalinidade, temperatura de sinterização e outras

características físicas. A hidroxiapatita (HA) [Ca10(PO4)6(OH)2] e o beta-tricálcio

fosfato (β-TCP) [Ca3(PO4)2] são cerâmicas fosfato de cálcio largamente utilizadas.

Estes biomateriais são atóxicos e apresentam ótima atividade osteocondutiva. Eles

se diferem não apenas na composição, mas também na taxa de degradação de

suas partículas. As cerâmicas β-TCP são constituídas praticamente de cálcio e

fosfato e suas partículas são mais rapidamente reabsorvidas que as de

hidroxiapatita, as quais podem permanecer por vários anos em meio ao osso

neoformado (MANJUBALA et al., 2002; DACULSI et al., 2003). Diferentes estudos

têm mostrado que a utilização de cerâmicas β-TCP em fase pura possibilita a

preservação das dimensões dos alvéolos pós-exodontias, através da dissolução

gradativa e completa de suas partículas com concomitante substituição por tecido

ósseo neoformado (TRISI et al., 2003; ARTZI et al., 2004).

O Cerasorb® é uma cerâmica β-TCP que consiste unicamente de cálcio e

fosfato na proporção de 1:5 e tem sido amplamente utilizado como material de

enxerto em diversos sítios anatômicos. O Cerasorb® M DENTAL é um produto

relativamente novo no mercado e tem como características: a multiporosidade

aberta e interconectada com micro, meso e macroporos (5 µm a 500 µm);

porosidade total de 65%; estrutura granular poligonal e reabsorção completa

simultânea à nova formação óssea (CURASAN, 2007). Segundo informações do

fabricante, os grânulos do material apresentam elevada aspereza o que contribui de

forma significativa para a invasão por células osteoblásticas e fluidos teciduais,

acelerando o processo de ossificação (CURASAN, 2007).

Na literatura são escassos os trabalhos avaliando as reações teciduais bem

como o potencial osteocondutivo do Cerasorb® M DENTAL. O estudo da cinética de

11

degradação deste biomaterial e da qualidade, quantidade e integração dos tecidos

formados em torno de suas partículas são importantes para a avaliação do efeito

das novas alterações nas estruturas das partículas de β-TCP nos processos de

neoformação tecidual em defeitos ósseos.

12

ARTIGO 1

Cerâmicas beta-tricálcio fosfato na Odontologia: re visão de literatura.


Élton Gonçalves Zenóbio

Paulo Eduardo Alencar de Souza

Programa de Pós-graduação em Odontologia, Departamento de Odontologia da

Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais.

RESUMO

Fatores como exodontias, doença periodontal, traumatismos, podem levar a uma

reabsorção do osso alveolar. Diversas técnicas, descritas na literatura, tem sido

empregadas com o objetivo de minimizar o processo de reabsorção do osso alveolar

pós-exodontia. Alguns estudos comprovam a eficácia do preenchimento do alvéolo

pós-exodontia com materiais aloplásticos, preservando as dimensões do rebordo.

Estes biomateriais devem apresentar as seguintes propriedades físico-químicas:

biocompatibilidade, reabsorbilidade, degradação controlada e substituição

simultânea por novo osso formado, osteocondução e integridade mecânica a fim de

suportar a cicatrização após os procedimentos de regeneração óssea guiada. As

cerâmicas beta-tricálcio fosfato (β-TCP) têm sido amplamente utilizadas para

preenchimento de defeitos ósseos com resultados clínicos satisfatórios. Diferenças

na composição química e estrutura das partículas das cerâmicas de fosfato de cálcio

podem influenciar as respostas teciduais, a velocidade e a quantidade de

neoformação óssea. O objetivo deste trabalho foi realizar uma revisão de literatura

abordando estudos histológicos e clínicos, em modelos animais e em humanos,

sobre as reações teciduais e comportamento de diferentes cerâmicas β-TCP,

utilizadas como preenchimento para reparo ósseo.

Palavras chave: Biomaterial. β-tricálcio fosfato. Reparo ósseo.

13

ABSTRACT

Factors such as extractions, periodontal disease, trauma, may lead to alveolar bone

resorption. Various techniques, described in the literature, have been employed in

order to minimize the absorption of alveolar bone after tooth extraction. Some studies

show the effectiveness of filling the alveolus after extraction with alloplastic material,

preserving the dimensions of the ridge. These biomaterials must have the following

physicochemical properties: biocompatibility, degradability, degradation controlled

and simultaneous replacement by newly formed bone, osteoconductive and

mechanical integrity to support healing after guided bone regeneration procedures.

The ceramic beta-tricalcium phosphate (β-TCP) has been widely used to fill bone

defects with satisfactory clinical results. Differences in chemical composition and

structure of its particles can influence tissue responses and the speed and amount of

new bone formation. The aim of this study was review clinical and histological studies

in animal models and humans, on the tissue reactions and behavior of different β-

TCP ceramics, used as filling for bone repair.

Key words: Biomaterial. β-tricalcium phosphate. Bone remodeling.

14

INTRODUÇÃO

A principal alteração que ocorre para a redução do rebordo residual é a perda

óssea. Segundo Atwood (1971), estudos cefalométricos têm mostrado a perda

óssea em volume que ocorre pela face vestibular, palatina e na crista do rebordo.

Esse rebordo vai reduzindo em altura, eventualmente desaparecendo, devido à

perda óssea vertical, chegando até a formar uma depressão.

As reações teciduais que ocorrem no interior do alvéolo após a exodontia,

resultando no seu preenchimento por tecido ósseo neoformado capaz de resistir à

pressões mastigatórias, constituem o processo de reparo (CARVALHO et al., 1998;

LEONEL et al., 2003).

Os biomateriais utilizados para preenchimento de alvéolos dentários

apresentam propriedade de osteocondução, ou seja, funcionam como substrato para

a implantação de osteoblastos e deposição de matriz óssea, permitindo a formação

de trabéculas ósseas em meio às partículas do material (BALLA et al., 1991). O

processo de neoformação óssea se inicia na periferia da área de enxerto, através da

diferenciação de células mesenquimais indiferenciadas em osteoblastos e sua

migração em direção ao biomaterial. As partículas dos biomateriais podem ser

dissolvidas pela ação de macrófagos através de fagocitose e redução do pH nos

fagolisossomos. Os íons cálcio e fosfato liberados do biomaterial estimulam a

nucleação secundária de hidroxiapatita favorecendo a mineralização da matriz óssea

(ORLI et al., 1989). Assim, o tecido ósseo é formado e sofre processo de

remodelação com participação de osteoblastos e osteoclastos.

A neoformação óssea pode ocorrer através dos mecanismos de osteogênese,

osteoindução ou osteocondução. A osteocondução é caracterizada pelo crescimento

ósseo por meio de aposição de osso circunjacente, porém é necessária a presença

de células ósseas ou mesenquimais diferenciadas locais (OKAMOTO e TRENTO,

2002). Dentre os materiais osteocondutores, pode-se destacar os materiais

aloplásticos e os xenógenos. A osteoindução é o processo pelo qual células

indiferenciadas são induzidas à transformação em osteoblastos, responsáveis pela

neoformação óssea, sob a influência de um ou mais agentes indutores. Os materiais

osteoindutores mais comuns são os enxertos autógenos. A osteogênese refere-se

ao crescimento ósseo derivado das células viáveis, transferidas dentro do enxerto. O

15

osso autógeno é o único material osteogênico e o melhor material para enxerto

(OKAMOTO e TRENTO, 2002). Para que estes mecanismos ocorram, se faz

necessário o uso de materiais de preenchimento, para auxiliar a união das corticais

ósseas vestibular e palatina e para estimular a regeneração ou reparo. Dentre os

materiais usados no preenchimento de defeitos ósseos destacam-se enxertos

ósseos autógenos, alógenos, xenógenos e aloplásticos (LEONEL et al., 2003).

Esses últimos são materiais sintéticos desenvolvidos para uso biomédico e têm

como função a substituição de tecidos vivos perdidos ou danificados (LEONEL et al.,

2003). Esses materiais precisam possuir características químicas, físicas e

biológicas compatíveis com os tecidos do receptor (LEONEL et al., 2003).

Atualmente, há uma grande busca pelo desenvolvimento de novos biomateriais.

COMPORTAMENTO DAS CERÂMICAS β-TCP E REAÇÕES TECIDUAIS EM SÍTIOS DE IMPLANTAÇÃO

As cerâmicas de fosfato de cálcio são reconhecidamente biocompatíveis, com

propriedades bioativas e constituição química inorgânica semelhante à do osso

natural (FELLAH et al., 2007). As diferenças entre as várias marcas comerciais se

devem a proporção cálcio/fosfato, cristalinidade, temperatura de sinterização e

outras características físicas, o que pode influenciar os resultados biológicos

(LEGEROS et al., 2003). A hidroxiapatita (HA) [Ca10(PO4)6(OH)2] e o beta-tricálcio

fosfato (β-TCP) [Ca3(PO4)] são cerâmicas fosfato de cálcio largamente utilizadas

com ótima atividade osteocondutiva (MANJUBALA et al., 2002; DACULSI et al.,

2003). Além de apresentarem diferenças na composição química, a hidroxiapatita é

pouco ou não reabsorvível, enquanto o β-TCP é mais prontamente reabsorvido

(WANG et al., 2005). Outro tipo de TCP é o α-TCP, uma modificação cristalina da

cerâmica β-TCP, com porosidade em torno de 40% e poros que não se comunicam

(WILTFANG, 2002). As cerâmicas α-TCP, quando entram em contato com fluidos

teciduais, se transformam em hidroxiapatita, não sofrendo por isso o processo

completo de reabsorção (MERTEN, 2000).

Diversos estudos têm avaliado clínica e histologicamente os efeitos da

implantação de cerâmicas de fosfato de cálcio em diferentes sítios anatômicos.

Embora a velocidade de neoformação óssea possa ser influenciada com a utilização

16

de biomateriais para preenchimento, clinicamente, vários trabalhos mostram que o

uso destes ou de membranas oclusivas em alvéolos frescos têm resultado em

menores perdas teciduais nos sentidos ápico-coronários e vestíbulo-linguais dos

processos alveolares, quando comparados a controles onde não foram realizadas

quaisquer das técnicas regenerativas (LEKOVIC et al., 1997; ARTZI et al., 2000;

IASELLA et al., 2003; SERINO et al., 2003). Por outro lado, alguns autores não

verificaram diferenças clínicas significativas quando comparados a alvéolos ou

defeitos ósseos preenchidos com coágulo sanguíneo apenas (CAMARGO et al.,

2000; TRISI et al., 2003; ZUBILLAGA et al., 2003). Além disso, exames histológicos

de amostras de alvéolos frescos preenchidos com biomateriais mostraram, com

freqüência, remanescentes residuais de cerâmica não degradados ou reabsorvidos,

mesmo após longos períodos de implantação (NORTON et al., 2003; FROUM et al.,

2004; THOMPSON et al., 2006; BECKER et al., 1996; ARTZI et al., 2000; FROUM et

al., 2002; CARMAGNOLA et al., 2003).

Em 2004, Kondo e colaboradores criaram defeitos ósseos na diáfise de

fêmures de ratos e os preencheram com β-TCP de fase pura. Após quatro dias,

análises histológicas mostraram presença de fibroblastos permeando partículas do

biomaterial. Formação óssea circundando a área de enxerto foi observada após sete

dias e neoformação óssea com angiogênese entre as partículas após 14 dias. A

formação de osso medular foi visualizada após 28 dias e degradação das partículas

com substituição por tecido ósseo foi evidente após 56 dias, sugerindo que β-TCP

de alta pureza apresenta ótima capacidade osteocondutiva e que sua degradação

ocorre concomitantemente à neoformação óssea.

Wiltfang et al. (2002) realizaram um estudo, em que criaram defeitos ósseos

na tíbia de mini pigs e preencheram os defeitos com α-TCP ou β-TCP. Logo em

seguida, foram instalados implantes ITI (Straumann) e, após 46 semanas, os autores

ainda observaram uma incompleta osseointegração com os implantes instalados,

com uma taxa de contato osso-implante inferior a 25%. Embora o β-TCP tenha

mostrado taxa de reabsorção mais rápida até a vigésima semana, após 86 semanas,

95-97% de α e β-TCP haviam sido reabsorvidos. Com base nesses resultados, os

autores sugerem que o ideal é a inserção dos implantes em período mais tardio,

cerca de cinco a seis meses após preenchimento com α ou β-TCP.

