Avaliação microscópica da ação do osso autógeno associado ou não ao PRP em cavidades ósseas de cães

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1 Trabalho Original Avaliação microscópica da ação do osso autógeno associado ou não ao PRP em cavidades ósseas de cães Microscopic evaluation of the action autogenous bone associated or not to PRP in bone cavities of dogs Djalma P. Nunes Filho* Fernando Luppino* Renato Yassutaka Faria Yaedú** Paulo Sérgio Perri de Carvalho*** RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do PRP no reparo ósseo, em combinação com osso autógeno ou não, em cães. Quatro cavidades ósseas no corpo da mandíbula foram preenchidas com coágulo, PRP, osso autógeno ou osso autógeno particulado associado ao PRP. Com esta metodologia foi possível concluir que o PRP não mostrou efeito positivo no reparo das cavidades ósseas quando usado sozinho ou em combinação com o osso autógeno. Unitermos - Enxerto ósseo; Reparo ósseo; Enxerto autógeno; PRP. ABSTRACT The aim of this paper was to evaluate the effect of PRP_ on bone repair, in combination with autologous bone or not, in a dog model. Four mandibular defects were filled with clot, PRP, autologous bone or autologous bone particle combined with PRP. With this methodology, was possible to conclude that the PRP did not show a positive effect on repair of bone cavity when was used alone or in combination with autologous bone. Key Words - Bone transplantation; Autologous transplantation; Bone repair; PRP. Recebido em: jul/2006 Aprovado em: abr/2007 * Especialistas em Implantodontia junto a APCD Regional de Araçatuba; Mestres pelo Programa de Pós-Graduação em Odontologia, Área de Concentração, Implantodontia da Unesp/Araçatuba. ** Mestre pelo Programa de Pós-Graduação em Odontologia, Área de Concentração, Estomatologia da USP/Bauru;.Doutorando pelo Programa de Pós-Graduação em Odontologia, Área de Concentração, Estomatologia da USP/Bauru. *** Professor titular do Departamento de Estomatologia da Faculdade de Odontologia da USP/Bauru; Professor titular do Departamento de Cirurgia e Clínica Integrada da Faculdade de Odontologia da Unesp/Araçatuba. 263

2 Introdução A procura por substâncias naturais ou sintéticas capazes de substituir tecidos corpóreos perdidos é alvo de muitas pesquisas contemporâneas. Os enxertos ósseos são utilizados desde o século 16 quando Van Meeken transplantou, com sucesso, osso de crânio de cão para um defeito ósseo no homem 8. A partir de 1800, observa-se o emprego de compostos sintéticos para substituição óssea, quando implantou-se sulfato de cálcio em defeitos ósseos 26. Atualmente existe um grande desenvolvimento tecnológico dos biomateriais na tentativa de influenciar seletivamente a formação óssea, controlando a qualidade e a quantidade de osso no interior da cavidade bucal. Contudo, a pesquisa do material de implante ideal para substituição do enxerto autógeno ainda persiste como um dos maiores desafios da Odontologia moderna 18. Segundo Boyne, James 5 (1980), o material de enxerto ideal deve obedecer aos seguintes requisitos: 1. Fornecimento ilimitado sem comprometer a região doadora; 2. Promover osteogênese; 3. Não apresentar resposta imunológica ao hospedeiro; 4. Revascularizar rapidamente; 5. Estimular a osteoindução; 6. Promover a osteocondução; 7. Ser substituído completamente por ossos em quantidade e qualidade semelhante ao do hospedeiro 5. Há muitas discussões e controvérsias quanto a utilização de biomateriais para enxerto e reconstrução óssea, sendo do conhecimento de todos que o melhor material de enxerto é o osso autógeno, devido às suas propriedades biológicas e a ausência de rejeição. No entanto, existem inconvenientes como: hospitalização, necessidade de anestesia geral, maior risco de infecção e maior custo, principalmente, quando a área doadora for extrabucal (crista ilíaca, calota craniana) 27. No entanto, quando a área doadora for intrabucal, a morbidade é menor, muito embora haja limitação na quantidade de osso a ser obtido e, nos casos de osso raspado ou particulado, a indicação seja restrita a preenchimento de cavidades. No final dos anos 80, os pesquisadores procuraram investigar a possibilidade da utilização de mediadores químicos na modulação