Creștere osoasă

9.6 Aplicații parodontale ale sticlelor bioactive

Structurile care susțin dinții sunt complexe. Acestea includ țesuturi dure sub formă de os trabecular și cortical, dar și țesuturi moi, cum ar fi măduva osoasă și ligamentul parodontal (Abbasi et al., 2015). După cum am văzut, boala parodontală afectează toate aceste țesuturi, iar tratamentul a implicat o varietate de abordări, dintre care utilizarea sticlei bioactive granulare s-a dovedit a fi deosebit de eficientă.

Pierderea osului din regiunea alveolară este considerată a fi rezultatul definitoriu al bolii parodontale și rezultă din progresia bolii parodontale datorată infecției bacteriene. Alte țesuturi ale parodonțiului sunt, de asemenea, afectate în mod negativ, dar distrugerea osului este cea mai gravă. Acest lucru se datorează faptului că pierderea osului este cea care, în cele din urmă, duce la slăbirea și eventuala pierdere a dinților (Papapanou și Tonetti, 2000).

Diminuarea pierderii osoase este în general evaluată clinic prin utilizarea de radiografii. Rezultatul unei astfel de evaluări este folosit pentru a ajuta la diagnosticarea afecțiunii și la planificarea tratamentului menit să rectifice daunele provocate de boală (Papapanou și Tonetti, 2000). Augmentarea osoasă cu sticlă bioactivă este utilizată pe scară largă, deoarece acest material este capabil să provoace răspunsuri specifice în celulele sănătoase rămase ale parodonțiului. În special, acesta promovează osteogeneza, stimulând astfel formarea rapidă de os nou (Lovelace et al., 1998). De asemenea, poate acționa ca o barieră pentru celulele epiteliale, împiedicându-le să crească în jos și, astfel, ghidând creșterea țesutului în orientarea biologică corectă. pH-ul ridicat pe care îl generează în fluidele care îl înconjoară oferă un mediu antimicrobian care a fost demonstrat in vivo (Allan et al., 2001).

Părticulele de sticlă bioactivă stimulează dezvoltarea completă a osului, nu doar depunerea fazei minerale. Utilizarea particulelor poroase de sticlă bioactivă oferă un spațiu în care vascularizarea poate avea loc într-o măsură optimă. Aceste particule sunt, de asemenea, ușor de manipulat în condiții clinice și au un efect hemostatic, adică opresc sângerarea. Acest lucru menține o zonă de lucru clară pentru clinician și îmbunătățește, de asemenea, ușurința de utilizare (Schepers et al., 1998).

Vatra bioactivă s-a dovedit a fi foarte reușită în tratamentul leziunilor cauzate de boala parodontală. Trei rezultate clinice sunt urmărite pentru un tratament eficient al acestei boli, și anume, reducerea adâncimii pungilor, creșterea atașamentului clinic al țesutului gingival la osul de susținere și îmbunătățirea cantității și calității osului alveolar adiacent al alveolei dentare. S-a demonstrat că sticla bioactivă le oferă pe toate cele trei (Lovelace et al., 1998; Froum et al., 1998; Ong et al., 1998).

De-a lungul anilor, au fost publicate o serie de studii clinice care demonstrează modul în care sticla bioactivă, de obicei PerioGlas, oferă toate aceste trei rezultate dezirabile (Ioannou et al., 2015). De exemplu, într-un studiu tipic, Nevins et al. (2000) au raportat tratamentul defectelor intra-osoase din jurul a cinci dinți tratați cu sticlă bioactivă. Ei au determinat răspunsul la implantarea acestui material folosind măsurători radiografice clinice. La șase luni după tratament, adâncimea de sondare a pungilor parodontale scăzuse cu o medie de 2,7 mm. În același timp, atașamentul gingiei la osul alveolar din jurul alveolei crescuse cu o medie de 2,2 mm. Un studiu histologic ulterior a arătat că, într-un caz, în regiunea implantului s-au format ciment nou și țesut conjunctiv nou (Nevins et al., 2000). În celelalte patru cazuri, vindecarea a implicat lipirea osului și formarea unui nou epiteliu joncțional. Tipul de reparație examinat în acest studiu a fost cel al unor defecte mici infra-osoase, iar sticla bioactivă s-a dovedit a fi deosebit de potrivită pentru utilizarea în leziuni de acest tip (Sohrabi et al., 2012).

