Resumo /Introdução: a demanda por procedimentos de enxertia óssea apresenta um crescimen-to substancial na área de reabilitação bucal. Entretancrescimen-to, os pacientes disposcrescimen-tos a se submeter às cirurgias reconstrutivas procuram por procedimentos menos invasivos e com um pós-operató-rio menos mórbido. Técnicas de reconstrução óssea menos invasivas utilizam, tradicionalmen-te, substitutos ósseos no sentido de alcançar esses objetivos. No entanto, novos estudos voltados à engenharia tecidual apresentam as células-tronco da medula óssea, em associação a substitu-tos ósseos, como potencial de melhoramento das características biológicas dos materiais de en-xertia. Objetivo: apresentar um caso clínico com a utilização de um concentrado do aspirado da medula óssea autógena (com isolamento da fração mononuclear da medula óssea) associado ao Bio-Oss em um procedimento de levantamento de seio maxilar. Resultados: decorridos cinco me-ses do procedimento de enxertia composta (Bio-Oss + concentrado de células-tronco medulares), foram removidas biópsias ósseas durante a cirurgia de instalação dos implantes. Após processa-mento, as imagens histológicas apresentaram grande quantidade de tecido mineralizado vital para um pós-operatório de cinco meses. Conclusão: o uso do concentrado da fração mononuclear da medula óssea associado ao substituto ósseo xenógeno Bio-Oss em levantamento de seio maxilar parece repercutir em adequado reparo ósseo, culminando em um menor tempo de cicatrização óssea. Porém, estudos clínicos prospectivos randomizados devem ser executados. Palavras-cha-ve: Células-tronco. Transplante ósseo. Implantes dentários. Osseointegração. Medula óssea.
óssea para reconstrução óssea em
levantamento de seio maxilar
André Antonio PelegRIne
Professor coordenador dos cursos de especialização e mestrado em Implantodontia, Faculdade de Odontologia São Leopoldo Mandic.
Rafael de MellO e OlIveIRA
Aluno do curso de especialização em Implantodontia e Prótese Dentária, Faculdade de Odontologia São Leopoldo Mandic.
Thiago Altro de OlIveIRA
Professor assistente no curso de especialização em Implantodontia, Faculdade de Odontologia São Leopoldo Mandic.
Carlos eduardo Sorgi da COSTA
Professor assistente no curso de especialização em Implantodontia, Faculdade de Odontologia São Leopoldo Mandic.
José eduardo OROSZ
Médico Anestesista, Doutor em Anestesiologia, UNESP.
Antonio Carlos AlOISe
Professor assistente no curso de mestrado em Implantodontia, Faculdade de Odontologia São Leopoldo Mandic.
Como citar este artigo: Pelegrine AA, Mello e Oliveira R, Oliveira TA, Costa CES, Orosz JE, Aloise AC. Stem cells for bone reconstruction in sinus lifting. Dental Press Implantol. 2014 Jan-Mar;8(1):40-51. enviado em: 26/04/2013 - Revisado e aceito: 13/05/2013
endereço de correspondência: André Antonio Pelegrine. Rua das Areias, 37 – Cambuí – CEP: 13024-530 – Campinas/SP E-mail: pelegrineandre@gmail.com
Os autores declaram não ter interesses associati-vos, comerciais, de propriedade ou financeiros que representem conflito de interesse nos produtos e companhias descritos nesse artigo.
INTRODUÇÃO
Tratamentos que visam a reconstrução do sorriso por meio da Implantodontia se tornam cada vez mais procurados pelos pacientes; po-rém, para o correto posicionamento dos implan-tes osseointegráveis, em muitas situações são necessárias reconstruções ósseas para uma pos-terior reabilitação protética de sucesso1. A
quan-tidade de procedimentos de enxertia óssea vem apresentando um crescimento substancial, com cada vez mais pacientes dispostos a se submeter aos procedimentos reconstrutivos. A técnica de enxertia com osso autógeno, a despeito de ser considerada padrão-ouro, vem sendo cada vez mais evitada. Por outro lado, os pacientes estão procurando procedimentos reconstrutivos me-nos invasivos e com um pós-operatório meme-nos mórbido1,2. Essa demanda fez com que
aumen-tassem exponencialmente, nos últimos anos, os estudos com biomateriais substitutos do osso autógeno. Entre os substitutos dos enxertos au-tógenos, pode-se citar os enxertos aloplásticos (sintéticos), xenógenos e homógenos3,4,5.
