DISTRAÇÃO OSTEOGÊNICA 295 DISTRAÇÃO OSTEOGÊNICA * OSTEOGENESIS DISTRACTION Marília GERHARDT DE OLIVEIRA ** Clóvis MARZOLA *** Adriana ETGES **** Vinicius Salim SILVEIRA ***** Cléber Bidegain PEREIRA ****** ________________________________________________ * Trabalho apresentado para posse como Titular na Academia Brasileira de Odontologia. ** Professora Titular de Cirurgia da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul – Porto Alegre – RS. *** Professor Titular de Cirurgia Aposentado da FOB-USP e professor do Curso de Especialização em Cirurgia e Traumatologia Buco Maxilo Facial promovido pela APCD Regional de Bauru. Coordenador da Disciplina de Metodologia de Ensino e Pesquisa. **** Professora e Pesquisadora da Universidade Federal de Pelotas. ***** Cirurgião Buco Maxilo Facial e Mestrando da PUC-RS. ****** Cirurgião Dentista Ordotontista da Cidade de Uruguaiana e Membro Titular da Academia Brasileira de Odontologia. DISTRAÇÃO OSTEOGÊNICA 296 RESUMO Objetivos: Realizar um estudo-piloto objetivando analisar microscopicamente a organização do osso mandibular de coelhos, neoformado por distração osteogênica em comparação com a do osso da mandíbula de coelhos não submetidos ao processo de distração. Planejamento do estudo: Foram utilizados dois (2) coelhos machos da ordem Lagomorpha, gênero Oryctolagos, espécie Oryctolagos cuniculus, raça Nova Zelândia, com idade adulta reconhecida e peso entre 3,5 e 4,5 Kg saudáveis, submetidos à distração osteogênica em um dos lados de sua mandíbula, totalizando um gap de 4,0mm no local da distração. Os ossos neoformados do lado distraído da mandíbula dos coelhos e, do lado não-distraído foram analisados em microscópio óptico para comparar a organização microscópica de ambos. Resultados: No lado distraído observou-se tecido ósseo trabecular com osteoblastos ativos justapostos às áreas de aposição óssea e uma deposição óssea consideravelmente maior se comparado ao lado não-distraído. Além de osteoplastos contendo osteócitos internamente às trabéculas, apresentou, ainda, tecido conjuntivo denso com vascularização moderada e leve infiltrado inflamatório mononuclear. No lado não-distraído, observaram-se fragmentos de tecido com osteoblastos ativos alinhados e justapostos, além de inúmeros osteoplastos com osteócitos no interior e condrócitos na região central do tecido ósseo neoformado. Conclusões: A partir da metodologia aplicada neste estudo, verificou-se que, tanto com o intervalo de 48 horas, no período de latência, quanto com o intervalo de 20 dias, na maturação óssea, obtiveram-se bons resultados, ao exame microscópico, na comparação entre o tecido ósseo neoformado com o tecido ósseo do lado controle. ABSTRACT Objectives: To conduct a pilot study aimed at analyzing the microscopic histological organization of the mandible bone of rabbits newly formed by osteogenesis distraction compared with the microscopically organization of the mandible rabbits not subjected to the distraction. Planning study: A total of two (2) male rabbits in the order Lagomorpha, Oryctolagos genus, species Oryctolagos cuniculus, New Zealand race, age and recognized adult weight between 3.5 and 4.5 kg healthy, who underwent osteogenesis distraction on one side of his jaw with a total gap of 4.0 mm at the site of distraction. The newly formed bone on the distracted mandible of rabbits, and the bone of the non-distracted, was analyzed using an optical microscope to compare the histological organization of both. Results: On the distracted observed trabecular bone with active osteoblasts juxtaposed to areas of bone apposition and bone deposition considerably higher compared to non-distracted side. Besides lacunae containing osteocytes inside the