UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE CURSO DE ODONTOLOGIA ENXERTOS AUTÓGENOS E BIO-OSS : REVISÃO DE LITERATURA

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE CURSO DE ODONTOLOGIA ENXERTOS AUTÓGENOS E BIO-OSS : REVISÃO DE LITERATURA TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO Bruna Angélica Cossetin Mattioni Rafael Pires Duarte Santa Maria, RS, Brasil 2015

2 ENXERTOS AUTÓGENOS E BIO-OSS : REVISÃO DE LITERATRA Por Bruna Angélica Cossetin Mattioni Rafael Pires Duarte Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à graduação em Odontologia da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM, RS), como requisito obrigatório para obtenção do grau de Cirurgião-Dentista. Orientador: Prof. Dr. Jorge Abel Flores Santa Maria, RS, Brasil 2015

3 Universidade Federal de Santa Maria Centro de Ciências da Saúde Curso de Odontologia A comissão examinadora, abaixo assinada, aprova o Trabalho de Conclusão de Curso. ENXERTOS AUTÓGENOS E BIO-OSS : REVISÃO DE LITERATURA Elaborado por Bruna Angélica Cossetin Mattioni Rafael Pires Duarte Como requisito obrigatório para obtenção de grau de Cirurgião-Dentista COMISSÃO EXAMINADORA Jorge Abel Flores, Dr. (UFSM) - Orientador Alexsandra da Silva Botezeli Stolz, Dra. (UFSM) Felipe W. Flores, Me. (UNINGÁ) Santa Maria, 26 de Junho de 2015

4 AGRADECIMENTOS A Deus, que propiciou todas as conjunturas existentes para que se tornassem viáveis as realizações de nossos sonhos como acadêmicos e futuros profissionais. Agradecemos imensamente aos nossos pais, pela confiança depositada, incentivo incondicional e pelo investimento nos nossos estudos, fundamentais para a nossa conquista. Aos nossos irmãos, que nos momentos de ausência dedicados ao estudo, sempre fizeram entender que о futuro é feito а partir da constante dedicação no presente. A Universidade Federal de Santa Maria que, através do curso de Odontologia, nos propiciou um ensino de qualidade indispensável para nosso sucesso profissional. Ao professor Dr. Jorge Abel Flores, pela orientação fornecida e aos conhecimentos repassados, imprescindíveis para a nossa formação acadêmica e realização deste trabalho. E aos demais mestres, por proporcionarem conhecimento não apenas racional, mas também а manifestação do caráter е afetividade da educação no processo de formação acadêmica.

5 SUMÁRIO 1- RESUMO 6 2- ABSTRACT 6 3- INTRODUÇÃO 7 4- REVISÃO DE LITERATURA 9 5- DISCUSSÃO CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 15

6 6 Universidade Federal de Santa Maria Trabalho de Conclusão de Curso Curso de Odontologia ENXERTOS AUTÓGENOS E BIO-OSS : REVISÃO DE LITERATURA AUTORES: BRUNA ANGÉLICA COSSETIN MATTIONI RAFAEL PIRES DUARTE ORIENTADOR: JORGE ABEL FLORES Data e Local da Defesa: Santa Maria, 26 de junho de RESUMO Este estudo tem como objetivo realizar uma revisão de literatura referente ao osso xenógeno (Bio-Oss ) como enxerto, demonstrando suas características, compatibilidade, sua permanência no local do enxerto, suas limitações de uso, formas de aplicação clínica, demonstrando assim as vantagens e desvantagens entre este tipo de enxerto e o enxerto autógeno. Palavras-chave: Enxerto ósseo. Xenoenxerto. Biomateriais. Osteogênese. ABSTRACT The aim of this study was to do a revision of the literature on xenogenous (Bio- Oss ) bone, showing the characteristics, patterns and processes of bone regeneration, its maintenance in the grafted site, applications, demonstrating the advantages and disadvantages between this type of graft and the autogenous graft. Key-words: Bone Graft, Xenograft, Biomaterials, Osteogenesis.

