Consenso23: uma análise dos biomateriais na atualidade

Na 5ª edição do Consenso, especialistas em biomateriais protagonizaram um debate em alto nível, analisando os próximos passos da regeneração tecidual.

Colaboração: Paulo Henrique O. Rossetti

O Consenso23 – Simpósio sobre Biomateriais em Implantodontia foi palco de um intenso debate sobre o comportamento das novas tecnologias e substâncias, abordagens consagradas, suas indicações e os possíveis resultados nos vários procedimentos de regeneração tecidual. Realizado nos dias 21 e 22 de junho, no Distrito Anhembi, em São Paulo, o evento reuniu grandes nomes da Implantodontia para discutir, relatar e publicar conclusões, fruto de um entendimento em alto nível científico baseado em estudos consistentes.

Promovido pela VMCom desde 2009 como iniciativa da revista ImplantNews, esta edição do Consenso examinou o estágio atual e as tendências da utilização dos biomateriais, uma prática rotineira e já consagrada na Odontologia, mas que oferece diariamente casos complexos que podem ter soluções regenerativas mais simples e seguras.

O evento aconteceu em auditório único, o que potencializou a participação e a integração entre ministradores e congressistas, que fizeram uma imersão total no tema. De acordo com Marcelo Napimoga, presidente do Consenso23, o encontro teve ainda mais importância por mostrar que conhecimento científico e prática clínica devem caminhar juntos para o benefício dos pacientes.

“Nesta edição do Consenso, nós construímos uma grade científica bastante densa e intensa, com pesquisadores brasileiros e alguns até radicados no exterior, em universidades norte-americanas, justamente para ter uma visão científica e em transição para a clínica dos mecanismos biológicos e de todo o contexto dos biomateriais para acelerar a osseointegração de implantes. Assim, mostramos que ciência e clínica são conceitos indissociáveis”, explica Napimoga.

Da esquerda para a direita: Joni Cirelli, Vitor Sapata, Marcelo Napimoga, Ana Luiza Millás, Marcelo Faveri e Paulo Rossetti.

Confira, abaixo, um resumo dos dois dias de atividades do Consenso23.

MESA-REDONDA 1: TECNOLOGIAS INOVADORAS NA ÁREA DOS SUBSTITUTOS DE TECIDOS MOLES
Estreando o palco do Consenso23, Marcelo Faveri destacou o aumento do número de trabalhos implantares que são refeitos no curto prazo, como o destino dos implantes dentários em área de tecido não queratinizado na região posterior mandibular. O professor ratificou, ainda, que ciência e clínica devem andar juntas se desejamos longevidade em nossos resultados: mídias sociais não são evidência científica. Na sequência, Vitor Sapata reforçou ao clínico que utiliza os substitutos para tecidos moles: três desfechos são importantes, sendo a medida da recessão gengival, da espessura de mucosa queratinizada e do grau de inserção clínica. O “efeito chiclete” nos incisivos centrais (incompatibilidade de cor) pode ser um problema na escolha do material. Finalizando a primeira mesa-redonda, Ana Luiza Millás fez uma revisão importante sobre a engenharia tecidual, destacando o processo de impressão 3D com biotintas e dando como exemplo os géis contendo matriz extracelular e células. Além disso, a professora mostrou, ao vivo, como funciona uma máquina de impressão 3D.

Consenso da mesa-redonda: os enxertos de tecido conjuntivo subepitelial permanecem sendo o padrão-ouro, quando comparados aos biomateriais, mas as características mínimas dos tecidos locais dos pacientes influem no prognóstico final. Células e tecidos impressos em 3D na região gengival mostram-se promissores, mas ainda não estão disponíveis ao público em geral.

MESA-REDONDA 2: TECNOLOGIAS INOVADORAS EM RECONSTRUÇÕES ÓSSEAS
Élcio Marcantonio Jr. iniciou a segunda atividade realizando uma revisão histórica sobre as técnicas ósseas reconstrutivas e abordou os materiais recomendados, sempre no contexto da Odontologia baseada em evidências. Dando sequência, Karina Ruiz trouxe informações importantes sobre os biopolímeros e biocompósitos, que possuem capacidade para liberar medicamentos, fechar/ cicatrizar feridas e atuar como dispositivos implantáveis e/ou arcabouços. A atividade continuou com a apresentação de João Batista César Neto, que mostrou clinicamente os fundamentos biológicos para uso dos materiais em alvéolos. Encerrando o primeiro dia de discussões, Sérgio Gehrke fez uma análise das características dos substitutos ósseos, concentrando-se em aspectos como o modelo animal para testes de biomateriais e a saúde sistêmica dos pacientes.

Consenso da mesa-redonda: a resposta clínica dos biomateriais para tecidos duros ainda varia em função da área enxertada. Por outro lado, a liberação controlada de medicamentos pode ser obtida com polímeros sintéticos funcionalizados. A maioria dos alvéolos de extração precisará de membrana e enxerto de tecido conjuntivo. Precisamos urgentemente considerar os aspectos sistêmicos na sobrevivência dos enxertos e dos implantes dentários, já que a média de idade dos pacientes é afetada por estes fatores.

MESA-REDONDA 3: COMO AS TECNOLOGIAS DE FUNCIONALIZAÇÃO DE SUPERFÍCIES PODEM NOS AJUDAR A SUPERAR OBSTÁCULOS CLÍNICOS
Na abertura do segundo dia de atividades, Rodrigo Oliveira abordou as características dos biomateriais: biocompatibilidade, capacidade para adesão/diferenciação celular, fácil manuseio e biomiméticos. Em resumo, o professor explicou que o biomaterial precisa “seduzir” as células. Érica Dorigatti de Avila destacou as potenciais estratégias para combater a peri-implantite que têm sido notoriamente exploradas através de superfícies antimicrobianas em implantes, capazes de interferir com o processo de adesão bacteriana. Poliana Duarte, por sua vez, analisou os avanços no desenho e nas superfícies de implantes, além das pesquisas e do mercado que têm se concentrado predominantemente na osseointegração/falha precoce de implantes. No entanto, ressaltou que é de grande importância que a interação bacteriana com as superfícies de implante e pilares seja considerada ao projetar e fabricar futuros implantes, com ênfase na nanoengenharia.