Acest tip de reducere a adâncimii pungii în câteva luni a fost confirmat pe scară largă (Chacko et al., 2014; Zamet et al., 1997; Park et al., 1998; Froum et al., 1998). În același timp, se raportează, de obicei, o creștere semnificativă a atașamentului clinic al țesutului gingival. Cu toate acestea, s-a constatat că aceasta din urmă este oarecum variabilă și poate varia de la cea minimă, care este posibil să nu fie semnificativă din punct de vedere statistic (Chacko et al., 2014; Froum et al., 1998) până la cea foarte substanțială (Zamet et al., 1997). Aceste diferențe pot fi legate de gradul în care boala a progresat în momentul tratamentului, iar în cazurile în care boala este mai avansată și detașarea gingivală mai mare, repararea la locul de tratament poate progresa mai rapid decât la locurile cu o detașare mai mică și o stare de boală corespunzător mai puțin avansată (Chacko et al., 2014).

În mod normal, terapia parodontală ar trebui să aibă ca rezultat regenerarea osului și umplerea defectelor observate cu os nou. Acest lucru a fost observat pe scară largă cu granule de sticlă bioactivă, cum ar fi PerioGlas (Ong et al., 1998; Chacko et al., 2014; Froum et al., 1998).

Există și alte beneficii ale utilizării PerioGlas în acest mod. Materialul este bine tolerat de organism și prezintă o biocompatibilitate excepțională cu osul crestei alveolare. Nu au fost raportate efecte clinice adverse (Chacko et al., 2014). În plus, vindecarea postoperatorie este rapidă și conduce la rezultate clinice extrem de satisfăcătoare (Ong et al., 1998; Chacko et al., 2014; Turunen et al., 1997; Karatzas et al., 1999). Analizele sistematice ale literaturii de specialitate confirmă faptul că particulele de sticlă bioactivă oferă cele mai bune rezultate clinice în tratamentul bolii parodontale (Ioannou et al., 2015; Sohrabi et al., 2012; Rai și Kalantharakath, 2014) și că acestea reduc în mod fiabil adâncimea de sondare a pungilor parodontale și cresc nivelul de atașament clinic al țesuturilor gingivale.

O metodă alternativă de prezentare a sticlei bioactive pentru tratamentul parodontal este sub formă de chit (Grover et al., 2013). Denumirea comercială a acestui material este NovaBone Putty (a se vedea Fig. 9.1) și constă în granule de sticlă bioactivă preamestecate cu un liant format din polietilenglicol și glicerină. Acest amestec nu necesită nicio pregătire înainte de a fi plasat direct la locul pierderii osoase. Nu suferă niciun fel de proces de întărire, deși liantul este capabil să fie resorbit pentru a lăsa în urmă particulele de sticlă bioactivă. Acest material a primit aprobarea pentru utilizare clinică în Statele Unite în 2006 și în Europa în 2007 și are multe avantaje ca mijloc de prezentare a sticlei bioactive față de simpla utilizare a granulelor de sticlă neamestecate.

Obiectivul final al implementării unui chit de sticlă bioactivă este același ca și cel al utilizării materialului de sticlă sub formă de particule, și anume, refacerea structurilor parodontale pierdute ca urmare a bolii (Villar și Cochran, 2010), fie pentru a mări creasta alveolară pentru a primi implanturi, fie pentru a trata defectele cauzate de boala parodontală. Acesta are avantajul față de sticla bioactivă sub formă de particule de a fi mai ușor de presat în poziție și de a avea mai multe șanse de a rămâne în locația sa, datorită vâscozității liantului.

Apariția furcațiilor afectate de parodontită în dinții cu rădăcini multiple și tratamentul acestora este o problemă foarte importantă în parodontologia clinică (Muller și Eger, 1999; Karring și Cortinelli, 1999). După cum am văzut, defectele se dezvoltă în regiunea acestor furcații ca urmare a infecției, urmată de inflamație, ceea ce duce la resorbție osoasă. Astfel de defecte sunt susceptibile de a duce la pierderea dintelui, iar constatările clinice au arătat că o astfel de pierdere a dinților este mai frecventă la dinții cu defecte de furcație decât la dinții similari fără defecte de furcație și pierdere osoasă asociată (El-Haddad et al., 2014).