trabeculae. It also presented a dense connective tissue with moderate and mild vascular mononuclear cell infiltration. On the not distracted, there were fragments of tissue with active osteoblasts aligned and juxtaposed, as well as numerous lacunae with osteocytes and chondrocytes within the central region of newly formed bone tissue. Conclusions: Since the methodology used in this pilot study, it was found that both the 48-hour interval, the latency period, as the range of 20 days in bone DISTRAÇÃO OSTEOGÊNICA 297 maturation, we obtained good results, the examination histology, the comparison between the newly formed bone tissue with the bone tissue of the control side. Unitermos: Técnica de Ilizarov; Osteogênese; Distração; Técnicas histológicas. Uniterms: Technique; Osteogenesis, Distraction; Histological Techniques. INTRODUÇÃO As reconstruções ósseas têm sido cercadas de dificuldades, como a obtenção de tecido ósseo em quantidade suficiente, a alta morbidade para a obtenção de enxertos e, muitas vezes, os resultados pouco satisfatórios na área da Cirurgia e Traumatologia Buco Maxilo Facial (GERHARDT DE OLIVEIRA; SILVA; MEURER et al., 2004; CERQUEIRA; SILVEIRA; GERHARDT DE OLIVEIRA et al., 2007 e MARZOLA, 2008). A distração osteogênica (DO) é a técnica que tem sido aplicada para aumentar ou reparar defeitos da mandíbula, dos maxilares ou do complexo craniomaxilofacial (SAMCHUKOV; CHERKASHIN; COPE, 1999 e MARZOLA, 2008). Nesse contexto, a DO apresenta-se como uma alternativa promissora e cada vez mais sedimentada em reconstruções ósseas faciais (MOFID et al., 2001, BLOCK et al., 1998 e MARZOLA, 2008). O objetivo deste trabalho é analisar microscopicamente a organização do osso mandibular de coelhos, neoformado por distração osteogênica em comparação com coelhos não submetidos ao processo de distração. REVISTA DA LITERATURA Distração Osteogênica A Distração Osteogênica (DO) é um processo de formação óssea que envolve a formação de um osso novo, entre superfícies ósseas vascularizadas, após osteotomia ou corticotomia, por meio de aparelhos funcionais (WATZEK et al., 2000 e MARZOLA, 2008). Por intermédio da osteotomia, seguida por movimentos lentos, promovidos pelo aparelho, o gap é inicialmente preenchido por um calo ósseo, sendo substituído por tecido ósseo (GAGGL et al., 1999 e MARZOLA, 2008). Assim, a técnica da DO é dividida em três períodos distintos. No primeiro não há afastamento dos cotos ósseos, iniciando-se o processo reparacional, com a formação de um calo ósseo imaturo, chamado de período de latência, entre zero e sete dias (TAVAKOLI et al., 1998). Segue-se o período de ativação, teoricamente sem limite de tempo, quando os cotos ósseos são afastados gradativamente, pela ativação do aparelho distrator, até a correção da deformidade. Finalmente, tem-se o período da maturação óssea, de três a sete semanas, quando é suspensa a ativação do aparelho distrator, funcionando apenas como mecanismo de fixação rígida, a fim de que o calo ósseo imaturo seja mantido imobilizado para ocorrer a mineralização e, as remodelações ósseas. Somente ao final desse período o aparelho distrator poderá ser removido. DISTRAÇÃO OSTEOGÊNICA 298 As vantagens da DO incluem a formação de osso sem a necessidade de enxerto e, portanto, de uma área doadora, diminuindo a morbidade. No entanto, o período de tratamento é mais longo, o risco de infecção é maior, há necessidade de um aparelho distrator adequado e, o custo do tratamento passa a ser mais alto (ODA et al.,1998; NOSAKA et al., 2000 e MARZOLA, 2008). Diversas pesquisas foram realizadas com o objetivo de aperfeiçoar as técnicas da DO, os aparelhos distratores, os vetores de distração, ampliando as indicações e melhorando o