ARY DE SOUZA JUNIOR
O IMPACTO DAS SUPERFÍCIES
POTENCIALIZANDO A OSSEOINTEGRAÇÃO
SOEBRAS
FLORIANÓPOLIS
2009
2
ARY DE SOUZA JUNIOR
O IMPACTO DAS SUPERFÍCIES
POTENCIALIZANDO A OSSEOINTEGRAÇÃO
Monografia
apresentada
Associação
Educativa
a
do
SOEBRAS,
Brasil,
como
requisito para a obtenção do título de
Especialista em Implantodontia.
Orientador: Prof. Dr. Mário Vinícius Zendron.
SOEBRAS
FLORIANÓPOLIS
2009
3
FICHA CATALOGRÁFICA
Souza Junior, Ary de
O impacto das superfícies potencializando a osseointegração /
Ary de Souza Junior. – 2009.
66 f. : il.
Monografia (especialização) – Instituto de Ciências da
Saúde FUNORTE/SOEBRAS
Orientador: Prof. Dr. Mario Vinicius Zendron.
1. Implante dentário. 2. Superfície. 3. Materiais dentários. I.
Zendron, Mario Vinícius. II. FUNORTE / SOEBRAS. III.
Título.
4
ARY DE SOUZA JUNIOR
O IMPACTO DAS SUPERFÍCIES
POTENCIALIZANDO A OSTEOINTEGRAÇÃO
Monografia apresentada e aprovada em 13/06/2009 pela banca examinadora
composta pelos seguintes professores:
Prof. Dr. Mário Vinícius Zendron. (Orientador)
Prof. Dr. Daniel Benchimol Daniel Benchimol de Resende
Prof. Armando Lopes Pereira Neto
5
Dedico este trabalho a todos aqueles que, direta
ou
indiretamente,
contribuíram
com
minha
formação profissional, principalmente meus pais.
6
AGRADECIMENTOS
Ao meu orientador, Prof. Dr. Mário Vinícius Zendron, que me auxiliou na
elaboração deste trabalho. Muito obrigado.
Aos meus colegas do curso de especialização, pelos momentos de
companhia neste período de aprendizagem.
7
"O que os homens realmente querem
não são conhecimentos, mas certezas."
Bertrand Russel
8
SOUZA, Ary de, Junior. O Impacto das Superfícies Potencializando a
Osteointegração. 2009. 60 f. Trabalho de Conclusão (Especialização em
Implantodontia) – Curso de Especialização em Implantodontia - SOEBRAS Unidade Florianópolis.
RESUMO
O objetivo de estudo foi realizar uma revisão de literatura apresentando vários
trabalhos sobre a influência das superfícies de implante dental na potencialiazação
da osseointegração. Os avanços nos materiais dentários metálicos, cerâmicos e
poliméricos, além da bioengenharia e biomimética, prometem um processo de
osseointegração cada vez mais eficaz.
Palavras-chave: Implante dentário. Superfície. Materiais dentários.
9
SOUZA, Ary de, Junior. O Impacto das Superfícies Potencializando a
Osteointegração. 2009. 60 f. Trabalho de Conclusão (Especialização em
Implantodontia) – Curso de Especialização em Implantodontia - SOEBRAS Unidade Florianópolis.
ABSTRACT
The purpose of this study was to review literature showing various works on the
influence of dental implant surfaces to improve osteointegration. The developments
in dental materials made of metal, ceramic, and polymer, besides the
bioengineering and biomimetics, promise an osteointegrated process more and
more efficient.
Keywords: Dental implant. Surface. Dental material.
.
10
SUMÁRIO
RESUMO ...............................................................................................................08
ABSTRACT............................................................................................................09
1. INTRODUÇÃO...................................................................................................11
2. REVISÃO DE LITERATURA ............................................................................18
3. PROPOSIÇÃO...................................................................................................47
4. DISCUSSÃO .....................................................................................................48
5. CONCLUSÃO....................................................................................................53
REFERÊNCIAS......................................................................................................55
11
1. INTRODUÇÃO
O termo “osseointegração” surgiu em 1951 e é definido como a união
estrutural e funcional direta do osso vivo organizado à superfície de um implante
submetido à carga (JOVANOVIC, 1993).
Figura 1: Corte de microscopia ótica, mostrando o implante osseointegrado, cilíndrico, parcialmente
coberto, cor matriz óssea calcificada, sem a presença de fibras em sua interface.
O processo da osseintregração ou aposição de matriz óssea calcificada
sobre a superfície de material sintético implantado por meio de técnicas cirúrgicas
específicas, constitui-se em uma das descobertas mais importantes da
Odontologia clínica do século XX (DINATO, POLIDO, 2001).
O sucesso dos implantes dentários teve início com estudos de Bränemark
em 1952 (PROENÇA FILHO, 2008). Uma das descobertas desses estudos foi
12
tornar claro que uma superfície inerte, biocompatível, bioativa e limpa química e
mecanicamente, é fator fundamental para osseointegração, sendo o implante a
peça chave de todo sistema com suas características macro e microscópicas
(ALBREKTSON et al., 1981).
Com a consolidação do uso clínico dos implantes osseo integrados , nas
ultimas décadas , a pesquisa em Implantodontia concentrou-se na melhora dos já
expressivos índices de sucesso dos implantes. Estudos foram direcionados para a
viabilização mais rápida dos implantes osseointegrados, na tentativa de reduzir ou
até eliminar o período de cicatrização óssea livre de carga funcional, recomendado
no protocolo estabelecido pelo grupo de Gotemburgo - Suécia. ( ADELL , R . et al.
1981 apud DINATO , POLIDO , 2001).
Relacionando a Implantodontia, especificamente a topografia da superfície
do implante de titânio, além dos estudos clínicos e experimentais, o sucesso de tal
osseointegraçao refere-se, sobretudo, aos mais de 30 anos de comercialização de
implantes dentários com uma superfície usinada, demonstrando resultados
satisfatórios quando utilizados em reabilitações de pacientes parciais ou
totalmente edêntulos (ALBREKTSON; SENNERBY apud LINDHE, 2005).
13
Figura 2: Topografia de superfície de um implante rosqueado de superfície lisa – (aumento
de cinco mil vezes).
Com base nestes estudos científicos, no aumento da demanda clínica para
carga precoce de implantes e no sucesso de implantes com superfícies
modificadas, sugere-se que eles possam ser submetidos ao carregamento após a
cirurgia, em períodos inferiores aos dos implantes usinados (NELSON et al., 2008;
MEIRELLES et al., 2007; NISHIMOTO et al., 2007; DINATO; POLIDO, 2001).
Dentre
as
várias
linhas
de
pesquisa
visando
tais
objetivos,
as
características topográficas de superfície sintética oferecida á célula óssea foram
consideradas relevantes pela grande influência na qualidade da osseointegração
obtida. (SCHROEDER A. et al, 1981; WENNEBERG, A. et al, 1997;
KIESWETTER, K. et al, 1996 ) .
A melhoria da resistência e da extensão da osseointegração é possível por
14
meio da otimização das biomoléculas do tecido ósseo e da camada de óxidos da
superfície do implante e de um melhor travamento mecânico inicial, alterando-se
as propriedades micro-morfológicas e físico-químicas da superfície do implante
por meio de tratamentos da superfície (BUSER, 1998).
A osseointegração ocorre em menor período de tempo fundamentada em
estudos experimentais que elucidam a ocorrência de melhor fixação óssea na
utilização de implantes de superfície rugosa do que superfície usinada
(CARLSSON et al. Apud LINDHE, 2005).