do processo de reparo dos enxertos ósseos. Diversos trabalhos in vitro e in vivo seguiram-se comprovando, positivamente, a possibilidade de utilização desses mediadores químicos em procedimentos cirúrgicos com segurança biológica. Assim sendo, foi utilizado o plasma rico em plaquetas, em forma de gel nas cirurgias orofaciais e oronasais para auxiliar a hemostasia; entretanto, observou-se melhora no processo cicatricial 17 o que estimulou os pesquisadores a desenvolverem uma técnica na qual uma combinação com osso autógeno esponjoso e cortical 13-15, 22, 25 ou com uma matriz óssea sintética 9, 11, 13, 24 fosse possível. Os trabalhos descritos têm demonstrado que o uso da técnica do plasma rico em plaquetas (PRP) pode representar uma estratégia disponível para modular e acelerar o processo de reparo, fornecendo uma matriz osteocondutiva natural, além do aumento da velocidade e densidade na formação óssea 14. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar qualitativamente a ação do PRP associado ou não ao osso autógeno no reparo de cavidades ósseas de mandíbula de cão comparando a um controle negativo (coágulo sangüíneo) e um controle positivo (osso autógeno). Material e Métodos Foram utilizados quatro cães, sem raça definida, machos, do mesmo porte, com peso entre 10 kg e 12 Kg e com dieta a base de ração sólida ad libidum durante todo o experimento. Todos os animais foram submetidos aos exames clínicos adotados pela Faculdade de Medicina Veterinária de Botucatu (Unesp) antes dos procedimentos experimentais, incluindo contagem de plaquetas para que os mesmos tivessem níveis semelhantes. Os animais foram operados em ambos os lados, sendo realizadas quatro cavidades de 5 mm de diâmetro preenchidas por coágulo, PRP, PRP associado a osso autógeno e osso autógeno. Os animais foram anestesiados com Pentobarbital Sódico endovenoso (33 mg/kg). Rompun (Bayer do Brasil S/A) via intramuscular e mantidos com venólise permeável com Ringer Lactato de Sódio (Sanibiol). Foi realizada tricotomia, anti-sepsia com PVP-I (polivinilpirrolidona-iodo), instalação de campos estéreis e paramentação para manutenção do campo asséptico. Obtenção do PRP Para a obtenção do PRP foi utilizada a centrífuga GAC Medicale Modelo PRP que separa o sangue total de acordo com o gradiente de densidade de seus componentes. Foram coletados com cateter venoso periférico 20 ml de cada cão e mantidos em tubo de ensaio para hemograma com 3,8% de citrato de sódio (anticoagulante). Realizou-se a centrifugação a Rpm por 8 min a 10 min até a separação dos elementos sangüíneos por diferença de densidade em três fases: a superior, 40% a 45% do volume, representada pelo fibrinogênio considerado o plasma pobre em plaquetas (PPP); a intermediária, de cor mais alaranjada, 15% a 20% do volume, considerado o plasma rico em plaquetas; a inferior, mais densa, de cor avermelhada, 30% a 35% do volume e composto pelas hemáceas. Após a obtenção do PRP mediu-se o volume em microlitros e ativou-o com 4% do volume obtido de PRP com 264

3 cloreto de cálcio a 10% para a formação do gel autógeno que foi mantido a temperatura constante de 37ºC até o momento de sua utilização (Figura 1). Sódica via intramuscular a cada seis horas por cinco dias. Foram mantidos na primeira semana com dieta pastosa hipercalórica e hiperproteica. Figura 1 Gel autógeno de PRP mantido a uma temperatura de 37 o C. Figura 2 Raspa de osso coletado. Obtenção de osso autógeno Para a obtenção do osso autógeno foi utilizado raspador ósseo Autogenous. O raspador foi empunhado como uma caneta, apoiouse a sua lâmina em 45º com a superfície da cortical óssea da mandíbula dos cães e realizou-se movimentos no sentido póstero-anterior. Os fragmentos ósseos ficaram armazenados no compartimento do próprio aparelho e, em seguida, foram removidos e acondicionados na cavidade óssea confeccionada em cada hemimandíbula. Procedimento cirúrgico Após o preparo inicial foi realizado o procedimento cirúrgico. Com uma lâmina 15 foi realizada incisão retilínea na base da mandíbula com aproximadamente 5 cm de comprimento e, em seguida, procedeu-se a dissecção por planos até o periósteo expondo, desta forma, a região de interesse. Com o campo exposto iniciou-se a confecção das cavidades