UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ. Ivone Adelina Cavalca O PAPEL DA PROTEÍNA ÓSSEA MORFOGENÉTICA (BMP) NA REPARAÇÃO DO TECIDO ÓSSEO

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1 UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ Ivone Adelina Cavalca O PAPEL DA PROTEÍNA ÓSSEA MORFOGENÉTICA (BMP) NA REPARAÇÃO DO TECIDO ÓSSEO CURITIBA 2011

2 Ivone Adelina Cavalca O PAPEL DA PROTEÍNA ÓSSEA MORFOGENÉTICA (BMP) NA REPARAÇÃO DO TECIDO ÓSSEO Trabalho de Conclusão de Curso apresentada ao Curso de Especialização em Implantodontia da Faculdade de Ciências Biológicas e de Saúde da Universidade Tuiuti do Paraná, como requisito parcial para à obtenção do título de Especialista. Orientador: Dra. Renata Ribas Costa CURITIBA 2011

3 TERMO DE APROVAÇÃO Ivone Adelina Cavalca Esse Trabalho foi julgado e aprovado para a obtenção do título de Especialista em Implantodontia do Curso de Pós-Graduação em Implantodontia da Universidade Tuiuti do Paraná. Curitiba, de de Curso de Especialização em Implantodontia Universidade Tuiuti do Paraná Orientadora: Prof. Dra. Renata Ribas Costa Universidade Tuiuti do Paraná/ Vice- coordenadora Prof. Dr. Luis Carlos do Carmo Filho Prof. Dr. Marcos R. Pupo B. da Silva

4 Dedico este trabalho aos meus pais Adelina e João(in memmorian) pelo amor e carinho que dispensaram ao longo de minha vida. Com carinho às minhas irmãs que sempre me apoiaram e souberam compreender os percalços até aqui decorridos.

5 Agradeço em especial a minha orientadora Prof. Dra. Renata Ribas Costa pela paciência e o tempo precioso que dispensou para a orientação desse trabalho. Agradeço aos amigos que comigo partilharam e conviveram ao longo de todo esse tempo, pelo apoio e socorro nos momentos necessários.

6 RESUMO Por muitos anos tem-se investigado sobre o papel da proteína morfogenética óssea (BMP), uma substância capaz de induzir a formação de osso heterotópico em várias espécies animais. Os recentes avanços no desenvolvimento da biologia, biologia molecular, genética e cicatrização de feridas, tem mostrado que as BMPs não são apenas responsáveis pela indução óssea posfetal (incluindo a remodelação óssea normal, de cura e reparação), mas também são fundamentais durante a embriogênese, não só em relação ao sistema esquelético, mas principalmente na formação da morfogênese e no padrão de outros tecidos e órgãos também. Portanto, BMPs têm o potencial não só de utilidade terapêutica em ortopedia mas, igualmente na odontologia em reconstruções dento alveolares. Palavras-chaves: Proteína morfogenética óssea. Indução. Remodelação óssea. Formação óssea. Implantodia dento alveolar.

7 ABSTRACT For many years, we have investigated the role of bone morphogenetic protein (BMP), a substance capable of inducing heterotopic bone formation in several animal species. Recent advances in the development of biology, molecular biology, genetics and wound healing, have shown that BMPs are not only responsible for bone induction posfetal (including normal bone remodeling, healing and repair), but are also critical during embryogenesis not only in relation to the skeletal system, but mainly in the formation of morphogenesis and pattern of other tissues and organs as well. Therefore, BMPs have the potential not only for therapeutic use in orthopedics, but also in dentistry in dental alveolar reconstruction. Keywords: bone morphogenetic protein. Induction. Bone remodeling. Bone formation. Implantodia dento alveolar.

8 SUMÁRIO 1. Introdução Histórico Conceito Desenvolvimento Modo de Ação Células Ósseas: Definição e Classificação Aplicação das BMPs Características do Material Osteoindutivo BMPs: Técnicas de Utilização em humanos Classificação O Estado da Arte Conclusão REFERÊNCIAS... 52

9 8 1. INTRODUÇÃO Capazes de motivar a formação e o crescimento de ossos e cartilagens, as proteínas morfogenéticas são moléculas pleiotrópicas que são envolvidas na quimiotaxia, mitose e diferenciação de células mesenquimais no tecido ósseo, entretanto as BMPs, precisam de um carreador perfeito para que realize uma osteocondução. Nos diversos artigos pesquisados, observa-se que as BMPs, quando implantadas em tecidos animais, se conectam a receptores que estão nas células osteoinduzidas, passando pelo núcleo da célula receptora agindo de forma a regulamentar a transcrição de genes formando e calcificando ossos, bem como reparando tecido lesionados. Atualmente a proteína óssea morfogenética tem sido utilizada em várias áreas do conhecimento que abrangem a diferenciação celular e como não poderia deixar de ser, a Odontologia, com a fantástica evolução e desenvolvimento principalmente da Implantodontia. Utilizando-se as BMPs para solucionar controvérsias e insucessos, ocasionando maior aprovação em seu uso para a neoformação e reparo de tecido ósseo em grandes perdas ósseas, bem como nos defeitos ocasionados por traumas, doenças e anomalias. Nesse trabalho será traçado o histórico desde os primeiros estudos até a descoberta de Urist sobre as BMPs. Por mais de trinta anos os estudos foram realizados para isolar e refinar a proteína morfogenética do osso (BMP), uma substancia que fosse mostrada para induzir a formação do osso nas várias espécies animais.

10 9 Os avanços recentes no campo da biologia e o crescimento da biologia molecular e genética mostraram que as BMPs são não somente responsáveis pela indução posfetal do osso (incluindo osso normal que remodela e repara as lesões), mas são igualmente críticos durante a embriogênese, não somente com respeito ao sistema esqueletal, mas completamente possível na formação da morfogenética e de testes padrão de outros tecido e órgãos também. Consequentemente, as BMPs tem o potencial para utilidades terapêuticas na reconstrução ortopédica e dento - alveolar. Sabe-se que o enxerto ósseo autógeno da crista ilíaca por muito tempo tem sido padrão ouro para o reparo e reconstrução óssea, porém a remoção do enxerto da crista ilíaca está associada com morbidade do sítio doador, especialmente a dor crônica. As proteínas morfogenéticas ósseas (BMPs) são glicoproteinas solúveis da matriz óssea que induz a diferenciação de células ósteoprogenitoras em células ósteogênicas e tem o papel de atuar como substitutos de enxerto osseo autógeno. As BMPs que podem ser produzidas com tecnologia recombinante é altamente osteoindutora, induzindo a formação óssea e estimulando a diferenciação das células mesenquimais em condroblastos e osteoblastos.

