INSTITUTO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE FUNORTE/SOEBRÁS

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1 INSTITUTO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE FUNORTE/SOEBRÁS BIOMATERIAIS NA RECONSTRUÇÃO ÓSSEA VISANDO INSTALAÇÃO DE IMPLANTES MARIA MARTA DE CARVALHO Monografia apresentada ao programa Especialização em Implantodontia do ICS - FUNORTE/SOEBRÁS Núcleo Alfenas, como parte dos requisitos para obtenção do título de Especialista ALFENAS 2011

2 INSTITUTO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE FUNORTE/SOEBRÁS BIOMATERIAIS NA RECONSTRUÇÃO ÓSSEA VISANDO INSTALAÇÃO DE IMPLANTES MARIA MARTA DE CARVALHO Monografia apresentada ao programa Especialização em Implantodontia do ICS - FUNORTE/SOEBRÁS Núcleo Alfenas, como parte dos requisitos para obtenção do título de Especialista ORIENTADOR: Prof. João Carlos Martins ALFENAS 2011

3 AGRADECIMENTOS Imensamente a Deus pela minha vida, e por tudo que me foi alcançado durante a realização deste curso.por estar comigo em todos os momentos, desde a viagem até Alfenas,que é longa, até nas cirurgias mais avançadas. Ao coordenador deste curso, Prof Dr Sergio Maia, não só pelos conhecimentos científicos transmitidos e pelo companheirismo, ajudando a manter nosso grupo cada vez mais unido. Aos meus colegas, João Carlos e Nilo, companheiros de cirurgia, pela paciência, capacidade e cooperação. Agradeço também aos pacientes que nos deram a chance de colocar os nossos conhecimentos em prática. E, principalmente, à Instituição IMPG por nos receber como membros de seu corpo docente.

4 Dedico este trabalho Aos meus pais, Aparecida e João Bastos, por terem me dado a vida... Por me espelhar neles o exemplo de caráter e dignidade. Pelo incentivo que me deram para me dedicar à odontologia. Ao meu marido Paulo, pelo apoio, amor e compreensão nas horas de ausência para me dedicar ao curso. Aos meus filhos, Paulo Henrique e Vinícius, que souberam entender os momentos em que não pude estar presente. A minha secretária do lar, Neusa, que muito me ajudou nas tarefas do dia a dia. A minha grande amiga Flávia, sempre presente, até nas primeiras cirurgias realizadas no meu consultório. A todos os meus colegas de curso e a todos que, de uma forma ou de outra, contribuíram para a realização deste curso, tornando-se assim uma grande família.

5 RESUMO Objetivou-se com este trabalho, apresentar um panorama dos biomateriais mais utilizados na atualidade, com respaldo na literatura científica e disponibilidade no mercado nacional. São quatro os tipos de biomateriais utilizados para a substituição de tecidos perdidos, principalmente tecidos ósseos: autólogos (obtido de áreas doadoras do próprio indivíduo), homólogos (obtido de indivíduos da mesma espécie do receptor), aloplásticos (de natureza metálica, cerâmica ou polimérica) e xenogênicos (podem ser obtidos de indivíduos de espécies diferentes do receptor, sendo usualmente obtidos de bovinos). São classificados por suas propriedades osteocondutoras, osteoindutoras e osteogênicas. Concluiu-se, ainda, que o biomaterial considerado padrão ouro nas regenerações ósseas é o osso autógeno, pelas suas características osteogênicas, osteocondutoras e osteoindutoras, preenchendo todas as propriedades biológicas e físico-químicas ideais. Os alógenos apesar de serem uma opção alternativa aos autógenos possuem limitação devido ao seu alto custo e pela possibilidade de transmissibilidade viral. Os xenógenos apresentam padrões de reabsorção e degradação bastante lentos, onde se observa a ocorrência de neoformação óssea ao redor de suas partículas. No tocante aos aloplásticos afirma-se que estes podem ser empregados em varias intervenções cirúrgicas, tais como o proplast, o silicone e o polietileno poroso. Palavras-chave: Implantes. Enxertos. Biomateriais.

6 ABSTRACT The objective of this work, present an overview of the currently most used biomaterials, with backing from the scientific literature and availability in the domestic market. There are four types of biomaterials used for replacement of lost tissues, especially bone tissue: autologous (obtained from donor sites of the individual) counterparts (obtained from the same species of receptor), alloplastic (nature of metal, ceramic or polymeric ) and xenogenic (can be obtained from individuals of different species of receptor, and are usually obtained from cattle). Are classified by their properties osteoconductive, osteoinductive and osteogenic. It was concluded further that the biomaterial considered the gold standard in bone regeneration is autologous bone, by their nature osteogenic, osteoinductive and osteoconductive, filling all the biological and physicochemical ideals. The allografts despite being an alternative option to autogenous have limitation due to its high cost and the possibility of viral transmission. Xenogenous the present patterns of resorption and degradation rather slow, which it notes the occurrence of new bone formation around the particles. As far as alloplastic states that these can be used in various surgical interventions, such as proplast, silicon and porous polyethylene. Keywords: Implants. Grafts. Biomaterials

7 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO PROPOSIÇÃO REVISÃO DE LITERATURA BIOMATERIAIS: CONCEITOS E GENERALIDADES ENXERTOS Enxerto autógeno Enxerto homólogo/alógeno Enxertos xenógenos Enxertos aloplásticos CRITÉRIOS DE ESCOLHA DO BIOMATERIAL PARA UTILIZAÇÃO CLINICA E CIRÚRGICA Barreiras mecânicas Substitutos ósseos BIOMATERIAIS NA INSTALAÇÃO DE IMPLANTES OSSEOINTEGRADOS 24 4 DISCUSSÃO CONCLUSÕES REFERÊNCIAS... 38