Justifica-se que a superfície rugosa: (1) garante a melhor estabilidade
mecânica entre o osso e o implante imediatamente após a instalação, possibilitado
em função de uma área de contato maior; (2) fornece uma topografia de superfície
que permite retenção do coágulo; (3) estimula o processo de cicatrização
(LINDHE, 2005).
Sendo que várias linhas de pesquisa referenciando as características
topográficas da superfície do implante foram consideradas relevantes pela grande
influência na qualidade da osseointegração obtida (SCHROEDER et al. apud
DINATO; POLIDO, 2001, p. 63).
Os resultados acumulados indicam que as alterações provocadas pelos
diferentes tipos de tratamento na topografia da superfície do implante e na sua
química, são de efeito favorável. O que traria uma maior formação óssea num
15
determinado período, altura óssea maior com relação às áreas de contato do
implante e maior travamento biomecânico do implante com o osso (NISHIMOTO,
et al, 2007; RONNIE, TIZIANO, PAOLO, 2007; MEIRELLES, ARVIDSSON,
ALBREKTSSON;
WENNENBERG,
2007;
SADER;
BALDUINO;
SOARES;
BOROJEVIC, 2004).
Pesquisas laboratoriais com cultura de células in vitro em superfícies
metálicas e cerâmicas apontam para resultados significativamente positivos em
adesão celular e resposta de deposição de matriz orgânica, resultando em
expressivas diferenças percentuais em contato osso-implante entre superfícies
texturizadas e superfícies lisas ( KIESWETTER, K. et al , 1996; WENNEBERG, A.
et al, 1997 ) .
Os processos de texturização de superfícies metálicas mais aplicados
atualmente em metalurgia dividem-se em eletroquímicos, químicos e mecânicos,
os dois últimos com maior utilização em implantodontia.
Embora haja diferenças nos princípios físicos para obtenção de uma
superfície otimizada, as técnicas empregadas visam os mesmos objetivos:
aumentar a osteocondutividade e a capacidade de ancoragem da interface ossobiomaterial a curto, médio e longo prazo (BAIER; MEYER, 1998; BRUNETE; 1998
apud CASTRO, 2004).
Evidencias na literatura demonstram que biomateriais com características
16
micro-topográficas e composições químicas diferentes provocam respostas
biológicas distintas por influenciarem diferentemente o comportamento dos tecidos
e das células. (ELLINGSEN apud CASTRO, 2004).
A presença de rugosidade na superfície do implante influencia os processos
iniciais de vascularização no pós-operatório imediato, nos padrões de migração,
alinhamento, orientação, adesão e atividade de produção protéica e função celular
(BOYAN etal. apud DINATO; POLIDO, 2001; NISHIMOTO et al, 2007). Sendo
que se pode sugerir que a texturização influencia os reguladores bioquímicos,
como as citosinas e os fatores de crescimento. Contudo, a complexidade
bioquímica e celular no processo de ossificação em humanos e os métodos
histoquímicos de avaliação atuais, não permitem conclusões dos mecanismos
clínicos definitivos (DINATO; POLIDO, 2001).
Assim, é fundamental o estudo do impacto das superfícies em potencializar
a osseointegração de modo a facilitar o exercício profissional com uma
reabilitação oral que possa criar artificialmente apoios para aparelhos protéticos
em áreas de ausência de elementos dentários. Além disso, sugere-se que estudos
sejam realizados identificando as variáveis que atuam diretamente na interface
implante/tecidos de modo a promover uma eficiente integração do implante ao
osso (WENNERBERG; ALBREKTSSON ; LINDHE apud LINDHE, 2005).
Contudo, devido ao pouco tempo de observação clínica de caráter
longitudinal desses implantes com superfície texturizada, e pelas diferenças entre
17
procedimentos de texturização de superfície empregados , não se encontra um
consenso na comunidade científica quanto ao real benefício dessa texturização a
médio e a longo prazos , bem como sua real necessidade para o emprego clínico
dos implantes . Questões como o prejuíjo da osseointegração , com a liberação de
íons metálicos e outros subprodutos decorrentes de corrosão de superfície , e a
contaminação iônica sistêmica de órgãos e tecidos são apontadas como possíveis
prejuízos da texturização ( DUCHEYENE , P. et al , 1984; KUMMER, F. J. et al,
1992 ).
Na revisão de literatura a seguir, serão discutidos vários estudos que
fundamentam que, além da textura e rugosidade superficial, a topografia
específica do implante influencia qualitativamente e quantitativamente na
osseointegração. Assim, o objetivo deste trabalho foi verificar a influência das
novas superfícies de implante dental na potencialização da osseointegração.
18
2. REVISÃO DE LITERATURA
O aumento na demanda clínica para a carga precoce de implantes e para a
colocação bem sucedida de implantes em regiões ósseas comprometidas, tem
levado à necessidade dos fabricantes alterarem as superfícies usinadas e
proporcionarem novos tratamentos de superfície dos implantes de titânio. Assim, o
condicionamento ácido, jateamento e tratamento químico são técnicas comumente
utilizadas pelos sistemas de implantes modernos. Os resultados acumulados
indicam que as alterações provocadas pelos diferentes tipos de tratamento na
topografia da superfície do implante e na sua química são de efeito favorável. O
que traria uma maior formação óssea num determinado período, altura óssea
maior com relação às áreas de contato do implante e maior travamento
biomecânico do implante com o osso. Assim, atualmente, por meio das pesquisas
realizadas, acredita-se que, além da textura e rugosidade superficial, a topografia
específica do implante influencia qualitativamente e quantitativamente sua
integração.
Na seqüência, abordaremos as interfaces constituídas de tecidos e
biomateriais e citaremos vários trabalhos na literatura que tratam do aspecto de
superfície do implante com relação à sua influência no processo de
osseointegração. Essa questão envolve a interface implante/tecido vivo, ou seja,
os tecidos que circundam o implante. Todos os tecidos em contato com a
superfície do implante, calcificados ou não, interagem no processo de
osseointegração. É evidente hoje, por meio da microscopia eletrônica, que não
19
apenas tecidos ósseos estão em contato com a superfície do implante, tecidos
conjuntivos e epiteliais também constituem o complexo sistema que permite a
manutenção da osseointegração.
Assim, é notório citar que este universo da
interface implante/tecido é constituído de tecidos vivos em contato com
biomateriais (polímeros, cerâmicas, metais) que estão sendo pesquisados, em
conjunto com toda engenharia genética e avanços tecnológicos nesta área, para
possibilitar uma osseointegração eficiente.
Figura 3:
Corte citológico da porção apical de um implante cilíndrico, mostrando a
cobertura parcial da superfície do implante pelo trabelculado ósseo esponjoso.
20
Figura 4: Corte citológico, mostrando a cobertura parcial de superfície do implante pelo
trabeculado ósseo esponjoso.
Após a inserção do implante no leito ósseo, através de técnica cirúrgica
com trauma mínimo, as primeiras reações químicas entre a superfície estéril do
implante e os tecidos orgânicos são reguladas pelos fluidos teciduais (COOPER e
colaboradores, 1997). Imediatamente após este contato, é formada na superfície
do implante uma camada de macromoléculas glicoproteicas e água, que será
determinante como parte do substrato necessário para adesão, proliferação,
diferenciação e síntese protéica de células com fenótipo de osteoblasto
(ANDRADE, 1973; BRUNETE, 1988; CLARK e colaboradores, 1987; 1990; HAY;
MORENO, 1979).
