TESE ANA(Formatada)

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UNIVERSIDADE DE SANTO AMARO MESTRADO EM ODONTOLOGIA ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: IMPLANTODONTIA ANAPAULA ALTHEMAN LOPES AVALIAÇÃO DA NEOFORMAÇÃO ÓSSEA EM MANDÍBULA DE COELHOS UTILIZANDO PASTA DE HIDROXIAPATITA NANOPARTICULADA (OSTIM ® ) SÃO PAULO 2008

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UNIVERSIDADE DE SANTO AMARO MESTRADO EM ODONTOLOGIA

ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: IMPLANTODONTIA

ANAPAULA ALTHEMAN LOPES

AVALIAÇÃO DA NEOFORMAÇÃO ÓSSEA EM MANDÍBULA DE COELHOS UTILIZANDO PASTA DE HIDROXIAPATITA

NANOPARTICULADA (OSTIM®)

SÃO PAULO

2008

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ANAPAULA ALTHEMAN LOPES

AVALIAÇÃO DA NEOFORMAÇÃO ÓSSEA EM MANDÍBULA DE COELHOS UTILIZANDO PASTA DE HIDROXIAPATITA

NANOPARTICULADA (OSTIM®)

Dissertação apresentada para obtenção do título

de Mestre em Odontologia, do Programa de Pós-

Graduação em Implantodontia da Universidade de

Santo Amaro - UNISA (SP), sob orientação do

Prof. Dr. Carlos Eduardo Xavier dos Santos

Ribeiro da Silva.

São Paulo

2008

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Ficha Catalográfica elaborada pela

Biblioteca Dr. Milton Soldani Afonso- Campus I

Autorizo a impressão parcial ou total do meu trabalho acadêmico para fins de

divulgação científica.

São Paulo, 20 de outubro de 2008.

Anapaula Altheman Lopes

Lopes, Anapaula Altheman

Avaliação da neoformação óssea em mandíbula de coelho utilizando pasta de hidroxiapatita nanoparticulada (Ostim®) / Anapaula Altheman Lopes. Orientação Prof. Dr. Carlos Eduardo Xavier dos Santos Ribeiro da Silva. -- São Paulo, 2008.

47p. Dissertação (Mestrado). Odontologia - Área de concentração:

Implantodontia. Universidade de Santo Amaro – UNISA (SP). Palavras-chave:

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ANAPAULA ALTHEMAN LOPES

AVALIAÇÃO DE NEOFORMAÇÃO ÓSSEA EM MANDÍBULA DE COELHO UTILIZANDO PASTA DE HIDROXIAPATITA NANOPARTICULADA (OSTIM®).

Dissertação apresentada para obtenção do título de Mestre em Odontologia- Área

de concentração em Implantodontia a Faculdade de Odontologia da Universidade

de Santo Amaro. Área de concentração Implantodontia.

Data da Aprovação: ____ / _____ / _____

BANCA EXAMINADORA

_________________________________________________

Prof. Dr. Carlos Eduardo Xavier dos Santos Ribeiro da Silva

_________________________________________________

Prof. Dr. Marcelo Marcucci

_________________________________________________

Prof. Dr. Marcio Garcia

CONCEITO FINAL: __________

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Aos meus queridos pais, que me deram a vida e proporcionaram em todos os

momentos todas as ferramentas necessárias para realização desse projeto.

Vocês são meus maiores exemplos de sucesso. Amo muito vocês!

Ao meu marido, Amilcar, pela paciência, força, torcida e amor em cada semana

de preocupação e dificuldade. Te amo meu amor!

Aos meus queridos e amados irmãos, que mesmo de longe torceram e vibraram

para a concretização desse sonho.

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AGRADECIMENTOS

A Deus, por ter me dado forças para conquistar mais uma vitória.

Ao meu orientador, Prof. Dr. Carlos Eduardo Xavier dos Santos Ribeiro da Silva,

pela confiança e dedicação, essenciais no desenvolvimento desse trabalho.

Ao Prof. Dr. Wilson Sendyk, pela atenção dispensada nesse período de curso.

À Professora Andréa e equipe da veterinária, pelo auxílio indispensável para a

realização dos procedimentos cirúrgicos.

Aos responsáveis por cuidarem dos coelhos todos os dias durante os três meses,

com muito carinho e dedicação.

Ao meu amigo Chiquinho, que me ajudou em trabalhos, cirurgias e na execução

desta pesquisa, com carinho, humor e ensinamentos.

Aos amigos do mestrado, pelas longas horas de curso durante esses dois anos,

com muitas piadas, risadas e momentos alegres, deixando mais leve essa

passagem desgastante. Sentirei saudades!

À minha amiga Simone, que em pouco tempo ganhou espaço na minha vida,

torcendo e comemorando cada conquista nesse período do curso.

À minha secretária Greice, que compartilhou cada fase na execução dessa

pesquisa, orando para que tudo desse certo.

Aos meus pacientes, que vivenciaram minha trajetória nesses dois anos para a

conquista deste tão esperado título de Mestre.

A todos os funcionários da UNISA, que de uma forma ou de outra, contribuíram

para a finalização desse trabalho.