7 7 INTRODUÇÃO De acordo com a literatura, o tecido ósseo é um dos tecidos que mais se remodela. Tecido este, conjuntivo especializado, vascularizado e dinâmico, que se modifica ao longo de toda a vida do indivíduo¹, ². Quando lesado, possui uma capacidade única de regeneração e reparação sem a presença de cicatrizes, mas em algumas situações dependendo do tamanho do defeito causado, o tecido ósseo não se regenera por completo 3. O osso sendo resistente e rígido representa o principal elemento de sustentação do corpo. É um tecido altamente mineralizado, que além das suas propriedades mecânicas, apresenta alta capacidade de regeneração espontânea. Assim, fraturas ou defeitos ósseos são reparados com a produção de novo osso com a mesma autoorganização da estrutura original 3. Mesmo nos traumas mais comuns, como a exodontia dentária, ocorre uma perda de osso alveolar em decorrência da atrofia do rebordo edêntulo. Em muitas circunstâncias esse é um fator limitante à reabilitação com implantes dentários, em função do volume ósseo insuficiente para sua execução, podendo ser indicado a utilização de enxertos 4,5. Durante os primeiros 2 a 3 anos após a extração do elemento dentário, o osso reabsorve em média de 40 a 60% do seu volume original, podendo chegar a números mais elevados com o uso de próteses mucossuportadas e na presença de padrões oclusais desequilibrados 6. A falta de osso nos rebordos alveolares tem sido um dos grandes desafios na recuperação estético-funcional em pacientes que tenham sofrido traumatismos dentoalveolares, extrações dentárias, ausência dentária congênita, patologias que envolvam maxila e mandíbula, além de infecções 7. A perda óssea pode ocorrer também por doença periodontal, cirurgias traumáticas, ou até mesmo por razões fisiológicas devido à falta de função do rebordo ou carga protética inadequada 8. Na área médico-odontológica têm sido realizadas pesquisas a procura de substâncias naturais ou sintéticas que possam substituir tecidos corpóreos perdidos. Na área de cirurgia e traumatologia bucomaxilofacial, o osso é o tecido mais comumente requerido nas cirurgias pré-protéticas, no tratamento de defeitos congênitos e

8 8 deformidades dentofaciais, a fim de promover união de fraturas em locais de osteotomias e para prevenir colapso de segmentos ósseos dentro de defeitos iatrogênicos, contribuindo para a função e a estética 9,10. Os enxertos ósseos podem ser classificados quanto ao tipo em cortical, esponjoso ou cortico-esponjoso; quanto à composição em orgânico ou inorgânico; e quanto à origem em autógeno, homógeno (aloenxerto), xenógeno (heterólogo) ou aloplástico 11. O enxerto é considerado autógeno quando obtido de áreas doadoras do próprio indivíduo; homógeno quando obtidos de indivíduos da mesma espécie, em banco de ossos humanos; xenógeno quando obtidos de indivíduos de espécies diferentes do receptor, como os materiais de origem bovina; e os materiais aloplásticos podem ser de natureza cerâmica, metálica ou polimérica 12,13,14,15. Dentre os materiais biológicos, os enxertos de origem autógena são os que apresentam melhor previsibilidade por possuírem propriedades osteogênica, osteocondutora e osteoindutoras. Contudo, nem sempre o mesmo é passível de utilização, em função de diferentes variáveis, como a extensão da área que necessita ser reparada 16. Com a finalidade de superar tais limitações e associado ao grande desenvolvimento cientifico e tecnológico, surgiram os biomaterias como alternativa ao uso de enxertos autógenos 17. Em geral, os biomateriais não devem induzir uma resposta negativa do tecido hospedeiro e, para tanto, devem se assemelhar quimicamente ao mesmo. Essa característica é definida como biocompatibilidade. A evolução dos biomateriais para enxertia e das técnicas para sua utilização têm estimulado o desenvolvimento de produtos, além do aperfeiçoamento dos materiais já disponíveis no mercado 17. O objetivo deste trabalho é apresentar, através de uma revisão de literatura, aspectos relevantes da hidroxiapatita de origem bovina, o Bio-Oss (Geistlich Pharma AG, Wolhusen, Suíça) como aplicações, indicações e limitações, comparadas aos enxertos autógenos.