17

Luder e colaboradores (2006) investigaram, através de análise histológica e

de raio-X microanalítico, réplicas de raízes feitas de β-TCP colocadas em alvéolos

de porcos pós-exodontia. Os resultados mostraram que, após 60 semanas, os

grânulos de β-TCP foram completamente removidos dos compartimentos

extracelulares, embora remanescentes tenham sido encontrados no citoplasma de

células gigantes multinucleadas. As réplicas das raízes de β-TCP foram

biocompatíveis e bioabsorvíveis e o processo de neoformação óssea foi mais

evidente nos sítios contendo partículas de β-TCP quando comparados a alvéolos

preenchidos apenas por coágulo sanguíneo.

O Cerasorb® (Curasan, Kleinostheim, Alemanha) é uma cerâmica β-TCP que

consiste unicamente de cálcio e fosfato na proporção de 1:5 e tem sido amplamente

utilizada como material de enxerto em diversos sítios anatômicos em humanos.

Diversos trabalhos têm avaliado os resultados clínicos da utilização do Cerasorb®

como material de enxerto em sítios ósseos. Trisi e colaboradores (2003) observaram

bons resultados quanto à neoformação óssea com a utilização de cerâmica β-TCP

(Cerasorb®). Sítios de implantação de β-TCP na região posterior de mandíbulas

humanas mostraram, após seis meses, completa substituição das partículas do

biomaterial por tecido ósseo com volume tecidual semelhante ao grupo controle

preenchido por coágulo sanguíneo.

Artiz e colaboradores (2004) realizaram preenchimento de defeitos ósseos

criados em mandíbulas de cães com osso bovino inorgânico (Bio-Oss) e cerâmica

porosa β-TCP (Cerasorb®). Análise histológica das amostras obtidas após 12 e 24

meses mostrou neoformação óssea evidente nos sítios preenchidos com ambos os

materiais, embora as partículas de Bio-Oss tenham ocupado grande parte do volume

tecidual. Por outro lado, apenas resíduos de Cerasorb foram observados após 12

meses e nenhum sinal de suas partículas após 24 meses, indicando completa

reabsorção do biomaterial.

Em outro estudo, em humanos, Szabó e colaboradores (2005) avaliaram o

potencial da cerâmica β-TCP (Cerasorb®) como material de enxerto substituto ao

osso autógeno. Enxertos em seios maxilares, bilateralmente, foram feitos em 20

pacientes. Cerasorb foi usado no lado experimental e osso autógeno no lado

controle, randomizadamente. Em 10 dos 20 pacientes, a reconstrução da maxila

incluiu enxerto do seio maxilar e enxerto onlay. Implantes foram colocados 6 meses

18

após os procedimentos. Histológica e histomorfometricamente, não houve diferenças

significantes entre o lado experimental e o lado controle em termos de quantidade e

velocidade de ossificação. Os autores sugerem que o Cerasorb é um material de

enxerto satisfatório, apresentando características clínicas comparáveis às do osso

autógeno.

Zijderveld e colaboradores, em 2005, conduziram um estudo clínico e

prospectivo em humanos para avaliar os resultados da utilização de β-TCP

(Cerasorb®) e osso autógeno do mento, em cirurgias de elevação do seio maxilar.

Após seis meses de cicatrização, implantes ITI foram colocados. No momento da

cirurgia de implante, biópsias foram realizadas com uma broca trefina de 3,5 mm. As

características clínicas no momento da implantação diferenciavam, especialmente

em relação à aparência clínica e à resistência da broca, entre os grupos. Entretanto,

o aumento na altura, examinado radiograficamente previamente aos implantes, foi

suficiente em todos os casos.

Resultados semelhantes foram obtidos por Suba e colaboradores (2006) que

compararam os efeitos da cerâmica β-TCP (Cerasorb®) e de enxerto ósseo

autógeno como materiais de preenchimento do seio maxilar. A membrana

Schneiderian foi cirurgicamente elevada bilateralmente pela inserção dos

biomateriais. Segundo os autores, Cerasorb provou ser um efetivo substituto ao

osso autógeno, pois, após seis meses do preenchimento com o material cerâmico, o

tecido ósseo da elevação do seio maxilar estava forte e adequado para a ancoragem

de implantes, de forma semelhante aos seios preenchidos com osso autógeno.

Zerbo e colaboradores (2005) avaliaram espécimes de biópsia de seios

maxilares aumentados com β-TCP (Cerasorb®), seis meses após os procedimentos

cirúrgicos. Análise histológica revelou formação óssea em meio ao Cerasorb e

envolvimento de algumas partículas do biomaterial por tecido conjuntivo fibroso. Por

meio de reações de imunohistoquímica, os autores identificaram numerosas células

osteoblásticas em meio ao tecido conjuntivo fibroso permeando as partículas de

Cerasorb, além de ocasionais células osteoclásticas mono e binucleadas, positivas

para a enzima fosfatase ácida tartarato-resistente (TRAP), no tecido conjuntivo

fibroso e na superfície das partículas de Cerasorb. As frequências de ambos os tipos

celulares diminuíram apicalmente com o aumento da distância vertical da superfície

óssea maxilar. Estes dados sugerem que as partículas de Cerasorb são capazes de

19

sustentar a invasão e diferenciação de numerosas células osteoprogenitoras e que a

escassez de osteoclastos ao redor das partículas do biomaterial pode significar que

a degradação do Cerasorb ocorra predominantemente por dissolução química.

Ainda segundo os autores, a abundante presença de células osteoblásticas em meio

ao tecido conjuntivo fibroso poderia levar à substituição gradativa, em longo prazo,

desse tecido por tecido ósseo.

Zijderveld et al. (2009) avaliaram radiograficamente, por um período de cinco

anos, mudanças a longo prazo na altura dos enxertos após cirurgia de levantamento

do assoalho do seio maxilar, utilizando dois diferentes materiais para enxertia: osso

autógeno do mento e β-TCP (Cerasorb®). Embora uma redução da altura óssea

tenha sido observada nos primeiros 18 meses em todos os pacientes, não foram

observadas diferenças significativas nas medidas de altura óssea entre os dois

grupos, em todos os tempos avaliados, sugerindo que o β-TCP apresenta

capacidade de manutenção de volume ósseo semelhante ao osso autógeno.

Com o objetivo de se obter um melhor arcabouço para o ganho de volume

ósseo e consequentemente, um melhor desempenho do que a hidroxiapatita (HA) e

o β-TCP isolados, foram desenvolvidas cerâmicas de fosfato de cálcio bifásico

(BCP), que consistem de uma mistura de HA e β-TCP (LEGEROS et al. 2003;

DACULSI et al. 2003; MANJUBALA et al., 2006). O conceito da BCP é baseado no

ótimo equilíbrio entre a fase mais estável (HA) e a mais solúvel (β-TCP). Schwarz et

al. (2007) avaliaram em um estudo em cães da raça beagle, a regeneração óssea

guiada de um defeito tipo deiscência criado cirurgicamente em implantes instalados

após um período de quatro meses de cicatrização pós-exodontia, usando cerâmica

bifásica Boneceramic (hidroxiapatita + β-TCP) ou osso natural mineral (Bioss

collagen) em combinação com uma membrana de colágeno. Após quatro e nove

semanas de reparo, análises histomorfométricas mostraram diminuição significante

do tamanho do defeito residual, aumento do contato implante-osso neoformado e

aumento da área de integração entre as partículas e tecido ósseo em ambos os

grupos. Além disso, não foi observada atividade osteoclástica na superfície das

partículas dos dois biomateriais.

Um estudo recente em humanos comparou o volume ósseo e as reações

teciduais em alvéolos humanos preenchidos com cerâmica bifásica β-TCP

(BoneCeramic) comparando com osso bovino mineral natural (Bio-Oss) (DONOS et

20

al., 2010). Todos os alvéolos foram cobertos com membrana de colágeno e, depois

de oito meses, durante a reabertura para instalação de implantes, não foram

observadas diferenças nas dimensões horizontal e vertical da crista residual em

ambos os grupos. A análise histológica dos tecidos trefinados mostrou neoformação

óssea na parte apical do fragmento obtido em contato direto com partículas de

BoneCeramic e Bio-Oss e presença de tecido conjuntivo fibroso denso ao redor das

partículas na porção coronária. Seus resultados sugerem que ambos os materiais

apresentam capacidade semelhante de manutenção do volume ósseo alveolar.

Com o objetivo de acelerar a neoformação óssea, alguns autores têm

avaliado a conjugação de biocerâmicas com fatores de crescimento. Kovács e

colaboradores, em 2003, preencheram defeitos ósseos criados em alvéolos

dentários de cães da raça beagle com β-TCP (Cerasorb®) puro ou associado a

plasma rico em plaquetas (PRP). Análise histológica após seis e 12 semanas

mostrou que a formação óssea foi maior nos sítios contendo β-TCP associado a

PRP, sugerindo que os fatores de crescimento contidos no PRP possam acelerar a

neoformação óssea em área de preenchimento com cerâmica fosfato de cálcio.

Outro estudo, avaliando defeitos ósseos periodontais em humanos preenchidos com

β-TCP associado a fator de crescimento derivado de plaquetas humanas

recombinante (RhPDGF) mostrou que a quantidade de osso neoformado foi

significativamente maior que nos defeitos preenchidos apenas com β-TCP, após três

e seis meses (JAYAKUMAR et al, 2011).

A tentativa de associação de cerâmicas TCP com colágeno para

preenchimento e estímulo da neoformação óssea também foi investigada,

recentemente. Brkovic et al. (2011) investigaram o preenchimento de alvéolos

humanos pós extração com β-TCP associado a colágeno tipo I, recobertos com

membrana de colágeno. Após nove meses, no ato da instalação dos implantes,

amostras foram trefinadas e a análise histológica revelou produção de osso vital

suficiente para receber implantes dentários. Alvéolos não recobertos por membrana

mostraram significante redução na dimensão horizontal quando comparados àqueles

recobertos, embora não tenha sido observada diferença significativa nas dimensões

verticais entre os dois grupos.

Além da composição química das cerâmicas de fosfato de cálcio, a

conformação espacial das partículas também é determinante nas reações teciduais

21

em sítios de preenchimento com esses tipos de biomateriais. A análise

histomorfométrica de cilindros de β-TCP, com diferentes tamanhos de macroporos

em suas partículas, implantados em dorso de coelhos mostrou que o tecido

conjuntivo fibroso era mais compacto e com maior volume nas partículas com poros

menores e que poros maiores, com pelo menos 400µm eram essenciais para a

neovascularização (FENG et al., 2011).

Com o intuito de acelerar e aumentar a neoformação óssea, novas

apresentações estruturais de cerâmicas β-TCP têm sido desenvolvidas, embora os

estudos histológicos sejam bastante escassos. O Cerasorb® M DENTAL é um

produto relativamente novo no mercado e tem como características: a

multiporosidade aberta e interconectada com micro, meso e macro poros (5 µm-500

µm); porosidade total de 65%; estrutura granular poligonal e reabsorção completa

simultânea à nova formação óssea (CURASAN, 2007). Segundo informações do

fabricante, a superfície dos grânulos do material apresenta elevada aspereza o que

contribui de forma significativa para a invasão por células osteoblásticas e fluidos

teciduais, acelerando o processo de ossificação (CURASAN, 2007). Para avaliar o

efeito dessa nova cerâmica no processo de osteogênese e na proliferação celular,

Neamat e colaboradores (2009) cultivaram células estromais de medula óssea de

ratos com partículas de Cerasorb M e observaram, após duas semanas, aumento na

proliferação celular e na diferenciação de osteoblastos, quando comparado às

células controle. Ao implantarem Cerasorb M em defeitos ósseos alveolares

vestibulares em cães esses autores observaram, após três meses, proliferação de

células mesenquimais ao redor das partículas e abundante neoformação óssea.