Clinic, tratamentul acestor defecte de furcație are ca scop regenerarea țesuturilor din aceste situsuri. O astfel de regenerare poate fi obținută printr-o varietate de metode, inclusiv prin grefare osoasă și prin utilizarea sticlelor bioactive într-o abordare mai largă de inginerie tisulară (Anderegg et al., 1999). Utilizarea sticlelor bioactive decurge din capacitatea lor de a promova osteogeneza și cementogeneza, precum și din potențialul lor de a stimula formarea unui ligament parodontal funcțional (Nasr et al., 1999).

Studiile au arătat că sticla bioactivă este ușor de plasat și rămâne la locul ei în defectul de furcație chiar și în cazul unei aspirații adiacente la locul respectiv (El-Haddad et al., 2014). Acest lucru se datorează capacității sale de a forma o masă coerentă cu soluție salină sau chiar sânge. Această masă nu curge, chiar și în timpul în care sângerarea continuă. Deoarece sticla bioactivă este hemostatică, aceasta formează rapid un cheag de sânge la locul defectului de furcație, iar aici își are originea procesul general de vindecare (El-Haddad et al., 2014).

Într-un studiu privind tratamentul defectelor de furcație cu particule de sticlă bioactivă, examinările de urmărire la zece zile după operație au arătat că particulele de sticlă au rămas la locul lor (El-Haddad et al., 2014). Pentru majoritatea pacienților, lambourile mucoperiostale suprapuse erau sănătoase și întregul situs începuse să se vindece bine. Rata de succes a fost de 94%, iar eșecurile relativ rare au fost toate asociate cu infecția și inflamația. Aceste rezultate au fost atribuite igienei orale deficitare a pacienților în cauză, împreună cu eșecul menținerii unor condiții adecvate de vindecare (El-Haddad et al., 2014). Acest lucru arată că aceste proceduri care utilizează sticlă bioactivă depind într-o măsură semnificativă pentru succesul lor de complianța pacientului, o caracteristică care trebuie luată în considerare atunci când se selectează pacienții pentru acest tratament special.

În majoritatea cazurilor, utilizarea sticlei bioactive a fost un succes, iar rezultatele au arătat că țesuturile gingivale suprapuse au fost capabile să tolereze bine prezența particulelor de sticlă. În general, țesuturile moi s-au vindecat bine și au dus la răni stabile și la o regenerare excelentă a structurilor parodontale locale (El-Haddad et al., 2014).

O altă utilizare importantă pentru sticla bioactivă este acoperirea implanturilor utilizate în stomatologie (Lopez-Estebana et al., 2003). Implanturile sunt realizate de obicei din aliajul Ti-6Al-4V și sunt folosite pentru a susține coroane ceramice sau un grup de dinți protetici în principal ceramici. În această abordare a tratamentului dentar, este esențial ca pacienții să aibă standarde ridicate de igienă orală și să fie nefumători. Pacienții trebuie să respecte cu atenție instrucțiunile clinice după plasarea unor astfel de implanturi, din cauza duratei lungi de vindecare necesare pentru integrarea completă a implantului. Acestea sunt, de obicei, între 3 și 6 luni atât pentru maxilar cât și pentru mandibulă (Wennerberg et al., 2013).

O tendință actuală importantă în implantologia dentară este modificarea suprafețelor din aliaj de titan cu scopul de a îmbunătăți osteointegrarea acestora. Aceasta include metode de creștere a suprafeței totale a implantului prin procese precum sablarea cu nisip și decaparea cu acid, precum și acoperirea suprafeței cu un material bioactiv.

Hidroxiapatita sintetică a fost utilizată pentru astfel de acoperiri, dar ratele de succes cu acestea au fost mai mici decât se așteptau (Xuereb et al., 2015; Ong și Chan, 2000). Eșecurile hidroxiapatitei sunt asociate cu formarea de lacune în zona interfacială dintre implant și osul natural (Albrektsson, 1998). Acest decalaj se formează ca urmare a pierderii de os care rezultă din pierderea integrității acoperirilor în timp, ceea ce duce la concentrații locale de ioni de mineralizare care nu sunt favorabile reparării osului. Prin urmare, apare decalajul între implant și osul sănătos.