Concomitantemente ao processo de reparação do tecido ósseo necrótico
remanescente no alvéolo cirúrgico preparado, presente mesmo em técnicas
cirúrgicas ditas "atraumáticas", uma série de eventos bioquímicos regulados pela
interação célula-superfície é desencadeada, começando com alteração do pH
21
tecidual na região, em um primeiro momento, e culminando com a liberação de
proteínas e enzimas reguladoras do processo de divisão e diferenciação celular,
entre elas a liberação de mediadores pró e antiinflamatórios e de citocinas
(BRIGHTON,
1984;
WALTER;
TALBOT,
1996;
KANAGARAJA,
1996;
DAVIES,1998, 2000).
Substâncias como proteínas ósseas morfogenéticas (BMPs), fatores de
crescimento transformadores (TGF-b), fatores de crescimento de fibroblastos
(PGF), fatores de crescimento vasculares (VEGF), entre outros, são fundamentais
para que células mesenquimais indiferenciadas e outras células componentes do
tecido conjuntivo, existentes na medula óssea, diferenciem-se em células com
fenótipo de osteoblasto e fibroblasto, sintetizando as proteínas necessárias para a
composição dos tecidos calcificados e não-calcificados responsáveis pelo
desenvolvimento e manutenção do processo de osteointegração (BRÃNEMARK e
colaboradores, 1987; KANAGARAJA, 1996; DAVIES, 1998;2000).
Em um segundo estágio, com a presença de tecido de granulação na região
entre a base óssea e o implante, inicia-se um processo de reparação tecidual
muito semelhante ao de reparação ocorrido em fraturas ósseas, com a deposição
de matriz colágena não-calcificada e a conseqüente formação de matriz fibrosa,
ou matriz óssea dita primária, ainda sem os níveis de mineralização alcançados
pelo tecido ósseo maduro. A esta matriz fibrosa agregar-se-ão gradativamente
cálcio, fosfato, sódio, magnésio e vários outros componentes minerais do tecido
ósseo de origem sistêmica, em sítios específicos localizados entre as fibras
22
colágenas, sendo estes os responsáveis pela maturação estrutural do tecido
(BRÃNEMARK e colaboradores, 1983; ROBERTS, 1988; HOLLINGER; WONG,
1996).
Com o aumento gradual da incorporação de componentes inorgânicos à
matriz ou osteóide, dar-se-á o início de uma terceira etapa do processo de
osteointegração, com o modelamento e o posterior remodelamento dessa
cobertura parcialmente mineralizada em torno do implante, regulados, entre outros
fatores, pela carga funcional recebida e por aspectos sistêmicos do paciente. Os
principais componentes responsáveis por este processo de "plastia" óssea nas
regiões adjacentes ao implante são as células que respondem pela formação
(osteoblastos) e reabsorção (osteoclastos) óssea. Outras células reguladoras do
processo inflamatório, como os neutrófilos e macrófagos, aparecem nessa área de
intensa atividade celular, desempenhando papel ainda não totalmente esclarecido.
Possivelmente, sua atuação esteja relacionada com a liberação local de enzimas
reguladoras do processo de reparação tecidual (DAVIES, 1998; 2000; MINKIN;
MARINHO, 1999).
A matriz óssea formada após essa seqüência de eventos celulares
apresentará em torno de 20% do seu peso líquido de água, 45 a 55% de
componentes inorgânicos (cálcio, fosfato, sódio, magnésio, entre outros) e 25 a
35% de componentes orgânicos (colágeno, glicosaminoglicanas e proteoglicanas)
(JUNQUEIRA; CARNEIRO, 1999).
Além da já debatida união entre os tecidos calcificados e a superfície dos
23
implantes osseointegrados, também se pode observar o íntimo contato dos tecidos
moles (conjuntivo e epitélio) com porções mais cervicais dos implantes. Destacase na literatura odontológica o papel decisivo da estabilidade tecidual conjuntiva e
epitelial na manutenção da osteointegração obtida.
Com relação ao vedamento epitelial da mucosa do periimplante, podemos
perceber um comportamento similar ao do epitélio em dentes naturais (APSE,
1991; HASHIMOTO e colaboradores, 1989). Observações clínicas e histológicas
confirmam a presença de áreas de mucosa oral, epitélio sulcular e juncional, com
anatomia semelhante àquela relatada em dentes naturais. Exames de microscopia
de grande aumento mostram células epiteliais aderidas à superfície do implante
através de lâmina basal e hemidesmossomas, em um modo similar ao encontrado
no epitélio juncional de dentes naturais (BAUMANN, 1993). Estudos já reportaram,
no entanto, um número menor de hemidesmossomas por área analisada em
comparação aos dentes naturais, o que poderia sugerir uma união mecanicamente
mais frágil deste colar à superfície do implante (BAUMANN, 1993). Além disso,
tais células apresentariam espaços intercelulares maiores do que os notados no
epitélio juncional em dentes naturais (BAUMANN, 1993; HASHIMOTO e
colaboradores, 1989).
Com relação aos biomateriais, é conveniente definir o que constitui um
biomaterial. Pode-se definir um biomaterial como qualquer material que não cause
uma reação adversa ao hospedeiro, ou de acordo com a Sociedade Européia de
Biomateriais "todo material não-viável usado em aparato médico, desenvolvido
24
para interagir com sistemas biológicos", ou ainda qualquer substância ou
combinação destas que não sejam fármacos, de origem natural ou sintética, que
pode ser usada por qualquer que seja o período de tempo, aumentando ou
substituindo parcial ou totalmente qualquer tecido, órgão ou função do corpo, com
a finalidade de manter e ou alterar a qualidade de vida do paciente. Todos os
grupos de materiais atualmente utilizados em engenharia (metais e as ligas
metálicas, cerâmicas, polímeros, materiais naturais e semicondutores) podem ser
produzidos e/ou modificados para que se enquadrem nas definições mencionadas
acima. As propriedades desejáveis em um biomaterial implantável sujeito a cargas
estáticas e dinâmicas são: biocompatibilidade; capacidade de suportar e transferir
cargas; estabilidade de corpo; cinética de superfície controlada; Indutividade/
condutividade na cicatrização da região cirúrgica; homeostase de tecidos
circunjacentes; longevidade in situ (CAMERON; PILLIAR, 1974; LINDER;
LUNDSKOG, 1975; SYRETT; DAVIS, 1979; AGADIR; LINDGREN, 1981; LINDER,
1989; GOODMAN e colaboradores, 1990).
Até o momento, não temos um biomaterial que possua todas as
características mencionadas. Praticamente, todos os grupos de materiais foram
utilizados, em maior ou menor escala, na Implantodontia. Os polímeros, metais e
cerâmicas oferecem uma grande variedade de propriedades mecânicas, físicas e
químicas, podendo estas serem desenvolvidas e manufaturadas para atender aos
requerimentos desejados para uma reabilitação duradoura (ELLINGSEN, 1998).
Vários biomateriais poliméricos, incluindo poliuretano de elevado peso
25
molecular, fibras de poliamido, resina de polimetilmetacrilato, politetrafluoretileno,
e poliuretano, foram e estão sob ativa investigação quanto à possibilidade de uso
como materiais de implante (LEMONS, 1990; GLANTZ 1998; CARVALHO e
colaboradores, 1997). Apesar de ser a classe de material com o módulo de
elasticidade mais próximo ao osso, características inerentes como baixa
resistência à fadiga, baixa resistência à deformação, baixo módulo de
proporcionalidade e alta ductilidade, além da ausência de união aos tecidos vivos,
e possíveis reações imunológicas adversas têm se tornado uma barreira à sua
utilização como materiais para recobrimento de superfícies metálicas (LEMONS,
1990;
KAWAHARA,
1983).