11 10 2. HISTÓRICO Em 1889, Senn notou que o osso descalcificado induzia a consolidação de defeitos ósseos com osseomielite. Na década de 30 Levander observou que o extrato bruto de osso induzia a neoformação óssea quando injetado em tecido muscular. Lacroix formulou a hipótese do papel osseoindutor de alguma substancia presente no tecido ósseo, nomeando-o de osseogenina. Em 1965, Urist implantou uma matriz óssea desmineralizada em tecido de roedores e verificou que este procedimento induziu a formação de osso e de cartilagem. Mesmo não sendo possível indicar com exatidão de quantas moléculas eram compostas o extrato ósseo, identificou como sendo de procedência protéica e chamou de proteína morfogenética óssea. O isolamento e a purificação das moléculas causadoras da formação óssea foi um processo muito difícil por conta da pequena quantidade de proteínas e a sua forte adesão aos componentes orgânicos e inorgânicos da matriz. Segundo RIPAMONTI & REDDI (1994), ao ser extraída e inativada com agentes caotrópicos, a matriz desmineralizada apresenta atividades morfogenéticas restituída acondicionando-se a frações protéicas solubilizadas, e isso certamente confirma que existe proteínas morfogenéticas. Os primeiros questionamentos sobre os processos que determinam a neoformação óssea, em sítios desprovidos de tecidos ósseos, foram baseados na descoberta de Urist. Para ele um fator central seria o responsável pelo feito. Esse fator foi relatado como uma substancia indutora de formação óssea, presente ma matriz óssea. As células indutoras e as células induzidas eram provenientes do

12 11 hospedeiro e estas mesmas células indutoras seriam descendentes de histiócitos e células do tecido conjuntivo perivascular. O termo ósteoindução foi designado para um principio fundamental de regeneração óssea desencadeado pela ação das proteínas ósseas morfogenéticas. Há muita informação em relação aos métodos e procedimentos para a obtenção de resultados positivos na formação óssea, mas pouca informação sobre o que especificamente esta sendo feito com a indução de ossos nos preenchimentos de determinados espaços. Muitas espécies animais foram testadas com implantes de osso desmineralizado e preparados com produtos químicos agentes em relação à temperatura, concentração e tempo. Ao rever as suas próprias observações como a literatura anterior sobre matriz óssea descalcificada, Van de Putte e Urist perceberam que o implante de osso descalcificado em qualquer ácido nítrico ou ethylenediaminetetra- ácido acético (FDTA) geralmente conduzia a resultados negativos e o osso descalcificado em ácido clorídrico levou a resultados positivos. A matriz óssea descalcificada em ácido nítrico produziu uma intensa inflamação com uma rápida reação de desintegração do implante, e não a formação de um novo osso (Van de Putte & Urist 1966), implantes de osso demineralizado em baixas concentrações de FDTA a 4 C e um ph neutro produziu uma formação óssea limitada em ratos e coelhos, mas nenhum em cobaias e cães (Urist &Strates 1971). A descalcificação óssea no frio (2 C) diluida em (0,6 N) HCl por menos de 3 a 5 dias, seguida de lavagem em 0,15 M NaCl ou 70% de álcool, produziu resultados mais positivos. Modificações do método de preparação ajudaram a mudar

13 12 o foco para os componentes de dentro do osso, que continham a propriedade morfogenética óssea. Até o final dos anos 1960, a prova criada foi que a substância responsável para a indução óssea estava intimamente associada ao colágeno ósseo. No entanto, haviam incertezas de que a propriedade de indução era devido a uma quimica específica, ou se a estrutura física de colágeno foi de alguma forma direcionando o mecanismo de diferenciação celular mesenquimal (Urist et al.1968). A BMP, clássica de Urist (1965), intitulada "Bone: a formação de autoindução", ou o princípio da indução (descrita pela primeira vez por Spemann em 1901) é usada para explicar os resultados obtidos com a implantação da matriz óssea descalcificada. Indução é definida como uma interação entre um tecido (indutor) e outro (receptor) do tecido, como um resultado do qual o tecido passa por uma mudança de resposta na sua direção de diferenciação (Gurdon 1987). Fatores influenciam o processo indutivo de inclusão da resposta (considerando-se o tempo de exposição necessário, bem como quanto tempo o indutor leva para induzir), a localização ou proximidade de células competentes capazes de responder e os processos de concentração. Em termos de osteoindução, temos uma substância induzindo (proteína morfogenética óssea) e na qualidade de receptora temos células mesenquimais, para se tornar um células osteoprogenitora capaz de formar osso. É conhecido que há muitas outras substâncias que são responsáveis pelo crescimento e regulação óssea. No entanto, fatores de crescimento (como o TGF) não são capazes de induzir a formação óssea em sitios ectópicos. Ao contrário, eles agem para modular ou estimular as já determinadas células osteoprogenitoras em desenvolvimento ou préexistente para formar cartilagem e osso (Ripamonti & Reddi, 1994).

14 13 Há, portanto, uma diferença distinta entre a capacidade e a função das BMPs e fatores de crescimento. As não BMPs só tem efeitos importantes sobre a direção de diferenciação celular (Gurdon 1987), eles também agem como sinais de posicionamento (Kay & Smith 1989, Wolpert 1989) e fornecem as informações necessárias para o padrão de formação. Devido a essas características, as BMPs mais apropriadamente se encaixam na categoria de morfogenia. O termo morfogenia foi introduzido por Turing em 1952 e diz respeito ao padrão de formação, conforme determinado pela distribuição da substância morfogenética. A classificação do posicionamento e sinalização é semelhante aos processos indutivos, (em termos de escala e localização do sinal, e o tipo de concentração de informações dispersas), existindo diferenças distintas entre os dois. A compreensão do sistema de sinalização, que orquestra a expressão de genes no tempo e no espaço durante o desenvolvimento ainda é muito limitada (Ingham et al. 1993). Talvez as BMPs, sejam verdadeiras morfogenias apenas no estágio de desenvolvimento embrionário ou tenham como função exclusiva serem osteoindutor no adulto (Wozney 1995) CONCEITO Proteínas morfogenéticas ósseas (BMPs) são indutores ósseos induzindo fatores que atuam nas células mesenquimais imaturas, incluindo os osteoblastos, resultando na osteogênese. Até agora, vários tipos de BMPs têm sido isoladas na utilização da clonagem molecular e moléculas recombinantes BMP. A rhbmp-2 é uma molécula que induz poderosamente a regeneração óssea em vivo. No entanto, para otimizar no local de reparação óssea, rhbmp-2 requer-se um carregador