8 8 1 INTRODUÇÃO Originalmente, os implantes osseointegrados foram desenvolvidos para serem utilizados na reabilitação de mandíbulas totalmente edêntulas em dois estágios cirúrgicos, compreendendo sua instalação e posterior reabertura. Entre a primeira e a segunda cirurgia, os implantes permaneciam submersos e livres de carga funcional por um período de três a seis meses, sendo essa condição considerada indispensável para se obter osseointegração (SOUZA et al., 2010). Os altos índices de sucesso obtidos com a rotina clínica, o conhecimento mais preciso dos mecanismos biológicos envolvidos no processo de osseointegração e o avanço no desenho dos implantes, bem como suas características micro e nanoestruturais, encorajaram o avanço das pesquisas científicas para a colocação de implantes em outras situações clínicas dentro de protocolos controlados, possibilitando a individualização do tratamento para cada paciente. Porém, em determinadas situações clínicas, o espectro de atuação dos implantes osseointegrados fica restrito principalmente em casos nos quais há limitada quantidade óssea, como na região do seio maxilar, na região posterior da mandíbula, nas áreas estéticas com perda de volume alveolar e após extrações dentárias (SALLUM et al., 2010). Com a crescente necessidade de utilização de implantes osseointegrados para reabilitar regiões com altura ou espessura óssea reduzida, tornou-se necessário o desenvolvimento de técnicas de enxertia óssea que acompanhassem essa demanda visando devolver o volume ósseo perdido pela progressão da doença periodontal ou pela perda precoce do elemento dental. Embora o osso autógeno seja considerado o padrão-ouro para as técnicas de enxerto, os procedimentos que envolvem sua obtenção, pela necessidade de um sítio cirúrgico adicional, aumentam a ansiedade e a morbidade do paciente. Além disso, dependendo da dificuldade da cirurgia para obtenção do enxerto ou das limitações anatômicas impostas, esses procedimentos podem ocasionar sequelas e intercorrências como parestesias, distúrbios musculares e funcionais, infecções, lesões a vasos, formação de hematomas e dor. Somado a isso, deve-se considerar a quantidade limitada de material de enxerto proveniente de fonte intraoral e a necessidade de internação hospitalar para remoção de enxertos extraorais como a crista ilíaca e calota craniana

9 9 para os casos de grandes reconstruções ósseas (SOUZA et al., 2010). Segundo Azevedo et al. (2007), a necessidade de obtenção de novos materiais para substituição de partes do corpo humano que foram destruídas ou danificadas conduziu os cientistas das mais diferentes áreas à investigação das biocerâmicas desde os anos 70, devido os materiais metálicos até então em uso, começarem a mostrar problemas no implante. Atualmente, com os recentes avanços no conhecimento da fisiologia do tecido ósseo, o maior entendimento dos conceitos imunológicos, o desenvolvimento e aprimoramento das técnicas cirúrgicas e a utilização de biomateriais ou substitutos ósseos (autógeno, homógeno, xenógeno, aloplástico) ganharam espaço no campo da Periodontia e Implantodontia pela simplificação da técnica cirúrgica e melhor aceitação do tratamento por parte dos pacientes (sobretudo pela redução na morbidade e ausência de um sítio cirúrgico adicional para a obtenção do enxerto) (SILVA, 2007). Biomateriais como hidroxiapatita sintética ou natural, osso humano congelado liofilizado desmineralizado ou mineral, betatrifosfato de cálcio, matriz óssea bovina orgânica ou inorgânica, biovidro, polímeros sintéticos, co-polímero de ácido polilático-poliglicóico, que podem ser associadas ou não ao osso autógeno, ao plasma rico em plaquetas ou a proteínas morfogenéticas (BMP), aparecem como alternativas de material de enxertia. Dentre esses materiais, a matriz óssea bovina inorgânica aparece em inúmeros estudos com bons resultados clínico-histológicos (SILVA, 2007). O desenvolvimento de conceitos como biocompatibilidade, biointegração e compósitos têm trazido enorme contribuição para este campo de estudo (ROSSA et al., 2005). Golshani et al., (1994) relataram que a biocompatibilidade dos materiais utilizados na área médica e odontológica vem sendo amplamente estudada e muitas publicações sobre o tema demonstram a constante preocupação dos pesquisadores em encontrar soluções para melhorar os fenômenos de biointegração de um material, minimizando o impacto das reações inflamatórias locais e sistêmicas. As propriedades e apresentações de materiais também têm sido muito discutidas, pois atualmente o termo biocompatibilidade é bem abrangente e envolve desde fenômenos físico-químicos celulares que ocorrem em nível de superfície dos

10 10 materiais até fenômenos mecânicos que avaliam estrutura microscópica do implante, sua capacidade de absorver impacto, sua resistência e tenacidade. Silveira et al. (2004) definiram a biocompatibilidade como um termo que abrange vários aspectos do material, incluindo desde suas propriedades físicas, mecânicas e químicas até seu potencial citotóxico, alergênico e mutagênico, não apresentando efeitos tóxicos ou causando injúrias na função biológica. E será esta a definição adotada neste trabalho. O conhecimento das propriedades particulares dos materiais e sua indicação em determinado local são fatores determinantes no êxito da cirurgia e na utilização do biomaterial sob a forma de implante como órtese ou prótese. Turrer et al. (2008) relataram que os biomateriais encontram a maior vantagem na facilidade técnica do seu emprego, eliminando a necessidade de área doadora, podem ser adquiridos na forma e quantidade necessária ao contorno desejado, ou podem ser trabalhados durante a cirurgia permitindo melhor adaptação ao sítio receptor.

11 11 2 PROPOSIÇÃO Apresentar um panorama dos biomateriais mais utilizados na atualidade, com respaldo na literatura científica e disponibilidade no mercado nacional.

12 12 3 REVISÃO DE LITERATURA 3.1 BIOMATERIAIS: CONCEITOS E GENERALIDADES Conceitualmente, os Biomateriais são toda a substância, com exceção de drogas, ou combinação de substâncias, de origem natural ou sintética, que durante um período indeterminado de tempo podem substituir em todo ou em parte uma técnica de tratamento (ampliação ou substituição de qualquer tecido, órgão ou função corporal) (URIST, 1988). De acordo com Mellonig et al. (1998), os biomateriais podem ser classificados, de acordo com sua origem, em quatro grandes famílias: autólogos, homólogos, aloplásticos e xenogênicos. O biomaterial autólogo é obtido de áreas doadoras do próprio indivíduo. O homólogo é obtido de indivíduos da mesma espécie do receptor; os xenogênicos são obtidos de indivíduos de espécies diferentes do receptor, sendo usualmente obtidos de bovinos e os aloplásticos podem ser de natureza metálica, cerâmica ou polimérica. Muitos deles são alternativas efetivas para a substituição de tecidos perdidos, incluindo o tecido ósseo, pois não apresentam riscos de transmissão de doenças ou rejeição imunológica, além de apresentarem suprimento teoricamente ilimitado (HALL et al., 1999) Carvalho et al. (2004) ressaltaram que mudanças tecnológicas na produção dos biomateriais e na obtenção dos substitutos ósseos são responsáveis por conferir a estes materiais características de osteoindução, osteocondução ou osteogênese. Segundo Rossa et al. (2005), por séculos o homem tem tentado auxiliar o organismo humano em seu processo de reparação das lesões provocadas por traumatismos, deformidades causadas por tumores, alterações de desenvolvimento ou malformações congênitas. O uso de materiais estranhos ao organismo aparece como citações isoladas desde as mais remotas épocas antes de Cristo. Segundo Azevedo et al. (2007), o corpo humano é constituído por três componentes básicos: água, colágeno e hidroxiapatita. Este último composto