Atualmente,
na
Implantodontia,
os
materiais
poliméricos estão limitados à fabricação de componentes para absorção de
choque (amortecedores) incorporados dentro das supraestruturas suportadas por
implantes (CHAPMAN; KIRSCH, 1990). No entanto, significante atenção tem sido
devotada ao seu uso para o recobrimento de superfícies biodegradáveis, visando
à liberação gradativa de medicamentos e compostos biológicos, incluindo fatores
de crescimento, como proteínas ósseas morfogenéticas (BMPs) (SASANO e
colaboradores, 1997; KUBOKI e colaboradores, 1998).
As cerâmicas empregadas atualmente em Implantodontia podem ser
divididas em dois grandes grupos: os derivados de fosfato de cálcio e os não
derivados. Dentre os derivados de fosfato de cálcio, os compostos mais utilizados
até hoje foram a hidroxiapatita sintética [Ca10 (PO4)6 (OH)2]; o tri-cálcio fosfato [Ca5
(PO4)3 (OH)2] e o penta-cálcio-hidroxi-tri-fosfato. No grupo dos não-derivados,
destacam-se a cerâmica de alumina (Al2O3), a cerâmica de zircônia (ZrO2) e o
26
cristal de safira (AIO2), entre outros. Estes biomateriais foram utilizados
extensivamente, durante as décadas de 70 e 80, como implantes endósteos na
forma de alumina (Al2O3) e safira (cristal único de alumina) (WATAHA, 1996;
LACEFIELD, 1998). São os biomateriais que apresentam os maiores índices de
biocompatibilidade, devido à natureza de sua composição química (apresentandose como monolitos de alta resistência à degradação em condições adversas).
Ainda como características principais os cerâmicos apresentam atoxicidade, são
excelentes isolantes térmicos e elétricos e revelam baixa solubilidade em meio
orgânico quando sintetizados em fase densa com alto percentual de cristalinidade.
Como maiores desvantagens, são friáveis, possuem baixa resistência à tração e
ao cisalhamento (BIESBROCK; EDGERTON, 1995). A sua utilização foi diminuída
ao longo dos anos, devido a limitações inerentes, como a sua baixa resistência à
propagação de fendas (presentes no corpo do material após o manufaturamento),
a qual diminui sua previsibilidade de sucesso a longo prazo (ZABLOTSKY, 1992;
LOZADA; JAMES; BOKOVI, 1993; KWAN; MEFFERT, 1993).
Figura 5: Implantes de cerâmica de zircônia parcialmente estabilizada.
27
O metais representam a classe de biomateriais mais comumente utilizada
para implantes dentários. São os elementos mais abundantes na tabela periódica
dos elementos e apesar da grande variedade de propriedades possivelmente
obtidas através de metais, nem todos podem ser utilizados como biomateriais.
Vários metais e ligas metálicas foram testados ao longo dos anos na elaboração
de implantes dentários (BRÃNEMARK e colaboradores 1987). Ligas como cromocobalto-molibdênio, ferro-cromo-níquel, aço inoxidável, entre outras e metais como
ouro, platina e prata foram testados como possíveis alternativas para
Implantodontia. Porém, mesmo registrando resultados positivos em pesquisas
laboratoriais e em estudos clínicos de curta duração em animais, trouxeram
resultados clínicos pobres a médio e longo prazos ao serem testados em
humanos. Reações como encapsulamento fibroso das peças implantadas,
associadas a grandes reabsorções ósseas periimplantares, foram reportadas em
um percentual expressivo de casos (HOMSY e colaboradores, 1972; LINDER;
LUNDSKOG, 1975). Isto se deve à susceptibilidade que este grupo possui à
degradação em ambientes aquosos, podendo ocasionar a liberação de íons aos
tecidos circunjacentes, onde um acúmulo desses pode resultar em efeitos
deletérios (RAVNHOLT, 1988). Comercialmente, o metal mais utilizado para
implantes endósteos é o titânio (PARR; GARDNER; TOTH, 1985; KASEMO;
LAUSMAA, 1985). A liga de titânio mais comumente disponível é o titânio
comercialmente puro (Ti c.p.), que é uma liga entre titânio, oxigênio e ferro. A
composição estequiométrica do Ti c.p. permite classificá-lo em 4 graus distintos,
que variam geralmente na concentração de oxigênio, com o grau 4 tendo a maior
(0.4%) e o grau 1 a menor (0.18%) (ALBREKTSSON, 1985).
28
Figura 6: implantes osseointegrados metálicos em titânio puro.
Embora as propriedades dos óxidos não sejam afetadas, existem
diferenças mecânicas entre os diferentes graus devido, principalmente, à presença
dos contaminantes em quantidades mínimas (ALBREKTSSON, 1985). Traços de
outros elementos tais como nitrogênio, carbono, hidrogênio, e ferro têm sido
também detectados e adicionados para a estabilidade ou melhoria das
propriedades mecânicas e físico-químicas, como o limite de proporcionalidade,
tornando o metal mais resistente à deformação plástica. Deve-se notar que apesar
do aumento no limite de proporcionalidade, o módulo de elasticidade não se altera
da mesma forma, por ser uma propriedade diretamente ligada às propriedades
eletrônicas do metal (HOWARD; TIMOTHY, 1995). Ferro é adicionado para
aumentar a resistência à corrosão e alumínio para aumentar a dureza e diminuir a
densidade, enquanto vanádio atua como um varredor de alumínio para prevenir a
corrosão (WILLIAMS, 1981; MEFFERT; LANGER; FRITZ, 1992). A condição da
camada de óxido, a saber, pureza química e limpeza de superfície, é de suprema
29
importância para o resultado biológico da osteointegração (ALBREKTSSON e
colaboradores, 1981; BAIER e colaboradores, 1984). Apesar disso, o efeito da
contaminação da superfície do implante na resposta e morfologia celular tem sido
relatado na literatura como um resultado dos processos de produção ou
procedimentos utilizados para a esterilização (DOUNDOULAKIS, 1987; KELLER e
colaboradores, 1990; AMEEN e colaboradores, 1993; HARTMAN, colaboradores,
1989).
Os processos de texturização de superfície de implantes osseointegrados
podem ser classificados em processos de adição e subtração superficial. Podem,
ainda, ser gerados dois tipos de superfície: rugosas e porosas. A texturização por
adição mais empregada é o spray de plasma, realizado com partículas de titânio
ou hidroxiapatita. Na texturização superficial por subtração, só é possível se
conseguir uma superfície rugosa. Dentre as técnicas mais aplicadas, encontramse o jateamento de partículas, especificamente o óxido de alumínio e o óxido de
titânio; o ataque ácido por imersão em ácidos de alta concentração (ácidos
fluorídrico, sulfúrico ou clorídrico) e, mais recentemente, o corte do metal através
de laser (GAGGL , A. et al , 2000). Há também o método eletroquímico, gerando
uma superfície porosa por oxidação anódica.
30
Figura 7: Implante metálico rosqueado coberto por hidroxido apatita.
Figura 8: Visão macroscópica de um implante rosqueado de superfície lisa, sem
aplicação de processo de texturização.
Figura 9: Topografia de superfície de um implante rosqueado de superfície lisa, mostrando
ranhuras resultantes do processo de usinagem – (aumento de 1000 X).
31
Figura 10: Topografia de superfície de um implante texturizado pela técnica de spray de plasma de
titânio – (aumento de 2000X e 200X).
