Polímeros Sintéticos e Odontologia



 

Adriana ANDRADE*

Marcus Vinícius F. B. OLIBEIRA**

Waléria Chaves da CUNHA**

 

 

* Docente da disciplina Clínica Odontológica IV da Universidade Estadual de Feira de Santana.

** Discentes do curso de Odontologia da Universidade Estadual de Feira de Santana.

INTRODUÇÃO

 

 

A reabilitação oral através da colocação de implantes dentários tem se tornado um procedimento  cada vez mais freqüente na clínica odontológica. A história dos implantes dentários data desde o tempo do Egito antigo, quando conchas do mar eram esculpidas, dentro da mandíbula, no local do dente perdido. Em 1809, Maggiolo fabricou um implante de ouro que era instalado em alvéolo fresco, como uma forma de moldar o osso, para posteriormente inserir um dente após o período de cicatrização.

No início dos anos 60, Dr. Per Ingvar Bränemark, um cirurgião ortopédico, e colaboradores da University of Goteborg estudaram a cicatrização óssea, em coelhos, através de microscopia. Com o intuito de melhorar a observação da osteogênese , a câmara era constituída de titânio parafusada ao fêmur do animal. Após alguns meses , eles perceberam que o cilindro de titânio estava fusionado ao osso e denominaram essa ancoragem de osseointegração.  Dr. Bränemark direcionou suas pesquisas para a aplicação do titânio em osso humano, percebendo que este material poderia ser estruturalmente integrado ao osso com alto grau de previsibilidade, e sem inflamação tecidual ou rejeição em humanos, reafirmando o conceito de osseointegração (Taylor & Agar, 2002).

A Odontologia atual vive fundamentalmente não mais da recuperação de danos aos tecidos, mas sim da preservação e manutenção dessas estruturas.  Os princípios da osseointegração trouxeram base de cunho científico à prática clínica e desde então a Implantodontia se incorporou em definitivo ao arsenal terapêutico do cirurgião dentista. ( Mauro Antônio Nóbio, 2004).

Desde a primeira vez que o fenômeno da osseointegração ( união anatômica e funcional direta entre o osso vivo remodelado e a superfície do implante capaz de receber cargas funcionais)  foi observado, muitos estudos e pesquisas foram realizados, o que resultou na criação de protocolos seguros de reabilitação oral com implantes. Atualmente, os profissionais da odontologia podem aplicar essa nova técnica em seus consultórios com um alto nível de segurança e satisfação para o paciente. ( SHALAK e BRANEMARK,1952)

É válido salientar que esse processo reabilitador por meio de implantes osseointegráveis exige uma quantidade suficiente de osso, possibilitando uma boa ancoragem. A regeneração do osso alveolar reabsorvido é um dos desafios atuais da clínica odontológica, tendo em vista que altura e largura adequadas são necessárias para acomodar o implante de dimensões apropriadas, com uma angulação axial que permita a confecção da prótese. Assim, o sucesso da terapia de implantes dentais está relacionado diretamente com a quantidade e a qualidade do tecido ósseo que ficará circunvizinho ao implante e promoverá o fenômeno da osseointegração.( Araújo Filho et al, 2001).

Não obstante, em alguns casos, a disponibilidade desse tecido ósseo remanescente é insuficiente para que ocorra a união direta entre osso/implante , o que acarreta a necessidade da utilização de materiais com propriedades osteogênicas, osteocondutoras e osteoindutoras. Assim, incessantes materiais tem surgido  com o intuito de reunir características de interesse clínico, tais como : indução óssea, biocompatibilidade além de não provocar reações alérgicas ou inflamatórias ao redor dos tecidos.(Takita et al,1999).

Atualmente, na nova era da Implantodontia, polímeros sintéticos tem despertado grande interesse devido às suas propriedades, que combinam a bioatividade de materiais cerâmicos , com a flexibilidade dos polímeros.

Os polímeros são compostos químicos de elevada massa molecular relativa, resultantes de reações químicas de polimerização. Estes contêm os mesmos elementos nas mesmas proporções relativas, mas em maior quantidade absoluta. Os polímeros são macromoléculas formadas a partir de unidades estruturais menores (os monómeros). O número de unidades estruturais repetidas numa macromolécula é chamado grau de polimerização.

A polimerização é uma reação em que as moléculas menores (monómeros) se combinam quimicamente (por valências principais) para formar moléculas longas, mais ou menos ramificadas com a mesma composição centesimal.  Estes podem formar-se por reação em cadeia ou por meio de reações de poliadição ou policondensação. A polimerização pode ser reversível ou não e pode ser espontânea ou provocada (AMASS, W  et al, 2000)

                  Os polímeros constituem uma classe de materiais  biocompatíveis, naturais ou sintéticos, sendo os mais empregados, dentre outros, silicones, ácido polilático, ácido poliglicólico, polidioxanona, polietileno, polipropileno, metilmetacrilato e as poliuretanas, podendo ser processados por diferentes modos de elaboração em fibras, materiais de sutura, hastes, parafusos, placas e grampos (Ohara, 1995).