Após seis meses, não havia remanescentes do biomaterial e toda a área havia sido

preenchida por tecido ósseo contendo células gigantes multinucleadas. Seus

resultados sugerem que Cerasorb M pode induzir a proliferação de células

mesenquimais e subsequente osteogênese com formação de matriz óssea em sítios

de enxerto.

Em um estudo mais recente, Luvizuto et al. (2011) compararam o efeito do β-

TCP Cerasorb M com outros materiais de enxerto em defeitos ósseos em calvária de

ratos. Análises por micro tomografia computadorizada e por histomorfometria

mostraram que a formação óssea foi maior com β-TCP do que com osso autógeno e

outros materiais como cimento de fosfato de cálcio e gel de ácido polilático e

22

poliglicólico. Além disso, a adição de proteína morfogenética óssea-2 (BMP-2) ao β-

TCP não foi capaz de aumentar significativamente a taxa de neoformação óssea,

sugerindo que o β-TCP apresenta propriedade máxima osteocondutiva a qual

determina a taxa de neoformação óssea.

Poucos estudos têm avaliado a implantação de outra cerâmica β-TCP,

Osferion®, desenvolvida no Japão, a qual apresenta características estruturais de

multiporosidade como o Cerasorb® M DENTAL. Massago e colaboradores, em

2007, avaliaram os efeitos de três diferentes materiais para aumento de rebordo

alveolar em maxilas de coelhos: β-TCP (Osferion®), partículas de cimento de fosfato

de cálcio (CPC) e fibras de titânio (TW) adicionadas ao plasma rico em plaquetas

(PRP). Eles observaram após cinco meses que, embora TW e CPC tenham

promovido rápida formação óssea, estes permaneceram intactos dentro da maxila, o

que, segundo os autores, poderiam constituir obstáculos para a colocação e fixação

adequada de implantes. Já os grânulos de β-TCP foram gradualmente substituídos

por um osso novo, embora demandando maior tempo para isso. Para esses autores,

o β-TCP se enquadra como um ideal substituto do osso alveolar, o qual deve

apresentar espaço adequado dentro do material para a osteocondução e a

propriedade de ser completamente substituído pelo osso neoformado.

Hirota et al. (2009) avaliaram a regeneração óssea em perfurações criadas

em mandíbulas de ratos preenchidas com β-TCP (Osferion®), osso alógeno e a

combinação de ambos, associado ou não com plasma rico em plaquetas (PRP).

Após cinco semanas, o enxerto combinado mostrou formação óssea semelhante ao

osso alógeno e maior neoformação óssea que β-TCP isolado. A associação com

PRP acelerou a degradação das partículas e β-TCP, enquanto a combinação de

osso alógeno com β-TCP retardou a degradação de suas partículas, sugerindo que

a degradação inicial da β-TCP pode ser diminuída quando utilizada em combinação

com material osteogênico.

Ioku et al. (2004) utilizaram o método hidrotermal de produção de

hidroxiapatita para a produção de β-TCP e obtiveram uma cerâmica com

microestrutura de cristais alongados de 20µm de comprimento, denominada β-TCP

Rod-shaped (RS β-TCP), diferente das demais β-TCP que apresentam

microestrutura granular. Para avaliar as respostas teciduais ao RS β-TCP, Okuda e

colaboradores (2007), implantaram cilindros de β-TCP convencional (C β-TCP) e de

23

RS β-TCP em fêmures de coelhos e avaliaram histologicamente as áreas de enxerto

após 24 semanas. Os resultados mostraram que sítios de RS β-TCP exibiram maior

formação óssea e degradação de partículas do biomaterial e que nos sítios de C β-

TCP a quantidade de osso neoformado foi menor, além desse osso mostrar maiores

áreas de medula óssea. Análise in vitro de discos de RS β-TCP e C β-TCP

incubados com células osteoclásticas de camundongo, mostraram lacunas de

reabsorção óssea em ambos os materiais, embora as concentrações de cálcio

tenham sido maiores no meio de cultura com RS β-TCP do que com C β-TCP

(OKUDA et al., 2007).

Embora as cerâmicas β-TCP convencionais permitam praticamente a

completa substituição por osso neoformado, sua microestrutura granular não suporta

forças maiores, o que limita sua utilização quando utilizada em blocos para

preenchimento de defeitos alveolares laterais sujeitos a compressão por forças

musculares (ONO et al., 2011). Na tentativa de se obter maior resistência mecânica

de blocos de enxerto, Ono et al. (2011) produziram blocos de RS β-TCP, os quais

também apresentam interconectividade dos poros essencial para a neoformação

óssea, e os implantaram em defeitos laterais de mandíbula em coelhos. Análise

histomorfométrica revelou que blocos de R β-TCP apresentaram maior estabilidade

dimensional que cerâmica β-TCP convencional (Osferion), a qual sofreu colapso do

bloco após 12 semanas. Esses resultados mostram que a microestrutura além de

afetar a atividade de células ósseas, também interfere nas propriedades mecânicas

de blocos de enxerto de β-TCP, influenciando a indicação dos biomateriais

cerâmicos nos procedimentos de enxerto ósseo odontológicos.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

A utilização de cerâmicas de β-TCP como material de preenchimento de

defeitos ósseos tem mostrado ótimos resultados clínicos e radiográficos em

pacientes que necessitam de preservação da crista alveolar pós-exodontia ou de

aumento do volume ósseo maxilar através de procedimentos de levantamento de

seio maxilar (TRISI et al., 2003; ZERBO et al., 2005). Comparando os resultados

com enxertos de osso autógeno, atualmente ainda considerado padrão ouro no

preenchimento de defeitos ósseos, as cerâmicas β-TCP têm propiciado manutenção

24

de volume ósseo semelhante e propriedade de sofrer reabsorção praticamente

completa, permitindo a total substituição por osso neoformado (SZABÓ et al., 2005;

SUBA et al., 2006; ZIDJERVELD et al., 2009).

Embora os estudos clínicos sugiram que o β-TCP pode ser utilizado com

resultados satisfatórios em sítios ósseos bucais, os mecanismos e a cronologia de

reabsorção das partículas do biomaterial, bem como seus efeitos na neoformação

óssea ainda não foram completamente esclarecidos. A utilização de diferentes

modelos experimentais animais dificulta a determinação da cronologia de

degradação das partículas cerâmicas em sítios ósseos alveolares humanos (FUJITA

et al., 2003). Espécies diferentes podem apresentar metabolismo diferente e a

arquitetura do osso no sítio de preenchimento também pode levar a diferentes tipos

de estresse biomecânico e diferentes taxas de formação e remodelação óssea

(WILTFANG et al., 2002; KONDO et al., 2005). Além disso, há necessidade de

avaliação em longo prazo da estabilidade dos implantes instalados em sítios

preenchidos com β-TCP, bem como do comportamento do osso neoformado nesses

sítios.

As características físico-químicas das cerâmicas de fosfato de cálcio

influenciam consideravelmente na capacidade de estimulação da neoformação

óssea, por determinarem as propriedades osteocondutoras, funcionando como

arcabouço para invasão de células osteoblásticas, dando início ao processo de

formação óssea (LUVIZUTO et al., 2011).

Recentemente, estudos têm mostrado que a estrutura das partículas de β-

TCP e sua porosidade interna afetam significativamente a invasão tecidual, a taxa

de degradação do biomaterial e a taxa de neoformação óssea (OKUDA et al., 2007;

NEAMAT et al., 2009; FENG et al., 2011). Dessa forma, novas apresentações de

cerâmicas β-TCP têm surgido no mercado estimulando a realização de estudos

celulares e teciduais com o objetivo de se conhecer melhor as interações entre as

partículas e os tecidos do hospedeiro e os processos envolvidos na degradação

dessas partículas.

O maior entendimento sobre a cinética de formação óssea e sobre a

qualidade desse osso neoformado em sítios de preenchimento com cerâmicas β-

TCP é fundamental para o adequado planejamento cirúrgico e protético em

diferentes modalidades de reconstrução tecidual e reabilitação dentária.

25

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. ARTZI, Z. et al. Biomaterial resorption rate and healing site morphology

inorganic bovine bone and ß-tricalcim phosphate in the canine: a 24-month longitudinal histologic study and morphometric analysis. International Journal of Oral Maxillofacial Implants ,v.19,n.3,p.357-368, 2004.

2. ARTZI, Z.; TAI, H.; DAYAN, D. Porous bovine bone mineral in healing of human extraction sockets. Part I: Histomorphometric evaluations at 9 months. Journal of Periodontology v.71, p.1015-1023, 2000.

3. ATWOOD D.A. Reduction of residual ridges: a major oral disease entity.

Journal of Prosthetic Dentistry , V.26, n.3, p.266-278, 1971. 4. BALLA, R et al. Histological study of furcation perforations treated with

tricalciun phosphate, hydroxylapatite, amalgam, and life. Journal of Endodontics , v.17, p.234-238, 1991.

5. BECKER, W. et al. Clinical and histologic observations of sites implanted with

intraoral autologous bone grafts or allografts. 15 human case reports. Journal of Periodontology, v.67, p.1025-1033, 1996.

6. BRKOVIC B et al. β-tricalcium phosphate/type I collagen cones with or without

a barrier membrane in human extraction socket healing: clinical, histologic, histomorphometric, and immunohistochemical evaluation. Clinical Oral Invest . 2011 (in press).

7. CAMARGO, P.M. et al. Influence of bioactive glass on changes in alveolar

process dimensions after exodontia. Oral Surgery, Oral Medicine, Oral Pathology, Oral Radiology and Oral Endodontics , v.90, p.581-586, 2000.

8. CARMAGNOLA, D.; ADRIENS, P.; BERGLUNDH, T. Healing of human

extraction sockets filled with Bio-Oss. Clinical Oral Implants Research , v.14, p.137-143, 2003.

9. CARVALHO, A.C.P.; OKAMOTO, T.; GARCIA JUNIOR, I.R. Emprego de

membrana de teflon para a reparação óssea guiada em exodontia após implante de colágeno com hidroxiapatita: estudo histológico em ratos. RGO (Porto Alegre) , v. 46, n.03, p.127-131, jul-set, 1998.

10. CURASAN; Curasan Medicina Regenerativa. Disponível em:

http://www.curasan.de/esp/index.php. Acesso em jan. 2009. 11. DACULSI, G. et al. Current state of the art of biphasic calcium phosphate

bioceramics. Journal of Materials Science: Materials in Medicine , v.14, n.3 p.195-200, Mar.2003.

26

12. FELLAH B.H.; JOSSELIN, N. Inflammatory reaction in rats muscle after implantation of biphasic calcium phosphate micro particles. Journal of Materials Science: Materials in Medicine, v. 18, n.2, p.287-294, Feb. 2007.

13. FENG, B. et al. The effect of poros size in tissue ingrowth and vascularization

in porous bioceramics of controlled architecture in vivo. Biomed. Mater . 6 (2011) (in press)

14. FROUM, S. et al. Extraction sockets and implantation of hidroxyapatites with

membrane barriers. A histologic study. Implant Dentistry , v.13, p.153-163, 2004.

15. FROUM, S. et al. Histological comparison of healing extraction sockets

implanted with bioactive glass or demineralized freeze-dried bone allograft: A pilot study. Journal of Periodontology , v.73, p.94-102, 2002.

16. FUJITA, R.; YOKOYAMA, A.; NODASAKA, Y. et al. Ultrastructure of ceramic

boné interface using hydroxyapatite and beta-tricalcium phosphate ceramics and replacement mechanism of beta-tricalcium phosphate in bone. Tissue Cell , v.35, p.427-440, 2003.

17. HIROTA, M. et al. Combination allogenic bone reduces early absorption of β-

tricalcium phosphate(β-TCP) and enhances the role as a bone regeneration scaffold. Experimental animal study in rat mandibular bone defects.Dental Materials Journal ,v.28,n.2,p.153-161, 2009.

18. IASELLA, J.M. et al. Ridge preservation with freeze-dried bone allograft and a

collagen membrane compared to extraction alone for implant site development: A clinical and histologic study in humans. Journal of Periodontology , v.74, p.990-999, 2003.