Consenso da mesa-redonda: apesar da diversidade investigada, ainda não existe uma superfície de implante dentário 100% capaz de impedir a contaminação bacteriana. No entanto, existem algumas estratégias para tentar minimizar a carga de microrganismos. Da mesma forma, não existe um tratamento padrão-ouro para as infecções peri-implantares, apesar da melhora no desenho e nas conexões com as próteses sobre implantes.

MESA-REDONDA 4: CIÊNCIA E TECNOLOGIA: A CONSTRUÇÃO DE PERSPECTIVAS DISRUPTIVAS NA ÁREA DE RECONSTRUÇÃO TECIDUAL
Abrindo a última mesa-redonda, Daniela Palioto abordou a tríade clássica em engenharia tecidual regenerativa, composta por células, arcabouços e moléculas sinalizadoras, discutindo a necessidade de consideração dos fenótipos celulares na reconstrução tecidual. Já Francisco Nociti Jr. debateu as alterações gênicas que também podem se refletir na biomineralização da dentição humana, um fenômeno complexo com interações ectomesenquimais gerando esmalte, dentina, cemento e osso alveolar. Encerrando as atividades, Jamil Shibli discutiu o importante papel da indústria na superação dos limites atuais para reconstrução tecidual, citando a evolução do desenvolvimento de um material sintético para regeneração tecidual. Por fim, o professor desmistificou a relação da Anvisa com as empresas de biomateriais, destacando o papel dos sócios multidisciplinares.

Consenso da mesa-redonda: os avanços mais recentes para funcionalização de biomateriais aloplásticos na regeneração periodontal estão nos aptâmeros. O estudo atual das síndromes que afetam o desenvolvimento dos dentes e dos ossos gerará cada vez mais ganhos sobre o mecanismo de regeneração periodontal. Os biomateriais sintéticos de baixa taxa de reabsorção e personalizados por deposição seletiva CAD/ CAM são a esperança mais recente na regeneração vertical e horizontal dos defeitos ósseos extensos.

Ana Luiza Millás mostrou como funciona uma máquina de impressão 3D ao vivo.

Abaixo, adicionamos também uma análise do editor científico de Implantodontia da revista ImplantNews, Paulo Rossetti, sobre os conteúdos apresentados no Consenso23:

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Marcelo Faveri destacou o aumento do número de trabalhos implantares que são refeitos no curto prazo, como por exemplo, o destino dos implantes dentários em área de tecido não queratinizado na região posterior mandibular. Ainda, que a ciência e clínica andam juntas se desejamos longevidade em nossos resultados: mídias sociais não são evidência científica.

Dados importantes e lições a serem aprendidas:

– Quais são as proposições recentes para os limites horizontais e verticais do fenótipo peri-implantar? (Avila Ortiz et al., J Periodontol. 2020;91:283–288.)

(Vertical) largura da mucosa queratinizada: inadequada (<2mm), adequada (³2mm)

(Horizontal) espessura da mucosa periimplantar: tecidos finos (<2mm), tecidos espessos (³2mm)

(Vertical) altura do tecido supracristal: curto (<3mm), longo (³3mm)

(Horizontal) espessura óssea peri-implantar: fina (<2mm), espessa (³2mm)

– Técnica de coleta do enxerto tem implicações na sua biologia:

– independente da região palatina (anterior ou posterior), enxertos de tecido conjuntivo preparados pela remoção do epitélio contém mais tecido conjuntivo e menos quantidade de gordura do que os enxertos coletados pela técnica de retalho dividido. (Bertl et al., J Periodontol 2015;86:1331-1339).

– conforme uma revisão sistemática com meta-análise, o potencial de queratinização da mucosa é maior (1,92mm) quando o enxerto gengival coletado é desepitelizado fora da boca, comparado ao enxerto de conjuntivo subepitelial (ganho de 1,20mm). (Tavelli et al., J Int Acad Perio 2019 21/2: 82–96.)

– não existe evidência para suportar o uso de tecido conjuntivo coletado das tuberosidades em comparação ao palato, para uso em sítios com recessões gengivais unitárias; a desepitelização extraoral tem maior potencial de recobrimento radicular completo (70%) comparada à desepitelização intraoral. O enxerto gengival livre possui 4 vezes mais chance de recobrimento radicular completo. (Konflanz et al. J Int Acad Perio 2021 23/1:79-98.)

– o enxerto conjuntivo subepitelial + retalho avançado coronalmente permanecem o padrão-ouro para os casos de recessões gengivais unitárias, comparados às terapias com materiais xenogênicos, matriz dérmica acelular, e PRF (Chambrone et al., J Periodontol 2022;93:1336-1352.)

A espessura da gengiva e a largura da mucosa podem ser fatores prognósticos da estabilidade gengival?

– após a cirurgia de recobrimento radicular e independente da terapia usada, se uma espessura gengival de pelo menos 1,46mm e uma largura de mucosa queratinizada de 1,5mm forem obtidas, a estabilidade da margem gengival continuará firme mesmo após 10 anos (Barootchi et al., J Clin Periodontol 2022;49: ;49:672–683.)

– nos casos de implante imediato, o uso do enxerto de tecido conjuntivo subepitelial contribui para a estabilidade da margem gengival; e deveria ser considerado especialmente nos casos de risco, com biotipo gengival fino e espessura óssea vestibular <0,5mm. Nesta meta-análise, o risco de assimetria gengival acima de 1mm é 12 vezes menor quando o tecido conjuntivo é enxertado no momento da colocação do implante dentário. (Seyssens et al., J Clin Periodontol 2021;48:284-301.)