9 9 REVISÃO DE LITERATURA O enxerto autógeno compõe-se de tecidos do próprio indivíduo. É tido como padrão ouro para enxertia devido ao seu potencial de integração ao sítio receptor com mecanismos de formação óssea de osteogênese, osteoindução e osteocondução, apresentando melhores resultados para o processo de morfogênese óssea, tais como rápida revascularização, ausência de reação imunológica e alta osteogenicidade 18. As propriedades osteogênicas referem-se a materiais orgânicos capazes de estimular a formação de osso diretamente a partir de osteoblastos. As osteoindutoras são aquelas capazes de induzir a diferenciação de células mesenquimais indiferenciadas em osteoblastos, aumentando a formação óssea no local ou mesmo estimulando a formação de osso em um sítio heterotópico 19,20. E os materiais osteocondutores (geralmente inorgânicos) permitem a aposição de um novo tecido ósseo na sua superfície, requerendo a presença de tecido ósseo pré-existente como fonte de células osteoprogenitoras 21. A previsibilidade é o principal fator na eleição do enxerto autógeno para reconstrução óssea, já que é o único que fornece ao leito receptor células com capacidade de neoformação óssea, fatores de crescimento e um arcabouço ósseo semelhante ao leito receptor 22. A escolha do sítio doador deverá levar em consideração a qualidade e a quantidade necessária de enxerto ósseo para cada procedimento cirúrgico. Há também que considerar o grau de dificuldade no acesso e morbidade 23. Os enxertos autógenos podem ser obtidos de diferentes regiões do corpo, sendo a crista do osso ilíaco (enxertos ósseos cortico-esponjoso), a calota craniana, a tíbia, as costelas e a mandíbula (especialmente para enxertos de menores proporções) as áreas doadoras de eleição 23. A enxertia óssea autógena a partir de sítios doadores intrabucais apresenta boa incorporação e pouca reabsorção, mantendo assim o volume ósseo enxertado 24. A cavidade bucal destaca como sítios doadores o mento, o ramo mandibular, o túber 25, o processo coronóide, o zigoma e o tórus 24. Esses sítios apresentam vantagem em relação aos sítios extraorais, pois permitem melhor acesso cirúrgico, ausência de cicatriz cutânea, redução de tempo cirúrgico, realização sob anestesia local, diminuição da

10 10 morbidade pós-operatória 26, menor custo financeiro, realização da técnica em consultório dentário, técnica melhor aceita por pacientes e volume ósseo mantido de forma previsível com reabsorção mínima 27. A desvantagem da área intrabucal é a quantidade limitada de tecido doador e a exposição de outro sítio cirúrgico 28. Quando comparado aos enxertos ósseos xenógenos, os enxertos autógenos tem como suas principais vantagens a relativa resistência à infecção, incorporação pelo hospedeiro não ocorrendo reação de corpo estranho 29, mantém a capacidade osteogênica e osteoindutiva, uma vez que se constitui de substância trabecular com medula óssea viável. Isso faz com que o processo de revascularização e integração ao sítio receptor ocorram de forma mais acelerada. Seu potencial angiogênico, a partir do osso nativo circundante, revitaliza partes do enxerto e das células que irão participar, subsequentemente, no metabolismo local, ou seja, reabsorção osteoclástica e remodelamento funcional orientado por osteoblastos 30. Os enxertos autógenos apresentam algumas desvantagens, pois uma porção óssea saudável deve ser danificada para a obtenção do enxerto, podendo ocasionar dor local, infecção e aumento do tempo cirúrgico, agregando ao procedimento uma maior morbidade. Além disso, a quantidade de osso é limitada, sendo muitas vezes insuficiente 15. Como uma alternativa aos enxertos autógenos, podemos utilizar os biometarias de origem bovina, uma vez que proporcionam ao paciente e ao cirurgião certa comodidade, pois facilitam o ato operatório já que restringem o procedimento apenas ao leito receptor, sem lesão tecidual em áreas doadoras, e não limitam a quantidade de tecido para implantação 31. Os biomateriais podem ser definidos como uma substância ou combinação de duas ou mais substâncias, de natureza sintética ou natural, que são utilizados para melhorar, aumentar ou substituir parcial ou integralmente tecidos e órgãos 32. Devem ser caracterizados considerando algumas propriedades, como: composição química, morfologia, cristalinidade, área superficial específica e expectativa de degradação. Baseado nas propriedades acima descritas, o enxerto deve demonstrar: biocompatibilidade, osteocondutividade, área superficial suficiente, a fim de permitir uma adequada revascularização para o sítio ósseo do hospedeiro, alta