13 13 representa a fase mineral dos ossos e dentes, que é responsável por fornecer estabilidade estrutural ao corpo, protegendo órgãos vitais como pulmões e coração e funcionando como um depósito regulador de íons. Em casos de acidentes, doenças ou por desgaste, os ossos podem vir a perder sua funcionalidade e, neste caso, na busca pela melhoria da qualidade de vida, a ciência desenvolveu os biomateriais e dentre eles está a biocerâmica. As cerâmicas empregadas no corpo humano podem ser divididas nas três classificações de biomateriais: inerte, biodegradável e bioativo. Os materiais inertes (mais estritamente quase inertes) causam resposta de tecidos mínima ou nula. Materiais ativos estimulam a ligação de tecido vizinho com, por exemplo, estímulo de novo crescimento ósseo. Materiais degradáveis, ou reabsorvíveis, são incorporados no tecido vizinho, ou podem até mesmo ser completamente dissolvidos após certo período de tempo. Biocerâmicas satisfazem necessidades tão diversas quanto: baixos coeficientes de atrito para a lubrificação de próteses de juntas, superfícies de válvulas de coração que evitam coagulação do sangue, materiais que estimulem o crescimento ósseo e aqueles que podem prender espécies radioativas para tratamentos terapêuticos. podendo ser encontrados na forma de microesferas, camadas ou coberturas finas em implantes metálicos, redes porosas, compostos com componentes polímeros (compósitos). Estes materiais são classificados, segundo Lima et al. (2008) em osteocondutores, quando servem apenas como arcabouço de orientação para o crescimento ósseo na superfície e no interior das partículas; osteoindutores, que contêm proteínas ósseas morfogenéticas capazes de iniciar uma cascata de eventos biológicos que culminam com a formação de novo osso; ou osteogênicos, cuja ação é caracterizada pela sobrevivência de células com potencial de síntese, que interferem nos tecidos de natureza ou propriedades diferentes daquelas do local receptor. Várias são as matérias primas utilizadas na fabricação de biomateriais. O colágeno, segundo Souza et al. (2010), em função de suas propriedades naturais, vem sendo utilizado sob as mais variadas formas. A cartilagem óssea bovina, composta por colágeno tipo II, apresenta boas propriedades para obtenção de membranas de diversos formatos. O processo de preparo consiste na separação da estrutura óssea e limpeza do tecido cartilaginoso, dissolução do colágeno da cartilagem por agitação, secagem e esterilização. Os ensaios físico-quimicos, como

14 14 resistência mecânica, higroscopicidade, moldabilidade e o ensaio de biocompatibilidade por meio de teste in vitro de citotoxicidade, apresentam resultados favoráveis para a aplicação das membranas como biomateriais em cirurgias ortopédicas, bucomaxilofaciais e periodontais. Esse processo permite a obtenção de vários formatos de membranas com diversas dimensões, podendo ser utilizadas em uma ampla gama de casos cirúrgicos. 3.2 ENXERTOS De acordo com Sanada et al. (2005), a perda do osso alveolar como resultado de doença periodontal ou secundariamente à cirurgia são fontes de inúmeras complicações para os cirurgiões dentistas, e a solução para tal problema se baseia em procedimentos regenerativos. A regeneração é feita através de enxertos ósseos que estabelecem um arcabouço para a reparação tecidual, aumentando os tecidos ósseos nos defeitos resultantes de trauma ou cirurgias, preenchendo os alvéolos após extração para preservar a altura e espessura do rebordo alveolar e aumentando e/ou reconstruindo o rebordo alveolar. Estes autores relataram que enxertos ósseos em bloco são realizados previamente à colocação dos implantes, para reconstruções maiores, podendo este enxerto ser removido de sítios intrabucais ou extrabucais ou com osso de Banco. A escolha das possíveis áreas doadoras para reconstrução óssea depende, principalmente, do volume ósseo necessário e do tipo de defeito ósseo. Para pequenas e médias perdas ósseas as áreas intrabucais são suficientes, para reconstruções maiores são necessárias áreas doadoras extemas. Áreas doadoras Intrabucais são facilmente acessíveis via cirurgia ambulatorial (em consultório odontológico) com o uso de anestesia local, podendo ou não ser assistida com técnicas de sedação intravenosa ou sedação consciente com oxido nitroso e oxigênio, o que reduz o grau de ansiedade do paciente. As áreas intrabucais de remoção do enxerto mais utilizadas são a tuberosidade maxilar (região bem posterior na maxila) e o ramo mandibular, podendo-se também remover da região

15 15 mentoniana da mandíbula (queixo). Enxertos do tipo extrabucais necessitam normalmente de equipe cirúrgica multidisciplinar, sendo removidos sob anestesia geral, em ambiente hospitalar. As áreas utilizadas para remoção do enxerto são as cristas do ilíaco, tíbia e as costelas (removidos com o auxílio de um cirurgião geral ou ortopedista) ou da calota craniana (removido com o auxílio de um neurocirurgião). A crista ilíaca é a preferidal para a remoção de enxertos ósseos por fornecer maior quantidade de osso.atualmente existe Banco de Osso onde se pode adquirir a quantidade óssea desejada para o enxerto. Os materiais deste banco consistem de osso humano que foi reprocessado por várias técnicas de controle de infecção e qualidade. È importante saber que estes ossos, devido ao reprocessamento, apresentam potencial osteogênico inferior ao osso autógeno, não sendo indicado em todos os casos podendo, no entanto ser associado a uma técnica de osso autógeno, o que diminuiria a quantidade de osso autógeno removido (SANADA et al. 2005). Enxerto aposicional (ONLAY) é a sobreposição de um bloco ósseo fixado através de parafusos em uma área deficiente. Enxertos interposicionais são colocados entre segmentos ósseos que foram osteotomizados ( cortados ) pelo cirurgião, existe ainda a colocação de enxertos em cavidades (seio maxilar, defeitos localizados perfurações ósseas existentes), que são chamados de enxertos (INLAY). Os enxertos ósseos podem ser coletados da sínfise mandibular, ramo mandibular, tuberosidade, tórus intra-bucal, calota craniana, crista ilíaca e tíbia. Estes procedimentos são realizados através da utilização de enxertos autógenos, alógenos, aloplásticos ou xenogênicos, tendo cada um suas características e indicações (SANADA et al. 2005) Enxerto autógeno De acordo com Lima et al. (2008), o enxerto autógeno, considerado o padrão dourado dos materiais, é proveniente de sítios doadores intra ou extrabucais. O