prognóstico e as condições dos pacientes. Nesse contexto, os mais recentes ensaios clínicos utilizando a DO demonstram com sucesso a sua utilização nas mais severas reconstruções maxilomandibulares, inclusive com associações de técnicas de enxerto ósseo autógeno (BLOCK; BAUGHMAN, 2005 e RAINER; CHIARI, 2005). METODOLOGIA Seleção da amostra Para o presente estudo foram selecionados dois (2) coelhos machos da ordem Lagomorpha, gênero Oryctolagos, espécie Oryctolagos cuniculus, raça Nova Zelândia, com idade adulta reconhecida e peso entre 3,5 e 4,5 Kg. Foi verificado, também, por meio de inspeção visual, que os animais estavam livres de malformações congênitas ou feridas. Os animais foram admitidos no Biotério da UFPel (Universidade Federal de Pelotas/RS), de onde só saíram mortos. Ambos os coelhos tiveram um dos lados da mandíbula distraído e outro não, ficando as amostras dividas em Coelho Ia, lado distraído, Coelho Ib, lado não-distraído, Coelho IIa, lado distraído e Coelho IIb, lado não-distraído. Os animais foram alojados em gaiolas individuais de barras de ferro entrelaçadas, suspensas a 80 cm do solo. Tal modelo de gaiola permite que os dejetos não se acumulem no interior da mesma. Ao final de uma semana de observação, período tido como necessário para adaptação dos animais às novas condições ambientais, foram avaliados clinicamente e procedidas às cirurgias. Etapas técnicas da pesquisa Todas as etapas do procedimento anestésico foram executadas por médico veterinário que acompanhou o pré, trans e pós-operatório. A anestesia foi obtida por meio de uma associação de drogas, 1. solução de Cloridrato de Xilazina a 2% (Anacedan ) e 2. Cloridrato de Zolazepam com Cloridrato de Tiletamina (Zoletil ). O primeiro caracteriza-se como miorrelaxante e analgésico e o segundo, um agente anestésico dissociativo capaz de atuar sobre o córtex cerebral, seletivamente, causando analgesia e perda de consciência. A ação complementar dessas duas drogas associadas proporciona anestesia efetiva para procedimentos cirúrgicos de estímulos moderados. Na sala de pré-anestesia, através de injeções intramusculares, foram administrados Cloridrato de Xilazina, na dose de 0,1mg/kg de peso e Cloridrato de Zolazepam com Cloridrato de Tiletamina na dose de 3mg/kg de peso. Foram ministradas nessa sequência, com um tempo médio de indução anestésica de 4 DISTRAÇÃO OSTEOGÊNICA 299 minutos e, eventualmente, doses complementares intramusculares de manutenção, correspondendo a 1/3 da dose inicial foram administradas. A região submandibular à esquerda de cada espécime foi tricotomizada com máquina elétrica, após a perda da consciência pelo animal, sendo levados à sala de cirurgia. Procedimento cirúrgico Os espécimes foram posicionados em decúbito lateral direito, sendo fixados à mesa cirúrgica por amarrilhos. A seguir, foi realizada a antisepsia local da pele com Iodofor alcoólico a 0,5%. Campos cirúrgicos estéreis isolaram a área operatória. Na região a ser incisada foi realizada infiltração de Lidocaína a 1% com Epinefrina na proporção de 1:100.000, no espaço subcutâneo, na dose aproximada de 2 mL por animal. Foi também realizada a administração profilática de Enrofloxacina (Flotril ), por via intramuscular. Administraram-se 40 ml de soro glicosado 5% por via subcutânea, para minimizar possíveis efeitos adversos de uma hipoglicemia. Uma incisão de aproximadamente 3 cm, única e linear, foi realizada na pele com cabo de bisturi nº. 3 e lâmina descartável nº. 15, na borda inferior da mandíbula, dando início ao acesso ao osso mandibular. Foi realizada divulsão por planos com tesoura de Matzembaum. O periósteo foi cuidadosamente descolado junto com as inserções musculares por instrumental do tipo Molt