De asemenea, sticla bioactivă a fost utilizată în acest mod pentru a acoperi implanturile dentare metalice (Moritz et al., 2004). Acesta are avantajele biologice pe care le-am discutat anterior, și anume un grad ridicat de bioactivitate care duce la formarea unei legături chimice puternice cu osul viu (Xuereb et al., 2015). Bioactivitatea sa este de așa natură încât determină creșterea osului în regiunea interfacială mai rapid decât hidroxiapatita, fără probleme de resorbție osoasă. Rezultatul este că implantul se stabilizează rapid, iar osul care se formează este puternic atașat de suprafața implantului metalic.

Există probleme asociate cu natura sticloasă a sticlei bioactive, în special faptul că apar tensiuni la interfața strat-implant din cauza diferențelor dintre proprietățile termice ale sticlei și ale substratului din aliaj de titan (Vitale-Brovarone, 2005). Acest lucru face ca straturile de sticlă să fie susceptibile la fisurare și dezlipire (Carrado, 2010), cu excepția cazului în care condițiile de fabricație sunt alese cu atenție (Xuereb et al., 2015). Compoziția poate fi modificată pentru a schimba proprietățile de expansiune termică ale sticlei, în special folosind MgO în locul CaO și K2O în locul Na2O. Astfel, se obține o sticlă cu un coeficient de dilatare termică care se potrivește mai bine cu cel al aliajului substratului (Verne, 2012).

Întregul subiect al fabricării sticlei și al aplicării acesteia la grosimi adecvate pe implanturile dentare este complicat și a primit o atenție considerabilă în ultimii ani (Xuereb et al., 2015; Vitale-Brovarone, 2005; Verne, 2012; Mistry et al., 2011). Studiile pe animale au arătat că astfel de implanturi se comportă bine în osul viu. Implanturile se integrează puternic în osul gazdă, fără semne de formare a capsulei fibroase și cu o densitate osoasă la niveluri semnificativ mai mari decât în cazul implanturilor de control neacoperite (Moritz et al., 2004; Wheeler et al., 2001).

O problemă critică în cazul implanturilor dentare este aceea că acestea trebuie să pătrundă în țesuturile moi și, pe partea expusă, rezidă într-un mediu care conține numeroase microorganisme (Hill și Brauer, 2011). În consecință, există potențialul ca infecțiile să se dezvolte la locul de penetrare. În cazul în care țesuturile moi cresc din nou pentru a forma zone sănătoase adiacente implantului emergent, se formează un atașament care a fost descris ca fiind un sigiliu biologic (Marchetti et al., 2002). Acest sigiliu izolează osul de cavitatea bucală și îmbunătățește substanțial șansele de succes pentru implant. Sticla bioactivă este activă împotriva bacteriilor potențial infecțioase (Allan et al., 2001), ceea ce reprezintă un avantaj suplimentar al acestui material ca și acoperire pentru suprafețele implanturilor.

Având în vedere eficacitatea cu care sticla bioactivă promovează regenerarea, există potențialul de a o utiliza pentru a oferi suport pentru implanturile metalice la pacienții care au pierdut dinții din cauza parodontitei severe. După cum s-a menționat la descrierea utilizării acoperirilor din sticlă bioactivă, acest lucru nu este simplu, deoarece parodontita este asociată cu o igienă orală deficitară și, de asemenea, posibil cu fumatul pacienților. Majoritatea clinicienilor consideră că utilizarea implanturilor la astfel de pacienți este contraindicată (Lekolm et al., 1999).

Cu toate acestea, în ciuda acestor preocupări, sticla bioactivă a fost utilizată în acest mod și cu rezultate rezonabil de reușite (Gatti et al., 2006). Într-un studiu particular, trei pacienți au primit sticla bioactivă granulară PerioGlas pentru a trata situsurile de extracție înainte de plasarea unui implant dentar din aliaj de titan. Scopul a fost acela de a genera os nou care să fie capabil să asigure o fixare timpurie solidă a implantului. Acest lucru a fost realizat în mod corespunzător, iar la 6 luni au fost efectuate biopsii osoase care au arătat că osul nou s-a format cu succes. În plus, granulele de sticlă se degradaseră substanțial. La o monitorizare de 2 ani, toate implanturile au fost încărcate cu succes și erau stabile, ceea ce indică faptul că a fost efectuată o reparație satisfăcătoare (Gatti et al., 2006). Succesul clinic în circumstanțe atât de puțin promițătoare este o mărturie în plus a activității biologice remarcabile a acestui tip de material de sticlă.

.