ósseas com trefina de 5 mm de diâmetro sob irrigação com solução fisiológica abundante. A distância entre as cavidades foi de 0,5 cm. As cavidades foram preenchidas conforme a distribuição abaixo: Grupo I: cavidade preenchida com coágulo (Grupo Controle negativo). Grupo II: cavidade preenchida com PRP. Grupo III: cavidade preenchida com PRP associado ao osso autógeno em partículas (Figura 2). Grupo IV: cavidade preenchida por osso autógeno em partículas (Grupo Controle Positivo), Figura 3. Após o preenchimento das cavidades ósseas com os respectivos materiais (Figura 4), estas foram recobertas por uma membrana óssea de cortical bovina (Figura 5) e, em seguida, realizou-se a sutura por planos (Figura 6). Os animais foram medicados com Penicilina G Benzatina UI e 75 mg de Diclofenaco de Sódio via intramuscular a cada 12 horas por dois dias e 2 cc de Dipirona Figura 3 Osso autógeno particulado associado ao gel autógeno de PRP. Consistência de massa de vidraceiro. Figura 4 Cavidades preenchidas: A. Osso particulado associado ao gel autógeno de PRP; B. Raspa da cortical de osso autógeno C. Coágulo e D. gel autógeno de PRP. Figura 5 Recobrimento das cavidades com uma membrana óssea cortical bovina. Figura 6 Sutura contínua do plano externo com fio de nylon

4 Os animais foram sacrificados com 120 dias com overdose de KCl a 10% após anestesia geral. As peças de interesse foram removidas da mandíbula, fixadas por 24 horas em solução aquosa de formaldeído a 10%, lavadas por 24 horas em água corrente e descalcificada em EDTA a 20% por um período de 60 dias. Após a descalcificação, metade das peças foram incluídas no sentido longitudinal e a outra metade no sentido transversal. Em seguida realizou-se os cortes semi-seriados com 6 micrômetros de espessura e corados em HE para análise morfológica. Para análise histométrica, as imagens dos cortes transversais e longitudinais foram capturadas com uma câmera digital acoplada ao microscópio óptico por meio de um programa denominado Videocap. A seguir, as imagens foram levadas ao programa ImageLab 2000, onde foram realizadas as quantificações, em porcentagem, das áreas de neoformação óssea. Resultados Nos cortes transversais observa-se a neoformação óssea centrípeta e do fundo da cavidade para a região mais superficial. À medida que os cortes são aprofundados observa-se a diminuição do tecido conjuntivo e o completo preenchimento do fundo da cavidade por osso neoformado (Figuras 8 e 9). Grupo Controle positivo Observa-se na cavidade, preenchido por osso autógeno, o mesmo padrão de neofomação óssea; entretanto, o estágio de maturação óssea é mais avançado. Nas Figuras 10, 11 e 12 observa-se o início da organização do tecido ósseo mostrando a transição do osso primário, de preenchimento, com o osso secundário, com formação óssea ora paralela ora concêntrica e a presença do sistema de Harvers. Uma característica importante do osso autógeno usado como preenchimento de cavidade é que este é incorporado pelo osso neoformado entrando no turnover ósseo. Grupo Controle negativo Nos cortes longitudinais do Grupo Controle observase a neoformação óssea centrípeta, com aposição de osso primário caracterizado pela alta celularidade e por espaços intermedulares amplos. No período de 120 dias observa-se a presença de tecido conjuntivo altamente vascularizado no centro da cavidade (Figura 7). Figura 7 do Grupo Controle. A. Tecido ósseo neoformado apresentando espaços intertrabeculares amplos caracterizando tecido em fase de maturação; B. Porção central da loja cirúrgica preenchido por tecido conjuntivo rico em fibras colágenas. H.E. 25 vezes. Aumento do original. Figura 8 do Grupo Controle. A. Imagem da cavidade óssea bem delimitada pelo osso remanescente, caracterizada por tecido ósseo maduro, espaços intertrabeculares reduzidos com formação concêntrica; B. Porção central mostrando coágulo sangüíneo remanescente; C. fibras colágenas. H.E. 25 vezes. Aumento do original. Figura 9 do Grupo Controle. Região do fundo do alvéolo. Observa-se tecido ósseo neoformado preenchendo totalmente a cavidade. H.E. 25 vezes. Aumento do original. Figura 10 por osso autógeno. Observa-se neoformação óssea em toda a cavidade com uma discreta quantidade de tecido conjuntivo sem diferenciação óssea no centro. H.E. 25 vezes. Figura 11 por osso autógeno. Tecido ósseo neoformado em estágio mais avançado de maturação quando comparado ao grupo controle. H.E. 63 vezes. Figura 12 por osso autógeno. Áreas de incorporação dos fragmentos de osso cortical apresentando aspecto de reabsorção parcial. H.E. 160 vezes. Grupo Experimental PRP Da mesma forma que os demais grupos o padrão de neoformação óssea não alterou-se; formação óssea centrípeta 266