11 11 porosidade, para ser completamente incorporado ao novo osso e moderada reabsorção, permitindo ao longo do tempo a remodelação óssea 32. Os biomateriais de origem bovina são usados como substitutos ósseos e têm sido estudados desde a década de 60. Sua resistência biomecânica é similar a do osso humano e tratamentos adequados para a sua obtenção podem evitar respostas imunológicas ou inflamatórias adversas 33. O Bio-Oss é uma hidroxiapatita inorgânica de origem óssea bovina que apresenta cristalinidade e composição química semelhante ao osso mineral natural e devido as suas propriedades osteocondutoras, atua como um arcabouço permitindo a neoformação de capilares, de tecido perivascular e migração de células oriundas do leito receptor. É biocompatível e não induz resposta imune local ou sistêmica 34. O procedimento para produção do Bio-Oss consiste na completa eliminação das proteínas do osso bovino realizada por um processo de esterilização física e por procedimentos químicos. De acordo com o fabricante, esse material é uma matriz óssea mineral porosa, natural e não antigênica. Encontra-se disponível em blocos e também em grânulos cortical ou esponjoso. É indicado para o tratamento de aumento ou reconstrução do rebordo alveolar, preenchimento de defeitos intra-ósseos e de alvéolos dentários, visando preservação do rebordo alveolar, elevação do seio maxilar, preenchimento de defeitos periodontais associados à regeneração óssea guiada e preenchimento de defeitos periimplantares 35. Os enxertos xenógenos de origem bovina podem ser usados quando o suprimento de osso autógeno é limitado. Não apresentam os elementos necessários para a osteogênese e são somente osteocondutivos, são sintéticos e a maior parte de seus componentes orgânicos são removidos no processo de fabricação. Em procedimentos de enxerto ósseo podem manter o espaço disponível, evitando o crescimento tecidual e o colapso da barreira; aumentar a osteocondução, permitindo o crescimento de células osteogênicas a partir de superfícies ósseas existentes no material enxertado, estimulando osteoblastos a formarem novo osso, pela formação de um arcabouço poroso; evitar contração da ferida pela estabilização do coágulo subsequente da matriz provisória 36,37,38.

12 12 O Bio-Oss, avaliado em estudos clínicos, apresenta estrutura semelhante ao osso medular humano, tanto em sua morfologia estrutural quanto em sua composição mineral. Possui uma estrutura constituída por uma superfície ultraporosa e um sistema de poros interconectados, que funciona como uma microesponja, proporcionando a entrada de células sanguíneas, osteoblastos, osteoclastos e proteínas em suas partículas, o que permite, dessa forma, a osseointegração eficaz de suas partículas 38. Foi descrito que em enxertos com Bio-Oss puro, o crescimento ósseo acontece devido às células osteogênicas das superfícies ósseas existentes das partículas do enxerto. Isso leva à formação de osso reticulado entre as partículas enxertadas, conectando-as em uma massa de tecido mineralizado. Quando osso autógeno é misturado com Bio-Oss, as partículas ósseas humanas funcionam como uma fonte de células ósseas, proporcionando mais células osteogênicas, acelerando assim, a formação de novo osso. Dessa maneira, formação óssea é mais rápida em um enxerto de mistura de osso autógeno com Bio-Oss do que com Bio-Oss somente, que parece evitar perda óssea e aumentar a formação de novo osso 37. Em outro estudo, observou-se que partículas de Bio-Oss foram incorporadas pelo novo osso formado, tanto em grupo tratado somente com Bio-Oss quanto no tratado com mistura de Bio-Oss e osso autógeno 39. Partículas de Bio-Oss foram encontradas em íntimo contato com osso neoformado, caracterizando suas propriedades osteocondutivas 36. DISCUSSÃO O material de enxerto ideal deve obedecer aos seguintes requisitos: 1) fornecimento ilimitado sem comprometer a área doadora; 2)promover a osteogênese; 3) não apresentar resposta imunológica do hospedeiro; 4) revascularizar rapidamente; 5) estimular a osteoindução; 6) promover a osteocondução; 7) ser substituído completamente por osso em quantidade e qualidade semelhante ao do hospedeiro 40. Devem também apresentar a capacidade de induzir diferenciação de células locais para formação de células ósseas e ao mesmo tempo prover a gradual reabsorção, condução estrutural para a formação de novo osso. Adicionalmente o material deve agir