16 16 material contém células osteogênicas viáveis com potencial para formar ou estimular a formação de novo osso, é totalmente substituído por osso do sítio receptor e não induz reação imunológica. Apesar do potencial osteoindutor, a necessidade de outra área doadora e a dificuldade para se conseguir material em quantidade suficiente, aumentaram o interesse pela procura de substitutos ósseos seguros para uso clínico. Fonseca e Davies (1995) relataram as desvantagens deste tipo de enxerto são a criação de um segundo leito cirúrgico, uma demanda maior de tempo, possibilidade de maior morbidade, contaminação, e ainda o risco da quantidade requerida para o leito receptor não ser a obtida no leito doador, aumentando sua área critica em paciente idoso ou pediátrico. Segundo Baptista et al. (2003), o osso autógeno ou isógeno constitui-se como o único material de enxerto disponível com a propriedade osteogênica, sendo a forma esponjosa a que fornece a maior concentração de células ósseas. Lembrando que osteogênese é a capacidade que o enxerto tem de promover o crescimento ósseo a partir de células viáveis, transferidas dentro do enxerto do doador. Garg (2004) relatou que o enxerto autógeno é obtido e transplantado de um sitio a outro no mesmo individuo, o que não causa reação imunológica. Este é denominado na literatura como Gold Standard, ou padrão ouro, pois possui propriedade osteogênica, osteocondutora, osteopromotora, favorecendo os processos de revascularização e reparo Enxertos homólogos/alógenos Segundo Fonseca e Davies (1995), o osso homólogo tem como característica principal ser oriundo de indivíduo da mesma espécie do receptor, entretanto, com códigos genéticos distintos. Um aspecto muito importante em relação ao osso homólogo é o que diz respeito à histocompatibilidade, influenciada diretamente pelas proteínas da superfície celular, sendo este um fenômeno que se refere aos

17 17 antígenos, principalmente dos órgãos transplantados não reconhecidos como próprio pelo sistema imunológico. Mellonig (1998) relatou que este enxerto apresenta alguns problemas como respostas imunes peculiares a sua origem ou ainda a possibilidade de transmissão cruzada de doenças. De acordo com Moreira e Machado (1999), o osso homólogo pode ser congelado, seco, desmineralizado ou não, e ainda liofilizado. Este pode ser esterilizado quando irradiado por raios gama, ou lavado com produtos ácidos ou antibióticos, visando diminuir o risco de rejeição e transmissão de doenças, fazendo com que a possibilidade de contágio seja de um em cada 1.8 milhões de casos em humanos. Julían e Valenti (2006) ressaltaram que a grande vantagem dos enxertos homólogos está ligada ao fato de que nas situações em que existe a demanda de grande volume, não há a necessidade de duas intervenções cirúrgicas para se conseguir um leito doador. Costa e Trevisan Jr. (2007) relataram que o osso alógeno pode ser encontrado e adquirido nos hospitais cadastrados que possuam banco de ossos junto ao Ministério da Saúde. No Brasil, em fevereiro de 1997, foi aprovada a Lei 9.434, regulamentada pelo Decreto no de 30/06/1997, que dispõe sobre a remoção de órgãos, tecidos e partes do corpo humano para fins de transplante e tratamento, publicada em Portaria no 304 do Ministério da Saúde em 16 de fevereiro de 2000, que regulamenta Banco de Tecidos no Brasil Com relação ao risco de transmissão de doenças através do enxerto alógeno, a AATB (American Association of Tissue Bank apud COSMO et al., 2007), protocolou as normas que devem ser seguidas desde a seleção dos pacientes doadores, sua captação, testes sorológicos, processamento e manutenção do material congelado, tomando o procedimento seguro para ser utilizado. Segundo Vangsness et al. (2003), o Centro de Prevenção de Doenças (CPD), dos Estados Unidos, em 2002, recebeu 26 relatos de infecção bacteriana associada a bancos de tecidos músculosesqueléticos, ressaltando a necessidade de se implementar técnicas de controle e esterilização aos produtos originários destes bancos.

18 18 Ogata (2006), em uma revisão sobre a segurança de utilização de enxertos homólogos oriundos de bancos de ossos brasileiros, em especial a possibilidade de transmissão de doenças, afirma que a triagem dos pacientes doadores, vivos ou não, é o primeiro e fundamental passo, para a obtenção de tecidos, reafirmando que a possibilidade de transmissão do vírus HIV, hepatite C e outras doenças são reais, mas estimando por este estudo em valores na ordem de 1/ Segundo Lima et al. (2008), os enxertos homógenos, provenientes em bancos de tecidos, são processados por liofilização (congelados e secos) e disponibilizados nas formas mineralizada (FDBA) ou desmineralizada (DFDBA). Conz et al. (2010) relataram que os enxertos alógenos representam uma opção altemativa ao osso autógeno, mas possuem limitações como alto custo, possibilidade de transmissibilidade viral e desencadear reações imunológicas Enxertos xenógenos Enxertos xenógenos são compostos orgânicos de ossos de animais (GARG, 2000) oriundos de espécie diferente do receptor e, portanto com código genético sem compatibilidade (FONSECA & DAVIES, 1995). De acordo com Garg (2000) é um bom material para uso, por ser completamente desprovido de fase protéica. No tocante às desvantagens deste tipo de enxerto, Costa (2000) se refere a uma enfermidade chamada de encefalopatia espongiforme transmissível, que ocorre em muitas espécies diferentes e é invariavelmente fatal. A Doença de Creutzfeldt- Jakob é um tipo de encefalopatia espongiforme transmissível que ocorre em seres humanos, a doença da vaca louca ou Encefalopatia Espongiforme Bovina, como é mais conhecida, é a forma da doença que ataca o gado e que pode ser transmitida ao seres humanos, quando da utilização de produtos com esta origem inclusive produtos para regeneração óssea. De acordo com Lima et al. (2008), a matriz mineral óssea bovina, é produzida a partir da remoção dos componentes orgânicos do osso, e possui macro e