e Seldin, nas faces lateral e inferior da mandíbula. Para tracionamento da pele e dos planos musculares profundos, foram realizados reparos com fio monofilamentar de náilon de 4-0, durante a instalação do distrator osteogênico, respeitando-se a posição natural desses componentes, que deveriam ser reposicionados ao final do procedimento. Após expor a região do corpo mandibular e localizar o forame mentual, uma osteotomia monocortical vertical foi realizada entre o dente prémolar e o forame mentual, utilizando broca carbide de ponta reta de 1,0 mm de diâmetro em baixa rotação e, sob irrigação constante com solução salina de soro fisiológico a 0,9% envolvendo toda a face vestibular do osso mandibular. A cortical lingual, bem como seu periósteo adjacente, foi preservada. Período pós-operatório No período pós-operatório os espécimes permaneceram no Biotério da UFPel, recebendo novas doses de analgésico (Novalgina®) e antibiótico (Enrofloxacina 50mg/dia). Foi administrada uma dieta macia durante todo o período experimental em cochos específicos para coelhos. A ração foi triturada e misturada em água até ficar com uma consistência pastosa. A ferida cirúrgica foi higienizada com Iodofor alcoólico a 0,5% a cada 48 horas. Distração osteogênica Período de latência (1° e 2° dias) DISTRAÇÃO OSTEOGÊNICA 300 Durante 48 horas, o aparelho distrator não foi ativado, sendo realizada apenas a higienização da ferida operatória com Iodofor Alcoólico a 0,5% e colocado um colar protetor ao redor do pescoço do coelho para evitar deslocamento do distrator por trauma. Período de ativação (3° ao 11° dia) Foi realizada uma primeira ativação de 0,8 mm do aparelho distrator, que foi repetida por mais quatro vezes, a cada 48 horas, sendo assim a última ativação dia 09 de junho, completando 4,0 mm de distração. Período de maturação óssea (12° ao 31° dia) Por 21 dias, o distrator oteogênico permaneceu instalado como fixação rígida para que pudesse ser alcançada a maturação óssea. Morte dos espécimes Após atingirem o período de maturação óssea, os espécimes foram mortos em câmara de Dióxido de Carbono, seguindo os preceitos éticos do Colégio Brasileiro de Experimentação Animal (COBEA). Após a morte, as mandíbulas foram dissecadas, isoladas e separadas na região do corpo, com brocas e cinzéis, para que os blocos ósseos fossem suficientes, com a finalidade das avaliações biológicas e laboratoriais pudessem ser realizadas e, armazenadas em solução de glutaraldeído para transporte até o laboratório de Patologia da Faculdade de Odontologia da UFPel, onde foram preparados e analisados microscopicamente. RESULTADOS Nas lâminas dos lados distraídos, podem ser observados, microscopicamente, fragmentos de tecido ósseo trabecular, apresentando, na periferia das trabéculas, osteoblastos ativos justapostos às áreas de aposição, além de mostrar uma deposição óssea consideravelmente maior se comparado ao lado não-distraído. Internamente, são notados osteoplastos contendo osteócitos, tecido conjuntivo denso, vascularização moderada e com leve infiltrado inflamatório mononuclear (Fig. 1). Nas lâminas do lado não distraído, constataram-se fragmentos de tecido com osteoblastos ativos alinhados e justapostos, além de inúmeros osteoplastos com osteócitos no interior e condrócitos na região central do tecido ósseo neoformado (Fig. 2). DISTRAÇÃO OSTEOGÊNICA 301 Fig. 1 - Fragmentos de tecido ósseo trabecular, apresentando, na periferia das trabéculas, osteoblastos ativos justapostos às áreas de aposição, deposição óssea consideravelmente maior se comparado ao lado não-distraído. Internamente, são observados osteoplastos contendo osteócitos, tecido conjuntivo denso, vascularização moderada e leve infiltrado inflamatório