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INTRODUCCIÓN
Las cirugías reconstructivas del proceso alveolar con uso de injertos óseos para asegurar la viabilidad y el éxito de implantes dentales son frecuentes (1). Las caracteristicas del mejor material reconstructivo incluyen propiedades osteoconductivas, osteoinductivas y osteogénicas (2), siendo el hueso autógeno el “gold standard” en regeneración ósea (2). Sin embargo, desventajas como la necesidad de un sitio donante, el aumento de la morbilidad, el aumento en los tiempos quirúrgicos y restricciones en la cantidad de hueso disponible a extraer (3) aun estan presentes. Por otra parte, materiales no autógenos evolucionan positivamente (4), aunque algunas complicaciones tambien se han descrito, siendo algunas de ellas las de tipo infecciosos (5), la exposición del sitio injertado o la reacción a cuerpo extraño del material (6).
Los injertos de origen sintéticos son fabricados en varias formas y presentaciones comerciales, con diferentes propiedades fisicoquímicas; se presentan como absorbibles y no absorbibles porosos y no porosos, con diferentes tamaños y morfología de sus partículas (7). Éstos materiales son principalmente osteoconductivos sin potencial osteoinductivo u osteogénico por sí solos (8), siendo los comunmente elaborados a base a hidroxiapatita (HA) o a base de beta fosfato tricálcico (β-TCP). La HA sintética es un material poroso, compuesto por calcio, fósforo e iones hidroxilos (9). Este material, es utilizado en regeneración ósea debido a que tiene una composición y estructura mineral muy similar al hueso. Por su parte, el β-TCP es un material sintético ampliamente utilizado en reconstrucciones óseas, ya que es químicamente muy similar al hueso mineral, presentando buena biocompatibilidad y osteoconductividad, empleándose como un relleno parcialmente reabsorbible que permitiría el reemplazo con hueso recién formado (10); las aplicaciones clínicas de estos materiales han mostrado resultados clínicos diversos (9,11,12). Como estos injertos continuan con una función principalmente osteoconductiva, el empleo de algunos coadyudantes en regeneración ósea pueden ser de utilidad para potenciar la regeneración ósea basada en materiales aloplásticos (13), siendo algunos de ellos factores de crecimiento, los hemoderivados platelet-rich plasma (PRP) y “platelet-rich fibrin” (PRF), entre otros.
El PRF, descrito por Choukron et al. (14), es un hemoderivado obtenido a través de un protocolo específico de centrifugación de la propia sangre del sujeto que no requiere anticoagulantes ni activadores de plaquetas para su utilización. Estrcuturalmente, el PRF presenta plaquetas, citoquinas y factores de crecimientom (Factor de Crecimiento Derivado de Plaquetas (PDGF), Factor de Crecimiento Transformante Beta (TGF-β, entre otros), Factor de crecimiento Vascular Endotelial (VEGF), atrapados en un gel de fibrina (15), los cuales tienen un rol activo en el proceso de regeneración ósea (Bai et al.). El PRF ha mostrando resultados clínicos adecuados en tejidos blandos (16), sin embargo, su rol en regeneración ósea aun es controversial y sus determinantes biológicos no se han identificado completamente; ademas, existe una limitada cantidad de estudios que analicen los efectos de PRF y su influencia en la reconstrucción ósea con observaciones a nivel histológico, inmunohistoquímico y molecular.
El objetivo de ésta revisión es realizar un analisis de los resultados histológicos y ultraestructurales donde se asocie el empleo de injertos óseos sintéticos en conjunto con PRF y analizar la regeneración ósea descrita mediante una búsqueda sistemática.
MATERIAL Y MÉTODO
Estrategia de búsqueda
Se realizó una búsqueda sistemática de la literatura científica entre Diciembre del 2002 y Julio de 2017, en las bases de datos MEDLINE, EMBASE, LILACS y SciELO. Se utilizaron términos MeSH y términos libres y luego se aplicaron los términos booleanos “OR” y AND”. El algoritmo de búsqueda utilizado para la búsqueda en MEDLINE fue: (((((((hydroxyapatite graft) OR β-TCP graft) OR β-TCP/HA) OR β-TCP) OR hydroxyapatite)) AND (((((bone graft) OR bone regeneration) OR guided bone regeneration) OR “Bone Transplantation”[Mesh]) OR bone augmentation)) AND (((platelet rich fibrin) OR PRF) OR L-PRF). La búsqueda se complementó mediante la revisión manual de las referencias de los artículos incluidos.