Vitor Sapata reforçou ao clínico que utiliza os substitutos para tecidos moles: três desfechos são importantes, sendo a medida da recessão gengival, da espessura de mucosa queratinizada, e do grau de inserção clínica (Pini-Prato, Eur J Oral Implantol 2014;7:9-43). O “efeito chiclete” nos incisivos centrais (incompatibilidade de cor) pode ser um problema na escolha do material.

Dados importantes e lições a serem aprendidas:

– as técnicas (retalho avançado coronalmente + enxerto de tecido conjuntivo) e (túnel + enxerto de tecido conjuntivo) se mostram eficientes no recobrimento radicular de recessões unitárias; entretanto, a textura e a coloração ficam menos naturais quando se usa o enxerto de tecido conjuntivo. Mesmo assim, o uso do substituto mucoso não é tão eficiente quanto o uso do tecido conjuntivo (Cairo et al., J Clin Periodontol 2020 Nov;47(11):1403-1415.)

– do ponto de vista histológico e microtomográfico, quando as técnicas (enxerto de tecido conjuntivo + retalho avançado coronalmente) e (matriz derivada do esmalte + retalho avançado coronalmente) são comparadas, a regeneração periodontal (formação de cemento, ligamento, osso alveolar) só é observada nos casos com matriz derivada o esmalte. (McGuire et al., J Periodontol 2016;87:645-53.

– quando se considera no curto prazo (6 meses) o uso de materiais em áreas que não possuem recessões, o enxerto gengival livre proporciona um aumento maior de gengiva queratinizada comparado ao substituto de tecido mole; entretanto, o substituto de tecido mole proporciona melhor resultado estético e tem maior aceitação pelos pacientes. (Bertl K et al., Clin Oral Investig 2017;21:505-518.)

– a sobreposição 3D dos contornos dos rebordos após 6 meses demonstra que os substitutos só mantêm volume onde originalmente havia um espaço original (dados em preparação).

– quando o espessamento do tecido mole ao redor dos implantes dentários é desejado, o ganho é maior com enxerto de tecido conjuntivo comparado ao substituto para tecido mole (Valles et al., Clin Oral Implants Res 2022;33(Suppl 23):72-99.)

– o uso de produtos autólogos do sangue e da matriz derivada do esmalte não fornece resultados superiores ao uso do retalho avançado coronalmente, no tratamento de recessões gengivais unitárias, quando a largura de gengiva queratinizada está > 2mm; tanto (PRF + retalho avançado coronalmente) quanto (matriz derivada do esmalte + retalho avançado coronalmente) produzem menor porcentagem de recobrimento radicular máximo, recobrimento radicular completo, e ganho em largura de mucosa queratinizada quando comparados ao (enxerto de tecido conjuntivo subepitelial + retalho avançado coronalmente) que ainda deve ser considerado o padrão-ouro. (Chambrone et al., J Periodontol 2022;93:1771-1802.)

Ana Luiza Millás fez uma revisão importante sobre a engenharia tecidual, destacando o processo de impressão 3D com biotintas (por exemplo, géis contendo matriz extracelular e células).

– todos esses processos são feitos em sala limpa, com capela de fluxo laminar, para evitarmos o risco de contaminação; no Brasil, já existem mais de 100 equipamentos; a biomimética é uma das principais âncoras de inspiração da indústria farmacêutica; entretanto, a impressão 3D ainda não atingiu o ponto de larga escala, produzindo apenas peças menores

– todos os processos são “cruelty free”, ou seja, animais não são utilizados, conforme determinação do CONCEA

– a eletrofiação também é uma técnica interessante quando se fala em biomimética. Ela produz membranas fibrosas a partir de polímeros naturais ou sintéticos com uma estrutura de poros interconectada e diâmetros na faixa submicrométrica. Essas membranas são usadas como arcabouços, possibilitando o cultivo celular 3D.

– os cabeçotes da impressoras 3D suportam três tipos celulares

– em resumo, o processo é bem simples: depois que as seringas são carregadas com géis e células, o desenho programado é obtido por impressão 3D: ao longo de um tempo pré-determinado, as células se rearranjam espacialmente em conjunto com a matriz extracelular, sofrem maturação, e o tecido está pronto para uso.

– os focos da empresa são:

– modelo de pele ideal para estudo das interações epiderme e derme. Ela se diferencia e estratifica conforme a pele humana, gerando ainda uma camada córnea.

– bioimpressão de fibroblastos gengivais tipo I com queratinócitos orais, em fase de teste para pesquisa odontológica

– vasos sanguíneos

– barreira intestinal: modelo humano que permite avaliar a toxicidade, metabolismo, absorção de medicamentos e nutrientes, servindo como modelo preditivo para processos inflamatórios

– mini-fígado, que entra no conceito dos esferóides, sendo ideal para estudar drogas ou doenças que geram lesões no fígado ou ainda teste de absorção de substâncias.

– “organ-on-a-chip”: para engenharia de tecidos e medicina regenerativa, em parceria com a empresa TissUse, ela proporciona órgãos miniaturizados que simulam a fisiologia corporal.

Um dos aspectos mais interessantes foi a plateia testemunhar em tempo real como funciona uma impressora 3D para tecidos. Ainda, o público foi capaz de manusear e visualizar as membranas produzidas por eletrofiação.

www.3dbiotechnologiessolutions.com

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Élcio Marcantonio Jr.

Fez uma revisão história sobre os as técnicas ósseas reconstrutivas e os materiais recomendados.

– a primeira foi para o levantamento do seio maxilar, onde os materiais de reabsorção lenta devem ser empregados, já que a redução volumétrica na área e inevitável.

– já no espaço entre o implante dentário e o alvéolo (gap), também podemos usar um material de reabsorção lenta.

– para os defeitos de espessura óssea, principalmente quando falamos em altura, a recomendação fica para as combinações de material autógeno + biomaterial + membranas. As membranas podem ser malhas e PRF.

– ainda, os fatores de crescimento foram mencionados, como o rh-BMP-2, efetivo mas ainda de alto custo para os pacientes.