15 14 adequado. Kusumoto et AL, informou que o colágeno tipo esponja (ACS) é um instrumento útil portador de osteoindução por rhbmp-2. BMPs endógenos são normalmente encontrados no corpo a uma concentração inferior a 2 mg / kg em osso cortical e são difíceis de extrair em quantidades suficientes para uso clínico. A clonagem do ser humano à partir do gene BMP-2 e da sequencia na produção de sua forma recombinante (RhBMP-2; dibotermina alfa), em grandes quantidades foi portanto, um marco. A recombinante humana BMP-2 é altamente osteoindutora. Os estudos in vitro mostram que mesenquimais das células-tronco, incubadas com rhbmp-2 tem aumento da atividade da fosfatase alcalina e sofrem mineralização da matriz. Quando implantados em vivo, rhbmp-2 induz osteoindução recrutando células-tronco mesenquimais, em seguida, induz a proliferação e diferenciação destas células em uma linhagem osteoprogenitora. O osso formado tem exatamente a mesma composição que em outras partes do corpo. No corpo humano a depuração do tecido de BMPs é rápida, portanto, é obrigada a manter um efetivo de concentração de rhbmp-2 no local da implantação. Os primeiros estudos em animais mostraram defeitos segmentares explorando os diversos materiais. O colágeno tipo I mostrou- se ser o mais bioativo, biocompatível e bioreabsorvível transportador, e todos os produtos atualmente rhbmp no mercado incorporam formas de colágeno I. Na Europa, a rhbmp-2 está disponível comercialmente como o ingrediente farmacêutico ativo da Inductos kit implante (Medtronic Sofamor Danek e Wyeth Pharmaceuticals) para o tratamento agudo da fratura da tíbia. O kit contém rhbmp-2 como um pó liofilizado, que é dissolvido em água esterilizada e aplicado em uma esponja absorvente de colágeno (ACS) feito de Tipo I colágeno bovino.

16 15 Na Europa e nos EUA, rhbmp-2 é disponível como enxerto ósseo INFUSE (Medtronic Sofamor Danek), que inclui uma rosca perfurada, cilíndrica de titânio cônico com fusão de espaçadores, e está disponível para o tratamento clínico da doença degenerativa de disco lombar. Poucas complicações foram observadas durante ensaios clínicos com rhbmp-2 em doses terapêuticas, apesar do fato de que as BMPs em virtude de sua natureza, têm o potencial de induzir a formação óssea. Tal como acontece com todas as proteínas de moléculas exógenas, a formação de anticorpos é uma preocupação. Anticorpos para rhbmp-2 e do colágeno bovino foram relatados por ocorrer em aproximadamente 6% dos pacientes, respectivamente, nem seqüelas clínicas foram observadas DESENVOLVIMENTO De uma sequencia de aminoácidos de extrato altamente purificado, Wozney ET AL., obtiveram clones de DNA que continham o código A da proteína. Ao todo, obtiveram oito proteínas e sete delas são denominadas de BMPs e apresentam características estruturais semelhantes. Através da purificação da BMP presente em osso bovino chegou-se a detalhes sobre a identificação e clonagem molecular de fatores com atividades da BMP. Com o isolamento de vários polipeptídios, os autores determinaram a sequencia de vários aminoácidos e sintetizaram em uma sonda de oligonucleotidios. Desta forma foi possível a clonagem das BMPs de 2 a 9 (BMP-2 a BMP-9), que constituem membros da família de fatores de crescimento transformador beta (TGF). Os membros dessa super familia podem exercer efeito inibitório ou estimulante sobre as células, dependendo do estágio de diferenciação celular em que venham a atuar.

17 16 Segundo Wozney, a atividade osteoindutiva das proteínas ósseas morfogenéticas somando a sua presença no tecido ósseo sugere que elas são importantes reguladores no processo de reparação óssea e podem estar envolvidas na manutenção desse tecido. Elas fazem parte da família de fator de crescimento transformador beta (TGF), e inclui uma subfamília baseada em suas conseqüências de aminoácidos. E relatou ainda que as BMPs podem se apresentar sob duas formas: A) proteínas morfogenéticas ósseas derivadas do osso; b) proteínas morfogenéticas ósseas humanas recombinantes (rhbmp). Kawai e Urist analisaram as proteínas extraídas dos tecidos dentais bovinos, quanto a sua atividade osseoindutora e sugeriram que essas proteínas eram comparáveis as proteínas ósseas morfogenéticas bovinas. As proteínas ósseas morfogenéticas (BMPs) são as proteínas encontradas em alguns mamíferos e são detectadas não somente na fase embrionária, mas também no desenvolvimento dos ossos posfetal (Urist 1994). Na descoberta da proteína morfogenética ossea no início de 1960, vários pesquisadores estavam investigando o processo de calcificação em varias séries de experimentos projetados para testar a teoria trifásica de calcificação, Urist e colegas de trabalho, descobriram que as amostras de controle do osso descalcificado e implantado, sendo tratado em malotes muscular de coelhos e ratos resultaram em nova cartilagem e osso. A hipótese de formação óssea pela célula indutora atua sobre uma célula induzida, células do tecido conjuntivo, provocado para se diferenciar em qualquer uma das células osteoprogenitora ou condroprogenitora (Van de Putte & Urist 1965, 1966, Urist 1965 Urist, et al. Urist, ). No entanto, Urist não foi o primeiro a aludir com esta teoria da formação óssea pela autoindução, ou do hipotético osso