32
Figura 11: Topografia de superfície de um implante texturizado pela técnica de spray de
plasma de hidroxiapatita – (aumento de 2000X e 200X).
33
Figura 12: Topografia de superfície de um implante texturizado pela técnica de jato de óxido de
alumínio – (aumento de 2000X e 5000X).
34
Figura 13: Topografia de superfície de um implante texturizado pela técnica de ataque ácido –
(aumento de 2000X e 5000X).
35
Figura 14: Topografia de superfície de um implante texturizado pela técnica de ataque ácido –
(aumento de 2000X e 5000X).
Tanto no processo de jateamento quanto no de ataque ácido, faz-se
necessário o emprego de processo químico de neutralização e limpeza dos óxidos
e ácidos aplicados para viabilizar a superfície texturizada ao meio orgânico (
COOPER L. F. et al , 1997) .
A contaminação de superfícies de titânio que
receberam técnicas tradicionais de texturização influenciou pesquisadores a
desenvolver técnicas que não exigissem diferentes elementos químicos. O laser,
que necessita somente de um meio físico para propagar-se, foi utilizado para esse
fim. O grau de contaminação superficial de implantes texturizados por laser, em
comparação
com
as
tradicionais
técnicas
de
adição
e
subtração
foi
36
significativamente menor. Contudo, a pouca literatura disponível e a falta de
estudos de acompanhamento clínico sugerem a necessidade de pesquisas antes
da aprovação definitiva desse processo.
COCHRAN, D. L. (1999), em estudo de revisão de literatura sobre a
longevidade clínica de implantes com superfície texturizada comparados ao de
superfície lisa em mandíbulas edêntulas, catalogou doze publicações contendo
15.316 implantes de superfície lisa em 2.263 pacientes, todos acompanhados por
um período de 0,4 a 15 anos, contra outras publicações, estas contendo 216
implantes texturizados em 46 indivíduos, acompanhados por 1 a 2 anos. Os
resultados alcançados em superfícies lisas mostram percentuais de sucesso
variando de 84 a 100 % dos implantes, enquanto os implantes texturizados
mostraram percentuais de 96.2 a 98%. Testes estatísticos utilizando meta-análise
não revelaram diferenças significativas entre os grupos observados (p>0.25),
ressaltando ainda o pouco tempo de observação dos implantes texturizados.
Outra análise comparativa foi realizada seguindo o mesmo método para
edêntulos parciais. Implantes com superfície lisa totalizaram 5.472 peças inseridas
em 1.579 pacientes, com 2.200 e 2.872 implantes inseridos em mandíbulas e
maxilas, respectivamente. O período de acompanhamento variou de 0,17 a 20
anos, apresentando percentuais de sucesso de 85 a 97,8% para maxila e 87,8 a
99,1 % para mandíbula. Os implantes texturizados totalizaram 668 peças inseridas
em 332 pacientes, com 272 e 396 inseridos em maxilas e mandíbulas,
respectivamente. O período de acompanhamento médio foi de 0.17 a 3 anos,
mostrando percentuais de sucesso de 100% para maxila e 94.3 a 100% para a
37
mandíbula. Nesta comparação, os índices de sucesso de implantes com
texturização foram significativamente maiores que os implantes com superfície lisa
na análise estatística, tanto em maxila quanto em mandíbula.. Outro dado
importante foi o percentual de sucesso maior dos implantes texturizados inseridos
em maxilas, comparados aos inseridos em mandíbulas (p>0.001), contrariando
resultados já conhecidos dos implantes de superfície lisa, com maiores índices de
sucesso na mandíbula do que na maxila.
Dois estudos sobre próteses unitárias suportadas por implantes de
superfície texturizadas (189 implantes) foram comparados com a combinação de
dez estudos de próteses unitárias sobre implantes com superfícies lisas (617
implantes). Na maxila, 520 implantes lisos contra 79 implantes texturizados foram
acompanhados por 0.25 a 5 anos e 0.5 a 2 anos, respectivamente. Os índices de
sucesso mostrados para a maxila foram de 83.3 a 100% para implantes lisos
contra 98.4 a 100% para implantes texturizados, sem diferença estatística
expressiva (p>0.24) na mandíbula 97 implantes lisos contra 110 implantes
texturizados foram acompanhados por 0.25 a 8 anos e 0.5 anos, respectivamente.
Índices de sucesso variam entre 87.5 e 100% para os implantes lisos contra
97.3% para implantes texturizados. Não houve diferença significativa entre os
grupos de implante.
Henry et al. (2000) avaliaram a resistência mecânica através de testes de
torque para remoção realizados em cães, comparando implantes do sistema
Branemark com superfície TiUnite ( oxidação anódica ) com os tradicionais de
38
superfície lisa. Esta avaliação biomecânica demonstrou claramente que os
implantes com superfície TiUnite mostraram maior torque para remoção ,
implicando em uma ancoragem mais estável.
Rompen et al. (2000) Estudaram em cães a aplicação de testes de
frequência de ressonância em implantes com superfície oxidada e com superfície
lisa com rosca dupla, seis semanas após a colocação. Eles concluíram que o uso
de implante de rosca dupla colocado com um alto torque de inserção em um osso
denso não resulta em uma resposta tecidual dramática em seis semanas. Os
implantes oxidados mantiveram uma alta estabilidade primária durante as seis
semanas de cicatrização. Os resultados deste estudo em animais sugerem que a
adição de uma superfície oxidada pode ser uma maneira de otimizar a
osseointegração e possivelmente a função clínica do implante.
Gottlow et al. (2000) avaliaram histológica e biomecanicamente os
implantes com superfície oxidada e com ataque ácido duplo, em coelhos, após
seis semanas de cicatrização. Concluíram que a superfície oxidada resultou em
um
contato
osso-implante
significativamente
maior
e
uma
estabilidade
significativamente maior, medida por frequência de ressonância e valores de
torque de remoção.
Sennery e Miyamoto (2000) compararam a superfície jateada e com ataque
ácido com a superfície alterada por oxidação do titânio, em coelhos e usando
métodos de análise por frequência de ressonância e torque de inserção,
39
concluíram que o implante com a superfície oxidada mostrou uma tendência a um
aumento mais rápido na estabilidade quando comparado com o implante jateado e
com ataque ácido, possivelmente por efeitos combinados da superfície, design e
preparação.
Taché et al. (2004) investigaram o efeito da adição de uma fina cobertura
sol-gel de fosfato de cálcio em implantes de liga de titânio de superfície porosa
nos índices de crescimento ósseo inicial. Implantes controle (como fabricados) e
implantes similares com coberturas sol-gel de fosfato de cálcio foram colocados
aleatoriamente nos côndilos femurais distais de coelhos (1 implante/perna). Após
a cicatrização, por 6, 9, 12 e 16 dias, 8 dos 10 coelhos em cada grupo do período
de tempo foram avaliados quanto à força (N) máxima de tração do implante e
dureza na interface (N/mm). Implantes extraídos selecionados também foram
avaliados por imagem eletrônica secundária para caracterizar as superfícies
afetadas. Os implantes dos 2 coelhos remanescentes em cada grupo foram
examinados por microscopia eletrônica de varredura dispersa (BSEM). Forças de
tração e de dureza interfacial significativamente maiores foram encontradas nos
implantes cobertos com fosfato de cálcio, mas não nos implantes controle.