– neste sentido, a proposta atual fica com o Stick Bone.

– outras combinações em fase de teste incluem L-PRF + xenógeno (DBBM) comparado apenas ao DBBM

– ainda, comentou que agora existirão blocos customizados por impressão 3D, que foi alta hidrofilicidade.

Leituras sugeridas:

– aumento do seio maxilar com tamanhos diferentes de partículas: (Molon et al. Int J Oral Maxillofac Surg. 2019;48:810-823.)

– remodelamento dos blocos alogênicos fresco-congelados x blocos autógenos): (Spin-Neto et al. Clin Oral Implants Res 2015;26:747-52.)

– potencial osteogênico dos ossos autógeno e bovino no seio maxilar: (de Melo et al. Clin Oral Implants Res 2014 May;25(5):603-9.)

-histologia do aumento na região anterior da maxila com rhBMP-2 e osso autógeno: (de Freitas RM et al. J Clin Periodontol. 2016 Dec;43(12):1200-1207.)

– aumento ósseo horizontal com rhBMP-2 ou osso autógeno: (de Freitas RM et al., J Clin Periodontol. 2013 Oct;40(10):968-75.)

Karina Ruiz

Trouxe informações importantes sobre os biopolímeros e biocompósitos, que possuem capacidades para liberar medicamentos, fechar/cicatrizar feridas e atuarem como dispositivos implantáveis e/ou arcabouços.

– os polímeros naturais, conforme sua estrutura química, podem ser classificados em 3 grupos: polissacarídeos, proteínas, poli-isoprenos e poliésteres; exemplos incluem a celulose, quitosana, ácido hialurônico (polissacarídeos), albumina e gelatina (proteínas).

– os polímeros sintéticos estariam representados pelo ácido poli-lático, poliestireno, policrapolactona, álcool polivinílico, e pectinas.

– os polímeros microbianos seriam o polihidroxibutirato, dextrano, celulose bacteriana.

– os biocompósitos são feitos com uma camada externa de biopolímeros e reforçados com cargas e fibras de materiais naturais.

– a introdução de poros nos biopolímeros amplia suas indicações. Por exemplo, macroporos na quitosana podem carregar BMP-2 ou fator de crescimento semelhante à insulina. Na celulose, a estrutura porosa em forma de esponja carrega agentes antimicrobianos; no colágeno, uma estrutura de poros interconectados também funciona como liberadora de medicamentos. (Gunathilake et al. Materials 2016;9:991.)

– a nanocelulose bacteriana pode ser utilizada para carregamento de albumina (Müller et al, J Pharm Sci 2013;102:579–592.)

– a fibroína da seda, obtida pelo processo de degomagem do casulo do Bombyx mori, que expõe as estruturas beta para ligação de ácido hialurônico, também pode ser utilizada para condução de medicamentos, como a ciproflaxina (Alam et al., J Mater Chem B 2015;3:6473–6479.) e ibuprofeno (Subia et al., Integr Biol 2014;6:203–214).

– a mesma fibroína da seda, combinada à nanocelulose, em estudo recente, transformada em hidrogel e obtida por impressão 3D, mostrou propriedades físicas semelhantes à cartilagem articular, artéria femoral, e menisco medial, destacando seu potencial na engenharia tecidual. (Dorishetty et al., ACS Sustain Chem Eng 2020;8:2375-2389).

João Batista César Neto

Mostrou clinicamente os fundamentos biológicos para uso dos materiais em alvéolos.

– Alvéolo até 50% intacto: osso autógeno ou biomaterial tipo DBBM-C. Nos casos de acidentes traumáticos, o ideal seria colocar um material de reabsorção lenta. Em 40% dos casos, o enxerto de tecido conjuntivo será necessário para impedir as recessões.

– Alvéolo > 50% intacto: o uso de uma membrana é recomendado, lembrando que os bons resultados no tecido ósseo não descartam o enxerto de tecido conjuntivo.

– siga os princípios da técnica PASS: 1) fechamento da ferida por cicatrização primária e sem tensão, 2) criação/manutenção do espaço para excluir células indesejáveis, 3) penetração medular para ter suprimento sanguíneo adequado, 4) estabilizar a ferida e os materiais implantados (Wang et al. Implant Dent 2006;15:8-17).

– a regeneração óssea guiada horizontal pode ser feita com parafusos tipo tenda.

– aspectos ainda poucos investigados na literatura: proporção cortical/medular, técnica da tenda para ganho vertical usando-se apenas o parafuso.

– é difícil prever o que ocorre na cicatrização: cada molécula tem seu momento de ação…

Sérgio Gehrke

Concentrou-se em diversos aspectos, como o modelo animal para testes de biomateriais, a saúde sistêmica dos pacientes,

– os materiais que estão no mercado precisam ter sua funcionalidade comprovada: por exemplo, uma mudança na porcentagem de colágeno (de 10% para 25%) pode deixar o material com taxa de reabsorção mais lenta, quando testado em calvária de coelhos.

– algumas técnicas de expansão/divisão da crista óssea, como o parafuso horizontal interno, podem fornecer bons resultados sem prejudicar a cicatrização.

– precisamos compreender que as condições sistêmicas dos pacientes, principalmente na faixa dos 40-60 anos de idade, podem comprometer a cicatrização, os enxertos e os implantes dentários. Fatores como deficiência de vitamina D, osteoporose, tabagismo, ainda precisam de mais investigação científica.

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Rodrigo Oliveira

Características dos biomateriais: biocompatibilidade, capacidade para adesão/diferenciação celular, fácil manuseio, e biomiméticos (“em resumo, o biomaterial precisa “seduzir” as células)

Entramos na fase das tecnologias de funcionalização de superfícies/biomateriais, mas os desafios continuam, como: pacientes com doenças metabólicas, o fenômeno da tribocorrosão, as falhas decorrentes na osseointegração. Mesmo assim, as superfícies novas são capazes de reduzir os tempos de tratamento na clínica.