18 17 induzindo substância que mais tarde foram referidas como proteinas morfogenética óssea. Em 1938, relatou uma série de experimentos projetados para estudar regeneração óssea. Inicialmente, ele implantou fragmentos ósseos 1-1,5 cm de comprimento, por via subcutânea ou por via intramuscular. Estes fragmentos foram primeiro tratados por raspar o periósteo e em algumas espécies, camadas superficiais de osso também foi retirado. Após a obtenção de osso regenerado, Levander foi capaz de mostrar que não era nem periósteo, nem as células na superfície dentro do enxerto que foram responsáveis para o crescimento ósseo. Uma vez que era evidente que um novo osso foi formado a partir do tecido mesenquimal que cercavam o enxerto, ele propôs que devia haver algum agente estimulante que originou a coaptação em si, possivelmente, uma substância que era solúvel no tecido linfático. Lacroix em 1945 relata resultados a partir de experimentos utilizando cartilagem implantada bem como extratos alcoólicos de epífises cartilaginosas dos ossos de coelhos, e concluiu que a formação óssea observada é um fenômeno de indução e originado a partir de uma substância ou um grupo de substâncias dentro da cartilagem que ele chamou de osteogenia. Alguns anos mais tarde, Heinen et al. (1949) contestou a hipótese de uma determinada substância osteogênica como proposto por Levander, Lacroix e outros. Em um esforço para fundamentar as conclusões do Levander, Heinen descobriu que um número de animais desenvolveu osso e cartilagem após uma injeção de álcool somente. Novas investigações com outras substâncias irritantes e condições sem o uso de extratos alcoólicos de osso revelou um número interessante de achados. A quantidade de osso ectópico e a formação de cartilagem foram aumentadas

19 18 exercitando os animais, e maior quantidade de osso e cartilagem formada em animais mais jovens, em comparação aos mais velhos. Heinen concluiu que essa substância hipotética osteogênica não podia ser provada, e declarou que era lamentável que as investigações estudadas nessa hipótese tinham utilizado principalmente o coelho, uma espécie que manifestou uma elevada incidência de gravidez ectópica da cartilagem e do osso em vários órgãos, na sequência de uma grande variedade de procedimentos experimentais. Este estudo examinou o efeito do envelhecimento sobre os ossos na formação induzida por FCMs rhbmp-2 combinado, implantado na palatal subperiosteal em ratos de diferentes idades. Os ratos foram selecionados para este experimento, pois a idade exata era conhecida e também porque um número suficiente poderia ser obtido em comparação com outros animais experimentais. A mudanças de peso corporal, neste experimento, durante o período de observação de 6 semanas, indicou que ratos de 10 semanas de idade foram crescendo significativamente, ratos de 30 semanas de idade, em um período de crescimento minimo e os ratos de 70 semanas de idade não cresceram. Investigações anteriores sobre os efeitos do envelhecimento na formação óssea induzida pela BMP foram observadas em sítios ectópicos, como por via subcutânea ou intramuscular locais. Neste estudo foi avaliada a regeneração óssea usando dois fatores diferentes de implantes e comparados a capacidade regenerativa do tecido ósseo desses fatores histologicamente em um animal modelo. A ACS do mesmo tamanho foi usada como transportadora em todos os grupos, exceto o grupo controle para fazer a mesma quantidade de espaço disponível para regeneração óssea usando os fatores diferentes de implante HMG-Co. A redutase é uma das enzimas limitante no

20 19 mevalonato, através do qual o colesterol é biosintetizado. Esta enzima é inibida pela eficácia da estatina causando uma redução nos níveis de colesterol no sangue. Outros produtos do mevalonato também são importante, para alguns tipos de pequenos trifosfatases guanosina (GTPases). O objetivo desta prova de estudo foi avaliar o potencial de um espaço, fornecendo, dispositivo eptff. Definir a rhbmp-2/acs, aumento do osso alveolar. Tamanho crítico, supra-alveolar e defeitos periimplantares, foram criados em quatro cães da raça Labrador. Implantes dentários de titânio foram colocados cirurgicamente, reduzidos o rebordo alveolar com a criação de cinco milímetros de defeitos supra-alveolares. Na mandíbula de todos os animais que receberam também o dispositivo macroporoso de PTFE, retalhos gengivais foram avançados com o fechamento da ferida. Radiograficamente, biologicamente e histologicamente, rbbmp-2 induz a formação óssea, parecendo ser substancialmente combinado ao espaço interior fornecidos pela TBE e dispositivo de PTFE. Assim, o volume e a geometria da nova formação óssea em grande parte parece ser determinada pelas dimensões do dispositivo de PTFE. Em contraste, o osso formado em locais que recebem rhbmp-2/acs, consideravelmente variados em altura e geometria. Houve uma correlação altamente significativa entre o osso induzido, e a área no espaço fornecido pelo dispositivo PTFF. Estas observações sugerem o tamanho do espaço, fornecendo dispositivo PTFE, macroporosos define rhbmp-2/ac, aumento alveolar adequada, prestação de quantidades de ossos para implantes dentários. A tecnologia de superfície do implante não parece substancialmente influênciar na formação óssea. O aumento ósseo vertical vem sendo relatado, para a implantação de rhbmp-2/acs em defeitos supra-alveolar periimplantares. No

21 20 entanto, considerável variação, em rhbmp-2/ac, na formação óssea foi observada. Estes relatórios propõem que a regeneração óssea usanda rhbmp-2 parece ser influenciada pela natureza do sistema de transporte usado para entregar rbbmp-2. Fica claro a partir desses estudos que a manutenção do espaço não é um requisito indispensável para rhbmp-2/acs-induzindo formação óssea, o espaço de manutenção parece ser essencial para otimizar tal aumento. No estudo de lesão cerebral traumática, o dispositivo foi eptfe macroporoso usado para controlar o volume e as dimensões espaciais. Coletivamente, as evidências sugerem que o espaço, fornecendo dispositivo eptfe macroporosos qualifica não apenas como um espaço de prestação de dispositivo que impeça o desfavoravelmente o colapso do implante rhbmp-2/acs, para otimizar a formação óssea, mas também como um dispositivo significativamente que reduz a variação, observada em estudos de anos anteriores. Além disso, os resultados sugerem que rhbmp-2/acsinduced óssea pode ser determinada e controlada, relativamente ao volume e geometria utilizando um dispositivo eptfe. Assim, otimizar os resultados funcionais e estéticos rhbmp- 2/ACS-induced densidade óssea apareceu baixo TBE além do espaço, fornecendo eptfe macroporosos o dispositivo não afetou a densidade óssea. Uma mandíbula dividida em quadrantes, em que todos os animais, que receberam também o macroporosos dispositivo de eptfe de retalhos gengivais, foram detectados o fechamento avançado da ferida. Valores universitários têm sido relatados por Tatakis e colegas que avaliaram rhbmp-2/acs, quase idênticas nas construções incluindo rhbmp-2 em 0,05, 0,1 e 0,2 mg / ml, se for o caso, as diferenças de formação óssea, volume e densidade foram observadas entre os rhbmp-2/acs construções. Autores