mononuclear. Fig. 2 - Fragmentos de tecido com osteoblastos ativos alinhados e justapostos, além de inúmeros osteoplastos com osteócitos no interior e condrócitos na região central do tecido ósseo neoformado. DISTRAÇÃO OSTEOGÊNICA 302 DISCUSSÃO Em 1994, foi realizado um estudo experimental em coelhos com distrator osteogênico externo, avaliando a microscopia do tecido na região da distração osteogênica. Os coelhos foram operados e submetidos à ativação do distrator, 1 mm por dia durante 14 dias, sendo sacrificados em diferentes tempos de maturação - um grupo após duas semanas outro após cinco, além de um terceiro grupo depois de oito semanas. Na primeira fase, verificou-se microscopicamente uma rede de fibrina bem-formada na área do gap da DO. Na segunda fase, após cinco semanas de maturação, foi encontrado no tecido o desenvolvimento de microvascularização, bem como quantidade relevante de fibras colágenas alinhadas de maneira paralela entre si e ainda a formação abundante de osso lamelar, como pode se verificar nas lâminas do presente estudo-piloto, após um período de 20 dias de maturação óssea. Na terceira fase, após oito semanas de maturação, foi observada a predominância absoluta de tecido ósseo lamelar no gap da DO (CALIFANO; CORTESE; ZUPI et al., 1994). Neste estudo foi avaliada a microscopia tecidual da região da distração osteogênica em coelhos, verificando que nessa área havia uma deposição óssea maior que no lado não-distraído, em decorrência da atividade de processo reparador ocorrido na região, o que não ocorre no osso não-estimulado pela distração osteogênica, tal como foi verificado no presente estudo-piloto (CALIFANO; CORTESE; ZUPI et al., 1994). A literatura científica apresenta diferentes indicações para o tempo de período de latência entre a cirurgia e o início da ativação da DO, com alguns autores preconizando o período de latência de 12 e 36 horas, de três, sete e até 15 dias (DE PABLOS; VILLAS; CANADELL, 1986; ALDEGHERI; RENZIBRIVIO; GUSTINE, 1989; CALIFANO; CORTESE; ZUPI et al., 1994; SHAO; LIU; LIU et al., 2006; MARZOLA, 2008 e HUBLER; BLANDO; GAIÃO et al., 2009). Neste estudo-piloto foi empregado um intervalo de 48 horas, no período de latência, obtendo-se, com este protocolo, bons resultados. Foi também realizado um estudo comparando-se um grupo de coelhos submetidos à DO e irradiação e outro, submetido apenas à DO, sem irradiação, em um período de maturação de seis semanas. Foi encontrado no grupo controle, osso lamelar neoformado com descrição microscópica similar àquela do tecido ósseo encontrado no gap da DO do presente estudo-piloto, mas este já após 20 dias de maturação óssea (SHAO; LIU; LIU et al., 2006). A literatura relata diferentes tempos de maturação óssea para DO em coelhos, variando entre 10 dias, seis e oito semanas (CALIFANO; CORTESE; ZUPI et al., 1994; SHAO; LIU; LIU et al., 2006; MARZOLA, 2008 e HUBLER; BLANDO; GAIÃO et al., 2009). O intervalo de 20 dias de maturação óssea utilizado no presente estudo-piloto possibilitou visualizar, ao exame microscópico, bons resultados no que se refere ao osso neoformado na comparação com o tecido ósseo do lado controle. CONCLUSÕES A partir da metodologia aplicada neste estudo-piloto verificou-se que, tanto com o intervalo de 48 horas, no período de latência, quanto com o intervalo de 20 dias, na maturação óssea, foram obtidos bons resultados, ao exame DISTRAÇÃO OSTEOGÊNICA 303 microscópico, na comparação entre o tecido ósseo neoformado e o tecido ósseo do lado controle. REFERÊNCIAS * ALDEGHERI, R.; RENZI-BRIVIO, L.; GUSTINE, S. The callotaxis method of limb lengthening. Clin. Orthop. Ret., v. 241, p. 137, 1989. BLOCK, M. 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