Ainda, pode ser viável colocar implantes dentários em pacientes com osteogênese imperfeita, segundo uma revisão sistemática, onde dos 116 implantes colocados, apenas 7 foram perdidos após 5 anos de acompanhamento. (Oelerich et al, Int J Environ Res Public Health 2022 Jan 29;19(3):1563)

Outro ponto importante é a relação entre os testes feitos nos modelos in vitro e os modelos in vivo para verificar a biocompatibilidade dos biomateriais, com tendência de migração para os modelos de cultura de células 3D (Salem et al. Tissue Eng Part B Ver 2022 Aug;28(4):891-911.)

Alguns exemplos de tratamentos de superfície que perduram: cobertura com hidroxiapatita e moléculas orgânicas, ataque ácido, jateamento, anodização e a irradiação UV. Neste sentido, todas fornecem diferentes valores de molhabilidade. Ainda, bifosfonatos e/ou albumina podem ser incorporados na superfície do titânio.

Sobre a descontaminação, um artigo com 8 tipos de superfícies de implantes contaminadas e não contaminadas com cepas A.a. mostrou que algumas superfícies eram hidrofílicas (SLA, ACQ, and CM) e outras hidrofóbicas (NT e OT). Os implantes descontaminados mostraram menos adesão celular nos intervalos de 24 e 72 horas, comparados aos grupos não contaminados. Os implantes NT, embora hidrofóbicos, mostram o maior valor para adesão/proliferação celular. O estudo mostrou que superfícies descontaminadas podem impedir a função de células osteoblásticas. (Balderrama et al., Int J Implant Dent 2020 Dec 17;6(1):84.)

Outro trabalho, comparando implantes de titânio, titânio RBM e zircônia/óxido de ítrio, no modelo de tíbia em coelhos, revelou melhora da formação óssea, sendo mais rápida na superfície RBM e na zircônia. Entretanto, o nível de formação dos nódulos de calceína e alizarina foi menor na zircônia, trazendo uma preocupação quanto à mineralização e estabilidade secundária na sua região cortical com o osso nativo. (Martins et al., J Periodontal Res 2018 Apr;53(2):210-221.)

A análise da matriz extracelular formada por osteoblastos em contato com o titânio puro, titânio anodizado e zircônia demonstra, por exemplo, que proteínas com o TGF-beta e FGF-8 só foram encontradas na superfície do titânio puro depois de 21 dias. A zircônia foi capaz de reduzir as quantidades de glicogênio fosforilase, enquanto o titânio anodizado propiciou o aumento desta proteína. (Graeff M et al. J Biomed Mater Res B Appl Biomater 2022 Jan;110(1):176-184.)

Érica Dorigatti de Avila

Com o aumento na demanda pela reabilitação oral com implantes, cresce também as complicações biológicas tardias, como a peri-implantite. A discrepância entre os índices de prevalência apresentados pela literatura cientifica pode ser atribuída a falta de parâmetros bem definidos para o diagnóstico da peri-implantite. A ausência de padrões clínicos de diagnostico subestimou a real prevalência desta condição por anos. Em estudo transversal com 99 pacientes e 458 implantes, os autores identificaram peri-implantite, com base na nova classificação, em 56,6% dos indivíduos (Romandini et al., Clin Oral Implants Res 2021 Jan;32(1):112-122.). Considerando o biofilme disbiótico como agente iniciador do processo inflamatório, potenciais estratégias para combater a peri-implantite têm sido notoriamente exploradas através de superfícies antimicrobianas em implantes capazes de interferir com o processo de adesão bacteriana.

A construção de superfícies antimicrobianas enfrenta diversos desafios relacionados, sobretudo, em assentir atividade antimicrobiana com ausência de citotoxidade. De acordo com de Avila et al., 2022, cerca de 90% dos trabalhos publicados dentro deste tópico ainda se encontram na fase pré-clínica, sendo que a maioria deles estão na fase primaria laboratorial, dado que ressalva os desafios a serem superados antes de avançar para um ambiente clínico (de Avila et al., ACS Biomater Sci Eng 2022 Aug 8;8(8):3187-3198.). Dentre os desafios, podemos destacar a necessidade de o material com atividade antimicrobiana não afetar a viabilidade, morfologia e interação das células humanas com o substrato. Neste sentido, a literatura traz um significativo número de trabalhos que abordam tanto estratégias direcionadas a prevenção e tratamento da peri-implantite. Em relação a prevenção, estratégias indiretas focam na integração do tecido mole ao componente, enquanto estratégias diretas (tanto para abutments quanto para implantes) atuam como repelentes, evitando a adesão bacteriana, ou rompendo membrana externa na tentativa de matar os microrganismos aderentes.

Dentre as estratégias de prevenção temos, por exemplo, o metal zinco condicionado com ácido mostra uma redução na adesão, formação e dispersão de S. aureus. (Xiang et al., ACS Appl Mater Interfaces 2022 May 18;14(19):22554-22569.). O titânio dopado com lítio promove os fibroblastos gengivais humanos e impede a adesão e o crescimento bacteriano. (Alali et al., Nanomaterials(Basel) 2021;22(11):2799). Implantes de titânio recobertos com lactoferrina possuem atividades contra S. aureus e P. gingivalis, estimulando a formação de um epitélio juncional gengival semelhante ao dos dentes (Wang et al. Adv Healthcare Mater 2023;12:2203086.). O cério nanoestruturado no titânio tem grande potencial terapêutico para aliviar ou até eliminar a peri-implantite (Li et al., Acta Biomater 2019;94:627-643). Os abutments dos implantes podem receber uma estratégia “layer-by-layer” de ácido poli-acrílico e poli-lisina que sustenta o crescimento de queratinócitos humanos e libera tetraciclina efetiva contra ambos os microrganismso (de Avila et al, Appl Surf Sci 2019;488:194-204). O sistema de liberação de drogas também surge como estratégia de revestimento para abutments relacionada ao tratamento da peri-implantite quando ocorre a liberação imediata da droga incorporada sem a necessidade de estimulo prévio. Por último, destacamos um promissor revestimento funcional para implantes dentários, embora ainda em estágio inicial de estudos in vitro, em que o TiO2 ‘e codificado com nitrogênio e bismuto por meio da oxidação eletrolítica de plasma (PEO) de titânio para obter um efeito antibacteriano sob luz visível com potencial de reativação (ACS Appl Mater Interfaces 2019;22;11:18186-18202).