 

REVISÃO DE LITERATURA

 

Diante da demanda por materiais que apresentem propriedades osteogênicas, osteocondutoras e osteoindutoras, a Engenharia de Tecidos, que consiste em um conjunto de conhecimentos e técnicas para a reconstrução de novos órgãos e tecidos e baseada em conhecimentos das áreas de ciência e engenharia de materiais, biológica e médica, vem desenvolvendo uma técnica que envolve a expansão in vitro de células viáveis do paciente doador sobre suportes de polímeros bioreabsorvíveis. O suporte degrada enquanto um novo órgão ou tecido é formado. (Shin, 2003)

Bioreabsorvíveis são materiais poliméricos e dispositivos sólidos que mostram degradação através da diminuição de tamanho e que são reabsorvidos in vivo; i.e. materiais que são eliminados por rotas metabólicas do organismo. Bioreabsorção reflete a eliminação total do material e dos subprodutos de degradação sem efeitos colaterais residuais. O uso da palavra “bioreabsorção” é utilizado quando a eliminação é total.(Barbanti, S. H. Et al 2000)

Os poli(α-hidróxi ácidos) representam a principal classe de polímeros sintéticos bioreabsorvíveis e biodegradáveis utilizados na engenharia de tecidos. Os estudos atuais estão voltados ao entendimento das relações entre composição química, cristalinidade, morfologia do suporte, e o processamento desses materiais.( Lloyd-Evans, M.,2003)

Resumidamente, a preparação dos produtos da engenharia de tecidos seguem as seguintes etapas:

(I) Seleção e processamento do suporte

(II) Inoculação da população celular sobre o suporte

(III) Crescimento do tecido prematuro

(IV) Crescimento do tecido maturado em sistema fisiológico

(bioreator)

(V) Re-Implante cirúrgico

(VI) Assimilação do produto.

Durante o processo de biodegradação e bioreabsorção, os poli(α-hidróxi ácidos) são expostos aos fluidos aquosos do corpo, inicialmente o material sofre hidratação. O processo de degradação dá-se através da hidrólise das ligações ésteres, originando produtos na forma de oligômeros (ou monômeros) solúveis e não tóxicos. A degradação continua seguindo um processo biologicamente ativo (por enzimas) ou pela clivagem hidrolítica passiva, sendo caracterizada pela perda de massa, diminuição de massa molar ponderal média (Mw) e pela perda das suas propriedades mecânicas.

A bioreabsorção, por sua vez, ocorre quando a biodegradação gera produtos e subprodutos com as características dos metabólitos orgânicos, especificamente os ácidos do Ciclo de Krebs. A degradação segue o processo de oxidação a ácido láctico (para o PLA) e conversão das unidades de PGA em glicina, que por sua vez são convertidos em ácido pirúvico. Na presença da acetil coenzima A, ocorre a liberação de CO2 e, conseqüentemente, a decomposição em citrato. O citrato será então incorporado no Ciclo de Krebs, resultando em CO2 e H2O, podendo sua eliminação ser feita através da urina e da respiração.[Ali, S. A. M. et al,2003)

Maiorana et al.[2006] demonstraram que não houve diferença significativa no uso de Osso Inorgânico Bovino ou Osso Inorgânico Bovino e Hidroxiapatita + colágeno em cirurgias de elevação do seio maxilar em alternativa ao osso autógeno em pacientes carentes de suporte ósseo para instalação de implante dental na região posterior da maxila, revelando sucesso em cirurgias onde o implante foi instalado juntamente com o enxerto e em procedimentos que o implante foi instalado em um segundo estágio, após oito meses. O uso dessa alternativa se mostrou bastante eficaz alcançando uma taxa de sucesso de 97%.

Petrovic et al, 2003 , em um estudo que compara diferentes tipos de arcabouços para a proliferação de células formadoras de osso concluem que o uso de células cultivadas em arcabouços pode ser uma alternativa à utilização de substitutos ósseos alógenos ou sintéticos. Os resultados demonstram ainda que a matriz tridimensional de colágeno pode fornecer um ambiente favorável para a fixação, a proliferação e diferenciação de células osteoblásticas in vitro, pelo menos até a fase inicial de diferenciação. Biomateriais com colágeno obtiveram melhores resultados neste estudo que os Biomateriais sem colágeno.

 

DISCUSSÃO

 

                 Um dos principais pré-requisitos e sucesso para a osseointegração - interligação estrutural e funcional entre um osso organizado e o implante-  é que o implante esteja completamente circundado por tecido ósseo de boa qualidade. Entretanto, nem sempre o tecido remanescente encontra-se preparado para ser implantado, o que tem  levado a comunidade científica ao estudo de diversos biomateriais que possam ser utilizados como alternativa ao enxerto ósseo autógeno. (Rosenquist & Grenthe, 1996)

                  A reabilitação de pacientes com reabsorção óssea severa, empregando-se implantes osseointegrados, constitui um dos maiores desafios da implantodontia, atualmente . Procedimentos para o aumento do rebordo alveolar remanescente, baseado no princípio da regeneração tecidual guiada, podem ser executados, antes ou concomitantemente à instalação de implantes, como demonstrado em experimentos em animais (Dahlin et al., 1989; Becker et al., 1990) e em estudos clínicos (Becker & Becker, 1990; Buser et al., 1993; Dahlin et al., 1991; Nyman et al.,1990).