5 e da região mais profunda para a mais superficial. A qualidade óssea assemelha-se mais com o Grupo Controle do que com o grupo preenchido por osso autógeno. O osso mostra-se desorganizado, bastante celularizado, com espaços intermedulares amplos e ausência do sistema de Havers, o que caracteriza o osso primário de preenchimento (Figuras 13 e 14). Figura 13 por PRP. A. Neoformação óssea centrípeta; B. preenchimento central com tecido conjuntivo; C. Rede de fibrina. H.E. 25 vezes. Aumento do original. Figura 14 por PRP. A. Presença de tecido conjuntivo no centro da cavidade; B. Osso neoformado nas paredes laterais. H.E. 25 vezes. Aumento do original. Osso particulado e PRP Neste grupo observa-se uma formação óssea mais intensa com a presença de tecido conjuntivo no centro da cavidade praticamente desprezível. Nos cortes observa-se o preenchimento ósseo mesmo em regiões mais superficiais e centrais mostrando a eficácia da associação destes biomateriais quando usados isoladamente (Figuras 15 e 16). Figura 15 alvéolo preenchido por osso autógeno e PRP. Observa-se o preenchimento da cavidade por tecido neoformado. H.E. 25 vezes. Aumento do original. Figura 16 do alvéolo preenchido por osso autógeno e PRP. Tecido ósseo neoformado com espaços medulares no interior da massa óssea. H.E. 25 vezes. Aumento do original. Discussão Para a reabilitação bucal com implantes osseointegrados é imperativo a existência de osso vital em quantidade e qualidade. A regeneração óssea guiada foi desenvolvida e indicada para defeitos ósseos alveolares provocados por exodontias ou mesmo pela remoção de implantes. Como princípio, é fundamental a existência de um material de preenchimento para suportar a membrana 6. O material de preenchimento funciona como arcabouço para a migração do tecido conjuntivo para facilitar a angiogênese e possibitar a invasão e fixação das células ósseas ou células em diferenciação óssea culminando com a produção da matriz óssea. O osso autógeno apresenta uma característica importante; é o único material com propriedade osteogênica. É capaz de induzir a formação óssea mesmo sem a presença de células mesenquimais indiferenciadas 23. Por outro lado, é um material limitado uma vez que não preenche todos os critério de Aschman 2 (1992); Aschman 3 (1993) de biomaterial ideal. O osso autógeno não está disponível em grandes quantidades, principalmente, quando a área doadora é intrabucal e apresenta desvantagens como necessidade de equipe multidisciplinar, período de convalescença prolongado, complicações trans e pós-operatórias, leito doador diferente do leito receptor e volume ósseo insuficiente 27. A literatura é clara ao enfatizar os resultados satisfatórios com o enxerto autógeno em relação a diversos biomateriais entre eles os enxertos alogênicos 4, 10, 20. Okamoto 19 (1994) afirma que o alvéolo dentário é uma cavidade que comporta-se de forma especial frente aos substitutos ósseos. Materiais que em outros ossos podem não influenciar na cicatrização, quando colocados no alvéolo podem influenciar negativamente o processo de reparo 19. O reparo em defeitos ósseos apresenta uma seqüência de eventos biológicos que se inicia com a formação do coágulo e sua posterior retração. Como os tecidos conjuntivo e epitelial proliferam mais rápido que o tecido ósseo, há o início da angiogênese para que as células ósseas permaneçam em áreas ricas em nutrientes e a formação de um arcabouço tridimensional estável (rede de fibrina) que possibilite a migração, fixação e produção de matriz óssea pelos osteoblastos. Estas condições estão naturalmente presentes em cavidades ósseas não críticas; por outro lado, em cavidades ósseas maiores ocorre a retração desta rede de fibrina, infiltração de fibroblastos e dificuldade de angiogênese dando origem aos defeitos ósseos. Assim, nos casos de cavidades ósseas maiores, e para evitar a formação dos defeitos ósseos, estão indicados os materiais de preenchimento como o osso autógeno em forma de partículas. 267