Por fim, é importante ressalvar que não existe consenso sobre a melhor estratégia de modificação de superfície sobretudo pela complexidade dos fatores envolvidos no desenvolvimento do revestimento antimicrobianos, tais como longevidade e segurança do efeito desejado (Malheiros et al., Expert Rev Med Devices 2023 Jul;20(7):557-573.). Contudo, ‘e necessário melhor compreensão sobre a doença, clareza sobre como aplicar cada método de acordo com o objetivo do sistema a ser desenvolvido, e conhecimento sobre como cada material pode ser utilizado e como manipula-lo em benefício da estratégia para prevenir ou tratar a peri-implantite.

Poliana Duarte

A Implantodontia contemporânea apresenta suas preocupações imediatas e tardias em relação à estabilidade e sucesso dos implantes dentários. Dentre as preocupações imediatas estão a falha precoce (que ocorre antes da consolidação da osseointegração), a diminuição do tempo de osseointegração (uma vez que existe uma demanda para tratamentos mais rápidos) e a colocação de implantes em áreas desafiadoras como próximos a estruturas anatômicas (ex. seio maxilar e nervo alveolar) e em osso de baixa densidade. A infecção peri-implantar, mais precisamente a peri-implantite, constitui uma das principais preocupações tardias da implantodontia, uma vez que a mesma pode colocar em risco a longevidade das reabilitações implanto-suportadas.

Neste sentido, a funcionalização das superfícies dos implantes tem sido proposta com o objetivo de estimular a interação biológica entre o implante e as células ósseas e, consequentemente, melhorar e/ou acelerar a formação óssea e a osseointegração. Atualmente, as alterações das superfícies dos implantes dentários são realizadas pelos métodos indiretos de estimulação osteogênica, principalmente por meio de modificações físico-químicas (Liu et al. 2019). Além disso, métodos biológicos capazes de estimular diretamente a osteogênese por meio da adição de fatores de crescimento e células mesenquimais indiferenciadas estão sendo testados por estudos pré-clínicos, principalmente na área de ortopedia (Liu et al. 2019).

É importante observar que além das alterações das superfícies dos implantes, outros métodos foram sugeridos nos últimos anos para aumentar o torque de inserção e melhorar o sucesso, principalmente imediato, da osseointegração. Nesse contexto estão as mudanças nos protocolos de fresagem para preparação do leito do implante. A piezocirurgia, por exemplo, constitui um método de fresagem menos invasiva, menos traumática e capaz se acelerar o reparo óssea (Ponzoni et al. 2020). Outro exemplo é a osseodensificação que constitui em um método de fresagem não-subtrativa indicado pra ossos com baixa densidade e levantamento de seio maxilar (Padhye et al. 2020).

Diante de toda a evolução das superfícies e desenhos de implantes e dos protocolos de fresagem, é interessante apontar que as revisões sistemáticas feitas pela Cochrane não encontraram diferenças consideráveis entre implantes de diferentes superfícies, geometrias e marcas em relação a perda óssea marginal radiográfica, falha de osseointegração e complicações clínicas (Esposito et al. 2014). Isso demonstra que, em geral, os implantes de titânio atualmente disponíveis no mercado são bem-sucedidos em termos de osseointegração.

Logo, estudos epidemiológicos demonstram que as taxas de ausência de osseointegração (isto é, falha precoce) são atualmente baixas (Wu et al. 2021). Por outro lado, os índices de falha tardia, mais precisamente de peri-implantite são altos (Rakic et al. 2018). Isso certamente coloca em risco o sucesso dos implantes dentais em longo prazo.

Partindo do reconhecimento de que a perda precoce da crista óssea peri-implantar poderia favorecer o desenvolvimento de peri-implantite, foi proposto que a mudança na localização da conexão pilar-implante poderia minimizar a remodelação óssea marginal. Isso porque cerca de 1,5 – 2mm de perda óssea ocorriam ao redor de implantes com conexões próximas ao tecido ósseo do tipo butt-joint (hexágono interno e hexágono externo), em até 1 ano após colocação da carga protética. Em implantes tipo plataforma switching, nos quais a conexão pilar-implante está deslocada no sentido horizontal distante da crista óssea (no sentido do centro do implante), a perda óssea marginal é minimizada. O mesmo é observado em implantes do tipo tissue level, nos quais a conexão pilar-implante está situada distante da crista óssea no sentido vertical (Sasada & Cochran 2017).

Apesar dos esforços para minimizar a perda/remodelação óssea marginal per-implantar por meio da mudança da localização da conexão pilar-implante, a peri-implantite é uma doença bastante frequente que acomete todos os tipos de implantes com diferentes geometrias, superfícies e conexões protéticas.