                 Nas últimas duas décadas, materiais bioreabsorvíveis têm sido utilizados experimental e clinicamente em procedimentos cirúrgicos dos mais variados , tais como osteossíntese de fraturas, substituição óssea, cartilaginosa e meniscal, e fixação de ligamentos. O uso de compostos de polímeros alia suas diferentes propriedades (mecânicas, térmicas e viscoelásticas) para obter o melhor resultado pretendido nas diversas aplicações (FRIEDMAN , 2000) .

Os materiais utilizados na substituição de ossos enquadram-se em uma classe denominada de biomateriais e devem apresentar propriedades físicas e biológicas compatíveis com os tecidos vivos hospedeiros, de modo a estimular uma resposta adequada dos mesmos (BERTRAN et al, 2000). Tais propriedades caracterizam a biocompatibilidade. Os materiais sintéticos utilizados para estes fins podem ser metais, polímeros, compósitio , vidros. (Willians et al, 1987)

Dentre os materiais sintéticos, existe uma classe de biomaterial pouco difundida constituída  pelos compósitos. Os primeiros trabalhos com compósitos foram desenvolvidos por Bonfiel et al , 1981 e constituiram uma alternativa válida para usoem medicina como biomateriais. (RATNER eta al, 1996)

Pode-se abordar que por , compósitos biologicamente ativos são materiais que possuem dois ou mais constituintes , com composições distintas , estruturas e propriedades específicas para determinada utilização e separados por uma interface. Não obtante , os compósitos comumente denominados biologicamente ativos possuem uma camada polimérica , resultante da união de monômeros que, em conjunto, formam macromoléculas que conferem propriedades de resistência mecânica , osteoindução e sustentabilidade óssea. (ARGWAL;BROUTMAN,1990)

É válido salientar que este biomaterial polimérico exerce atividade biológica através de constituintes químicos semelhantes ao organismo animal , conferindo assim, compatibilidade ao material que será implantado.. A capacidade osteogênica que os polímeros sintéticos em concomitância com os  vidros bioativos possuem - comprovada histologicamente – tem proporcionado com que esses materiais fossem utilizados como  uma alternativa para o enxerto ósseo autógeno e alógeno. Comumente utilizados em cirurgias bucais e maxilofaciais , os procedimentos de enxertia tem impulsionado uma nova visão em busca de de um material ideal como substituto ósseo. Isso tem aguçado o olhar da implantodontia sobre os polímeros sintéticos, pois para que ocorra êxito, o implante deve  ser colocado em um local em que haja  osso   para que assim, obtenha-se sucesso na colocação do mesmo e proporcionar a osseointegração. (OLMO et al, 2003)

Incessantes estudos tem sido executados com o intuito de avaliar histolologicamente  cavidades ósseas criadas cirurgicamente e posteriormente preenchidas com diversos materiais , dentre estes polímeros sintéticos, para avaliar a capacidade de regeneração óssea (FRIEDMAN,2004).

Os polímeros tem demonstrado bons resultados, sendo utilizados para tratamento de defeitos ósseos periodontais além de serem largamente usados em clínicas ortopédicas. A velocidade de reparação óssea ao redor dos materiais poliméricos demonstrou ser rápida , biocompatível,  além de proporcionar embricamento entre o osso neoformado e o material. (BIFANO,2001).

Embora o enxerto ósseo autólogo seja a alternativa mais apropriada para preencher falhas ósseas, o seu inconveniente como a  limitada disponibilidade do material e a morbidade cirúrgica no local doador, sugere investigação de  biomateriais que supra as desvantagens e seja tão eficiente quanto os enxertos autólogos. (Brown, 1982)

Assim, os polímeros sintéticos têm despertado grande interesse no sentido de permitir o crescimento do tecido ósseo vizinho (osteocondução)ou estimular a neoformação do tecido hospedeiro adjacente (osteo indução), levando o cirurgião- dentista a avaliar e pesquisar histologicamente este biomaterial como indicador para enxertos em locais que necessitam de implante. (Becker & Becker, 1990)

Os relatos na literatura mostram a capacidade osteogênica dos polímeros que agem induzindo a diferenciação das células mesenquimais em osteoblastos e tecido conjuntivo frouxo, provocando junção entre o tecido ósseo remanescente e o neoformado.

 

 

CONSIDERAÇÕES FINAIS

 

Através da abordagem e dos dados que constam na literatura, apesar de poucos estudos terem sido comprovados histologicamente, podemos inferir que os polímeros sintéticos apresentam bons índices de sucesso no que tange os processos de indução , reparação óssea e biotolerância.Entretanto, novas pesquisas ainda precisam ser efetivadas com o inuito de assegurar maior efetividade deste biomaterial.

 

 

 

 

 


Autor: Waléria Cunha


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