6 Os resultados do presente trabalho vem corroborar com o consenso na literatura científica. Ao comparar os resultados histológicos entre o grupo preenchido por osso autógeno com o Grupo Controle negativo observou-se neoformação óssea mais intensa com total e/ou parcial reabsorção da partícula óssea enxertada na cavidade concordando com o estudo de Young 29 (1999). Com relação ao uso do PRP, Marx et al 14 (1998) afirmaram a capacidade do PRP na aceleração do reparo alveolar. Contudo, o PRP é um gel e não apresenta consistência para comportar-se como um material de preenchimento. Tempos depois, observou-se, na literatura, a associação do PRP com o osso autógeno indicado para o Neste estudo, pode-se presumir que houve a retração do coágulo e do PRP o que impossibilitou a migração de células ósseas para o interior do defeito ósseo usando a rede de fibrina como arcabouço. O PRP é um gel rico em proteínas que estimula a angiogênese, quimiotaxia celular e diferenciação celular. Entretanto, é um gel de rápida absorção, não possibilita o preenchimento e o arcabouço necessário para a migração e fixação das células ósseas para a produção de matriz. 1, 14, 15, 21, preenchimento de alvéolos 22, 24, bem como a diversos outros biomateriais 12, 13. No entanto, o grupo preenchido com PRP apresentou comportamento semelhante ao Grupo Controle negativo, discordando do resultado encontrado por Anitua 1 (1999) que relata a presença de osso maturo e compacto em alvéolos humanos após 16 semanas. Neste contexto cabe enfatizar que o reparo normal de alvéolo humano é de aproximadamente 64 dias 7 permitindo inferir que o resultado apresentado por Anitua 1 (1999) era esperado mesmo sem o uso do PRP. Neste estudo, pode-se presumir que houve a retração do coágulo e do PRP o que impossibilitou a migração de células ósseas para o interior do defeito ósseo usando a rede de fibrina como arcabouço. O PRP é um gel rico em proteínas que estimula a angiogênese, quimiotaxia celular e diferenciação celular. Entretanto, é um gel de rápida absorção, não possibilita o preenchimento e o arcabouço necessários para a migração e fixação das células ósseas para a produção de matriz. Já a afirmação que o PRP age não apenas aumentando a velocidade de reparo não pode ser observada no presente trabalho devido ao período de observação ter sido único e tardio 25, 28. No entanto, os nossos resultados são contrários a afirmação de que o PRP auxilia na formação de um osso mais denso e maturo visto que a porcentagem de neoformação óssea no grupo em que se utilizou somente o PRP foi ao redor de 20% 15, 16, 25. O Grupo Experimental preenchido por PRP associado ao osso autógeno apresentou resultados significantemente melhores que o Grupo Controle negativo e o Grupo Experimental com PRP; e resultados semelhantes ao controle positivo (somente osso autógeno em partículas). No grupo com PRP e osso autógeno observa-se o total preenchimento do defeito ósseo com osso maturo e compacto em quase todos os espécimes. Assim, este estudo permite concluir que o PRP não apresenta participação significante no estágio final do reparo de cavidade óssea uma vez que os resultados obtidos foram similares nos grupos experimentais PRP associado ao ossos autógeno e o controle positivo. Conclusão Considerando os resultados e a metodologia empregada, constatou-se que: 1. O PRP empregado isoladamente em defeitos ósseos não promoveram neoformação óssea satisfatória. 2. O osso autógeno em partículas (controle positivo) e o osso autógeno associado ao PRP promoveram o preenchimento completo do defeito ósseo em quantidade e qualidade. 3. O PRP não se constitui em fator decisivo para promover as melhoras qualitativa e quantitativa do reparo ósseo de cavidades ósseas. Endereço para correspondência: Renato Yassutaka Faria Yaedú Faculdade de Odontologia de Bauru - Departamento de Cirurgia - Universidade de São Paulo Alameda Octávio Pinheiro Brizolla, Caixa Postal 73 Tel.: (14) Bauru - SP 268

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