19 19 microestruturas similares ao osso humano. O material está indicado quando não é possível obter enxerto autógeno em quantidade suficiente, para aumento ou tratamento reconstrutivo da crista alveolar, elevação do assoalho do seio maxilar, preenchimento de defeitos periodontais, preenchimento ósseo pós-extração, apicectomia e remoção de cisto e preenchimento do alvéolo pós-extração para preservação da crista alveolar. Segundo Souza et al. (2010), o osso bovino inorgânico caracteriza material obtido a partir de osso bovino que, após tratamento adequado para a remoção de componentes orgânicos potencialmente imunogênicos, mantém a estrutura e componentes minerais originais do tecido ósseo. O desenvolvimento desses materiais surgiu da premissa de que um substituto ósseo ideal deveria manter sua estabilidade mecânica e volume durante as fases iniciais de cicatrização para então ser completado e progressivamente reabsorvido e substituído por tecido ósseo. Apresenta propriedades osteocondutoras, servindo como arcabouço para a neoformação óssea. Além disso, sua estrutura cristalina e proporção de cálcio/fostato assemelha-se consideravelmente ao osso humano, contribuindo para torna-los materiais passíveis de serem absorvidos e substituídos. De acordo com Conz et al. (2010), os enxertos xenógenos possuem características físico-químicas similares ao osso humano e recebem tratamentos adequados na tentativa de evitar respostas imunológicas ou inflamatórias adversas. Além disto, apresenta padrões de reabsorção e degradação bastante lentos, onde se observa a ocorrência de neoformação óssea ao redor de suas partículas. A hidroxiapatita bovina tem como exemplo o Bio-Oss, biomaterial que dispõe de vasta literatura científica ao longo dos anos Enxertos aloplásticos De acordo com Okamoto et al. (1999), o termo biomateriais aloplásticos recai sobre os produtos exclusivamente sintéticos e biocompativeis. Estes incluem as

20 20 cerâmicas, polímeros, e combinações, indicados mais freqüentemente no aumento de volume ósseo. Dentre os materiais aloplásticos, o proplast, o silicone e o polietileno poroso são empregados em variadas intervenções cirúrgicas. Particularmente, o polietileno poroso vem sendo utilizado em traumatologia bucomaxilofacial, em cirurgias craniofaciais, em oftalmologia, em ortopedia, em neurocirurgia, em cirurgia plástica e há alguns estudos experimentais em tomo deste tipo de material aloplástico. Segundo Gabrielli et al. (2000), alguns biomateriais desenvolvidos, tais como a hidroxiapatita, cerâmicas, polímeros, como o polietileno poroso de alta densidade (PPAD), vêm sendo usados em procedimentos de reconstrução crâniomaxilofacial, visando à substituição do tecido ósseo. Segundo Rossa et al. (2005), com o desenvolvimento da bioquímica e da química fina, no campo da ciência dos materiais, a aplicação de biomateriais implantados no corpo humano tomou-se mais segura. As pesquisas sobre biomateriais ocupam-se das transformações de caráter químico, que mais convêm às matérias e às energias naturais, para adaptá-las a uma melhor utilização das necessidades humanas. Existem muitos materiais aloplásticos, tanto metais como polímeros, que são utilizados para implantes ou inclusões, porém carecem da aderência dos tecidos sobre eles, levando a extrusões, infecções, etc. O material deve ser reconhecido pelo organismo como sendo seu, não provocando efeitos colaterais indesejáveis. Lopes et al. (2005) descreveram a matriz aloplástica acelular Alloderm -, antes usada extensivamente apenas na cirurgia plástica e reconstrutiva e no tratamento de pacientes com queimaduras. Esse material é obtido de bancos de tecido e processado por secagem e congelamento que mantém apenas a estrutura colagenosa (colágeno tipo IV e VII) e a membrana basal (glicosaminoglicanas e filamentos elásticos). A principal vantagem é o acesso ilimitado de material e redução da morbidade - evitando a obtenção de enxertos autógenos, além da ausência de células e seus componentes, combatendo o risco de rejeição ou inflamação, sua coloração ser indistingüível a dos enxertos autógenos, apresentar facilidade de uso e sendo aplicada para aumentar a quantidade de gengiva queratinizada - como um suporte para a remodelação tecidual - está disponível em diferentes tamanhos e espessuras para diferentes procedimentos, podendo ser

21 21 cortada ou suturada como qualquer outro tipo de enxerto. Atenção especial deve ser dada ao fato desse material contrair em torno de 50% e pela mesma ser derivada de tecidos humanos, levando alguns clínicos e pacientes a se preocuparem com a sua segurança. Segundo Saska et al. (2007), a partir de 1985, o polietileno poroso, um material não reabsorvível com porosidade de tamanho suficiente para permitir invaginações de tecido conjuntivo, o que facilita a incorporação do implante. Este material também não apresenta características carcinogênicas ou alergênicas, além de ser fácil de manusear, dar o contomo e forma adequada principalmente ao assoalho orbital. Com o polietileno poroso consegue-se uma previsibilidade dos resultados com poucas complicações. As desvantagens deste material estão relacionadas à sua rigidez natural e dificuldade de contornar superfícies muito complexas do esqueleto craniofacial. Atualmente, prevalece seu uso em cirurgias estéticas e reconstrutivas crâniomaxilofaciais, em regiões como frontal, nariz, órbita, orelha, maxila, mento, mandíbula, e também em recobrimento de áreas doadoras de enxerto de calvária ou em defeitos de craniotomias. Conz et al. (2010) relataram que os biomateriais sintéticos, como os fosfatos de cálcio, podem apresentar propriedades físico-químicas controladas, sendo uma altemativa aos enxertos de outras origens. Podem ser encontrados na natureza (nos corais) ou sintetizados por métodos de precipitação utilizando reagentes químicos. Estes materiais devem garantir a formação de ligações estáveis com o osso neoformado com o passar do tempo. As hidroxiapatitas (HA), o fosfato tricálcico e os biovidros são exemplos desta classe de materiais. A hidroxiapatita representa o componente inorgânico do tecido calcificado do corpo humano representando entre 30 e 70% da massa de ossos e dentes, respectivamente. A parte inorgânica do tecido ósseo consiste em uma fase amorfa e uma fase cristalina; a primeira sendo fosfato tricálcico, enquanto a última, hidroxiapatita. A fase amorfa predomina em ossos novos e é parcialmente transformada em fase cristalina com a idade. A fórmula da hidroxiapatita estequiométrica é [Ca10(PO4)6(OH)2], com a razão molar Ca/P de 1:1,6720. Podem ser reabsorvíveis ou não reabsorvíveis, dependendo do grau de dissolução. O fato de existir semelhança dos cristais com a apatita óssea mineral permite crescimento e contato quando implantado no tecido ósseo. Os fosfatos tricálcicos apresentam estrutura semelhante a hidroxiapatita e propriedades