19. IOKO, K.; MINAGI, H.; YONEZAWA, I.; et al. Porous ceramics of -tricalcium

phosphate composed of rod-shaped particles. Arch Bioceram Res ,v.4,p.121-124, 2004.

20. JAYAKUMAR, A.; RAJABABU, P.; ROHINI, S. et al. Multi-centre, randomized

clinical trial on efficacy and safety of recombinant human platelet-derived growth factor with b-tricalcium phosphate in human intra-osseous periodontal defects. Journal Clinical Periodontology ,v. 38,p. 163–172, 2011.

21. KONDO, N. et al. Bone formation and resorption of highly purified β-tricalcium

phosphate in the rat femoral condyle. Biomaterials ,v. 26,p. 5600–5608,2005. 22. KOVÁCS, K. et al. Comparative study of β-tricalcium phosphate mixed with

platelet-rich plasma versus β-tricalcium phosphate, a bone substitute material in dentistry. Acta Veterinaria Hungarica ,v.51,n.4,p.475-484,2003.

27

23. LEGEROS, R.Z. et al. Biophasic calcium phosphate bioceramics: preparation, properties and applications. Journal of Materials Science: Materials in Medicine , v.14, n.3, p.201-09, Mar. 2003.

24. LEKOVIC, V.; KENNEY, E. B.; WEINLAENDER, M. A bone regenerative

approach to alveolar ridge maintenance following tooth extraction. Report of ten cases. Journal of Periodontology , v.68, p.563-570, 1997.

25. LEONEL, E.C.F, et al.. Ação de diversos materiais de preenchimento durante

a neoformação óssea. Revista Brasileira de Odontologia , v.60, n.3, p.154-156, maio-jun, 2003.

26. LUDER, H. et al. Biocompatibility of -tricalcium phosphate root replicas in

porcine tooth extracion sockets – A correlative histological, ultra structural, and X- Ray microanalytical: pilot study. Journal of Biomaterial Applications , v.20, n.4, p.307-324, 2006.

27. LUVIZUTO, E. et al. The effect os BMP-2 on the osteoconductive properties of

β-tricalcium phosphate in rat calvaria defects. Biomaterials, v.32, p. 3855-3861, 2011.

28. MANJUBALA, I. et al. Bioactivity and osseointegration study of calcium

phosphate ceramic of different chemical composition. Journal of Biomedical Materials Research, v. 63, n.2, p.200-208, 2002.

29. MARDAS, N.; CHADHA, V.; DONOS, N. Alveolar ridge preservation with

guided bone regeneration and a synthetic bone substitute or a bovine-derived xenograft: a randomized, controlled clinical trial. Clinical Oral Implants Research ,v. 21,p.688–698,2010.

30. MASAGO, H. et al, Alveolar ridge augmentation using various bone

substitutes – A web form of titanium fibers promotes rapid bone development. Journal medical science , v.53, n.5, p.257-263, 2007.

31. NEAMAT, A. et al. β-tricalcium phosphate promotes cell prolliferation,

osteogenesis and bone regeneration in intrabony defects in dogs. Archives of oral biology ,v. 54,p.1083- 1090,2009.

32. NORTON, M.N. et al. Efficacy of bovine bone mineral for alveolar

augmentation: a human histologic study. Clinical Oral Implants Research , v.14, p.775-783, 2003.

33. OKAMOTO, T. et al. Implante de osso anorgânico associado ou não a

hidroxiapatita em alvéolo dental após exodontia: estudo histológico em ratos. Revista brasileira de cirurgia e implantodontia , v.1, n.3, p17-25, jul-set, 1994.

34. OKAMOTO, T.; TRENTO, C.L. Implante homógeno de matriz dentinária

desmineralizada conservada em glicerina a 98 por cento em alvéolo dental.

28

Estudo microscópico em ratos. Revista Ciências Odontológicas , v.5, n.5, p.33-41, 2002.

35. OKUDA, T.; IOKU, K.; YONEZAWA, I.et al. The effect of the microstructure of

betatricalcium phosphate on the metabolism of subsequently formed bone tissue. Biomaterials, v.28, p.2612– 2621, 2007.

36. ONO, D. et al. Lateral bone augmentation with newly developed b-tricalcium

phosphate block: an experimental study in the rabbit mandible. Clinical Oral Implants Research xx, 2011 (in press).

37. ORLY, I, et al. Chemical changes in hydroxylapatite biomaterial under in vivo

and in vitro biological conditions. Calcif Tissue Int , v.45, p.20-26, 1989. 38. SCHWARZ, F. et al., Guided bone regeneration at dehiscence-type defects

using biphasic hydroxyapatite + beta tricalcium phosphate (Bone Ceramic®) or a collagen-coated natural boné mineral (BioOss Collagen®): na immunohistochemical study in dogs. International Journal Oral Maxillofacial Surgery , v.36, p.1198-1206, 2007.

39. SERINO, G. et al. Ridge preservation following tooth extraction using a

polylactide and polyglycolide sponge as space filler: a clinical and histological study in humans. Clinical Oral Implants Research , v.14, p.651-658, 2003.

40. SUBA, Z. et al; Maxillary sinus floor grafting with β-tricalcium phosphate in

humans: density and microarchiteture of the newly formed bone. Clinical Oral Implants Research , v.17, p.102-108, 2006.

41. SZABÓ, G. et al; A prospective multicenter randomized clinical trial of

autogenous none versus β-tricalcium phosphate graft alone for bilateral sinus elevation: histologic and histomorphometric evaluation. The international Journal oral & maxillofacial implants , v.20, p.371-381, 2005.

42. THOMPSON, D.M.; ROHER, M.D.; PRASAD, H.S. Comparison of bone

grafting materials in human extraction sockets: Clinical, histologic, and histomorphometric evaluations. Implant Dentistry , v.15, p.89-94, 2006.

43. TRISI, P. et al. Histologic effect of pure –phase Beta-Tricalcium phosphate on

bone regeneration in human artificial jawbone defects. International Journal Periodontics Restorative Dentistry ,v.23,p.69-77,2003.

44. WANG, et al. Periodontal Regeneration. Journal of Periodontology , v.76,

n.9, p.1601-1622, 2005. 45. WILTFANG, J. et al. Degradation characteristics of α and β Tri-calcium-

phosphate (TCP) in minipigs. Journal Biomedical Material Research (Appl Biomater) ,v.63,n.2,p.115-121,2002.

29

46. ZERBO, I. R. et al; Localization of osteogenic and osteoclastic cells in porous β-tricalcium phosphate particles used for human maxillary sinus floor elevation. Biomaterials , v.26, p.1445-1451, 2005.

47. ZIJDERVELD, S. A. et al; Maxillary floor augmentation using a β-tricalcium

phosphate (cerasorb) alone compared to autogenous bone grafts. International journal maxillofacial implants , v.20, p.432-440, 2005.

48. ZUBILLAGA, et al. Changes in alveolar bone height and width following post-

extraction ridge augmentation using a fixed absorbable membrane and demineralized freeze-dried bone osteoinductive graft. Journal of Periodontology , v.74, p.965-975, 2003.

30

ARTIGO 2

Reações teciduais ao beta-tricálcio fosfato Cerasor b® M DENTAL em defeitos

ósseos em fêmur de ratos cobertos por membrana de c olágeno

Histological evaluation of beta-tricalcium phosphat e Cerasorb® M DENTAL in

femoral bone defects in rats with collagen barrier membrane


Polyana Cardoso Araújo

Guilherme Campos Luz

Elton Gonçalves Zenóbio

Paulo Eduardo Alencar de Souza

Programa de Pós-graduação em Odontologia, Departamento de Odontologia da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais.

31

RESUMO

Após cirurgias nos maxilares, defeitos ósseos são relativamente comuns, o que

pode dificultar a reabilitação do paciente. O objetivo deste estudo foi avaliar os

efeitos biológicos de uma cerâmica de beta-tricálcio fosfato (β-TCP) de multiporos

interconectados, desenvolvida recentemente, em defeitos ósseos criados em

fêmures de ratos, com ou sem barreira de membrana de colágeno. Foram criados

dois defeitos em cada fêmur de ratos Wistar machos e estes divididos em: grupo

teste (T) preenchidos com Cerasorb® M DENTAL (n=15) e grupo controle (C)

preenchido com coágulo sanguíneo (n=15). Em cada animal um defeito foi coberto

com membrana de colágeno e outro não. Os animais foram sacrificados após 15, 30

e 60 dias e as amostras submetidas à análise histológica. Nossos resultados

mostraram formação óssea ao redor das partículas do biomaterial e no interior dos

poros interconectados nos três tempos avaliados. O tecido conjuntivo fibroso que

penetrou nos poros e envolveu partículas superficiais do biomaterial aos 15 dias foi

substituído por tecido ósseo aos 30 e 60 dias. Nos defeitos não cobertos por

membrana, células gigantes multinucleadas foram observadas em contato com as

partículas de β-TCP apenas no tecido conjuntivo fibroso. Essas células não foram

observadas no tecido ósseo ao redor das partículas. Aos 60 dias, β-TCP promoveu

neoformação óssea em maior área que o grupo controle e suas partículas, ainda

presentes, induziram formação óssea dentro do tecido hematopoiético do canal

medular. A membrana de colágeno manteve-se íntegra durante todo o tempo

experimental e inibiu a formação de tecido conjuntivo fibroso ao redor das partículas

de β-TCP. Concluindo, Cerasorb® M DENTAL suporta a neoformação óssea no

interior dos poros e ao redor de suas partículas, estimula formação de matriz óssea

em área de tecido não mineralizado e sua degradação parece ocorrer por dissolução

química e não através de reabsorção por células osteoclásticas.

Palavras chave: Reparo ósseo, beta-tricálcio fosfato, membrana de colágeno,

estudo histológico.

32

ABSTRACT

After jaw surgery, bone defects are relatively common, which can hinder

rehabilitation. The objective of this study was to evaluate the biological effects of a

ceramic beta-tricalcium phosphate (β-TCP) of interconnected multiporos recently

developed in bone defects created in femurs of rats, with or without collagen

membrane barrier. Two defects were created in each femur of male Wistar rats and

these divided into test group (T) filled with Cerasorb ® M DENTAL (n = 15) and

control group (C) filled with blood clot (n = 15). In each animal, one defect was

covered with collagen membrane and the other not. The animals were sacrificed after

15, 30 and 60 days and samples submitted for histological analysis. Our results

showed bone formation around the biomaterial particles and within the

interconnected pores in the three evaluated times. The fibrous connective tissue that

penetrated into the pores and particles involved in biomaterial surface at 15 days

were replaced by bone tissue at 30 and 60 days. In the not covered defects,

multinucleated giant cells were observed in contact with particles of β-TCP only

fibrous connective tissue. These cells were not observed in the bone tissue around

the particles. At 60 days, β-TCP bone neoformation promoted a greater area than the

control group and its particles are still present, induced bone formation within the

hematopoietic tissue of the spinal canal. The collagen membrane remained intact

throughout the experimental period and prevented the formation of fibrous connective

tissue around the β-TCP particles. In conclusion, Cerasorb ® M DENTAL supports

bone formation within the pores and around the particles, stimulates formation of

bone matrix in non-mineralized tissue area and its degradation appears to occur by

chemical dissolution and not through resorption by osteoclastic cells.

Key words: bone regeneration, beta-tricalcium phosphate, collagen membrane,

histological study.

33

INTRODUÇÃO

Diversos procedimentos odontológicos cirúrgicos, como exodontias, remoções

de lesões osteolíticas e tumorais, resultam em perda óssea alveolar. Após

exodontia, coágulo sanguíneo preenche o alvéolo e estimula o processo de

formação óssea. Entretanto, esse processo nunca resulta na reconstituição total do

volume ósseo do rebordo, pois uma reabsorção óssea é iniciada imediatamente

causando cerca de 40 a 60% de diminuição das dimensões horizontais e verticais do

rebordo, durante os primeiros dois anos pós-exodontia (SCHROPP et al., 2003;

TALLGREN, 2003). Estudos clínicos e radiográficos mostram que a perda óssea é

mais evidente na face vestibular do processo alveolar e ocorre principalmente dentro

dos três primeiros meses (SCHROPP et al., 2003).