Atualmente, diversos protocolos terapêuticos têm sido propostos para o tratamento da peri-implantite. Entretanto, infelizmente, até o presente momento, não existe um protocolo ideal considerado gold standard o para tratamento das infecções peri-implantares. Os tratamentos para a peri-implantite geralmente incluem procedimentos de desinfecção mecânica dos implantes através de um acesso cirúrgico e uso de curetas de titânio, escovas de titânio, jatos com pressão de ar, etc. Além disso, diversos antimicrobianos e agentes químicos também têm sido recomendados como adjuntos aos tratamentos mecânicos para desinfecção das superfícies de implantes, incluindo a tetraciclina, o EDTA, a clorexidina, o ácido cítrico, dentre outros. Uma gama de protocolos de desinfecção química com diferentes tempos de aplicação e concentrações têm sido avaliados por estudos pré-clínicos e clínicos. O ácido cítrico, por exemplo, já foi avaliado em concentrações variando de 10 % a 40 %, com diferentes tempos aplicações. Do ponto de vista laboratorial, o ácido cítrico 10% esfregado por 4 minutos em discos contaminados foi capaz de eliminar os biofilmes em superfícies de titânio rugosas e lisas (Cordeiro et al. 2021). Dentre os tratamentos disponíveis e conforme uma revisão sistemática recente, é necessário avaliar adequadamente a configuração do defeito ósseo peri-implantar existente. A cirurgia ressectiva seria recomendada nos casos de perda óssea horizontal; já os defeitos contidos têm indicação para cirurgia reconstrutiva por meio de enxertos e membranas; os defeitos combinados deveriam receber combinações de terapias enquanto as áreas estéticas seriam beneficiadas pela incorporação de enxertos de tecido mole evitando futuras recessões (Ramanauskaite et al. 2022).

Além do progresso nos tratamentos para infecções peri-implantares, o desenvolvimento de procedimentos preventivos também é de suma importância. Primeiramente, é necessário considerar as diferenças na integração dos tecidos moles ao redor dos implantes e dentes. Existem muitas evidências demonstrando que a integração implante-tecido mole é mais frágil que a integração dente-tecido mole. Logo, a funcionalização das superfícies de pilares e implantes com vistas a melhoria da adesão do epitélio peri-implantar (isto é, formação de hemidesmossomos e lâmina basal interna) e função dos fibroblastos parece ser uma abordagem futura que trará benefícios à saúde peri-implantar (Guo et al. 2021). Além disso, a funcionalização no sentido de acoplar propriedades antimicrobianas às superfícies de pilares e implantes também parece bastante promissor (Li et al. 2020).

Em suma, com avanços no desenho e superfícies de implantes, as pesquisas e o mercado têm se concentrado predominantemente na osseointegração/falha precoce de implantes. No entanto, considerando a alta prevalência de doenças peri-implantares, é de grande importância que a interação bacteriana com as superfícies de implante e pilares seja considerada ao projetar e fabricar futuros implantes.

A nanoengenharia é uma grande promessa para a modificação de superfícies de implantes e pilares para obter bioatividade celular aprimorada, retenção e liberação controlada de agentes/drogas com atividades antibacterianas. Esse avanço irá certamente beneficiar a redução das taxas de complicações/falhas tardias.

Wu X, Chen S, Ji W, Shi B. The risk factors of early implant failure: A retrospective study of 6113 implants. Clin Implant Dent Relat Res. 2021 Jun;23(3):280-288. doi: 10.1111/cid.12992.

Rakic M, Galindo-Moreno P, Monje A, Radovanovic S, Wang HL, Cochran D, Sculean A, Canullo L. How frequent does peri-implantitis occur? A systematic review and meta-analysis. Clin Oral Investig. 2018 May;22(4):1805-1816. doi: 10.1007/s00784-017-2276-y.

Liu Y, Rath B, Tingart M, Eschweiler J. Role of implants surface modification in osseointegration: A systematic review. J Biomed Mater Res A. 2020 Mar;108(3):470-484. doi: 10.1002/jbm.a.36829. Epub 2019 Nov 14. PMID: 31664764.

Ponzoni D, Martins FEPB, Conforte JJ, Egas LS, Tonini KR, de Carvalho PSP. Evaluation of immediate cell viability and repair of osteotomies for implants using drills and piezosurgery. A randomized, prospective, and controlled rabbit study. Clin Implant Dent Relat Res. 2020 Jun;22(3):250-260. doi: 10.1111/cid.12907.

Padhye NM, Padhye AM, Bhatavadekar NB. Osseodensification — A systematic review and qualitative analysis of published literature. J Oral Biol Craniofac Res. 2020 Jan-Mar;10(1):375-380. doi: 10.1016/j.jobcr.2019.10.002.

Esposito M, Ardebili Y, Worthington HV. Interventions for replacing missing teeth: different types of dental implants. Cochrane Database Syst Rev. 2014 Jul 22;(7):CD003815. doi: 10.1002/14651858.CD003815.pub4.

Sasada Y, Cochran DL. Implant-Abutment Connections: A Review of Biologic Consequences and Peri-implantitis Implications. Int J Oral Maxillofac Implants. 2017 Nov/Dec;32(6):1296-1307. doi: 10.11607/jomi.5732.

Cordeiro JM, Pires JM, Souza JGS, Lima CV, Bertolini MM, Rangel EC, Barão VAR. Optimizing citric acid protocol to control implant-related infections: An in vitro and in situ study. J Periodontal Res. 2021 Jun;56(3):558-568. doi: 10.1111/jre.12855.

Ramanauskaite A, Cafferata EA, Begic A, Schwarz F. Surgical interventions for the treatment of peri-implantitis. Clin Implant Dent Relat Res. 2022 Nov 23. doi: 10.1111/cid.13162.

Guo T, Gulati K, Arora H, Han P, Fournier B, Ivanovski S. Race to invade: Understanding soft tissue integration at the transmucosal region of titanium dental implants. Dent Mater. 2021 May;37(5):816-831. doi: 10.1016/j.dental.2021.02.005.

Li X, Huang T, Heath DE, O’Brien-Simpson NM, O’Connor AJ. Antimicrobial nanoparticle coatings for medical implants: Design challenges and prospects. Biointerphases. 2020 Nov 19;15(6):060801. doi: 10.1116/6.0000625. PMID: 33213156.

MR-4

Daniela Palioto

A tríade clássica em engenharia tecidual regenerativa é composta por células, arcabouços e moléculas sinalizadoras. Ao longo dos anos, diversas propostas têm surgido, com efeitos variados (Larsson L et al, J Dent Res 2016;95:255-266). Na periodontia, nosso desejo é conseguir regeneração; entretanto, os tecidos que compõem o periodonto possuem uma origem embrionária complexa que deve ser considerada e as terapias direcionadas para tanto. Por exemplo, a literatura recente mostra que é possível usarmos a combinação de um enxerto alógeno e matriz derivada do esmalte para tratamento de uma lesão endo-periodontal com apicectomia e regeneração tecidual guiada (Wang HH et al., Clin Adv Periodontics 2022 Jun;12(2):94-100.)