En-tretanto, esses materiais substitutos ósseos não apresentam qualidades osteogênicas além de pequena ou nenhuma capacidade osseoin-dutora, fazendo com que o tempo de cicatri-zação e incorporação do material de enxertia ocorra dentro de um período de seis a oito meses, o que vem sendo considerado elevado. Além disso, as regiões enxertadas com esses biomateriais contam com a presença de re-manescentes do material de enxertia em níveis superiores, quando comparados aos resultados obtidos pela enxertia óssea autógena6,7,8.
Nos últimos anos, pesquisas em engenha-ria tecidual têm avançado no conhecimento das habilidades das células-tronco mesenquimais em se diferenciar em uma variedade de célu-las especializadas (produzindo tecido adiposo, ósseo, cartilaginoso, endotelial). Dessa manei-ra, estudos estão sendo direcionados à criação
de protocolos para terapias celulares passíveis de serem associadas aos materiais substitutos ósseos4,5,9, no sentido de maximizar os
resul-tados do reparo ósseo2,10,11,12, com restauração
dos tecidos nativos, sem a necessidade da re-moção de grandes enxertos ósseos autógenos e, ainda, possibilitar tempos cicatricial e de osseointegração reduzidos13.
A partir do conhecimento de que a medu-la óssea é fonte para obtenção de célumedu-las-tronco mesenquimais, com potencial de diferenciação osteogênica, e que essas células estão presen-tes em maior quantidade quando do isolamento da fração de células mononucleares da medula óssea (FMMO), alguns estudos foram conduzi-dos na tentativa de se elaborar um método que permitisse a concentração dessas células-tronco medulares. O protocolo de utilização do aspira-do da medula óssea concentraaspira-do por gradiente de densidade vem sendo associado a materiais substitutos ósseos, que servirão de arcabouço para a utilização em regeneração tecidual guia-da (RTG). Em RTG, membranas ou barreiras teciduais são utilizadas com o intuito de im-pedir a interferência de células indesejáveis, provenientes dos tecidos moles adjacentes, no processo cicatricial14-18. A RTG vem sendo
tradi-cionalmente utilizada em cirurgias para levan-tamento de seio maxilar, associadas à enxertia autógena, homóloga, xenógena e/ou de mate-rial sintético16,18. Para a realização da técnica de
levantamento do seio maxilar, vários autores preconizam a utilização do osso xenógeno bo-vino Bio-Oss devido às suas características físi-co-químicas e mecânicas, similares às do osso humano, o que o torna um substituto ósseo com excelentes características osseocondutoras19-22.
em um procedimento de levantamento de seio maxilar, para verificar se o uso dessa terapia pode maximizar os resultados regenerativos.
RELATO DE CASO CLÍNICO
Paciente com 55 anos de idade, leucoder-ma, sexo masculino, ASA I, boa higiene bucal, apresentou-se na Clínica de Reabilitação Oral da Faculdade de Odontologia São Leopoldo Man-dic com os elementos 16 e 17 ausentes, e com a expectativa de reposição desses por meio de próteses fixas implantossuportadas.
Após consulta inicial e solicitação de exa-mes complementares, foi observada, na tomo-grafia computadorizada, uma extensa perda de volume ósseo, devido à pneumatização do seio maxilar direito, o que levou ao planejamento de cirurgia de levantamento do seio maxilar por meio de enxertia óssea xenógena, associada à fração mononuclear da medula óssea (Fig. 1).
O trabalho proposto foi encaminhado ao comitê de ética em pesquisas da Faculdade de Odontologia São Leopoldo Mandic, sendo apro-vado sob protocolo nº 2012/0317. O presente caso clínico representa um entre uma série de
casos realizados, todos pertencentes ao grupo experimental de uma pesquisa relativa a uma dissertação de mestrado em fase de conclusão.
Inicialmente e imediatamente antes do pro-cedimento operatório, a coleta da medula óssea do paciente foi realizada por médico anestesista. Para esse procedimento, foi realizada antissepsia com digluconato de clorexidina a 2% em região
de crista ilíaca direita do paciente e, em seguida, realizada anestesia local com cloridrato de lido-caína a 2%, sem vasoconstritor, para posterior punção no nível da crista ilíaca posterossupe-rior por meio de uma agulha de 40 x 12mm com mandril (Lee-Lok, Minneapolis, EUA) (Fig. 2).