Volumes adequados de osso alveolar são necessários para a reabilitação

protética dos pacientes e para o sucesso em longo prazo de implantes dentais. Isto

exige que os cirurgiões-dentistas utilizem técnicas para prevenir a reabsorção ou

para aumentar o volume de osso perdido. Enxertos de osso autógeno ainda são

considerados padrão ouro para muitos procedimentos de regeneração óssea, devido

às suas propriedades osteoindutoras, osteocondutoras e osteogênicas

(KAINULAINEN et al. 2005; PAPE et al., 2010). Entretanto, a morbidade causada no

sítio doador, o maior número de sítios cirúrgicos e a limitada quantidade de osso

disponível, estimularam o desenvolvimento de substitutos ósseos como alternativa

ao osso autógeno (CLAVERO, 2003). Esses materiais devem permitir a invasão por

células e vasos sanguíneos, suportar o crescimento e a diferenciação de células

osteoblásticas, além de permitir a deposição de matriz óssea no interior de seu

arcabouço com posterior e gradativa substituição do biomaterial por tecido ósseo

(ZERBO et al., 2001).

Por muitos anos, a técnica da regeneração óssea guiada (ROG) tem sido

amplamente usada para deiscência em rebordos ósseos. Ela consiste na instalação

de uma membrana, com a finalidade de servir como uma barreira mecânica, para

proteger o coágulo sanguíneo e criar um espaço seguro em volta do defeito ósseo

para o processo de formação óssea, evitando que células do tecido conjuntivo

fibroso proliferem rapidamente, ocupando o espaço destinado ao preenchimento

34

ósseo (SCULEAN et al., 2008). O uso de biomaterial nesses sítios impede o colapso

da membrana e estimula a neoformação óssea através da osteoindução ou

osteocondução (SCULEAN et al., 2008). Membranas de colágeno têm se mostrado

comparáveis às membranas não reabsorvíveis em procedimentos cirúrgicos para

redução da profundidade de sondagem e preenchimento ósseo (ZELLIN et al., 2005;

SCULEAN et al., 2008). Além disso, membranas de colágeno são semipermeáveis,

facilitando a difusão de nutrientes, e reabsorvíveis, o que elimina a necessidade de

um segundo procedimento cirúrgico, o que é necessário quando se usa membranas

não-reabsorvíveis (SCULEAN et al., 2008). Segundo alguns autores, a composição

e a morfologia das superfícies interna e externa são importantes para prevenir a

migração de tecido epitelial e conjuntivo e permitir a instalação de células

osteogênicas para o crescimento ósseo (KASAJ et al., 2008).

As cerâmicas de fosfato de cálcio são reconhecidamente biocompatíveis e

possuem propriedades bioativas. Apresentam constituição química inorgânica

semelhante à do osso natural, o que as torna substitutos ósseos promissores nos

campos ortopédico e maxilofacial (FELLAH et al., 2007). Existem várias marcas

comerciais e as diferenças entre elas são devidas a algumas propriedades, tais

como a proporção cálcio/fosfato, cristalinidade, temperatura de sinterização e outras

características físicas. O beta-tricálcio fosfato (β-TCP) é um dos biomateriais

reabsorvíveis mais utilizados com resultados clínicos comparáveis aos do osso

autógeno (SZABÓ et al., 2005; SUBA et al., 2006; ZIDJERVELD et al., 2009), capaz

de preservar as dimensões dos alvéolos pós-exodontias, através da dissolução

gradativa e completa de suas partículas com concomitante substituição por tecido

ósseo neoformado (TRISI et al., 2003; ARTZI et al., 2004).

As características físico-químicas das cerâmicas de fosfato de cálcio

influenciam consideravelmente na capacidade de estimulação da neoformação

óssea, por determinarem as propriedades osteocondutoras, funcionando como

arcabouço para invasão de células osteoblásticas, dando início ao processo de

formação óssea (LUVIZUTO et al., 2011). Recentemente, estudos têm mostrado que

a estrutura das partículas de β-TCP e sua porosidade interna afetam

significativamente a invasão tecidual, a taxa de degradação do biomaterial e a taxa

de neoformação óssea (OKUDA et al., 2007; NEAMAT et al., 2009; FENG et al.,

2011). Dessa forma, novas apresentações de cerâmicas β-TCP têm surgido no

35

mercado estimulando a realização de estudos celulares e teciduais com o objetivo

de se conhecer melhor as interações entre as partículas e os tecidos do hospedeiro

e os processos envolvidos na degradação dessas partículas.

O Cerasorb® M DENTAL é uma cerâmica β-TCP de fase pura, relativamente

nova, que apresenta grânulos de tamanhos variados com múltiplos poros

interconectados e estrutura granular poligonal. Seus micro, meso e macroporos (5

µm a 500 µm) aumentam a área de superfície permitindo maior contato com plasma,

fluidos teciduais e proteínas autólogas, facilitando sua reabsorção, e possibilitam a

migração de células osteoblásticas e vasos sanguíneos, acelerando o processo de

ossificação (PALM, 2004; TADIC and EPLLE, 2004; NEAMAT et al., 2009). Embora

seja amplamente utilizada em procedimentos odontológicos, são escassos os

estudos avaliando os efeitos biológicos do Cerasorb® M DENTAL, bem como o

mecanismo e a cinética de degradação de suas partículas, em sítios de enxerto

ósseos (NEAMAT et al., 2009; LUVIZOTU et al., 2011).

O objetivo deste trabalho foi avaliar as reações teciduais ao Cerasorb® M

DENTAL utilizado como preenchimento de defeitos ósseos criados em fêmur de

ratos, cobertos ou não com membrana de colágeno, através de análise histológica.

36

MATERIAIS E MÉTODOS

Animais

Neste estudo foram utilizados 30 ratos Wistar (Rattus novergicus) machos, de

quatro meses de idade, pesando de 300 a 400g, os quais foram mantidos no Biotério

Central da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (PUC Minas) com água

filtrada e ração para roedores (Nuv-Lab – Purina) à vontade. Esta pesquisa foi

aprovada pelo Comitê de Ética em Experimentação Animal da PUC Minas e

conduzida de acordo com as diretrizes deste comitê.

Procedimentos cirúrgicos

Todos os procedimentos cirúrgicos foram realizados sob anestesia geral, com

injeção intramuscular de cetamina e xilazina. Primeiramente, foi injetado cloridrato

de xilazina 2% (Xilazin - Syntec), na proporção de 0,1ml/100g de peso corporal,

cujos efeitos são analgésico, anestésico, miorrelaxante e sedativo. Imediatamente

após, foi injetado cloridrato de cetamina 10% (Cetamin - Syntec), na proporção de

0,1ml/100g de peso corporal, cujo efeito é anestésico.

A técnica cirúrgica consistiu em uma incisão linear na pele da face interna da

coxa do animal, seguida de divulsão do tecido muscular até a superfície do osso

fêmur. Após descolamento do periósteo, foram criados dois defeitos ósseos

padronizados com 2 mm de diâmetro cada, distantes 3 mm um do outro. Para isso

foi utilizada broca esférica diamantada estéril de 2 mm sob irrigação com solução

salina estéril resfriada. Os animais foram divididos em dois grupos: teste e controle.

No grupo teste, ambos os defeitos foram preenchidos com Cerasorb® M DENTAL

(partículas de 500-1000 µm) (Curasan, Kleinostheim, Alemanha), acomodando-se as

partículas do biomaterial sem condensá-las, conforme instruções do fabricante (Fig.

1A). Nos animais do grupo controle os defeitos foram preenchidos apenas por

coágulo sanguíneo. Aleatoriamente, em cada animal, um dos defeitos foi recoberto

com membrana de colágeno Osseoguard (Biomet 3i, USA) medindo 4 x 4 mm. O

periósteo e o tecido muscular foram cuidadosamente reposicionados sobre os dois

defeitos ósseos e, em seguida, a pele incisada foi suturada com fio de nylon 5-0

Vycril por meio de pontos isolados.

37

Os 15 animais de cada grupo (teste e controle) foram divididos em três

subgrupos de cinco animais cada e sacrificados 15, 30 e 60 dias após o

procedimento cirúrgico.

Para eutanásia de todos os animais, foram realizadas injeções

intramusculares de cloridrato de xilazina 2% (Xilazin - Syntec), na proporção de

0,1ml/100g de peso corporal e de cloridrato de cetamina 10% (Cetamin - Syntec), na

proporção de 0,1ml/100g de peso corporal. Sob anestesia, os animais foram

decapitados e a pele dos membros inferiores operados foi removida.

Análise histológica

Para processamento histológico, as peças foram fixadas em solução de

formaldeído a 10% tamponado, por 48 horas à temperatura ambiente e, em seguida,

desmineralizadas em solução de EDTA a 10%, pH 7,3. As peças foram avaliadas

semanalmente até apresentarem consistência macia, indicando correta

desmineralização óssea. Em seguida, com auxílio de uma lâmina de bisturi, os

tecidos que recobrem o fêmur foram removidos cuidadosamente para preservar o

tecido ósseo e o fêmur foi seccionado transversalmente nas áreas correspondentes

aos defeitos ósseos criados (Fig. 1B). As peças foram desidratadas gradativamente

em soluções de concentração crescente de etanol, diafanizadas em xilol e

embebidas em parafina (Histosec® pastilhas, Merck). Foram obtidos cortes seriados

de 4 µm de espessura, em micrótomo, e estes foram corados com hematoxilina-

eosina. Foi realizada análise histológica descritiva dos cortes histológicos dos

defeitos ósseos, quanto ao aspecto e degradação das partículas de beta-tricálcio

fosfato, integração com tecidos adjacentes, neoformação óssea, presença de

infiltrado inflamatório e células gigantes multinucleadas, estrutura e degradação das

membranas de colágeno. As análises foram realizadas em microscópio óptico

(Olympus BX51) com objetivas planocromáticas e as imagens foram capturadas

utilizando-se câmera digital (Olympus SC30).

38

Fig. 1 - (A) Fotografia dos defeitos ósseos preenchidos com Cerasorb® M DENTAL e cobertos com membrana durante cirurgia. (B) fêmur dissecado mostrando área de defeito coberta por membrana e preenchida com Cerasorb® M DENTAL, após 60 dias.

A B

39

RESULTADOS

Os cinco animais do grupo controle de 15 dias sofreram complicações no

período pós-operatório, como infecção e morte. Dessa forma, este subgrupo foi

excluído da análise. Trinta dias após cirurgia, os defeitos ósseos do grupo controle

exibiram formação de delgadas trabéculas ósseas na entrada do defeito, com

amplos espações medulares preenchidos por tecido hematopoiético (Fig. 2A e B).

Na cortical óssea próxima ao defeito, notou-se reação periosteal (Fig. 2A e B). A

membrana de colágeno encontrava-se em contato íntimo com o tecido ósseo

subjacente, permitindo neoformação óssea além do diâmetro do fêmur, em toda

área coberta pela membrana (Fig. 2B). Sessenta dias após cirurgia, o grupo controle

mostrou deposição de osso mais compacto e espesso na região cortical do defeito

do fêmur (Fig. 2C). Defeitos cobertos por membrana exibiram, também, trabéculas

ósseas espessas permeadas por tecido hematopoiético dentro do canal medular

(Fig. 2D).

Os cortes histológicos dos defeitos ósseos preenchidos com β-TCP

mostraram, após 15 dias, tecido conjuntivo fibroso frouxo e pouco celularizado

envolvendo as partículas do biomaterial na porção mais superficial dos defeitos e

delicadas trabéculas ósseas em contato com partículas do biomaterial na porção

mais profunda do defeito, de forma semelhante nos defeitos cobertos e não cobertos

por membrana (Fig. 3A e B). Tanto o tecido conjuntivo fibroso (Fig.4A) quanto o

tecido ósseo (Fig. 4B) invadiram provavelmente os espaços correspondentes aos

poros interconectados dentro das partículas de β-TCP, formando uma rede tecidual

em continuidade aos tecidos que envolviam as partículas. Trinta dias após a cirurgia,

nos defeitos do grupo teste não cobertos por membrana, as partículas mais

superficiais do biomaterial continuavam envolvidas por tecido conjuntivo fibroso (Fig.