Observações com imagem eletrônica secundária e BSEM também sugeriram
maior crescimento ósseo interno com implantes porosos cobertos com fosfato de
cálcio aos 9, 12 e 16 dias. Películas de fosfato de cálcio no estado sol gel
aumentam significativamente os índices de crescimento ósseo interno em
implantes com superfícies porosas sinterizadas. Segundo os autores, este
tratamento de superfície pode apresentar um grande número de benefícios,
40
incluindo redução do período de carga funcional de tais implantes e melhorar os
resultados de tratamento em situações de qualidade e/ou quantidade óssea
deficiente.
Sader et al. (2005) avaliaram o efeito de três diferentes tratamentos da
superfície de titânio sobre a inserção, proliferação e diferenciação de osteoblastos.
É de conhecimento que a interação célula/titânio é crucial para o sucesso clínico
do osso e implante dental. As características físico-químicas da superfície dos
substratos influencia a proliferação osteoblástica, sua diferenciação, bem como
sua atividade. Neste trabalho, o comportamento dos osteoblastos foi analisado
sobre três diferentes superfícies de titânio: desgastado com uma lixa de SiC de
grão 600, jateado com partículas de alumina (65 µm de diâmetro) e alumina
jateada após um duplo condicionamento químico (HF a 4% + HF a 4%/H 2O2 a
8%).
Microscopia
eletrônica
de
varredura
e
profilometria
demonstraram
micrografias distintas. As amostras desgastadas demonstraram orientação
paralela dos sulcos. As amostras jateadas com Al2O3 apresentaram a
microtopografia mais rugosa com partículas ricas em alumínio incrustadas na
superfície de titânio. Os osteoblastos do fêmur de ratos foram semeados sobre os
substratos testados. A morfologia das células e inserção inicial foi avaliada com
MEV. Os osteoblastos aderiram-se e dispersaram-se sobre todas as amostras
testadas. Todavia, sobre as superfícies rugosas, os osteoblastos não se
dispersaram completamente e adquiriram uma morfologia poligonal. Além disso, o
índice de proliferação celular foi reduzido no início da incubação sobre as
superfícies rugosas. Segundo os autores, os resultados sugerem um retardo e não
41
uma impossibilidade de viabilidade osteoblástica e atividade da fosfatase alcalina
quando as células são cultivadas em superfícies rugosas, induzindo um fenótipo
osteobástico distinto e não um bloqueio de sua atividade. Pelo menos nas
condições de cultura utilizadas neste trabalho, as partículas de alumina não
afetaram o comportamento dos osteoblastos.
Paredes, Vaz e Silva (2006) avaliaram a influência da preparação da
superfície de titânio utilizado para implantes odontológicos revestidos com titânio
depositado por aspersão térmica PS. O objetivo da pesquisa dos autores foi obter
maior entendimento da morfologia superficial de implantes de acordo com as
técnicas de deposição, acabamento e tratamento superficial, para eliminar
interferências no processo de osseointegração e nos resultados clínicos de curto e
longo prazo. A metodologia desta pesquisa considera caracterizar o substrato, o
revestimento de titânio depositado sobre uma liga de titânio obtido através de
aspersão térmica por plasma spray e comparar com outros dois tipos de
acabamento superficial utilizado na fabricação de implantes, respectivamente
superfície usinada, superfície usinada e jateada por jateamento abrasivo com
partículas abrasivas. Considerando a análise da superfície através de microscopia
eletrônica de varredura (MEV) para observar alterações morfológicas e possíveis
modificações químicas superficiais com o auxílio de espectrometria por dispersão
de energia (EDS). De acordo com os autores, os resultados mostram a
importância do jateamento abrasivo, pelo aumento da rugosidade com morfologia
adequada para garantir a osseointegração, sendo ainda melhorada quando da
deposição do titânio por plasma spray, destacando-se que a morfologia é ainda
42
mais benéfica para facilitar o escoamento do fluxo sangüíneo pela presença de
partículas arredondadas que permite aumentar o efeito de molhamento que facilita
as retenções mecânicas que permitam o embricamento ósseo.
Segundo Guéhennec at al. (2007), o índice de osseointegração de
implantes dentais está relacionado com sua composição e rugosidade superficial.
A rugosidade superficial dos implantes favorece tanto a ancoragem óssea como a
estabilidade mecânica. Coberturas com fosfato de cálcio osteoativo promovem a
cicatrização e aposição óssea, levando a uma rápida fixação biológica dos
implantes. Os diferentes métodos utilizados para aumentar a rugosidade
superficial ou aplicar coberturas osteocondutivas aos implantes dentais de titânio
são revisados no trabalho destes autores. Tratamentos de superfície, como
dispersão de plasma-titânio, jateamento, condicionamento ácido, anodização ou
coberturas de fosfato de cálcio, e suas correspondentes morfologias superficiais e
propriedades são descritas. A maioria dessas superfícies está disponível
comercialmente e apresenta eficácia clínica (>95% em 5 anos). O papel preciso da
química e topografia superficial nos estágios iniciais da osseointegração dos
implantes dentais ainda necessita de maior compreensão. Além disso, estudos
clínicos comparativos com diferentes superfícies de implantes raramente são
realizados. Conforme o pensamento dos autores, o futuro da implantodontia deve
passar pelo desenvolvimento de superfícies com topografia e química controlada e
padronizada. Esta abordagem será a única forma de compreender as interações
entre proteínas, células e superfícies de implantes. A liberação local de drogas
estimuladoras e reabsorvedoras de osso na região perimplantar pode também
43
responder a situações clínicas com quantidade e qualidade óssea deficiente.
Essas estratégias terapêuticas deveriam aumentar finalmente o processo de
osseointegração dos implantes dentais para a carga imediata e sucesso a longo
prazo.
Pongnarisorn et al. (2007) determinaram a natureza do infiltrado
inflamatório associado com diferentes superfícies de implante em cães. De acordo
com os autores, os resultados deste trabalho sugerem que o desenvolvimento de
inflamação associada com implantes é independente do tipo de superfície, mas,
todavia está associado à presença de placa. As diferentes superfícies não tiveram
influência sobre a natureza do infiltrado, com as células T sendo o tipo
predominante de célula em todas as lesões. Finalmente, os diferentes tipos de
superfície de implante pareceram não influenciar a microbiota perimplantar.
Contudo, a presença de sulco circunferencial tendeu a estar associada com
infiltrados maiores. Se isto foi devido a um maior acúmulo de placa, ainda há
necessidade de ser determinado.
Nelson et al. (2008) avaliaram o índice de sucesso de 2 diferentes sistemas
de implante com superfícies modificadas com jateamento e condicionamento
ácido, colocados sob carga após períodos de cicatrização reduzidos. Cento e
dezessete pacientes com um período de observação média de 3,75 anos (24 a 61
meses) foram incluídos nesta avaliação. Revisões de gráficos de um programa de
acompanhamento padronizado foram avaliadas. Todos os 532 implantes
colocados demonstraram um tempo de cicatrização sem carga de 6 semanas na
44
mandíbula e 12 semanas na maxila. Na colocação do abutment um valor de
torque de 35 Ncm foi uma das variáveis primárias e o sucesso dos implantes neste
período foi determinado pelos critérios de Buser et al. A sobrevivência foi
analisada utilizando o método de Kaplan-Meier e a probabilidade de um evento
dentro de 1 grupo independente de tempo foi avaliada utilizando o teste quiquadrado e o teste exato de Fischer. Dos 532 implantes, 235 foram colocados em
pacientes do sexo feminino e 297 em pacientes do sexo masculino; 448 implantes
foram localizados na maxila e 84 na mandíbula. Três implantes foram perdidos
antes da conexão do abutment em 3 pacientes. A análise da tabela de
sobrevivência demonstrou um índice de sucesso total de 99,4% aos 5 anos, pois
nenhum implante foi perdido na conexão do abutment. Não houve nenhuma
associação significativa do tipo de implante (P=0,185), sexo (P=0,99) ou osso
(maxila/mandíbula, P=0,06) e a sobrevivência dos implantes dentro deste estudo.