22 21 concluíram que os valores de densidade óssea e a taxa de formação óssea, não parece ser uma função da rhbmp-2 dose. Com apenas um período de cicatrização de 8 semanas foi utilizado em ambos os estudos de Tatakis e colegas, a densidade óssea induzida deve talvez vir a ser baixa. Os procedimentos de aumento dos seios nos humanos não está claro, as superfícies gravadas nos implantes dentários BIC, apresentaram-se significativamente maior do que os implantes em locais com o dispositivo de eptfe macroporosos, mas não em sites sem o dispositivo de ambos residentes e rhbmp-2/acs-induced óssea MODO DE AÇÃO As BMPs são fundamentais para a reparação das fraturas e durante o desenvolvimento do esqueleto ósseo. Também se atribui a essa proteína a capacidade osteoindutiva do enxerto de osso autógeno e ao enxerto de matriz óssea desmineralizada do osso homógeno. Ela possui essa capacidade por se unir a específicos receptores das Células Mesenquimais Indiferenciadas (CMI) e transformá-las em células ósseas formadoras, essas proteínas são em número de mais de vinte diferentes tipos, mas apenas três, que são as de número 2, 6 e 9, têm comprovadamente a capacidade de induzir a migração, a proliferação e a diferenciação de CMI em osteoblastos secretores e formar osso. Através de um intenso trabalho de pesquisa na engenharia genética, conseguiram isolar a principal proteína para a regeneração óssea, a morfogenética tipo 2 (BMP-2), e derivaram sinteticamente esse componente (rhbmp-2), também chamada proteína recombinante morfogenética tipo 2. Esta tem um grande potencial osteogênico, basicamente ela induz as células mesenquimais pluripotenciais, com

23 22 capacidade para se diferenciarem em células produtoras de tecido ósseo, chamados de osteoblastos secretores. São também agentes osteoindutores, sendo produzidas no interior de diferentes células e estocadas em elementos como plaquetas. Também podem ser considerados como agentes osseocondutores, pois proporcionam um arcabouço para o crescimento ósseo, sendo progressivamente substituídos pelo osso. Para que ela funcione no rebordo alveolar, devido à ação deletéria das próteses muco-suportadas, deve haver a presença de uma proteção mecânica. A qual pode ser através de membranas com reforço de titânio, ou através de placas de titânio, ou até mesmo através de telas desse mesmo material. Wang et al, e Wozney et al, afirmaram que a proteína óssea morfogeneticas recombinante humana 2 (rhbmp-2) pura, quando implantada em altas doses pode induzir a formação óssea. O efeito da BMP quanto a formação da dentina reparadora foi examinada por Nakashima através da implantação das proteínas ósseas morfogenéticas sobre polpas dentarias amputadas de animais. O autor verificou que essas proteínas estimularam mitoses das células mesenquimais e induziram a diferenciação de osteodentinocitos. A osteodentina resultante pode desempenhar alguma função na diferenciação dos osteoblastos. Lyons et.al, sugeriram que a BMP-2 desenvolve múltiplas funções na morfogênese e no padrão de embriões de vertebrados usando a hibridização in situ, mostraram que RNA da BMP-2 manifestaram-se em uma variadade de tecidos embrionários como: eptelial, mesenquimal e do sistema esquelético. Desta forma, RNA da BMP-2 foi encontrado em órgãos como: coração, folículo piloso, botão dentário, mesenquima crânio facial e outros.

24 23 Bowers et. al, compararam o uso da ostogenia (BMP-3) associado ao enxerto desmineralizado seco e congelado (DFDBA) com matriz óssea (DFDBA), com tendão bovino e com tendão bovino combinado com osteogenina, no aumento dos processos regenerativos periodontais em defeitos infra-ósseos de humanos. Concluíram que a osteogenina combinada com DFDBA aumentava significativamente a regeneração dos aparatos de nova inserção e componentes teciduais, tais como: cemento, osso alveolar e ligamentos periodontais. Para Toriumi e Robertson, um dos fatores mais importantes que podem determinar o sucesso ou fracasso do enxerto ósseo indutores em cirugias reconstrutivas é a eficiência do material carreador. O carreador ideal deve aumentar a exposição dos tecidos do hospedeiro a substância de crescimento e assegurar uma distribuição uniforme sem permitir que o material implantado ultrapasse os limites do espaço. O carreador deve ser absorvido a medida em que for ocorrendo a formação óssea. Além disso, deve ser seguro, biodegradável, biocompatível e formulado para permitir tamanhos e formas adequadas para o enxerto. Saller e Kolb, após uma revisão dos relevantes sucessos das proteínas ósseas morfogeneticas nas cirurgias buco-maxilo-facial e ortopédicas, demonstraram a eficiência do purificador, ou seja, do preparo concentrado das BMPs na indução óssea em áreas com implantes aparentemente perdidos. Graves e Cochran descreveram a família de cinco fatores de crescimento que tinha potencial para induzir regeneração periodontal, quando colocados em contato com osteoblastos e células do ligamento periodontal em vivo e in vitro. Neste caso incluíram fator de crescimento derivado das plaquetas (PDGF), fator de crescimento dos fibroblastos (FGB), fator de crescimento transformador beta (TGF),

25 24 fator de crescimento semelhante à insulina (IGF) e as proteínas ósseas morfogenéticas. Os autores relataram ainda a existência das seguintes BMPS: BMP-4, BMP-5, BMP-6 e BMP-7. A partir da BMP-2 à BMP-7, ocorre a presença de estruturas moleculares dos membros da família do fator de crescimento transformador beta (TGF). Ripamonti e Reddi, afirmaram que além de suas funções na osteogenesi pósfetal, as BMPs podem exercer múltiplas funções no desenvolvimento embriogênico e organogênico, incluindo esqueletogênese, desenvolvimento crânio facial e dos tecidos dentais. Hughes et al., demonstraram, através de teste in vitro, com células osteoprogenitoras de ratos, que BMP-6, BMP-4 e BMP-2, podem estimular diferenciação osteoblástica. Sugeriram que uma célula osteoprogenitora precoce é uma importante célula para ação das MBPs durante indução óssea. Nevins et. al., analisaram a eficiência, segurança e facilidade técnica em induzir formação óssea em defeito ósseo em cães, e levantamento da membrana do seio maxilar com uso de uma esponja de colágeno absorvível impregnada de rhbmp-2. Os resultados sugeriram substancial formação óssea e em 68% dos defeitos ósseos tratados, novo osso foi formado. Lee revisou as bases biológicas das proteínas ósseas morfogenéticas e suas implicações na reconstrução oral. Relatou que os materiais utilizados como enxerto ósseo poderiam oferecer uma osteocondução na formação de uma matriz física ou suporte, ocorrendo dessa forma a deposição de novo osso. Definiu osteoindução como ato ou processo de estimular a osteogênese, assim os osteoblastos ajudariam a matriz óssea.