3C), o qual se mostrava mais denso, celularizado e vascularizado, contendo

numerosas células gigantes multinucleadas em contato com as partículas de β-TCP

(Fig. 4C). Esse tecido conjuntivo fibroso exibia numerosas células de morfologia

semelhante a fibroblastos. Já nos defeitos cobertos por membrana, o tecido

conjuntivo fibroso frouxo na porção superficial foi substituído por trabéculas ósseas

permeadas por medula óssea (Fig. 3D).

40

Grupo controle sem membrana Grupo controle com membrana

A B

C D

Fig. 2 - Características histológicas dos defeitos ósseos preenchidos com coágulo sanguíneo. A e C: defeitos não cobertos com membrana de colágeno aos 30 e 60 dias, respectivamente. Presença de trabéculas ósseas neoformadas e amplos espaços medulares aos 30 dias (A) e maior formação óssea cortical aos 60 dias, mas com amplos espaços preenchidos por medula hematopoiética (C) (H.E. 40x). B e D: defeitos cobertos com membrana de colágeno aos 30 e 60 dias, respectivamente. A membrana de colágeno determina a extensão de formação óssea (B). Aos 60 dias, observa-se trabéculas ósseas mais espessas e interconectadas, permeadas por espaços medulares amplos, ocupando área original de osso cortical e parte do canal medular (D) (H.E. 40x).

41

Fig. 3 - Características histológicas dos defeitos ósseos preenchidos com Cerasorb® M DENTAL. A, C e E: defeitos não cobertos com membrana de colágeno aos 15, 30 e 60 dias, respectivamente. Observa-se invasão superficial por tecido conjuntivo fibroso envolvendo as partículas do biomaterial em todos os tempos avaliados e formação óssea ao redor das partículas mais profundas, com trabéculas mais espessas aos 30 e 60 dias. (HE 40x). B, D e F: defeitos cobertos com membrana de colágeno aos 15, 30 e 60 dias, respectivamente. O tecido conjuntivo frouxo que envolvia as partículas mais superficiais do biomaterial aos 15 dias (B) foi substituído por tecido ósseo aos 30 e 60 dias (C e F)(HE 40x). Reação periosteal evidente no osso cortical próximo ao defeito criado aos 15 dias (A e B). Tecido ósseo neoformado com espaços medulares aos 30 e 60 dias (C, D, E e F) e formação de tecido ósseo dentro das partículas do biomaterial no tecido hematopoiético no canal medular, aparentemente sem continuidade com o tecido ósseo cortical.

Grupo teste sem membrana Grupo teste com membrana

A B

C D

E F

42

Independentemente da cobertura por membrana, trabéculas ósseas mais

espessas envolviam as partículas de β-TCP, após 30 dias (Fig. 3C e D). No interior

das partículas de β-TCP, maior quantidade de tecido ósseo foi observada com

consequente degradação do biomaterial aos 30 (Fig. 4D) e 60 dias (Fig. 4F), sem

presença de células gigantes osteoclásticas em contato com o β-TCP. Após 60 dias,

houve formação de osso compacto na região cortical do defeito ósseo (Fig. 3E e F) e

partículas de β-TCP ainda permaneciam nos sítios de implantação, exibindo maior

degradação, tanto superficial quanto internamente, com concomitante neoformação

óssea (Fig. 4F). Resquícios de partículas do biomaterial, exibindo avançado estado

de degradação, envoltas por tecido conjuntivo fibroso denso e celularizado contendo

numerosas células gigantes multinucleadas em íntimo contato com β-TCP (Fig. 4E),

também estavam presentes na superfície dos defeitos não cobertos por membrana,

após 60 dias. Maior degradação das partículas de β-TCP com substituição por tecido

ósseo maduro contendo medula óssea foi observada aos 60 dias (Fig. 4F e H). β-

TCP em meio ao tecido hematopoiético do canal medular nas porções profundas

dos defeitos (Fig. 3E e F) exibiram formação de tecido ósseo no interior de suas

partículas (Fig. 4G), aparentemente sem continuidade com as trabéculas ósseas

neoformadas e com o tecido ósseo cortical. Também, não foram encontradas células

gigantes multinucleadas em contato com partículas de β-TCP envoltas por tecido

ósseo aos 60 dias (Fig. 4H). A neoformação óssea ocorreu em toda a extensão do

defeito ocupada por partículas de b-TCP no grupo teste (Fig. 3E e F), diferentemente

do grupo controle onde a formação óssea ocorreu principalmente na área cortical do

defeito (Fig. 2).

As características histológicas da membrana de colágeno Osseoguard™

posicionada sobre defeitos ósseos após 15, 30 e 60 dias foram avaliadas. Em todos

os tempos estudados, as membranas mostraram-se constituídas por feixes

espessos de colágeno dispostos paralelamente entre si formando camadas

sobrepostas. Aos 15 dias, foi observado envolvimento da membrana por delicadas

fibrilas de colágeno em arranjo bastante frouxo lembrando tecido mixoide (Fig. 5A).

Após 30 dias, a membrana encontrava-se colonizada superficialmente por células de

morfologia alongada, semelhante a fibroblastos, além de vasos sanguíneos (Fig.

5B). A porção mais central da membrana encontrava-se acelular. Aos 60 dias, foi

possível observar quantidade moderada de células com morfologia semelhante a

43

fibroblastos em toda a espessura da membrana (Fig. 5C). Essas células

encontravam-se dispostas paralelamente às fibras espessas de colágeno da

membrana, em contato íntimo com as mesmas (Fig. 5C). Nenhum sinal de

inflamação nas membranas foi observado durante todo o tempo de experimentação,

nem características evidentes de degradação ou perda de estrutura das mesmas,

tendo em vista a manutenção de sua espessura, mesmo após 60 dias de

implantação nos sítios de defeito ósseo.

44

Fig. 4 - Características histológicas das partículas de b-TCP em contato com os tecidos do hospedeiro. A, C e E: tecido conjuntivo fibroso envolvendo partículas e preenchendo seus poros interconectados, na porção mais superficial dos defeitos não cobertos por membrana aos 15, 30 e 60 dias, respectivamente. (HE 200x). Tecido conjuntivo frouxo e pouco celularizado aos 15 dias (A) e bastante celularizado aos 30 (C) e 60 dias (E). No detalhe, células gigantes multinucleadas em contato com as partículas. B, D e F: neoformação óssea ao redor das partículas e no interior de seus poros interconectados (HE 200x). Notar ausência de células gigantes multinucleadas nas partículas envolvidas por tecido ósseo. G:formação óssea no interior dos poros do biomaterial dentro do tecido hematopoiético no canal medular (HE 200x). H: imagem em maior aumento da neoformação óssea ao redor e no interior das partículas. Ausência de células osteoclásticas em contato com as partículas (HE 400x).

A B

C D

E F

G H

45

Fig. 5 - Características histológicas das membranas de colágeno aos 15 (A), 30 (B) e 60 (C) dias, com fibras espessas e dispostas paralelamente. Imagens mostram colonização superficial, aos 30 dias, e em toda a espessura da membrana, aos 60 dias, por células de morfologia semelhante a fibroblastos. Notar ainda presença de vasos sanguíneos no interior da membrana aos 30 dias e preservação das fibras de colágeno das membranas em todos os tempos avaliados. (Coloração em H.E. 400x).

A

B

C

46

DISCUSSÃO

Recentemente, estudos têm mostrado que a estrutura das partículas de β-

TCP e sua porosidade interna afetam significativamente a invasão tecidual, a taxa

de degradação do biomaterial e a taxa de neoformação óssea (OKUDA et al., 2007;

NEAMAT et al., 2009; FENG et al., 2011). Dessa forma, novas apresentações de

cerâmicas β-TCP têm surgido no mercado estimulando a realização de estudos

celulares e teciduais com o objetivo de se conhecer melhor as interações entre as

partículas e os tecidos do hospedeiro e os processos envolvidos na degradação

dessas partículas.

O Cerasorb® M DENTAL é uma cerâmica β-TCP, relativamente nova no

mercado, que apresenta multiporosidade aberta e interconectada, porosidade total

de 65% e estrutura granular poligonal (TADIC e EPPLE, 2004; NEAMAT et al.,

2009). Segundo informações do fabricante, os grânulos do material apresentam

elevada aspereza o que contribui de forma significativa para a invasão por células

osteoblásticas e fluidos teciduais, acelerando o processo de ossificação. Entretanto,

na literatura são escassos os trabalhos avaliando as reações teciduais bem como o

potencial osteocondutivo de cerâmicas β-TCP de multiporosidade interconectada

(HIROTA et al., 2009; NEAMAT et al., 2009; LUVIZUTO et al., 2011).

O presente estudo avaliou as reações teciduais ao Cerasorb® M DENTAL em

defeitos ósseos em fêmures de ratos e nossos resultados mostraram envolvimento

das partículas superficiais de β-TCP por tecido conjuntivo fibroso frouxo e das

partículas mais profundas por trabéculas ósseas após 15 dias. Embora a membrana

de colágeno não tenha conseguido impedir completamente a invasão superficial do

tecido conjuntivo fibroso frouxo nos primeiros dias, este foi parcialmente substituído

por tecido ósseo aos 30 e 60 dias, o que não ocorreu nos defeitos não cobertos por

membrana. Nesses defeitos, o tecido conjuntivo fibrosos tornou-se mais denso,

celularizado e vascularizado, envolvendo as partículas do biomaterial até os 60 dias.

Kondo et al. (2005), utilizando β-TCP convencional para preenchimento de defeitos

na epífise de fêmures de ratos, também observaram formação de tecido conjuntivo

fibroso ao redor do biomaterial após sete dias e gradativa substituição deste por

tecido ósseo aos 14 e 28 dias. Substituição gradativa de tecido fibroso por osso

também foi observada ao redor de partículas de β-TCP de multiporosidade

47

interconectada implantadas em músculo de cães, após 56 dias (KONDO et al.,

2006). Outro estudo em seio maxilar humano mostrou presença de numerosas

células osteoblásticas dentro do tecido conjuntivo fibroso que envolvia partículas de

Cerasorb® convencional, sugerindo potencial de formação óssea na área

preenchida por tecido fibroso (ZERBO et al., 2005).

Nossos resultados também mostraram que após 15 dias, o tecido ósseo

neoformado em contato íntimo com Cerasorb® M DENTAL penetrou os poros das

partículas, formando delgados septos interconectados. Após 30 e 60 dias, esses

septos mostraram-se mais evidentes e com presença de vários osteócitos.

Cerâmicas β-TCP convencionais apresentam estrutura mais condensada e a análise

histológica mostra formação óssea apenas ao redor das partículas (KONDO et al.,

2005). A microestrutura das partículas de β-TCP influencia a atividade de células

ósseas e subsequente neoformação óssea (WILTFANG et al. 2002; FUJITA et al.

2003, OKUDA et al. 2007; FENG et al. 2011). Os poros aumentam a superfície e

podem permitir o crescimento interno de tecido vascularizado, preferencialmente

naqueles com diâmetro mínimo de 400 micrômetros (FENG et al., 2011). Já os poros

menores permitem a invasão por tecido ósseo e fluidos teciduais, favorecendo a

dissolução do biomaterial (YUAN et al., 1999).

O processo de degradação do β-TCP ainda não foi totalmente esclarecido e é

provável que diferenças na estrutura das partículas afetem esse processo.

Cerâmicas de fosfato de cálcio podem sofrer reabsorção biológica através de

dissolução química pelos fluidos teciduais ou degradação por células macrofágicas e

osteoclásticas (JARCHO, 1981). Alguns estudos mostraram presença de células

macrofágicas e osteoclásticas em contato com partículas de β-TCP de estruturas

diferentes, implantadas em ossos de ratos (KONDO et al. 2005; HIROTA et al.,

2010), cães (NEAMAT et al., 2009) e coelhos (OKUDA et al., 2007), sugerindo que

essas células tenham papel central na degradação do biomaterial. Entretanto, o

presente trabalho e outros estudos em ossos de coelhos (LU et al., 1998), de cães

(KOVÁCS et al., 2003) e em alvéolos humanos (BRKOVIC et al., 2011), não

detectaram células gigantes ao redor das partículas de β-TCP envoltas por osso

neoformado em diferentes tempos de estudo, sugerindo degradação por dissolução

química.