No presente estudo, foi utilizado o proto-colo de obtenção da fração celular mononuclear
Figura 2. A) Esquema ilustrativo da região de punção em cris-ta ilíaca; B) colecris-ta da medula óssea autógena.
(A)
da medula óssea pela separação por gradiente de densidade, com o Ficoll-Histopaque (Sigma-Al-drich, St Louis, EUA), a partir do seguinte méto-do de separação de camadas celulares: (1) cole-ta de 4ml de aspirado da medula óssea da criscole-ta ilíaca posterossuperior; (2) em ambiente esté-ril de fluxo laminar, transferência do aspirado de medula óssea para um tubo cônico de 15ml, contendo 4ml de solução salina tampão (PBSx1) e homogeneização com pipeta; (3) transporte do conteúdo para outro tubo cônico de 15ml, contendo 8ml de Ficoll-Histopaque, de forma lenta, para não ocorrer a mistura das fases; (4) centrifugação por 30 minutos, a 400g (obser-var divisão das fases, onde, na fase superior, se encontra o plasma e seus constituintes solúveis;
na interface, as células mononucleares; logo abaixo, a camada contendo Ficoll e, mais abai-xo, a camada sob forma de sedimento celular, onde estão os eritrócitos e granulócitos; (5) com auxílio de uma pipeta de precisão, a interfa-ce com as células mononucleares é removida e transferida para outro tubo cônico contendo 4ml de PBS e homogeneizada; (6) centrifuga-ção por 10 minutos, a 200g, em temperatura ambiente, para obtenção de um novo pellet no fundo do tubo; (7) descarte do sobrenadante; (8) ressuspensão do pellet em 1ml de PBS, para obtenção da suspensão celular final (Fig. 3 a 6).
Junto ao procedimento laboratorial, o pa-ciente recebeu cobertura antibiótica com 1g de amoxicilina e, também, dexametazona 4mg,
Figura 3. Tubos cônicos com aspirado de medula óssea
autó-gena com Ficoll-Histopaque. Figura 4. Centrifugação a 400g, por 10 minutos.
antissepsia extrabucal com digluconato de clo-rexidina a 2% e intrabucal com bochecho de uma solução de digluconato de clorexidina a 0,12% para, então, a cirurgia ser iniciada.
O procedimento anestésico foi realizado por anestesia local infiltrativa, em fundo de sulco e região palatina, com cloridrato de mepivacaína a 2%, com epinefrina 1:100.00. Realizou-se inci-são sobre a crista, levemente palatinizada, e uma incisão vertical relaxante com lâmina de bistu-ri nº 15 para postebistu-rior deslocamento de retalho total e acesso à região. Com o auxílio de brocas diamantadas e brocas de aço esféricas com largo diâmetro, foi criada uma loja óssea de formato ovoide, com desgaste total para acesso ao assoa-lho do seio maxilar, que, após deslocamento e levantamento de membrana de Schneider, rece-beu o material de enxertia. Após o acesso cirúrgi-co, iniciou-se o preparo do material de enxertia, o qual foi associado com a fração mononuclear da medula óssea obtida pelo método de sepa-ração descrito acima. Foi utilizado como reci-piente para homogeneização um pote dappen metálico estéril com tampa, preenchido com
conteúdo de um frasco do substituto ósseo xe-nógeno (Bio-Oss 2g Large Particles 1,0-2,0mm, Geistlich, Suíça), para possibilitar a adição e ho-mogeneização da FMMO. Após o total preen-chimento e acomodação do enxerto composto, foi posicionada a membrana colágena reabsor-vível Bio-Gide (Geistlich, Suíça) com tamanho adequado para recobrimento total da cavidade cirúrgica enxertada. Para sutura, foi utilizado Mononylon 5.0. Como medicação pós-operató-ria, foram prescritas: amoxicilina 500mg de 8 em 8 horas, por três dias; e dipirona sódica 500mg/ ml, 35 gotas, de 6 em 6 horas, enquanto houvesse dor. Foi realizado pós-operatório 10 dias após o ato cirúrgico para remoção de sutura, e não foi constatada nenhuma intercorrência (Fig. 7 a 11).