13 13 como uma barreira mecânica para impedir o crescimento de tecido fibroso ou interposição muscular no defeito ósseo 40. O osso autógeno é eleito como o principal material na reconstrução óssea, uma vez que é o único a apresentar as três características fundamentais para o reparo ósseo e manutenção de enxertos: osteocondução, osteoindução e osteogênese, sendo esta última exclusiva deste material. Porém, o uso do osso autógeno possui algumas desvantagens. Trata-se de um segundo sítio cirúrgico e sua remoção promove um aumento na morbidade pós-operatória. Devido a quantidade óssea limitada nas áreas doadoras intrabucais, para determinadas reconstruções, uma abordagem extraoral pode ser necessária 41. Os enxertos ósseos xenógenos tem se mostrado como uma alternativa ao uso do osso autógeno na reconstrução óssea de maxilares. Apresentam vantagens como maior disponibilidade de material de enxertia, menor tempo cirúrgico, menor sangramento e anestesia. As complicações apresentadas na remoção do osso autógeno, principalmente nos sítios doadores extraorais, tais como grande exposição cirúrgica, equipe multidisciplinar e ambiente hospitalar, altos custos, pós-operatórios prolongados e sensibilidade nas áreas doadoras por períodos prolongados, estão ausentes quando a opção pelo uso de enxerto xenógeno é realizada pelo profissional e paciente 41. O processo de escolha do tipo de enxerto a ser utilizado deve levar em consideração fatores como morbidade do paciente, risco de infecção, necessidade de hospitalização e custos 36. Uma segunda intervenção cirúrgica na área doadora é desconfortável e por isso é preferível o uso de substitutos ósseos 38. Existem duas principais vantagens em usarmos enxertos xenógenos, independente se isolados ou misturados com osso de origem autógena. A coleta de osso autógeno em outro sítio cirúrgico pode ser completamente evitada ou, pelo menos limitada, e consequentemente reduzir a dor e o desconforto do paciente 38. Muitos experimentos clínicos e estudos indicam que o Bio-Oss pode ser incorporado ao tecido ósseo e que íntimo contato será estabelecido entre o material enxertado e o osso neoformado, o que caracteriza seu potencial osteocondutor 42. Há estudos relatando que mais de 55% do osso autógeno enxertado reabsorve durante os 6 primeiros meses. Por outro lado, o Bio-Oss praticamente não sofreu

14 14 reabsorção e apresentou uma medida média de aproximadamente 15% de perda após 90 e 180 dias. Porém, como tem um período de reabsorção relativamente longo, partículas de enxerto bovino ainda estão presentes após quatro anos em humanos 37. Pesquisas sobre o comportamento do Bio-Oss em alvéolos humanos observaram um consistente padrão de neoformação óssea, reabsorção de parte do material, mostrando uma intensa interação deste material com o tecido ósseo, considerando este material biocompatível, biodegradável e com propriedade osteocondutora, características essas desejáveis para um biomaterial de enxerto 43. CONCLUSÃO Apesar de não termos um material de enxerto dito ideal, inúmeras pesquisas vêm sendo realizadas e muitos avanços já foram feitos nos últimos anos. Embora o enxerto ósseo autógeno se mostre um excelente substituto ósseo, seu uso limita-se a alguns casos, visto que apresenta inconvenientes, como quantidade limitada, necessidade de outro sítio cirúrgico, entre outros já citados. Dessa forma o Bio-Oss tem se mostrado como uma alternativa viável, visto que assemelha-se ao osso natural, facilita o ato operatório e supera as limitações impostas pelos autógenos. Além disso, há vários estudos comprovando a sua aplicação e resultados.

15 15 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. DAVIES J. Understanding peri-implant endosseous healing. J Dent Educ. 2003; 67(8): JUNQUEIRA LC, CARNEIRO J. Tecido ósseo. In: Histologia básica. 8.ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan; Cap.5, p LUDWING SC, KOWALSKI JM, BODEN SD. Osteoinductive bone graft substitutes. Eur Spine J. 2000; 9(1): CARVALHO PSP, VASCONCELLOS LW, PI J. Influence of bed preparation on the incorporation of autogenous bone grafts: a study in dogs. Int J Oral Maxillofac Impl. 2000; 15(4): MECALL RA, ROSENFELD AL. The influence of residual ridge resorption patterns on implant fixture placement and tooth position. Int J Period Restor Dent. 1991; 11(1): STEIGMANN, M. A Bovine-Bone Mineral Block for the Treatment of Severe Ridge Deficiencies in the Anterior Region: A Clinical Report. Int J Oral Maxillofacial Implant.2008;23(1): TOLEDO FILHO JL, MARZOLA C, SANCHEZ MPR. The bone implants and the biomaterials and the osseointegrated implants. Rev Bras Cir Implant. 2001; 8: MENDES VC. Influência da matriz de esmalte dentário (Emdogain ) sobre o processo de reparo alveolar: análise histológica e histométrica em ratos [dissertação]. Araçatuba: Universidade Estadual Paulista; BOYNE PJ. Transplantes teciduais. In: Kruger GO. Cirurgia bucal e maxilo-facial. 5.ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan; HISLOP WS, FINLAY PM, MOOS KF. A preliminary study into the uses of anorganic bone in oral and maxillofacial surgery. Br J Oral Maxillofac Surg. 1993; 31: CRENSHAW AH. Técnicas cirúrgicas. In: CRENSHAW AH. Cirurgia ortopédica de Campbell. São Paulo: Manole, p BECKER TS, BURGESS SM, AMSTERDAM AH, ALLENDE ML, AND HOPKINS N. Not really finished is crucial for development of the zebrafish outer retina and encodes a transcription factor highly homologous to human Nuclear

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