48

Interessantemente, nossos resultados mostraram presença de células

gigantes multinucleadas em contato com Cerasorb® M DENTAL apenas nas áreas

superficiais, onde o tecido conjunto fibroso envolveu suas partículas. Após 60 dias,

foi possível observar degradação mais evidente das partículas do biomaterial

envoltas pelo tecido conjuntivo fibroso do que pelo tecido ósseo, sugerindo que as

células gigantes possam contribuir no processo de degradação do β-TCP.

A composição e a microestrutura do β-TCP podem influenciar a velocidade de

degradação de suas partículas (OKUDA et al., 2007; ONO et al., 2011). Blocos de β-

TCP convencional apresentaram degradação mais rápida que blocos de β-TCP de

microestrutura alongada em enxertos em mandíbula de coelhos (ONO et al., 2011).

Resquícios de β-TCP de multiporosidade interconectada ainda permaneceram em

meio ao tecido ósseo quando implantados em músculo de cães após mais de cinco

meses (KONDO et al., 2006). Partículas de β-TCP convencionais encontravam-se

em avançado estado de degradação após 56 dias em epífises de fêmur (KONDO et

al., 2005) e em calvária de ratos (FUJITA et al., 2003; TAKEUCHI et al., 2009). Em

nosso estudo, partículas de Cerasorb® M DENTAL ainda podiam ser observadas em

meio ao tecido ósseo, após 60 dias. É possível que a cinética de degradação do β-

TCP seja diferente em tecidos e espécies animais diferentes, o que dificulta a

comparação entre estudos.

Embora a maioria dos autores sugira que a atividade biológica do β-TCP se

limite às propriedades osteocondutoras (WILTFANG et al., 2002; TRISI et al. 2003;

LUVIZUTO et al., 2011), alguns estudos sugerem que essa cerâmica pode

apresentar também propriedades osteoindutoras (YUAN et al., 1999; KONDO et al.,

2005 e 2006). Um estudo em cães mostrou que a implantação de β-TCP com

multiporosidade interconectada no músculo dorsal estimulou a formação de tecido

ósseo lamelar, após cerca de três meses, através de ossificação intramembranosa,

com concomitante degradação das partículas do biomaterial e presença de tecido de

medula óssea dentro dos macroporos do β-TCP (KONDO et al., 2006). Assim, β-

TCP pode induzir formação óssea em músculo dorsal de cães sem o uso

concomitante de células da medula óssea ou fatores de crescimento ósseo-

indutivos. As propriedades indutoras das cerâmicas de fosfato de cálcio dependem

da espécie animal e do tipo de tecido não osteoide do local de implantação.

Cerâmicas foram capazes de induzir formação de tecido ósseo em músculo e tecido

49

subcutâneo de porco e cães, após 45 e 60 dias, respectivamente, mas não em

cabras, coelhos e ratos, mesmo após 120 dias (RIPAMONTI, 1996; YANG et al.,

1996). Outro dado importante, é que a estrutura dos poros interconectados parece

ser um fator chave para indução óssea. Cerâmicas de hidroxiapatita contendo

microporos interconectados induziram a formação de tecido ósseo em músculo

dorsal de cães, o que não ocorreu com cerâmicas de mesma composição química,

mas de microestrutura mais condensada (YUAN et al., 1999). Ainda segundo esses

autores, o tamanho dos macroporos e a temperatura de sinterização não afetam as

propriedades osteoindutoras da cerâmica. Segundo informações do fabricante, uma

das principais diferenças do Cerasorb® M DENTAL para os demais β-TCP, incluindo

o Cerasorb® convencional, é a sua multiporosidade (65%), com poros de tamanhos

variados e interconectados.

Nossos resultados mostraram formação de tecido ósseo no interior das

partículas de Cerasorb® M DENTAL presentes no canal medular e circundadas pela

medula óssea, aos 60 dias. A diáfise do fêmur do rato é constituída por uma camada

de osso cortical espessa e pequena quantidade de osso esponjoso circundando o

canal medular, o qual contém a medula óssea formada por tecido hematopoiético,

tecido adiposo e células mesenquimais indiferenciadas. Na ausência do biomaterial,

no grupo controle, foi observada a reconstituição da medula óssea, enquanto no

grupo teste houve formação óssea dentro das partículas do biomaterial,

aparentemente sem continuidade com trabéculas ósseas neoformadas ou osso

cortical. Isto sugere que o Cerasorb® M DENTAL, além de apresentar propriedades

osteocondutoras, pode apresentar também características osteoindutoras,

possivelmente através da indução da diferenciação de células mesenquimais de

medula óssea em osteoblastos capazes de sintetizar matriz óssea mineralizada.

O mecanismo da osteoindução pelos biomateriais ainda é desconhecido,

embora algumas hipóteses tenham sido propostas. Alguns autores acreditam que a

superfície das cerâmicas de fosfato de cálcio serve como substrato para a absorção

e estocagem de fatores de crescimento e proteínas morfogenéticas do osso (BMPs),

os quais podem se ligar a células indiferenciadas estimulando sua diferenciação em

osteoblastos produtores de matriz óssea (DE GROOT et al., 1998; KUZNETSOV et

al., 2001). A estrutura de microporos da cerâmica de fosfato de cálcio bifásica induz

a precipitação de cristais biológicos de apatita formada in vivo por dissolução e

50

reprecipitação no biomaterial (DALCUSI et al., 2003). Segundo esses autores,

células osteoprogenitoras poderiam reconhecer a camada de apatita e iniciarem a

produção de matriz óssea. Estudos sobre as sinalizações moleculares decorrentes

das interações células-biocerâmicas são necessários para a compreensão das

propriedades bioativas desses biomateriais.

Membranas de colágeno reabsorvíveis são utilizadas como barreira

mecânica, impedindo a invasão do tecido conjuntivo fibroso em alvéolos e defeitos

ósseos, durante o processo de neoformação óssea (TATAKIS et al., 1999). Embora

a membrana de colágeno OsseoGuard™ seja usada em vários procedimentos

cirúrgicos odontológicos, não foram encontrados na literatura inglesa trabalhos

avaliando as reações teciduais e a cinética de degradação desse tipo de membrana.

Durante os procedimentos cirúrgicos de implantação da membrana

OsseoGuard™, notamos dificuldade em adaptá-la sobre alguns defeitos ósseos,

devido à sua rigidez mesmo após hidratação prévia. Durante a dissecação das

amostras de fêmur, após 30 dias, observamos que as membranas mantinham ainda

certa rigidez. A dificuldade de adaptação da membrana em algumas amostras pode

ter contribuído para o seu deslocamento, permitindo a invasão de tecido conjuntivo

fibroso na porção superficial do defeito ósseo. Schwartz et al. (2007) relataram

dificuldade semelhante na adaptação de outra membrana de colágeno, Bio-Guide,

sobre defeitos tipo deiscência em cães. Em nosso trabalho, a análise histológica das

membranas de colágeno implantadas sobre os defeitos ósseos, tanto no grupo

controle quanto no grupo teste, mostrou que sua integridade estrutural foi mantida

até o final do experimento, ou seja, 60 dias após implantação. Não foi observada

reação inflamatória nas membranas em nenhum dos tempos avaliados, indicando

biocompatibilidade do material.

A principal limitação do uso de colágeno nativo em membranas é sua rápida

biodegradação pela ação de enzimas produzidas por macrófagos e neutrófilos,

resultando em uma membrana de baixa resistência e rápida degradação, incapaz de

impedir a invasão de tecidos moles por tempo suficiente para que ocorra o reparo

ósseo (TATAKIS et al., 1999). Com o objetivo de retardar o processo de degradação

das membranas de colágeno, várias técnicas têm sido desenvolvidas para realizar

ligações cruzadas entre as fibras de colágeno tais como, aplicação de radiação

ultravioleta e tratamentos químicos com glutaraldeído e outras substâncias

51

(QUTEISH e DOLBY, 1992; ZAHEDI et al., 1998). ROTHAMEL et al. (2005)

mostraram que membranas de colágeno com ligação cruzada apresentaram

degradação significativamente mais lenta que membranas sem ligação cruzada,

quando implantadas no tecido subcutâneo de ratos. Membrana sem ligação cruzada

Bio-Guide mostrou quase completa vascularização após 15 dias e praticamente total

degradação após 30 dias, enquanto as membranas com ligação cruzada Biomend e

Biomend Extend mostraram vascularização apenas após 30 dias e degradação

avançada apenas após 60 dias, com presença de infiltrado inflamatório. Nesse

mesmo trabalho, a membrana Ossix também com ligação cruzada ainda se

mantinha íntegra e com vascularização inicial após 60 dias.

Nossos resultados mostraram que, em cobertura de defeitos ósseos em ratos,

a invasão da membrana OsseoGuard™ por vasos sanguíneos e células

fibroblásticas inicia-se em torno dos 30 dias. Após 60 dias, a membrana mostrava-se

morfologicamente íntegra e com colonização por células em toda sua espessura,

sugerindo que a remodelação das fibras de colágeno da membrana deve ocorrer

lentamente a partir da reabsorção do colágeno bovino da membrana com

subseqüente formação de tecido conjuntivo fibroso celularizado. A colonização e

proliferação de fibroblastos têm sido reportadas como processo necessário a

integração da membrana com os tecidos adjacentes durante sua degradação

(SOMERMAN et al. 1991). Embora seu fabricante não informe se a membrana é

constituída por fibras de colágeno com ligação cruzada, nem o tipo de tratamento

utilizado em sua produção, nossos resultados in vivo mostraram que a

OsseoGurad™ foi eficiente em inibir a invasão de tecido conjuntivo fibroso,

sugerindo que ela deve apresentar estabilidade estrutural em tempo suficiente para

ocorrência de neoformação óssea em humanos.

Concluindo, nossos resultados mostram que Cerasorb® M DENTAL

apresenta biocompatibilidade, capacidade osteocondutora com formação óssea ao

redor e no interior dos poros de suas partículas e degradação provavelmente por

dissolução química. A membrana OsseoGuard™ é capaz de manter-se como

barreira mecânica íntegra por tempo suficiente para permitir adequada formação

óssea em defeitos cirúrgicos. Estudos adicionais são necessários para se avaliar a

cinética de degradação da membrana de colágeno OsseoGuard™ e do Cerasorb®

52

M DENTAL, por períodos de tempo maiores, bem como para determinar o

mecanismo de degradação das partículas de β-TCP.

53

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1- ARTZI, Z. et al. Biomaterial resorption rate and healing site morphology inorganic

bovine bone and ß-tricalcim phosphate in the canine: a 24-month longitudinal

histologic study and morphometric analysis. International Journal Oral

Maxillofacial Implants ,v.19,n.3,p.357-368,2004.

2- BRKOVIC, B. et al. β-tricalcium phosphate/type I collagen cones with or without a

barrier membrane in human extraction socket healing: clinical, histologic,

histomorphometric, and immunohistochemical evaluation. Clinival Oral Invest .

2011 (in press).

3- CLAVERO, J.; LUNDGREN, S. Ramus or chin grafts for maxillary sinus inlay and

local onlay augmentation: comparison of donor site morbidity and complications.

Clinical Implant Dentistry Related Research, v.5,n.3,p.154-160,2003.

4- DACULSI, G. et al. Current state of the art of biphasic calcium phosphate

bioceramics. Journal of Materials Science: Materials in Medicine ; v.14, n.3

p.195-200, Mar.2003.

5- DE GROOT, J. et al. Carriers that concentrate native bone morphogenetic

protein in vivo. Tissue Eng ,v.4,p.337–3 41,1998.

6- FELLAH, B.H.; JOSSELIN, N. Inflammatory reaction in rats muscle after

implantation of biphasic calcium phosphate micro particles. Journal of Materials

Science: Materials in Medicine, v. 18, n.2, p.287-294, Feb. 2007.