26 25 Ripamonti e Duneas fizeram uma revisão sobre a morfogênese dos tecidos e a regeneração provocada pelas proteínas ósseas morfogenéticas. Dessa forma, teríamos atuação de todas as BMPs no desenvolvimento de tecidos e órgãos, algumas com maior expressão de proteínas específicas como nos rins (BMP-3 e BMP-7), no sistema nervoso central e periférico, fígado (BMP-9), pulmão (BMP-3 e BMP-4), coração, dentes, gonodas, pele e fígado (BMP-9). A capacidade da BMPs de induzir a formação do osso através do processo endocondral ou intramembranoso, não estava ainda claro. Sugeriram que uma série de fatores envolvidos como dose da BMP aplicada, local de implantação, resposta das células no local do implante, vascularização e natureza do material carreador, seriam os fatores responsáveis pela determinação do tipo de ossificação. Ripamonti e Tasker, afirmaram que a engenharia de regeneração tecidual tem se desenvolvido rapidamente no campo da biologia celular e molecular. Minamide et. al., avaliaram dois sistemas de carreamento para as BMPs, o primeiro foi uma estrutura porosa chamada true boné ceramics e o outro foi o colágeno tipo 1. Os resultados mostraram que o primeiro apresentava sua estrutura porosa preenchida por osso e foi mais eficiente que o colágeno tipo 1, e que promoveu um rápido crescimento com formação de osso resistente. Mecanismos de Ação. O papel das BMPs embrionárias Após a descoberta das BMPs na indução óssea pósfetal, muito conhecimento tem sido adquirido com relação às BMPs no campo da embriologia. Como as BMPs estão intimamente relacionadas umas as outras, e BMP-2 através de BMP-8 cada um pode iniciar um heterotópico de formação óssea, porém é

27 26 preciso considerar a importância desta aparente redundância (Reddi 1992). Informações sobre a importância das BMPs durante a formação inicial e desenvolvimento, bem como provas que apoiar a necessidade de múltiplas BMPs, vem de recentes descobertas nos estudos em camundongos. Em locais anatômicos específicos em camundongos, como na orelhacurta, condensações (agregados de células fibroblasto- que formam o padrão para o desenvolvimento do esqueleto) são alteradas na forma e tamanho, ou ausente completamente. Tem sido demonstrado que estas alterações no desenvolvimento devem-se, as mutações envolvendo o gene BMP-5, que se encontra dentro da região SE do cromossomo. Alterações ou supressões do gene BMP-5, portanto, afetam a sinalização dos processos necessários para condensações de forma normal, resultando em alteração ou faltando elementos esqueléticos (Kingsiey et al, 1992, Kingsley, 1994). Como muitos outros elementos do esqueleto parecem afetados em si por mutações, a razão pode ser das BMPs, que são as responsáveis para o desenvolvimento normal destas peças. A evidência foi fornecida pela localização cromossômica de genes humanos para BMP-1 através da BMP-7, utilizando híbridos de células somáticas linhas e sondas de hibridização do DNA, BMPs 1 a 7 que foram mapeados para os cromossomos humanos seguinte: BMP-1 no cromossomo 8, BMP-2 e BMP-7 no cromossomo 20; BMP-3 para cromossomo 4, mais a sublocalizado 4pl4-q21; BMP-4 no cromossomo 14; BMP-5 ea BMP-6 no cromossomo 6 (Tabas et al. 1991, Hahn et al 1992,Tabas et al. 1993). Além do desenvolvimento, foram observados problemas em ratos mutantes, estes animais também apresentam uma diminuição da capacidade de

28 27 reparar fraturas de costelas,mostrandon-se uma relação entre os sinais utilizados durante a embriogênese e a reparação pósfetal (Kingsley, 1994). Outro exemplo que evidencia as BMPs estarem envolvidas desde cedo nos processos de desenvolvimento envolve BMP-2 e / ou BMP-4, que, como mencionados anteriormente são considerados os homólogos humanos para a Drosophila dpp proteína que é responsável para a especificação dorso-ventral durante embriogênese e, posteriormente, para a formação dos discos imaginais (Wozney et al. 1988, Gelbart 1989). Tão similares são estas proteínas que podem ser substituídas em ensaios funcionais. Portanto, em desenvolvimento embrionário, as BMPs, cada uma com diferentes graus de importância, cada uma com sobrepostas e distintas atividades, pode ser empregada em diferentes horários e locais a fim de direcionar a formação dos tecidos moles. A osteogênese induzida por células osteoblásticas é caracterizada por eventos sequenciais de proliferação celular, seguido pela expressão de marcadores de osteoblastos fenótipo e da síntese de deposição e mineralização de uma matriz colágena, a formação óssea depende principalmente do número de células osteoblásticas ao invés de a atividade do osteoblastos. O recrutamento de células osteoblásticas desempenha um papel crucial na osteogênese. Isto sugere que a formação de novo osso pode ser visto ao longo de um período de tempo mais longo no pós-operatório. Dentro de locais de implantação subperiosteal, a BMP induz a formação de novo osso em heterotróficos intramuscular, e locais ortotópicos em vivo. Pensa-se que a BMP induz a diferenciação das mesenquimais prevascular das células do tecido conjuntivo do osso e da cartilagem.