22 22 osteocondutoras, possuindo capacidade de ser reabsorvido por dissolução química. 3.3 CRITÉRIOS DE ESCOLHA DO BIOMATERIAL PARA UTILIZAÇÃO CLÍNICA E CIRÚRGICA A escolha do biomaterial deve ser baseada segundo a indicação clínica e cirúrgica, segundo Ohgushi e Kaplan (1999). Entretanto, é fundamental o conhecimento da estrutura celular dos elementos que compõem o tecido ósseo. O processo tem início nas células mesenquimais, que podem vir a se diferenciar em células ósseas, musculares, condrócitos e células de defesa. O tecido ósseo maduro é composto pela parte inorgânica, que corresponde a 70% do volume total, e pela parte orgânica, correspondente aos outros 30% composta principalmente por colágeno tipo I. A partir da célula mesenquimal, diversos fatores influenciam para o desenvolvimento do osteócito ou célula óssea madura. O tecido osteoide pode ser considerado uma estrutura em formação, pois não apresenta ainda a estrutura mineral, podendo modificar-se em um tecido fibrótico decorrente de fatores externos, como, por exemplo, o aquecimento ósseo durante a fresagem para o preparo do leito que receberá o implante, ou ainda as forças mecânicas existentes durante a mastigação nos implantes submetidos à carga imediata. Entretanto, existem componentes no sangue circulante que influenciam a osteogênese até a maturação do osteócito. Partindo desta premissa, surge a necessidade de que o material a ser implantado no paciente tenha idealmente propriedades osteogênica (ou seja, formação óssea mediada por osteoblastos), osteoindução (mediada por proteínas morfogenéticas e possibilitando a formação óssea ectópica por meio de células mesenquimais) e osteocondutora (propriedade relacionada à composição estrutural da molécula, que permite ao material servir como um arcabouço para a estabilização do coágulo e início da angiogênese). Um material que usado em aplicações específicas, desenvolve respostas teciduais adequadas no sistema hospedeiro, caracteriza-se como biocompatível, ele não necessariamente tem de ser absolutamente inerte ou inócuo como acreditava-

23 23 se anteriormente, já a biofuncionabilidade caracteriza-se por desempenhar funções desejadas, dadas as suas propriedades mecânicas, químicas, ópticas, elétricas, etc. (SILVA, 1999). As propriedades desejáveis em um biomaterial implantável sujeito a cargas estáticas e dinâmicas, são, segundo Lemons (2004): Biocompatibilidade, habilidade de suportar e transferir cargas; Estabilidade de corpo e ser passível de esterilização; Cinética de superfície controlada; Indutividade e condutividade na cicatrização da região cirúrgica; Homeostase de tecidos periimplantares; Longevidade "in situ". Praticamente, todos os grupos de materiais vêm sendo utilizados em maior ou menor escala na implantodontia, todavia, polímeros, metais e cerâmicas, parecem oferecer uma maior variedade de propriedades mecânicas, físicas e químicas, podendo estas serem desenvolvidas e aplicadas, para atender aos requisitos desejados para uma reabilitação duradoura. De acordo com Lima et al. (2008), o material selecionado para aplicação clínica deveria: existir em quantidades ilimitadas, proporcionar osteogênese imediata para rápida consolidação, não induzir reações adversas ao hospedeiro, facilitar a revascularização precoce diminuindo o risco de infecção, estimular a osteoindução no sítio receptor, suportar a demanda fisiológica, não impedir movimentação ortodôntica, propiciar suporte e estabilidade periodontal na presença de mobilidade dentária, proporcionar estrutura para a osteocondução, e ser completamente substituído por osso do hospedeiro. Nos defeitos periodontais, o material de enxerto ideal deveria ainda induzir a cementogênese para ancorar o novo ligamento periodontal. O biomaterial que apresentar as propriedades de osteoindução e osteocondução pode ser considerado o material ideal, pois a combinação dessas propriedades leva a uma formação óssea intramembranosa, típica dos ossos que compõem o crânio. Os biomateriais devem ser também biocompatíveis, apresentar condutividade e/ou indução cicatricial, garantir homeostasia tecidual, ter completa antigenicidade, constituir um arcabouço do esqueleto tecidual e ser substituídos por osso neoformado (SOUZA et al., 2010). Em relação à absorção ou não pelo organismo, os biomateriais utilizados em Implantodontia podem ser classificados em absorvíveis (aqueles que são absorvidos pelo organismo, em períodos variáveis, sendo substituídos por tecido ósseo) ou não