7- FENG, B. et al. The effect of poros size in tissue ingrowth and vascularization in

porous bioceramics of controlled architecture in vivo. Biomedical Material . 6

(2011) (in press).

8- FUJITA, R.; YOKOYAMA, A.; NODASAKA, Y. et al. Ultrastructure of ceramic

boné interface using hydroxyapatite and beta-tricalcium phosphate ceramics and

54

replacement mechanism of beta-tricalcium phosphate in bone. Tissue Cell , v.35,

p.427-440, 2003.

9- HIROTA, M. et al. Combination allogenic bone reduces early absorption of β-

tricalcium phosphate(β-TCP) and enhances the role as a bone regeneration

scaffold. Experimental animal study in rat mandibular bone defects.Dental

Materials Journal ,v.28,n.2,p.153-161, 2009.

10- JARCHO, M. Calcium phosphate ceramics as hard tissue prosthesis. Clinical

Orthopaedics v.157,p.259–278,1981.

11- KAINULAINEN, V.T. et al. Safety of zygomatic bone harvesting: a prospective

study of 32 consecutive patients with simultaneous zygomatic bone grafting and

1-stage implant placement. International Journal Oral Maxillofacial

Implants ,v.20,n.2,p.245-252,2005.

12- KASAJ, S. et al. In vitro evaluation of various bioabsorbable a nonresorbable

barrier membranes for guided tissue regeneration. Head & Face

Medicine ,v.14,n.4,p.22, 2008.

13- KONDO, N. et al. Bone formation and resorption of highly purified β-tricalcium

phosphate in the rat femoral condyle. Biomaterials ,v. 26,p. 5600–5608,2005.

14- KONDO, N. et al. Osteoinduction with highly purified b-tricalcium phosphate in

dog dorsal muscles and the proliferation of osteoclasts before heterotopic bone

formation. Biomaterials ,v.27,p.4419-4427,2006.

15- KOVÁCS, K. et al. Comparative study of β-tricalcium phosphate mixed with

platelet-rich plasma versus β-tricalcium phosphate, a bone substitute material in

dentistry. Acta Veterinaria Hungarica ,v.51,n.4,p.475-484,2003.

16- KUZNETSOV, A.S. et al. Circulating skeletal stem cells. Journal Cell

Biologic ,v.153,p.1133–1140,2001.

55

17- LU, J.X. et al. Comparative study of tissue reactions to calcium phosphate

ceramics among cancellous, cortical, and medullar bone sites in rabbits. Journal

Biomedical Material Research ,v.42,p.357-367,1998.

18- LUVIZUTO, E. et al. The effect os BMP-2 on the osteoconductive properties of β-

tricalcium phosphate in rat calvaria defects. Biomaterials, v.32, p. 3855-3861,

2011.

19- NEAMAT, A. et al. β-tricalcium phosphate promotes cell prolliferation,

osteogenesis and bone regeneration in intrabony defects in dogs. Archives of

oral biology ,v. 54,p.1083- 1090,2009.

20- OKUDA, T.; IOKU, K.; YONEZAWA, I.et al. The effect of the microstructure of

betatricalcium phosphate on the metabolism of subsequently formed bone tissue.

Biomaterials, v.28, p.2612– 2621, 2007.

21- ONO, D. et al. Lateral bone augmentation with newly developed b-tricalcium

phosphate block: an experimental study in the rabbit mandible. Clinical Oral

Implants Research xx, 2011 (in press).

22- PALM, F. Calcium phosphate ceramic as a bone substitution material.

International Journal Oral Implants ,v.3,p.14-23, 2004.

23- PAPE, H.C.; EVANS, A.; KOBBE, P. Autologous boné graft: properties and

techniques. Journal of Orthopaedic Trauma ,v.24,p.36-40,2010.

24- QUTEISH, D. & DOLBY, A.E. The use of irradiated-crosslinked human collagen

membrane in guided tissue regeneration. Journal of Clinical

Periodontology ,v.19,p. 476–484,1992.

25- RIPAMONTI, U. et al. Osteoinduction in porous hydroxyapatite implanted in

heterotopic sites of different animal models. Biomaterials v.17,p.31-35,1996.

56

26- ROTHAMEL, D. et al. Biodegradation of differently cross-linked collagen

membranes: an experimental study in the rat. Clinical of Oral Implants

Research , v.16, n.6, p.369-378,2005.

27- SCHROPP, L et al.. Bone healing and soft tissue contour changes following

single-tooth extraction: a clinical and radiographic 12-month prospective study.

International Journal Periodontics Restorative Dent istry ,v.23,n.4,p.313-

323,2003.

28- SCHWARZ, F. et al., Guided bone regeneration at dehiscence-type defects using

biphasic hydroxyapatite + beta tricalcium phosphate (Bone Ceramic®) or a

collagen-coated natural boné mineral (BioOss Collagen®): na

immunohistochemical study in dogs. International Journal Oral Maxillofacial

Surgery , v.36, p.1198-1206, 2007.

29- SCULEAN, A.; NIKOLIDAKIS, D.; SCHWARZ, F. Regeneration of periodontal

tissues: combinations of barrier membranes and grafting materials - biological

foundation and preclinical evidence: a systematic review. Journal Clinical

Periodontology ,v.35,n.8,p.106-116, 2008.

30- SOMERMAN, M.J. et al. Cell attachment activity of cementum: bone sialoprotein

II identified in cementum. Journal of Periodontal Research ,v.26,p.10–16,1991.

31- SUBA, Z. et al; Maxillary sinus floor grafting with β-tricalcium phosphate in

humans: density and microarchiteture of the newly formed bone. Clinical Oral

Implants Research , v.17, p.102-108, 2006.

32- SZABÓ, G. et al; A prospective multicenter randomized clinical trial of

autogenous none versus β-tricalcium phosphate graft alone for bilateral sinus

elevation: histologic and histomorphometric evaluation. The international

Journal oral & maxillofacial implants , v.20, p.371-381, 2005.

57

33- TADIC, D.; EPPLE, M. A thorough physicochemical characterization of 14

calcium phosphate-based bone substitution materials in comparison to natural

bone. Biomaterials ,v.25,p.987-994, 2004.

34- TAKEUCHI, H. et al. Immunohistochemical analysis of osteoconductivity of beta-

tricalcium phosphate and carbonate apatite applied in femoral and parietal bone

defects in rats. Dentistry Material Journal, v.28,n.5,p.595-601,2009.

35- TALLGREN, A. The continuing reduction of the residual alveolar ridges in

complete denture wearers: a mixed-longitudinal study covering 25 years. 1972.

Journal Prosthetic Dentistry, v.89,n.5,p.427-435,2003.

36- TATAKIS, D.N.; PROMSUDTHI, A. & WIKESJO¨ , U.M. Devices for periodontal

regeneration. Periodontology ,v.19,p.59-73,2000.

37- TRISI, P. et al. Histologic effect of pure –phase Beta-Tricalcium phosphate on

bone regeneration in human artificial jawbone defects. International Journal

Periodontics Restorative Dentistry ,v.23,p.69-77,2003.

38- WILTFANG, J. et al. Degradation characteristics of α and β Tri-calcium-

phosphate (TCP) in minipigs. Journal Biomedical Material Research (Appl

Biomater) ,v.63,n.2,p.115-121,2002.

39- YANG, Z. et al. Osteogenesis in extraskeletally implanted porous calcium

phosphate ceramics: variability among different kinds of animals.

Biomaterials v.17,p.2131– 2137,1996.

40- YUAN, H. et al. A preliminary study on osteoinduction of two kinds of calcium

phosphate ceramics. Biomaterials ,v.20,p.1799-1806,1999.

41- ZAHEDI, S. et al. Evaluation of a diphenylphosphorylazide-crosslinked collagen

membrane for guided bone regeneration in mandibular defects in rats. Journal

of Periodontology,v. 69,p. 1238–1246,1998.

58

42- ZELLIN, G.; GRITLI-LINDE, A.; LINDE, A. Healing of mandibular defects with

different biodegradable and non-biodegradable membranes: an experimental

study in rats. Biomaterials ,v.16,n.8,p.601-609,1995.

43- ZERBO, I. R. et al; Localization of osteogenic and osteoclastic cells in porous β-

tricalcium phosphate particles used for human maxillary sinus floor elevation.

Biomaterials , v.26, p.1445-1451, 2005.

44- ZERBO, I.R. et al. Histology of human alveolar bone regeneration with a porous

tricalcium phosphate. A report of two cases. Clinical Oral Implants

Research ,v.12,n.4,p.379-384, 2001.

45- ZIJDERVELD, S.A. et al Long-term changes in graft height after maxillary sinus

floor elevation with different grafting materials: radiographic evaluation with a

minimum follow-up of 4.5 years. Clinical Oral Implants

Research, v.20,n.7,p.691-700,2009.

59

REFERÊNCIAS

ARAÚJO, M. et al. The influence of Bio-Oss collagen on healing of an extraction socket: an experimental study in dogs. International Journal Periodontics Restorative Dentistry , v.28, n.2, p. 123-135, 2008.

ALVIN, B.K.Y.; ONG, M.A. Principles and Implications of site preservation for alveolar ridge Development. Singapore Dental Journal, v.26, n.1, p. 15-20, Dec. 2004.

ARTZI, Z. et al. Biomaterial resorption rate and healing site morphology inorganic bovine bone and ß-tricalcim phosphate in the canine: a 24-month longitudinal histologic study and morphometric analysis. International Journal of Oral Maxillofacial Implants , v.19, n.3, p.357-368, 2004.

BURCHARDT, H. Biology of bone transplantation. The Orthopedic clinics of North America , v.18, n.2, p.187-196, Feb. 1987.

DACULSI, G. et al. Current state of the art of biphasic calcium phosphate bioceramics. Journal of Materials Science: Materials in Medicine ; v.14, n.3 p.195-200, Mar. 2003.

DOUGLASS, G.L. Alveolar ridge preservation at tooth extraction. CDA Journal , v.33, n.3, p. 223-231, Mar. 2005.

FELLAH, B.H.; JOSSELIN, N. Inflammatory reaction in rats muscle after implantation of biphasic calcium phosphate micro particles. Journal of Materials Science: Materials in Medicine, v.18, n.2, p. 287-294, Feb. 2007.

FELLAH, B.H. et al. Osteogenicity of biphasic calcium phosphate ceramics and bone autograft in a goat model. Biomaterials , v.29, n.9, p.1177-1188, Mar. 2008.

HELM, G.A.; DAYOUB, H.; JANE, J.A. JR. Bone graft substitutes for the promotion of spinal arthrodesis. Neurosurgical focus , v.10, n.4, p.1-5, Apr. 2001.

IRINAKIS, T.; TABESH, M. Preserving the socket dimensions with bone grafting in single sites: an esthetic surgical approach when planning delayed implant placement. Journal of Oral Implantology, v.33, n.3, p.156-163, Oct. 2007.

60

MANJUBALA, I. et al. Bioactivity and osseointegration study of calcium phosphate ceramic of different chemical composition. Journal of Biomedical Materials Research, v.63, n.2, p.200-208, Feb. 2002.

RAJAN, G.P. et al. Cancellous allograft versus autologous bone grafting for repair of comminuted distal radius fractures: a prospective, randomized trial. The Journal of Trauma , v.60, n.6, p.1322-1329, June 2006.

SCHWARZ, F. et al. Guided bone regeneration at dehiscence-type defects using biphasic hydroxiapatite + beta tricalcium phosphate (Bone Ceramic®) or a collagen-coated natural bone mineral (BioOss Collagen®): an immunohistochemical study in dogs. International Journal of Oral &Maxillofacial Surger y, v. 36, n.12, p.1198-1206, Dec. 2007.

TRISI, P. et al. Histologic effect of pure –phase Beta-Tricalcium phosphate on bone regeneration in human artificial jawbone defects. International Journal Periodontics Restorative Dentistry , v.23, p.69-77, 2003.

ZARATE-KALFOPULOS, B.; REYES-SANCHES, A. Bone grafts in orthopedic surgery. Cirurgia y Cirujanos , v.74, n.3, p. 217-222, May/June 2006.

Beta Fosfato Tricalcio

Documents

Transcript of Beta Fosfato Tricalcio