Criterios de elegibilidad
Los criterios de inclusión fueron: 1) artículos publicados en español, inglés y portugués 2) estudios realizados in vivo 3) artículos en los cuales se haya asociado PRF o L-PRF con algún material sintético en reconstrucciones óseas 4) Artículos que hayan realizado análisis ultraestructulares e histológicos de sus muestras. Se excluyeron estudios, secundarios, estudios in vitro y aquellos en los que no existiera análisis ultraestructurales o histológicos.
Variables de estudio y análisis de datos
Las variables analizadas en esta revisión fueron; tipo de sujeto de estudio, cantidad de sujetos, ubicación, cantidad y tamaño de los defectos óseos generados, tipo de material sintético que fue asociado a PRF, tipo de análisis realizado y tiempo de seguimiento. La extracción de datos se realizó según los requerimientos siendo los datos presentados como tablas para su análisis; no se realizó ningún tipo de prueba estadística debido principalmente debido a la limitación en diseños y datos observados.
RESULTADOS
Selección de estudios
Luego de realizada la búsqueda combinada, se obtuvieron 81 títulos, después de eliminar duplicados y revisión de títulos y resúmenes, se obtuvo un total de 15 artículos para análisis de texto completo, posterior a este análisis, aplicando los criterios de inclusión y exclusión, un total de 6 artículos fueron seleccionados y utilizados en esta revisión (Tabla I).
Tabla 1 Características de los 6 estudios incluidos en relación a metodología y resultados presentados.
| Autor/año | Sujeto de estudio | Cantidad de sujetos | Ubicación de los defectos óseos | Tamaño de los defectos | Cantidad de defectos /muestras | Material de relleno asociado a PRF | Análisis realizados | Tiempos de Análisis |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Bosshardt et al./2014 | Humano | 8 | Seno maxilar | N/R | 16 | HA | Histológico e histomorfométrico | 7 a 11 meses |
| Yilmaz et al./2014 | Cerdo | 3 | Tibia | 5 mm de diámetro | 12 | β-TCP | Histológico y estereológico | 12 semanas |
| Nacopoulos et al./2014 | Conejo | 15 | Cóndilo femoral | N/R | 30 | 60 % HA y 40 % β-TCP | Histológico | 3 meses |
| Acar et al./2015 | Conejo | 20 | Calota | 6 mm de diámetro | 20 | 60 % HA y 40 % β-TCP | Radiográfico, histológico e his- tomorfométrico | 4 y 8 semanas |
| Abdullah/2016 | Rata | 45 | Calota | 3 mm de diámetro | 90 | β-TCP | Histológico | 1,2,3,4 y 6 semanas |
| Wang et al./2017 | Conejo | 15 | Calota | 15 mm de diámetro | 15 | HA | Histológico e histomorfo- métrico | 8 semanas |
Respecto a los artículos excluidos, éstos fueron principalmente estudios realizados en animales, estudios secundarios y estudios en los cuales se realizaron reconstrucciones óseas con propósitos distintos de la instalación de implantes dentales. Respecto a los artículos excluidos, éstos fueron principalmente, estudios secundarios y estudios en los cuales se realizaron solamente análisis radiográficos y clínicos de los resultados obtenidos.
Características de los estudios
Tabla I muestra el detalle de los estudios incluidos. Respecto al tipo de sujeto incluido, tres estudios hicieron sus análisis en conejos (17-19), un estudio hizo su análisis en cerdos (20), un estudio, lo hizo en ratas (21), mientras que un estudio (22) realizaron su estudio en humanos. La cantidad promedio de sujetos de investigación entre estudios fue de 18, con un rango comprendido entre 3 y 45 sujetos. En relación a la ubicación de los defectos óseos generados, 3 artículos realizaron su experimento en Calota (18,19,21), Bosshardt et al. (22), ubicaron injertos en seno maxilar; Yilmaz et al. (20), utilizaron tibia; mientras que Nacopoulos et al. (17), trabajaron en el cóndilo femoral. Acerca de los tipos de injertos utilizados, dos estudios utilizaron solamente HA (19,22) dos artículos solamente β-TCP (20,21) y finalmente dos estudios realizaron sus experimentos con una combinación de 60 % HA y 40 % β-TCP (17,18).