Além disso, é necessário considerarmos os fenótipos celulares na reconstrução tecidual. Outro exemplo seria os fibroblastos gengivais humanos, que podem ser cultivados e reimplantados para melhorar a vascularização e potencializar a regeneração periodontal. (Smirani R et al., Tissue Eng Regen Med 2022 Jun;19(3):525-535.)

Ainda, a impressão 3D para biofabricação nos possibilita colocar células e fatores de crescimento em hidrogéis que simulariam a matriz extracelular e neste sentido, criar módulos de controle de diferenciação para impedir a liberação desordenada de fatores de crescimento, como a BMP-2, nos tecidos de interesse. (Du M et al., Biofabrication 7 (2015) 044104.)

Existem materiais autólogos que podem potencializar a ação de materiais xenógenos para neoformação óssea, mas que não funcionam tão bem quando usados isoladamente, como o L-PRF (Engler-Pinto A et al, COIR 2019;30:962-976). Entretanto, outras apresentações físicas (i-PRF) têm mostrado excelentes resultados para regeneração de tecidos moles faciais (Hamid O et al., J Cosmet Dermatol 2021 Oct;20(10):3270-3277).

Por fim, os avanços mais recentes para funcionalização (bioatividade) de biomateriais aloplásticos na regeneração periodontal estão nos aptâmeros, classes de oligonucleotídeos (aminoácidos) que se ligam ao sítio-alvo (biomaterial) e usam estratégias para reconhecer moléculas de adesão (fibronectina, vitronectina, vimentina), fator de crescimento circulante (VEGF, PDGF, FGF) ou células específicas (medula óssea). (Parisi L et al., Front Bioeng Biotechnol 2023 ;11:1199651.).

Em específico, a adesão seletiva de fibronectina associada ao hidrogel (ácido hialurônico + PEG diacrilato) gera um coágulo melhorado, ativando as plaquetas e resultando na formação óssea pela maturação da linha osteoblástica em defeitos periodontais por fenestração no modelo de ratos (Parisi L et al., Biomed. Mater 2021;16:015016.)

Francisco Nociti Jr

Ao redor do globo, a prevalência de doenças raras fica entre uma pessoa para cada 1500-2500 seres nascidos vivos. Além dos efeitos sistêmicos, alterações gênicas também podem se refletir na biomineralização da dentição humana, um fenômeno complexo com interações ectomesenquimais gerando esmalte, dentina, cemento e osso alveolar. Do ponto de vista do tecido ósseo, a nomenclatura mais recente aponta para 771 doenças onde 552 genes estariam envolvidos.

O estudo destas condições poderia nos ajudar a entender como funciona o “normal” e o que podemos fazer para tentar aliviar os efeitos destas doenças nos seres humanos. O raquitismo, condição clássica, por exemplo, é uma delas, e não está somente ligado à deficiência de vitamina D.

Assim, existe o raquitismo hipofosfatêmico ligado ao cromossomo X, onde ocorrem mutações no gene PHEX, removendo o fosfato inorgânico (Pi) e gerando defeitos e fraturas no esmalte, abcessos dentários, displasia radicular, câmaras pulpares alargadas, doença periodontal, atraso na mineralização da dentina e hipomineralização do osso alveolar, perda da lâmina dura, levando à perda dentária prematura.

Ainda, outra forma de raquitismo vista nos dentes seria um defeito no gene que controla os níveis de fosfatase alcalina não específica, responsável pela mineralização óssea. Sua deficiência gera uma condição conhecida como hipofosfatasia. Aqui, os níveis de pirofosfato inorgânico (PPi) estão aumentados, inibindo a mineralização. Indivíduos com este defeito genético mostram cemento acelular deficitário, resultando em inserção radicular dentária comprometida no osso alveolar circundante e perda dentária prematura. Por outro lado, como “recurso”, o pirofosfato inorgânico está presente em alguns dentifrícios para impedir a formação de cálculo. Ainda, o estudo do mecanismo Pi/PPi pode melhorar o potencial de regeneração do cemento.

Por fim, a fibrodisplasia ossificante progressiva (FOP) é uma doença rara que causa a formação de osso fora do esqueleto. No Brasil, ela afeta entre 120-150 de pessoas. As iniciativas aqui são para criação de uma força tarefa no sentido de identificar precocemente pessoas com FOP. (https://www.fopbrasil.org.br)

Referências

Foster BL et al., Endocrine Rev 2014,35(1):1–34.

Unger S et al. Amer J Med Gen 2023; 191A:1164–1209.

Chavez MB et al, J Struct Biol 2020;107597.

Foster BL et al. PLOs ONE 2012;7(6):e38393.

Zorzi AR et al. Orphanet J Rare Dis 2022;17:348.

Jamil Shibli

Evolução do desenvolvimento de um material sintético para regeneração tecidual.

Os primeiros protótipos de beta-TCP CAD/CAM customizados eram volumosos, muita reabsorção, possibilidade de fibrosamento do tecido em função do grau de cristalização

A ideia de construir uma fábrica.

O papel dos sócios multidisciplinares.

Desmistificando a relação da ANVISA com as empresas de biomateriais.

10 anos depois: biomaterial sintético customizado por deposição seletiva.

Tela que propicia a não agressão ao tecido mole

Estudo histológico: 18% de contração (30% HA, 70% beta-TCP)

Arcabouço para defeitos extensos mandibulares

Tela fixada com microparafusos

Possíveis biomateriais internos aos defeitos: autógeno, rhBMP-2

Estudo clínico: randomizado boca dividida com material autógeno

Aguardando publicação no D.O.U.