Decorridos cinco meses da enxertia, fo-ram solicitados novos exames tomográficos, a região foi reaberta e, com uma broca trefina de 2mm de diâmetro, foram preparados os al-véolos cirúrgicos para instalação de implantes e removidos dois espécimes ósseos, os quais fo-ram fixados em formol a 10%, imediatamente após sua remoção. Na sequência, dois implantes
Figura 8. A) Abertura da janela de acesso ao assoalho do seio maxilar; B) levantamento da membrana de Schneider e acesso ao assoalho do seio maxilar.
Figura 9. Substituto ósseo xenógeno associado a frações de células mononucleares da medula óssea (FMMO).
Figura 10. Seio maxilar preenchido com enxerto xenógeno associado à FMMO.
Figura 11. Colocação de membrana (Bio-Gide) servindo de barreira sobre a região enxertada.
osseointegráveis, conexão Cone Morse, foram instalados (Black Fix Cone Morse, 4,0 x 10mm, Titanium Fix, Brasil) (Fig. 12, 13, 14).
Posteriormente, foram confeccionadas lâ-minas histológicas coradas em hemotoxilina -eosina (HE), as quais foram analisadas em mi-croscópio óptico sob magnificação de 100x.
Figura 12. Cortes tomográficos parassagitais demonstrando presença de tecido ósseo em seio maxilar posterior do lado direito, em região de seio previamente pneumatizado.
RESULTADOS
de outro caso enxertado apenas com o BioOss, sem associação com terapia celular, em um pós-operatório de seis meses de outra cirurgia convencional de levantamento de seio maxilar, com loja óssea sinusal enxertada com osso xe-nógeno (Bio-Oss), usado da forma recomendada pelo fabricante (Fig. 15B).
Figura 13. Deslocamento de retalho em espessura total (A); perfuração óssea com broca trefina de 2mm (B).
Figura 14. Espécime coletado em broca trefina 2mm para avaliação histológica (A); instalação de implantes osseointegrá-veis (B).
DISCUSSÃO
O presente relato de caso clínico apresen-tou o uso do substituto ósseo xenógeno Bio-Oss, beneficiado pela técnica de concentração da fração mononuclear da medula óssea por gra-diente de densidade, em um modelo cirúrgico de levantamento de seio maxilar pela técnica (A)
(A)
(B)
Figura 15. A) Imagem histológica (coloração HE) com magnificação de 100x, de espécime removido do caso clínico apresentado, onde a região de seio maxilar foi enxertada com Bio-Oss (^) associado à fração mononuclear (cinco meses de cicatrização). Note a grande quantidade de tecido mineralizado vital (*) ao redor das partículas de Bio-Oss (^). B) Imagem histológica (coloração HE) com magnificação de 100x, de outro caso clínico em seio maxilar onde foi enxertado Bio-Oss (^), sem associação à fração mononuclear (seis meses de cicatrização). Note a presença de um menor nível de tecido mineralizado vital (*) ao redor das partículas de Bio-Oss (^) .
de janela lateral. As análises confirmaram ade-quada qualidade tecidual após um período de tempo reduzido, quando comparado ao neces-sário pela técnica convencional. Isso também foi relatado em artigos científicos em que foram utilizados métodos para uso da medula óssea fresca (in-natura) ou processada13,23.
A técnica de enxertia óssea autógena é considerada padrão-ouro devido às suas ca-racterísticas osseoindutoras, osseocondutoras e osteogênicas. Porém, apresenta fatores nega-tivos relacionados à morbidade operatória, pela necessidade de dois ou mais sítios cirúrgicos em casos de maior quantidade de tecido doador, sendo, algumas vezes, de fontes extrabucais. Isso eleva o risco operatório, o custo cirúrgico e gera desconfortos pós-operatórios, fazendo com que cada vez menos pacientes optem por essa técnica1,2. Essa problemática levou ao início
da procura por substitutos ósseos que pudessem substituir o osso autógeno. No entanto, esses não apresentam as qualidades osteogênicas e osseoindutoras inerentes à enxertia autógena8.