24 24 absorvíveis (permanecem intactos, não sofrendo degradação ou absorção). No que diz respeito à função a ser desenvolvida no paciente, podem ser classificados como barreiras mecânicas e substitutos ósseos (SOUZA et al., 2010) Barreiras mecânicas A cicatrização do tecido ósseo injuriado geralmente leva à formação de um tecido que difere da morfologia ou função do tecido original, em um processo denominado reparo. Regeneração tecidual é um termo empregado para descrever a cicatrização onde existe completa restauração da morfologia e função dos tecidos. Portanto, a cicatrização do tecido ósseo pode ocorrer de duas formas: por meio do reparo ou da regeneração (TENCATE, 1994). A ausência de altura óssea necessária para a colocação do implante que melhor se adapte ao caso da reabilitação, bem como a espessura óssea insuficiente podem ser readequadas com técnicas de regeneração tecidual guiada (RTG), enxertos ósseos particulados ou em bloco, autógenos (do próprio paciente) ou de Banco de osso, utilização de biomateriais ou distração osteogênica. A regeneração óssea guiada é utilizada em pequenas reconstruções localizadas ou ao redor dos implantes, simultaneamente à colocação dos implantes, com osso particulado do próprio paciente ou biomateriais e membranas (SANADA et al. 2005). Segundo Souza et al. (2010), o princípio básico da regeneração tecidual guiada (RTG) foi desenvolvido com o objetivo de criar novo aparato de inserção nos vários tipos de lesões periodontais. Uma vez documentada a possibilidade de exclusão de células indesejáveis da ferida cirúrgica através da interposição de membranas como barreiras, favorecendo a proliferação de células específicas e assim alcançando regeneração tecidual, tal principio tornou-se aceito como forma de tratamento. A aplicação de uma barreira em forma de membrana em defeitos ósseos atuaria por meio de osteopromoção, isto é, além de manter a concentração dos fatores estimulantes da osteogênese, protegeria fisicamente a área do defeito contra

25 25 a invasão por tecidos moles circundantes altamente proliferantes, prevenindo a inibição celular heterotópica, e delimitando a osteogênese no contorno ósseo desejado. A membrana deve ser constituída de um material biocompatível, isto é, a interação entre esse material e os tecidos vizinhos não deve causar reações adversas ao resultado cicatricial intencionado, ou inclusive à saúde geral do paciente. Somando-se a isto, deve ser seletivamente oclusiva, permitindo as trocas gasosas e de fluidos, mas impedindo a invasão de células do tecido conjuntivo fibroso para o interior da área a ser regenerada e ainda garantindo certa proteção contra uma possível invasão bacteriana. A membrana deve também sofrer uma iintegração tecidual, aderindo aos tecidos vizinhos de forma a estabilizar a ferida cirúrgica e selando a superfície de contato osso/material com o intuito de prevenir a migração de tecido conjuntivo fibroso e epitelial. Deve ser ainda de fácil manuseio clínico, não exigindo manipulação dispendiosa durante a etapa transcirúrgica, além de apresentar bom comportamento no período pós-operatório. Finalmente, outra característica de extrema importância refere-se à necessidade de criação de espaço suficiente para que a regeneração óssea ocorra, ou seja, a membrana deve apresentar resistência suficiente para manter o volume geométrico necessário para a formação óssea requerida (SOUZA et al., 2010) Substitutos ósseos A utilização de substitutos ósseos sob as membranas tem o intuito de manter o espaço sobre elas, evitando o colapso das barreiras para o interior dos defeitos, o que poderia impedir uma completa regeneração óssea. Substitutos ósseos também podem agir como um arcabouço favorecendo a angiogênese e a migração celular, além disso, podem atuar como carreadores de fatores de crescimento ósseo. Atualmente, o estudo dos substitutos ósseos permite considerar como material ideal aquele que mantém a estabilidade mecânica e o volume durante a cicatrização inicial, e subsequentemente é reabsorvido por completo e substituído por novo osso

26 26 por meio da atividade osteoclástica, que é seguida pela deposição de matriz mediada pelos osteoblastos e subseqüente mineralização (SOUZA et al., 2010). 3.4 BIOMATERIAIS NA INSTALAÇÃO DE IMPLANTES OSSEOINTEGRADOS Segundo Agostini e Pilatti (2000), os enxertos de biomateriais (autógenos, alógenos, xenógenos ou aloplásticos) vêm sendo utilizados no tratamento de defeitos ósseos decorrentes da doença periodontal. Dentre eles, o osso autógeno mostra superioridade por sua capacidade osteoindutora. No entanto, pela maior dificuldade em sua obtenção, outros materiais como o FDBA e DFDBA surgiram com esta finalidade. Os sitios enxertados podem resultar em uma maior redução na profundidade de sondagem, ganho de inserção e preenchimento do defeito do que sitios tratados de maneira convencional. Apesar de se detectar diferenças clínicas significantes entre o enxerto alógeno (FDBA e DFDBA) e a hidroxiapatita (um material aloplástico), os enxertos alógenos mostram resultados histológicos superiores quanto à regeneração, uma vez que a PHA leva, ao contrário, a formação de epitélio juncional longo. A associação de enxertos com a regeneração tecidual guiada (RTG) ainda não mostra nítidas vantagens em comparação a RTG isoladamente. Os autores concluíram em seu estudo que o uso de enxertos de biomateriais no tratamento de defeitos ósseos periodontais pode levar a resultados superiores, quando comparado a sítios tratados convencionalmente, principalmente em defeitos com maior número de paredes ósseas circundantes (defeitos contidos); enxertos autógenos apresentam-se com superiores propriedades osteoindutivas, porém, devido a reduzida área doadora disponível na cavidade bucal e ao fato de necessitar de um sitio cirúrgico adicional, encontra limitações no seu uso em relação aos enxertos alógenos, principalmente os enxertos de osso alógeno desmineralizado, congelado e desidratado (DFDBA); enxertos aloplásticos com hidroxiapatita porosa (PHA) têm sua utilização reduzida em periodontia, por apresentar resultados histológicos inferiores a outros biomateriais, promovendo, na maioria das vezes, a formação de epitélio juncional longo e não regeneração