De acordo com os autores, com base nos dados encontrados nesta investigação,
pode-se concluir que os implantes com as superfícies jateada e condicionadas
podem ser restaurados após 6 a 12 semanas do período de cicatrização, com uma
alta previsibilidade de sucesso.
Meirelles et al. (2008) investigaram o efeito de implantes modificados
quimicamente
com
microtopografias
similares,
mas
com
diferentes
nanotopografias, em estágios iniciais de osteointegração. Quarenta implantes em
forma de parafuso foram colocados em dez coelhos brancos neozelandeses. As
modificações da superfície do implante investigado no presente estudo foram (1)
jateamento com TiO2 e (2) tratamento adicional com fluoreto ou (3) modificação
45
com nano-hidroxiapatita. A avaliação da superfície incluiu análises topográficas
com interferometria, análise morfológica com microscopia eletrônica de varredura
e análise química com espectroscopia de raios-X eletrônica. A resposta óssea foi
investigada com o teste de torque de remoção e análises histológicas foram
realizadas após o período de cicatrização de quatro semanas. Os parâmetros de
rugosidade da superfície demonstraram uma leve diminuição do desvio da altura
média para os implantes tratados com flúor em comparação com os jateados
(controle) e implantes nano-hidroxiapatita. As imagens de microscopia eletrônica
de varredura com maior aumento indicaram a presença de nanoestruturas sobre
os implantes modificados quimicamente. As análises químicas demonstraram a
presença de titânio, oxigênio, carbono e nitrogênio em todos os grupos de
implante. O grupo jateado com fluoreto revelou fluoreto e o grupo jateado com
nanohidroxiapatita, cálcio e fósforo, com redução simultânea de oxigênio e titânio.
Os valores de torque para remoção revelaram uma retenção maior para os
implantes modificados quimicamente que exibiram nanotopografia específica. A
análise histológica demonstrou formação óssea imatura em contato com a
superfície do implante em todos os grupos, de acordo com o período de
cicatrização do experimento. Segundo os autores, as modificações químicas
utilizadas no presente estudo foram capazes de produzir uma nanotopografia
particular e, juntamente com os íons presentes na superfície do implante, podem
explicar os maiores valores de torque de remoção após o período de cicatrização
de 4 semanas.
Giavaresi et al. (2008) investigaram o efeito de um novo tratamento
baseado na deposição anódica estimulada no aumento da osteointegração de
46
implantes de titânio no osso trabecular de ovelhas maduras e ovarioectomizadas,
um estudo histomorfométrico e de microdureza foi realizado. Dez ovelhas foram
divididas em 2 grupos. Cinco foram submetidos a uma ovarioectomia bilateral para
induzir uma osteopenia com deficiência de estrógeno (ovarioectomizado) e cinco
não passaram por tratamento (maduras). Vinte e quatro meses mais tarde, elas
passaram por uma implantação bilateral de filamentos de titânio puro comercial na
superfície lateral dos côndilos femurais: titânio tratado eletroquimicamente (SP) e
titânio tratado com condicionamento ácido (BioRough). Doze semanas após a
segunda operação, os animais foram sacrificados e espécimes de biópsia dos
segmentos do fêmur e da crista ilíaca foram examinados quanto a avaliações
histomorfométrica e microdureza. A histomorfometria do osso trabecular dos
espécimes de biópsia da crista ilíaca e que estavam ao redor dos parafusos
demonstraram sinais acentuados de rarefação óssea no grupo ovarioectomizado
quando comparado com os grupos controle e maduro (envelhecido). Contato
osso-implante significativamente maior foi observado em implantes SP em
comparação
com
implantes
BioRough,
em
ambos
os
grupos
maduros
(envelhecidos) (P<0,001) e ovarectomizados (P<0,01). Nenhuma diferença
significativa em termos de microdureza foi encontrado entre os implantes SP e o
BioRough dentro do grupo maduro (envelhecido), ao passo que um índice de
maturação óssea significativamente maior foi observado para SP no grupo
ovarioectomizado (P< 0,05). De acordo com os autores, o novo tratamento SP
eletroquímico produziu os resultados mais promissores e foi capaz de introduzir
melhoras substanciais na obtenção de osteointegração rápida e estável dos
implantes em osso osteopênico.
47
Fandridis e Papadopoulos (2008) avaliaram a topografia e composição da
superfície rugosa de três diferentes marcas comerciais de implantes dentais de
titânio. Os implantes Bio Com Standard, Osseotite Implant e Fixture MT
Osseospeed foram analisados utilizando microscopia eletrônica de varredura,
microscopia com força atômica e estereomicroscopia com energia dispersiva. A
análise com microscopia eletrônica de varredura e de força atômica revelou que a
superfície rugosa do Bio Com Standard apresentou numerosas impressões
superpostas por fissuras agudas e o Fixture MT Osseospeed uma aparência com
característica mista. A análise de espectroscopia com energia dispersiva das
superfícies rugosas dos implantes revelou uma pequena quantidade de Si
encontrada sobre a superfície do implante Osseotite. O implante Osseospeed
Fixture MT demonstrou uma distribuição não homogênea de elementos
detectados. De acordo com os autores, os implantes examinados apresentaram
diferentes topografias de superfícies rugosas, que estavam relacionadas
diretamente com o tipo de tratamento utilizado. As diferenças relativas às
morfologias superficiais foram incluídas em uma nanotopografia característica que
poderia influenciar as atividades biológicas na interface implante/tecido. As
concentrações de oxigênio na superfície também indicaram diferenças na
extensão da camada de oxidação entre os implantes examinados, sendo mínimo
nos implantes Osseotite e máximo nos implantes Fixture MT Osseospeed.
48
3. PROPOSIÇÃO
Este trabalho propõe a abordagem da influência das superfícies de
implante dental na potencialização da osseointegração, considerando os diversos
tipos de tratamento superficial que vem sendo pesquisados e desenvolvidos.
49
4. DISCUSSÃO
Nos últimos 20 anos, o número de implantes dentais aumentou rapidamente
em todo mundo, alcançando aproximadamente um milhão por ano. O sucesso
clínico dos implantes orais está relacionado com sua osseointegração inicial. A
geometria e topografia da superfície são cruciais para o sucesso a longo e curto
prazo dos implantes dentais. Estes parâmetros estão associados a técnicas
cirúrgicas delicadas, um pré-requisito para o resultado clínico inicial bem sucedido
(ALBREKTSSON et al., 1981). Após o procedimento de implante, os implantes de
titânio interagem com os fluidos biológicos e tecidos. A aposição direta de osso
sobre a superfície de titânio é fundamental para a carga imediata de implantes
dentais. Após os estágios iniciais de osseointegração, tantos os fatores
biomecânicos protéticos como de higiene do paciente são fundamentais para o
sucesso a longo prazo dos implantes. Existem dois tipos de respostas após a
inflamação. O primeiro tipo envolve a formação de uma cápsula de tecido fibroso e
mole ao redor do implante. Esta cápsula de tecido fibroso não assegura fixação
biomecânica adequada e conduz à falha clínica do implante dental. O segundo
tipo de resposta óssea está relacionado com o contato direto osso/implante, sem
uma camada de tecido conjuntivo interposta. Isto é o que conhecemos como
osseointegração. Esta fixação biológica é considerada um pré-requisito para
próteses implanto suportadas e o sucesso a longo prazo. O índice e a qualidade
da osseointegração com implantes de titânio estão relacionados às propriedades
de sua superfície. A composição da superfície, caráter hidrofílico e rugosidade são
aspectos que podem desempenhar importante papel na interação implante-tecidos
50
e osseointegração.