29 28 A formação de novo osso por proteína indutiva ósseas depende da quantidade de BMPs disponíveis e o sistema de entrega ou suporte utilizado. Ácido polilático, esponja de gelatina de ácido poliglicólico e colágeno são considerados adequados como transportadoras de matrizes para BMP e parecem facilitar os efeitos da BMP. Uma transportadora da BMP deve ser não-tóxica, biodegradável, e convenientemente esterilizável. A esponja de colágeno parece ser particularmente promissora como biomaterial para o transporte de BMP. Inoda et al.18 relataram que, após implantação de rhbmp-2 com o colágeno em ratos no modelo cervical, a maior parte do colágeno tinha desaparecido 6 semanas após a implantação, e todos os atelopeptide esponja de colágeno tipo 1 foi reabsorvido e substituído por osso maduro nove semanas após o implante. Em outros estudos, tem sido demonstrado que doses menores do que 5g de rhbmp-2 pode induzir novos ossos. Considerou-se que os coelhos são significativamente mais sensíveis a baixas doses de rhbmp-2. Quando a dose clínica é considerada maior pode ser necessária para uma obtenção de formação óssea significativa. No entanto, é dificil avaliar a quantidade de novos ossos pelo tempo utilizado atualmente no curso de técnicas com agentes fluorescentes, como tetraciclina, porque a técnica exige exemplares não descalcificadas que são dificeis para ser observada dentro de uma limitada região. Neste estudo, as fibras de nylon colocadas na superfície original do osso durante a operação foram escolhidas como marcadores para distinguir o novo osso do osso original. As fibras de nylon usadas no estudo parecem não ter nem estimulante, nem efeito inibitório na formação óssea, embora mínima reação fagocitária tenha sido encontrada em torno deles.

30 CÉLULAS ÓSSEAS: DEFINIÇÃO E CLASSIFICAÇÃO O osso é uma forma rígida de tecido conjuntivo especializado, tecido que consiste basicamente de fibras colágenas tipo I. Apesar desta rigidez, o osso é um tecido dinâmico que está continuamente sendo remodelados pelas células dentro dele. Este processo permite que o volume e a substituição da matriz no interior do osso ao longo da vida de um indivíduo aumente. Três principais tipos de células são encontradas em todo os extracelulares da matriz óssea: osteoblastos, osteócitos e osteoclastos. Osteoblastos, que se desenvolvem a partir células-tronco mesenquimais, são responsáveis pela formação do osso, produção secreção de componentes da matriz óssea, incluindo o colágeno tipo I, osteocalcina, osteonectina e fosfatase alcalina. Eles formam vários destinos em seres humanos. Alguns osteoblastos permanecem ativos na síntese e regulação de deposição e mineralização do osso, enquanto outros incorporados em suas próprias secreções e presos dentro do osso duro da matriz mineralizada. Essas células formam osteócitos, que são incapazes de divisão celular e são as responsáveis principais para a manutenção óssea. Os osteoclastos, que estão também presentes na matriz óssea, são células gigantes multinucleadas que derivam do tronco hematopoética das células da medula óssea. Estas células estão envolvidas na reabsorção óssea e remodelação. A ossificação do osso é um processo multifacetado. Células-tronco mesenquimais são atraídas a anexar-se à matriz óssea, onde se proliferam e se diferenciam em condrócitos e osteoblastos.

31 30 No mesmo tempo, a proliferação e a diferenciação de células-tronco hematopoiéticas para formar os osteoclastos permitem a destruição da matriz original, juntamente com a formação de osso novo. As BMPs, neovascularizadas e mineralizadas parecem ter papéis na quimiotaxia mitogênese e na diferenciação de células-tronco mesenquimais, bem como na promoção de angiogênese APLICAÇÃO DAS BMPS A maior prova de envolvimento das BMPs na embriogênese é o isolamento de MRNAs para as BMPs em vários tecidos, novamente sugerindo múltiplos papéis tanto na formação da morfogênese e no padrão fora do sistema esquelético. A hibridização in situ mostrou que MRNA em BMP-2 é expresso em desenvolvimento dos membros, coração, folículos suiça, germes dentários e mesênquima craniofacial (Lyons et al. 1990), e vesícula ótica (Wozney 1994). RNAm para BMP-1, BMP-2 e BMP-4, foram encontradas no cérebro, coração, pulmão, rim, baço e fígado (Wozney et al. 1990). A BMP-4 também foi detectada no desenvolvimento de germes de dentes, na camada odontoblastica, na expressão facial, nas vesículas ótica posterior, e no assoalho do diencéfalo (Tabas et al. 1993, Ripamonti & Rcddi 1994), BMP-3 foi detectado nos pulmões e, em menor grau no cérebro (Wozney et al. 1990).

32 31 A presença de quantidades significativas destes BMP mrnas provavelmente indica que elas estão envolvidas no crescimento e diferenciação de processos em outros tecidos do osso e da cartilagem (Wozney 1994). Sabemos, no entanto, que as celulas e as mudanças bioquímicas que ocorrem, resultando na formação de cartilagem e osso, após a implantação indutiva da matriz óssea, desmineralizada ou BMP, tem três fases de osteoindução, sendo estes de quimiotaxia, mitogênese e a diferenciação (Urist et al, 1968b, Reddi et al.1987). Quimiotaxia traz inicialmente leucócitos polimorfonucleares para a área do implante, seguido por fibroblastos e células anexo à matriz. Na mitose, vemos a proliferação de células mesenquimais no terceiro dia, esta medida por: Hj-timidina incorporada ao DNA celular, bem como um aumento da atividade de ornitina descarboxilase no implante (Al Reddi al. 1987). Coincidindo com a agregação de células mesenquimais e um aumento de mrna de colágeno tipo I, que pode ser um indicador do aumento da atividade dessas células (Sakano et al, 1993). Diferenciação mesenquimais celulares em condroblastos ocorre por cinco dias. Acreditando ocorrer através da interação célula-matriz e os resultados na síntese de componentes extracelular da matriz típica da cartilagem (Wozney 1994), nova cartilagem pode ser quantificada pela incorporação SO4, em cartilagem específica e localização de imunofluorescência (Reddi et al, 1987). Após a invasão vascular, no nono dia, ocorre a maturação dos condrócitos e a mineralização da cartilagem. Osteoblastos aparecem entre o décimo e o décimo segundo dia, e formam um novo osso matriz, enquanto os condrócitos são ativos na remoção de cartilagem calcificada. Há um pico na produção de fosfatase alcalina e neste momento por ambas a produção de condrócitos e osteoblastos (Wozney 1994,