27 27 periodontal, por sua propriedade osteocondutora, e não osteoindutora. Ainda que os enxertos ósseos autógenos sejam os materiais de escolha para reconstruções de grandes defeitos ósseos, problemas como morbidade do sítio doador, aumento do tempo e complexidade cirúrgica, dificuldade de refinamento do enxerto ósseo e possibilidade de reabsorção têm levado ao desenvolvimento de materiais que substituam as qualidades do osso autógeno. (COULDWELL et al., 1994). Segundo Fonseca e Walker (1997), o enxerto autógeno constitui o melhor tratamento clínico e biológico, tendo como desvantagem a necessidade de cirurgia no leito doador, aumentando a morbidade do ato cirúrgico. Assim, o uso de osso homógeno e heterógeno, juntamente com os implantes sintéticos, facilita e simplifica o procedimento, eliminando um segundo ato cirúrgico. Turrer e Cruz (2001) salientaram que as anormalidades dentofaciais congênitas ou adquiridas exigem muitas vezes procedimentos cirúrgicos severos até se obter um resultado estético e funcional satisfatório e melhoria psicológica. Em alguns casos, quando a osteotomia e/ou a utilização de enxertos ósseos não são suficientes, materiais aloplásticos se tomam ferramentas importantes. Os autores avaliaram a eficácia de implantes de polietileno poroso como coadjuvantes para o tratamento das deformidades do complexo dentofacial e concluíram que estes implantes são uma excelente escolha para o tratamento cirúrgico das deformidades dentofaciais devido à biocompatibilidade e maleabilidade deste material, disponível em diversas formas e fácil de adaptar-se ao esqueleto facial. Os autores relataram, também, que implantes de polietileno poroso, feitos de um material registrado como Medpor, pode ser útil para o tratamento destes pacientes. Eles prometem excelente osteointegração e permitem migração de fibroblastos para a estrutura microporosa. A maleabilidade e a disponibilidade desses implantes em várias formas e tamanhos os toma um material ideal para o tratamento da deformidade dentofacial. Carvalho et al. (2003) revisaram a literatura e apresentaram a evolução do tratamento de um paciente que necessitou de enxerto mandibular da região da sínfise no sentido de aumento do platô ósseo vestibular da área posterior mandibular, visando a posterior reabilitação utilizando-se de implantes endósseos. Segundo os autores, as dimensões do suporte ósseo precisam ser compatíveis com o tamanho do implante, porém em casos que existe pouco remanescente ósseo, faz-

28 28 se necessário o preparo do leito receptor através de enxertos com o objetivo de posicionar os implantes em situação que favoreça a estética e mecânica da reabilitação protética. O enxerto do tipo autógeno é o que apresenta melhores resultados para a reconstrução de rebordos maxilares e mandibulares por apresentar características idênticas às do osso perdido, apresentando propriedades osseocondutivas e osseoindutivas e minimizando a quantidade de resposta antigênica. A sínfise mandibular apresenta como vantagens, o fácil acesso, tempo operatório reduzido, baixo grau de morbidade e maior quantidade de osso disponível das regiões intra-bucais, além da sua excelência em qualidade. Como limitações desta área, temos a proximidade com o nervo mentoniano e com o ápice dos dentes anteriores. Para Potter e Ellis (2004), a vantagem do enxerto autógeno é a compatibilidade biológica tecidual, porém com o tempo, há certa absorção do enxerto e consequente perda de resultado. A desvantagem está relacionada a áreas doadoras de enxerto e aumento da morbidade do ato cirúrgico (maior tempo de cirurgia e exposição de outro campo operatório). Apesar de técnicas descritas com o uso de enxertos autógenos como suporte de osteotomias para minimizar o efeito de absorção do mesmo, a questão da área doadora e quantidade de tecido disponível ainda permanece como desvantagem desta técnica. De acordo com Zorzetto et al., (2005), o material ideal para a reconstrução do assoalho orbital deve ser de fácil obtenção, disponível em quantidade suficiente, ajustar-se com a anatomia regional, sendo capaz de resistir à infecção e reabsorção e, devendo ser rígido o suficiente para resistir às forças compressivas. Deve ainda ser biocompatível, não carcinogênico, facilmente mantido em posição e livre de qualquer potencial para transmissão de doença. O enxerto autógeno tem a vantagem de unir-se com o osso adjacente. Os materiais aloplásticos são populares devido à sua disponibilidade sem uma operação adicional e sua facilidade de uso como o metilmetacrilato, o teflon, a hidroxiapatita, a malha de fibra sintética e o polietileno poroso. O uso do material aloplástico é limitado por não fornecer estabilidade adequada em alguns dos materiais, como também por algumas das características dos materiais. As vantagens são o material ser inerte, a sua flexibilidade e força para resistir á deformidade, e a resistência à reabsorção. Porém, pode levar a complicações, como quadros de infecção e inflamação, extrusão ou

29 29 migração do implante quando mal fixado, diplopia residual, abscesso dental, ou infecção do seio maxilar. A reconstrução do assoalho com placa metálica é uma opção que tem a vantagem de colocar o assoalho na posição ideal, além de estar solidamente estabilizado por fixação no rebordo orbital. Segundo Cosmo et al. (2007), o procedimento de enxerto ósseo em seio maxilar tem sido descrito desde a década de 70 com bons resultados, no entanto, faz-se a necessidade de uma segunda área cirúrgica para obtenção de osso autógeno, o que provoca maior desconforto, aumento do tempo cirúrgico e maior grau de morbidade dos pacientes. Devido ao pouco volume ósseo das áreas doadoras autógenas intrabucais e a morbidade pós-operatória relacionada aos enxertos autógenos, métodos alternativos usando osso alógeno fresco congelado, obtidos de banco de ossos, vêm a representar um suprimento adequado, rápido, seguro e com menor morbidade em reconstruções maxilomandibulares para reabilitações com implantes. Com base nestas considerações, os autores realizaram um trabalho com intuito de apresentar um caso clínico de utilização de osso humano fresco congelado proveniente de banco de tecidos em enxerto ósseo em seio maxilar. O osso alógeno fresco congelado, diferente do osso liofilizado, não é desidratado durante seu processamento, o que mantém as características físicas e mecânicas do enxerto, tomando-o semelhante ao osso autógeno. Dessa maneira, o material pode ser utilizado na forma de blocos, o que não ocorre com o enxerto liofilizado, que, após desidratação, toma-se frágil, portanto, somente pode ser utilizado na forma de partículas. Após seis meses, o enxerto se apresentou integrado, denso e foram instalados três implantes no local. A avaliação histológica demonstrou sinais de osso maduro, remodelado e vital, o que demonstrou que pode ser uma alternativa ao osso autógeno. Os autores ressaltaram que bancos de ossos estão disponíveis para fornecer tecidos adquiridos através de fontes pós-mortem ou de doadores vivos. Com critérios apropriados de seleção do doador e adequadas técnicas de processamento, esses tecidos podem ser considerados eficientes e seguros. Costa e Trevisan Jr (2007) relataram um caso clínico onde mostram a utilização do osso homógeno (do Banco de Ossos do Hospital de Clínicas de Curitiba) como uma alternativa nos casos de falta de altura em região posterior de maxila, oferecendo desta maneira um menor grau de morbidade aos pacientes no

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