Análisis ultraestructural y/o histológicos del hueso neoformado según biomaterial sintético con PRF β-TCP
Yilmaz et al. (20), en su estudio realizado en tibias de cerdo, utilizaron PRF y β-TCP de forma separada y en conjunto junto a un grupo control en el cual no se realizó injerto; realizaron sus análisis a las 12 semanas post implantación y utilizaron una técnica de tinción con azul de toluidina. En sus resultados, reportan que en el grupo control, se observó hueso inmaduro con una baja cantidad de osteocitos y osteones, en el cual tampoco fue posible observar la presencia de canales de Volkman. En el grupo de PRF, observaron células osteogénicas, conductos de harvest y de Volkman, pero no se logró observar hueso lamelar. En el grupo de β-TCP, se observó una calidad ósea superior al compararla con los dos anteriores, identificando partículas remanentes del material de relleno las que fueron reportadas como foco de la neoformación ósea. Finalmente, en el grupo en el cual combinaron β-TCP + PRF, observaron una cantidad mayor de hueso comparada con todos los grupos anteriores, no fue posible visualizar partículas remanentes de β-TCP y reportaron además abundantes canales de harvest y de volkman conectando los osteones entre ellos.
Por su parte, Abdulah et al. (21), en defectos óseos generados en calota de ratas sprague dawley, estudiaron β-TCP y PRF de forma separada y en conjunto, realizando análisis mediante microCT a las semanas 1, 2, 3, 4 y 6 post intervención, encontrando que en las primeras dos semanas, la cantidad y calidad de hueso fueron superior en el grupo donde se usaron en conjunto al comparar los defectos tratados con estos materiales de forma independiente; sin embargo, a partir de la tercera semana, no hubo diferencias significativas al comparar los diferentes grupos.
Hidroxiapatita
Bosshardt et al. (22), estudiaron la histología de la neoformación ósea en elevaciones de senos maxilares humanos, utilizando hidroxiapatita combinada con una matriz de gel, instalando en un grupo una membrana colágena sobre la ventana lateral de hueso y en otro grupo con PRF. No se observó diferencias significativas en las características histológicas del hueso neoformado en ambos grupos.
Por otra parte, Wang et al. (19), estudiaron en calota de conejos una combinación de hidroxiapatita sintética con células madres y PRF, utilizados de forma independiente o en conjunto, además de un grupo control, donde se permitió la cicatrización mediante la formación solamente de coágulo sanguíneo. En el grupo de células madre con HA, se observó formación ósea desordenada, principalmente en el centro del defecto, mientras que en el grupo en el cual se asoció la mezcla de células madre, HA y PRF, se observó formación ósea tanto en los márgenes como en el centro del defecto.
β-TCP + HIDROXIAPATITA
Al utilizar una combinación de estos dos materiales Nancopoulos et al. (17) reportaron una investigación realizada en cóndilo femoral de conejos, comparando el uso de PRF exclusivo o en combinación con una mezcla de 60 % de HA con 40 % de β-TCP; 3 meses después de realizada la intervención, mediante tinción de azul de toluidina, encontraron mayor formación ósea al utilizar ambos materiales en conjunto que al usarlos por separado.
Acar et al. (18), en un trabajo realizado en conejos, generaron defectos óseos en calota para comparar los resultados al utilizar PRF y un injerto compuesto por 60 % de HA y 40 % de β-TCP utilizados de forma aislada o en conjunto, realizando análisis a las 4 y 8 semanas mediante tinción con hematoxilina eosina. En el grupo control (sin injerto o relleno) se observó abundante presencia de tejido conectivo y actividad osteoblástica. En el grupo tratado solo con PRF, observaron en la cuarta semana menor cantidad de tejido fibroso al comparar con el grupo control, reportando además neo formación ósea en zonas alejadas de los márgenes del defecto y zonas de hueso calcificado a la octava semana. En el grupo que fue tratado solamente con el material de relleno, se observó en la cuarta semana, formación ósea alrededor de las partículas del injerto, ubicadas en los márgenes del defecto, no así en aquellas zonas más alejadas; en la octava semana, se observó presencia de hueso laminillar en la zona cercana y alejada de los márgenes del defecto. Por último, en el defecto que fue tratado con PRF y el biomaterial, presentó formación de tejido óseo calcificado alrededor y dentro de las partículas del injerto en toda la extensión del defecto además de la presencia de osteoclastos y actividad osteoblástica en la periferia del injerto, observándose características similares tanto en la cuarta como en la octava semana.
DISCUSIÓN
Existe información que relata las condiciones, aplicaciones y resultados de las reconstrucciones realizadas con materiales de relleno sintéticos y con PRF utilizados de manera independiente o en conjunto en reconstrucciones óseas (13). Sin embargo, la mayoría de la información existente en la literatura no reporta un análisis ultraestructural de los tejidos neoformados.