33 32 Sakano et al, 1993), dos dias 12 a 18, a remodelação dos osteoclastos, a recémformada massa óssea e seletivamente, dissolvendo o implante matriz, resultando em um ossículo, de um novo osso, que se completa com 21 dias (Reddi et al. 1987). Através de imuno-histoquímica as células do periósteo tem se mostrado fortemente marcadas pelo anticorpo monoclonal a BMP, indicando que a presença da BMP no periósteo pode ser importante na geração de novos óssos (Lianjia & Yan, 1990). Além disso, os baixos níveis de BMP no osso podem estar presentes para servir como uma "reserva" fonte de Mofogenese (Campbell & Kaplan, 1992). A importância das BMPs experimentais na consolidação da fratura da mandilula do coelho tem sido observada por metodos imuno-histoquímica. Inicialmente, um grande número de células mesenquimais marcadas positivamente migra e prolifera na abertura da fratura, durante o estágio dentro de 3 dias. No estágio de formação no sétimo dia, células mesemquimais se acumulam em torno do periósteo e também na medula óssea. Osteoblastos são observados no décimo quarto dia, junto com o osso e a cartilagem formada. Entre o vigéssimo primeiro e trigéssimo dias, com a maturação de uma nova massa óssea, a BMP é liberada na abertura da fratura e ocorre um fator de transcrição, para regular a proliferação e diferenciação das células mesemquimais de forma semelhante a sua função,como visto nas embrionárias. (Campbell & Kaplan 1992.Nakase et al., 1994). Muito tem sido escrito sobre a eventual importância que o colágeno desempenha no processo de indução óssea. A mancha de imunohístoquimica mostra que a BMP é distribuída em um estriado padrão ao longo das fibras de colágeno em matriz óssea (Lianjia & Yan, 1990). Há evidências de que o ossos colagenos da matriz é um mitógeno conectivo para células do tecido, e também é

34 33 um potente indutor descarboxilase de ornitina (CE 4,1,1-17, ODC), uma enzima considerada como um marcador precoce de proliferação celular (Rath & Reddi 1979), é o papel do colágeno osteoindutor em que há ligação das BMPs ou seja iniciado por osteoindução a difusão de BMP de reabsorção da matriz óssea (Simmons 1985). Além disso, a geometria da matriz extracelular (Reddi et al, 1987) é importante para ocorrer a indução do osso. As BMPs recombinantes apresentaram os meios para testar a importância do vários fatores no processo de indução óssea e assim, responder a muitas perguntas. Por exemplo, a concentração aumentada da quantidade de BMP-2 implantada com uma diminuição da matriz, a quantidade de tempo que leva para formar o osso, em vez do típico de 10 a 12 dias para a matriz óssea aparecer, grandes quantidade de BMP-2 resulta em significativa quantidade de formação óssea por 5 dias. Também observado neste caso é o fato de que a cartilagem e os ossos parecem se formar simultaneamente (Wang et al, 1990), que sugere que a BMP-2 pode estar afetando as duas vias de formação óssea independente (Wozney 1994). Mais importante, implantando rhbmp-2 sozinho, em uma forma lipolizada, tem demonstrado a indução de formação óssea (Wang et al, 1990). Isso mostra que o colágeno pode servir para funcionar como uma transportadora para BMP. Além disso, uma vez que uma transportadora não é essencial, a questão de sua geometria é irrelevante a perspectiva de indução óssea sozinha. No entanto, as transportadoras e sua composição são fatores a considerar em BMPs, utilizado para o tratamento de regeneração óssea e reparação. O estudo relatado descreveu uma combinação de osso humano recombinante proteína morfogenética-2 (rh-bmp-2) e colágeno (C) para regenerar osso. Defeitos unilaterais

35 34 de tamanhos criticos (CDT) foram detectados em 32 coelhos brancos maduros da Nova Zelândia. Os coelhos foram distribuídos entre os quatros tratamentos: autólogo, absorvível C (Helistatt), 35 mg de rhbmp-2 combinado com C absorvíveis (rh-bmp-2/c), e não refrigerados. Os dois períodos de eutanásia foram de quatro a oito semanas. Os animais foram radiografados no ato da cirurgia a cada duas semanas, e o prazo percentual de radiopacidade foram medidos. A analise dos dados revelou um aumento tempo-dependente na radiopacidade por percentual com rhbmp-2/ C. O exame histológico revelou a rhbmp-2/tratamento C contorno ósseo regenerado por 8 semanas. De acordo com a histomorfometria quantitativa, o CSD e grupo C teve regeneração óssea significativamente menor do que qualquer um novo enxerto ou rhbmp-2/c. Os resultados sugerem que a rhbmp-2/c pode ser uma terapia eficaz para restaurarar e segmentar defeitos ósseos CARACTERÍSTICAS DO MATERIAL OSTEOINDUTIVO Mais de enxertos ósseos são realizados anualmente nos EUA (Kenley et al. 1993), sendo que o osso era feito apenas com produtos derivados do sangue com a mais comum forma de enxerto (Fox 1992). Em uma tentativa de auxiliar o organismo na formação ou na reparação do osso (sua perda devido à trauma ou doença), muitos materiais têm sido utilizados. Os materiais que fornecem simplesmente um efeito de andaime para dar apoio ao ingresso vascular e posterior calcificação são conhecidos como osteocondutores.

36 35 Os materiais que são osteogênicos em natureza, contêm fatores de crescimento (fator de crescimento transformador semelhante à insulina, fator de crescimento 1 e II, derivado de plaquetas, etc) que regulam a proliferação de células diferenciadas de tecidos osteoindutores. Por outro lado, são aqueles que contêm morfogenesis (proteínas morfogenética óssea), substâncias que iniciam o desenvolvimento de tecidos e sistemas orgânicos indiferenciado estimulando para converter células fenotipicamente (células-tronco mesenquimais, chondroprogenitor e células osteoprogenitoras, Kenley et al 1993, Urist 1994). Embora enxertos ósseos possam conter propriedades osteocondutora, osteogênica e osteoindutora, sua utilidade e previsibilidade são limitadas devido à dificuldade na obtenção de uma adequada quantidade no tamanho ou na forma específica óssea, bem como a sua frequente incapacidade funcional de integrar o defeito ósseo. Isto, com a preocupação atual sobre a segurança de humanos com produtos transplantados levaram à necessidade de ter substitutos ósseos disponíveis para incorporar as propriedades desejadas para o crescimento e a reparação óssea sem as limitações e os riscos dos materiais atualmente disponíveis. Muitos fatores de crescimento presentes no osso foram isolados e testados para potencializar o crescimento ósseo (Mohan & Baylink 1991 Goodkin & Pierce, 1993). No entanto, com os fatores de crescimento agindo de acordo com as osteoprogenitoras (diferenciadas), células presentes no desenvolvimento ou osso pré-existente, o seu efeito é limitado em defeitos ósseos grandes e inúteis na geração de osso na ausência de células osteoprogenitoras. Portanto, a quantidade de formação óssea é essencialmente ilimitada (Wozney, 1995a).