Assim, é extrema importância que o profissional esteja ciente das diferentes
superfícies e métodos que podem acelerar a osseointegração dos implantes
dentais. As propriedades físicas e químicas das superfícies dos implantes são
fundamentais para a compreensão do comportamento biológico e clínico. Os
fabricantes têm desenvolvido uma variedade de superfícies com diferentes
composições e graus de rugosidade que são motivos, muitas vezes, de
controvérsias quanto às reais características que auxiliam no processo de
osseointegração.
A qualidade da superfície do implante influencia a obtenção de uma
resposta
biológica
osteointegração
adequada,
fundamental
para
que
o
processo
da
ocorra de maneira previsível e duradoura (WENNERBERG e
colaboradores, 1995). A combinação dos efeitos da morfologia e química de
superfície é considerada relevante, visto que Cooper, em 2003, estudando a
importância da (nano) estrutura de superfície na adesão óssea inicial, afirmou que
até o momento ainda não está claro se é a química ou a textura de um implante
que toma precedência na adesão óssea inicial.
Dentre os muitos materiais possíveis, o titânio é atualmente considerado o
material de escolha para a confecção dos implantes osteointegrados devido a sua
ótima aceitação biológica pelo osso. O alto grau de biocompatibilidade é atribuído,
em parte, à estável camada de óxido de titânio que facilita a deposição e adesão
51
da matriz extracelular na interface osso-implante. A composição e estrutura da
camada oxidada, por sua vez, dependem da técnica utilizada para o
condicionamento da superfície implantar (KASEMO; LAUSMAA, 1988). A
rugosidade da superfície dos implantes favorece a distribuição das cargas
oclusais, a retenção destes no osso e a resposta celular (BUSER, e
colaboradores, 1991; WONG; 1995).
O tipo de material e suas características microestruturais superficiais
influenciam marcantemente a biocompatibilidade do implante osteointegrado.
Dependendo do processo de usinagem e texturização empregados, a superfície
externa pode ter estrutura eletrônica, cristalinidade, composição química,
espaçamento atômico e propriedades mecânicas e químicas diferentes do seu
interior (LIMA e colaboradores, 1996).
Na área da Ciência dos Materiais, as diferenças mais importantes entre a
superfície e a parte interna que devem ser analisadas estão relacionadas com a
composição química, energia livre de superfície e potencial químico devido à
formação e/ou deposição de compostos (LIMA e colaboradores, 1996).
Os pesquisadores continuam estudando dentre os vários grupos, metais,
cerâmicos, polímeros sintéticos e materiais naturais, aquele que melhor se adapte
à osseointegração. Até o momento, o titânio comercialmente puro e a liga de
titânio-alumínio-vanádio constituem os elementos com maior embasamento de
pesquisa
científica,
de
comprovado
sucesso
longitudinal
para
uso
em
52
Implantodontia.
Poucas
estratégias
devem
ser
consideradas
para
melhorar
a
osseointegração de implantes de titânio a curto e longo prazo. As tendências
futuras estão voltadas às modificações da rugosidade superficial em nível de
nano-escala para promover a adsorção protéica e celular, a biomimética com
recobrimento com fosfato de cálcio para aumentar a osseocondutividade e a
incorporação de drogas biológicas que acelerem o processo de cicatrização na
área perimplantar.
Uma característica relevante observada nos estudos comparativos entre
superfícies é o tempo menor de acompanhamento dos implantes com superfície
texturizada, em relação aos implantes lisos, que na grande maioria, são resultados
de modelos desenvolvidos em animais, com condições distintas de aplicação de
carga funcional, qualidade, quantidade e metabolismo ósseo, não permitindo
conclusões definitivas sobre a paridade de tais resultados com sua aplicação
clínica em humanos. Enquanto se observa a existência de vários estudos de
acompanhamento clínico de 10 ou até 20 anos para implantes lisos
(BRÄNEMARK, P-I. et al, 1979; BRÄNEMARK, P-I. et al, 1995; ADELL, R. et al,
1981), o desempenho clínico dos implantes texturizados normalmente é descrito
em acompanhamentos de curta duração, com um número consideravelmente
menor de publicações (KENT, J.N. et al, 1990; DEPORTER, D.A. et al, 1998). Isso
pode ser facilmente explicado pelo fato de que os processos de texturização de
superfície de implantes são recentes quando comparados aos processos de
53
usinagem. Porém, saliente-se, que as conseqüências clínicas a longo prazo do
uso de texturização superficial em implantes, tanto sistêmicas, quanto para o
processo de osseintegração, ainda são desconhecidas. Estudos apontam para
uma possível maior contaminação iônica dos implantes texturizados, quer nos
tecidos circundantes ao implante, quer em órgãos e tecidos sistêmicos
(DUCHEYNE, P. et al, 1984; KUMMER, F. J. et al 1992), indicando a necessidade
de cautela em sua indicação, e a realização de estudos mais aprofundados que
atestem sua aplicabilidade clínica também a longo prazo.
54
5. CONCLUSÃO
Existe um grande número de superfícies comercialmente disponíveis para
implantes dentais. A maioria dessas superfícies tem apresentado eficiência clínica
(> 95% em 5 anos). Todavia, o desenvolvimento dessas superfícies tem sido
muitas vezes empírico, necessitando de teste in vitro e in vivo. A maioria dos
testes ainda não é padronizado, utilizando diferentes superfícies, populações de
células animais ou modelos animais. O exato papel da química e topografia da
superfície do implante nos estágios iniciais da osseointegração dos implantes
dentais ainda
permanece
incompreendido.
Além
disso,
estudos clínicos
comparativos com diferentes superfícies de implantes raramente são realizados. O
futuro da Implantodontia deve objetivar o desenvolvimento de superfícies com
topografia e ou química padronizada e controlada. Esta abordagem é o único
caminho para entender as interações celulares e protéicas com os implantes
dentais. A liberação de drogas locais para estimular a formação ou reabsorção
óssea na região perimplantar pode também responder a situações de dificuldade
clínica com qualidade e quantidade óssea deficiente. Essas estratégias de
tratamento aumentam o processo de osseointegração dos implantes dentais para
carga imediata e sucesso a longo prazo. Neste sentido, o papel das superfícies
dos implantes é notório e trará impacto na forma como ocorre a osseointegração e
a própria ciência da Implantodontia.
Apesar dos resultados promissores obtidos em grande número de análises
biomecânicas e histomorfométricas em estudos in vitro e in vivo, não se encontra
na literatura odontológica atual respaldo definitivo sobre as reais conseqüências a
55
longo prazo, tanto locais, quanto sistêmicas, da texturização de superfície de
implantes osseointegrados e suas vantagens objetivas em relação aos implantes
de superfícies lisas. Estudos longitudinais comparativos em humanos, com
monitorização de variáveis como contaminação iônica dos tecidos calcificadas do
peri-implante e órgãos renais e hepáticos, percentual de contato ósseo após
longos períodos de carga funcional, grau de corrosão e/ou solubilização da
camada texturizada em meio orgânico, entre outros, necessitam ser realizados
comparando o desempenho de implantes texturizados e lisos para a obtenção de
conclusões definitivas quanto à real necessiade e à aplicabilidade clínica da
texturização superficial em Implantodontia.
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