El biomaterial ideal utilizado para regeneración ósea debe ser reabsorbible y gradualmente reemplazado por hueso neo formado (10). Estudios histológicos previos han demostrado que β-TCP se reabsorbe relativamente rápido (11). Aunque se reportan ciertos porcentajes de éxito al utilizar β-TCP, al ser éste un material netamente osteoconductor, carece de los elementos celulares necesarios para la regeneración ósea (11). Wiltfang et al. (13), compararon distintos tipos de injerto aplicados en combinación con PRP en cerdos y observaron que partículas de β-TCP permanecían en los defectos óseos hasta la 12ª semana. Por su parte, Yilmaz et al. (20), al final de la semana 12, no observaron partículas de β-TCP en la médula ósea cuando se usaron β-TCP y PRF en combinación, concluyendo que la mezcla de β-TCP y PRF reduce significativamente el tiempo para promover la consolidación del injerto y la maduración ósea mejorando la densidad ósea trabecular.
Abdullah et al. (21), en defectos óseos generados en calota de ratas indicaron que en las primeras dos semanas la cantidad y calidad de hueso fueron superior en el grupo donde se usó PRF y β-TCP en conjunto, sin embargo, desde la tercera semana no hubo diferencias entre ambos; Yilmaz et al. (20), por otra parte, indican que las diferencias se observan a lo largo de las 12 semanas, lo cual indica que el modelo animal aplicado en ambas investigaciones (ratas y cerdos), así como el tipo de defecto estudiado pueda incidir en la presentación de estos resultados.
Existen algunas hipótesis que señalan al PRF actuando como osteoinductor, al incorporar citoquinas y factores de crecimiento en su presentación (14). He et al. (23), compararon la utilidad de PRF con PRP en la proliferación de osteoblastos. Cuando se aplicó PRF, los niveles de TGF-b1 y PDGF-AB liberados aumentaron notablemente, alcanzando un máximo el día 14 antes de comenzar a disminuir. Lo cual podría confirmar los resultados obtenidos por Abdullah et al. (21). El PRF actúa también como un aglutinador biológico para mantener unidas las partículas del injerto, lo que permite la manipulación del sustituto óseo y la retención del material de injerto en el área del defecto. Yilmaz et al. (20) concluyeron que esta propiedad adhesiva tenía el efecto sinérgico de acelerar la incorporación del injerto.
Se ha señalado que la hidroxiapatita se integra completamente al tejido del huésped, mostrando resultados similares a β-TCP al combinarse con PRF (18) Boshardt et al. (22), en su estudio realizado en seno maxilar en humanos, indican que el gel de sílice-hidroxiapatita nanoporosa utilizado para la elevación del piso sinusal en humanos es osteoconductivo y parece sufrir degradación mediada, al menos en parte, por células similares a osteoclastos. Sin embargo, considerando el elevado potencial osteogénico de la membrana sinusal (24) podría ser una variable no analizada en el éxito de la regeneración ósea en este tipo de defectos. Por otro lado, Wang et al. (19), utilizaron una combinación de hidroxiapatita sintética con células madres y PRF, encontrando en el grupo experimental, formación ósea tanto en los márgenes como en el centro del defecto óseo generado, indicando como importantes factores de éxito, la elevada cantidad de factores de crecimiento que otorga el PRF (14), la inducción de transformación a osteoblastos por parte de las células madre (25) y las altas cualidades de biocompatibilidad y osteoconductividad de la Hidroxiapatita (9).
Si bien, β-TCP y HA han mostrado buenos resultados en pequeñas reconstrucciones óseas al ser combinados de forma independiente con PRF. El injerto bifásico, compuesto por un 60 % de HA con 40 % de β-TCP, ha mostrado mejores resultados combinados con PRF que al usar HA y β-TCP de forma separada (17,18). Nacopoulos et al. (17), atribuyen el éxito de esta fórmula terapéutica a la combinación de las cualidades “no reabsorbibles” de la hidroxiapatita y a las “absorbibles” de β-TCP, sumado a los factores de crecimiento liberados por parte del PRF, la capacidad adhesiva de éste y su cualidad de forma una “malla” de fibrina.
De los estudios incluidos en este trabajo, solamente dos, generaron defectos óseos sobre los 6 mm de diámetro (18,19), que podrían considerarse críticos, lo cual, combinado al modelo animal, pueden influenciar directamente en los resultados.
En base a esta investigación es posible concluir que el uso de biomateriales sintéticos junto a PRF presenta resultados positivos en la estimulación para la neorofmación ósea. Los resultados no son totalmente concluyentes debido a la limitada cantidad de estudios y a la metodología variada empleada en diferentes modelos animales; experiencia e investigación clínica en humanos es necesaria para reconocer el impacto de esta formulación en defectos extensos y complejos.