A escolha de biomateriais que se apro-ximem ao máximo das características físicas,
químicas e mecânicas do osso autógeno se tor-nou cada vez mais necessária, haja vista a ne-cessidade de posterior uso da área enxertada para a instalação de implantes osseointegrá-veis. A literatura científica internacional relata o substituto ósseo xenógeno bovino Bio-Oss como um material com características muito semelhantes às do osso humano, o que está relacionado com sua boa característica osseo-condutora24-28. O tecido ósseo xenógeno
liofi-lizado, ou qualquer outro material de enxertia substituto ósseo, apresenta como principal desvantagem a falta de fatores que propiciem osteogênese e osseoindução. A deficiência nes-ses fatores gera, portanto, tempo de cicatriza-ção e de osseointegracicatriza-ção elevado em relacicatriza-ção ao osso autógeno, que atinge um período varian-do entre seis e oito meses6,7,8. Isso é superior ao
período necessário ao enxerto autógeno, que apresenta celularidade e fatores de crescimen-to e, portancrescimen-to, com potenciais osteogênicos e osseoindutores. Esses potenciais inerentes aos enxertos autógenos repercutem em uma dimi-nuição do período necessário para cicatrização óssea para quatro a seis meses13,23.
Devido a esse consenso da literatura, ini-ciou-se a procura por métodos de enriqueci-mento desses substitutos ósseos com células provenientes da medula óssea do próprio pa-ciente. Encontram-se descrições de técnicas de coleta e uso da medula óssea fresca (in natura) diretamente nos sítios cirúrgicos1,2, além do
cul-tivo das células-tronco mesenquimais contidas na medula óssea. Ainda, como foi realizado no presente relato de caso, a técnica de concentra-ção da medula óssea pelo método descrito em outro artigo publicado por esse grupo de pes-quisadores — onde foi comprovado que o uso do enxerto ósseo xenógeno liofilizado Bio-Oss, as-sociado ao concentrado de fração mononuclear da medula óssea autógena, aumenta a quanti-dade de tecido ósseo vital e, corroborando esse relato de caso, reduz o tempo cicatricial do en-xerto23. Esse método também foi recentemente
publicado em livro29.
Técnicas de cultivo celular para uso em humanos apresentam desvantagens em rela-ção ao uso da medula fresca ou concentrada, incluindo custo do processamento laborato-rial, tempo de espera entre a coleta e a cirur-gia de enxertia — devido ao grande número de células necessárias —, e riscos de contamina-ção30, além de esbarrar em princípios éticos,
por envolver duplicação celular de células ainda sem marcadores. Devido a esse moti-vo, a utilização do protocolo de aspiração da medula óssea autógena e concentração de sua fração mononuclear por gradiente de densi-dade pode ser considerada um método viável. Ela possibilita uma melhora nas propriedades do material de enxertia, com redução subs-tancial do tempo de cicatrização do enxerto e aumento da qualidade óssea na região en-xertada que, posteriormente, receberá im-plantes osseointegráveis. Além do mais, po-de-se relatar que o procedimento cirúrgico não tem seu tempo aumentado e que a coleta
da medula óssea gera desconforto mínimo na região doadora. Entretanto, cabe lembrar que o caso clínico apresentado no presente arti-go faz parte de um estudo clínico prospectivo em humanos e que, portanto, possui aval de um comitê de ética para ser executado. Se a técnica avaliada nesse estudo for considerada válida por outros estudos, existe a possibili-dade futura de se tornar clinicamente viável.
CONCLUSÃO
O uso clínico do concentrado da fração mo-nonuclear da medula óssea, associado ao substi-tuto ósseo xenógeno Bio-Oss em levantamento se seio maxilar, parece repercutir em adequado reparo ósseo, culminando em um menor tempo de cicatrização óssea. Porém, mais estudos, com um número maior de indivíduos, precisam ser executados para consubstanciar essa hipótese.
ABSTRACT
Stem cells for bone reconstruction in sinus lifting. Bone grafting procedures have been substantially employed in oral rehabilitation. However, patients willing to undergo recon-structive surgery tend to seek less invasive procedures with a less morbid post-operative phase. To this end, less invasive bone recon-struction techniques traditionally use bone substitutes. However, new studies on tissue engineering present bone marrow stem cells in association with bone substitutes as an alternative to improve the biological char-acteristics of grafting material. Objective:
To report a case employing autologous bone marrow aspirate concentrate (with isolation of mononuclear bone marrow) associat-ed with Bio-Oss for maxillary sinus lifting.
Results: Five months after the composite
stem cells concentrate), bone biopsies were extracted after implant placement surgery. Histological images revealed a large amount of vital mineralized tissue. Conclusion:The clinical use of concentrated bone marrow mononuclear fraction associated with
Bio-Oss xenograft bone substitute for maxillary sinus lifting seems appropriate for bone repair with reduced bone healing time. Keywords: Stem cells. Bone marrow. Graft survival. Dental implants. Osse-ointegration.
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