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RESUMO

Este estudo animal examinou a neoformação óssea em defeitos ósseos através

da inserção da hidroxiapatita nanoparticulada (Ostim®) versus osso autógeno e

coágulo sanguíneo como grupo controle. Foram utilizados 11 coelhos da raça

New Zeland, promovendo-se defeitos críticos em suas mandíbulas. O primeiro

defeito foi preenchido com o biomaterial, o segundo com osso autógeno removido

durante o procedimento de trefinagem e posteriormente triturado e o terceiro com

coágulo sanguíneo. Após o período de 90 dias os animais sofreram eutanásia e

os espécimes foram removidos e encaminhados para análise histomorfológica.

Histologicamente foram observadas a presença de osteoblastos, osteoclastos,

osteócitos associados com a presença ou não de osso maduro ou imaturo. Em

todos os casos houve a formação óssea com todos os materiais, apresentando

osso maduro e/ou imaturo, além de material residual (hidroxiapatita) presente em

apenas quatro amostras.Nos espécimes de osso autógeno foram encontradas

cinco lâminas demonstrando a presença de osso imaturo, já lado controle

(coágulo sanguíneo) apenas uma lâmina. A hidroxiapatita nanoparticulada

(Ostim®) mostrou ser um substituto ósseo, promovendo neoformação óssea no

período observado, ausência de sinais inflamatórios, biocompatibilidade, fácil

manuseio e aplicação, comprovando sua indicação nas áreas cirúrgica e

implantodôntica, com segurança e eficácia.

Palavras-chave:

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ABSTRACT

This animal study examined the new bone formation in bony defects following the

insertion of nanoparticle hydroxyapatite versus autogenous bone and coagulate

blood in the control group. Were used eleven rabbits (New Zeland) promoting itself

critical defects in their jaws. The first defect was following with biomaterial, the

second with autogenous removed bone during the procedure and subsequent

ground and the third with blood coagulate. After 90 days all animals suffered

euthanasia and the specimens was removed and forward for histomorfological

analysis. Histologically were observed the presence of osteoblasts, osteoclasts,

and osteocytes associated with the presence or absence of mature or immature

bone. In all cases there was bone formation with all materials, presenting mature

bone and / or immature, and waste material (hydroxyapatite) present in only 4

samples. In autogenous bone specimens of 5 blades were found showing the

presence of immature bone, already control side (blood clot) just 1 blade. The

paste of hydroxyapatite nanocryastalline (Ostim®) has proved an substitute bone,

promoting bone new formation in the period observed, no signs of inflammatory,

biocompatible, easy handling and application, showing its indication in the areas

and surgical implantodontic, safely and effectively.

Key-words:

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Montagem da mesa cirúrgica............................................................. 23

Figura 2 – Tricotomia........................................................................................... 23

Figura 3 – Anti-sepsia com iodo povidine............................................................ 24

Figura 4 – Administração de oxigênio................................................................. 24

Figura 5 – Colocação do campo fenestrado estéril............................................. 25

Figura 6 – Anestesia infiltrativa............................................................................ 25

Figura 7 – Incisão retílinea.................................................................................. 26

Figura 8 – Descolamento mucoperiostal............................................................. 26

Figura 9 – Confecção dos defeitos com trefina de 7mm..................................... 27

Figura 10 – Obtenção do osso autógeno.............................................................. 27

Figura 11 – Grupo controle.................................................................................... 28

Figura 12 – Preenchimento com osso autógeno triturado..................................... 28

Figura 13 – Invólucro Ostim®................................................................................. 29

Figura 14 – Inserção da pasta de hidroxiapatita nanoparticulada através da seringa................................................................................................

29

Figura 15 – Defeito esquerdo preenchido com o biomaterial e direito com coágulo sanguíneo.............................................................................

30

Figura 16 – Sutura simples.................................................................................... 30

Figura 17 – Aspecto da região operada após o período de três meses, lado direito do animal preenchido com Ostim®..........................................

31

Figura 18 – Aspecto da região operada apó o período de três meses, lado direito do animal, preenchido com osso autógeno.............................

31

Figura 19 – Osso autógeno. Presença de osso em metabolismo com osteoclasto (OC) e osteoblastos (OB). (100X) ..............................

35

Figura 20 – Coágulo Sanguíneo.Presença de maior quantidade de osso maduro (OM) e osso em processo de maturação com pouca presença de osteoclastos (OC) e grande quantidade de osteoblastos (OB). (100X) ..............................................................

35

Figura 21 – Pasta de hidroxiapatita nanoparticulada. Presença de material residual (MR), osso maturo (OM) e imaturo (OI). Grande quantidade de osteoblastos e osteócitos (OT). (100X).....................

36

Figura 22 – Pasta de hidroxiapatita nanoparticulada (Ostim®). Presença de grande quantidade de osteoblastos (OB) e osteócito (OT) e tecido ósseo maturo (OM). (100X) ..............................................................

36

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Representação da presença (+) ou ausência (-) na utilização da Ostim® no experimento..........................................................................

33

Tabela 2 – Representação da presença (+) ou ausência (-) na utilização do osso autógeno no experimento......................................................................

33

Tabela 3 – Representação da presença (+) ou ausência (-) no grupo controle (coágulo sanguíneo)..............................................................................

34

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SUMÁRIO

Resumo

Lista de figuras

Lista de tabelas

1. INTRODUÇÃO............................................................................................ 11

2. REVISÃO DA LITERATURA...................................................................... 13

3. PROPOSIÇÃO............................................................................................ 18

4. MATERIAL E MÉTODO............................................................................. 19

4.1 Seqüência Cirúrgica.............................................................................. 23

5. RESULTADOS........................................................................................... 32

5.1 Tabelas.................................................................................................. 33

5.2 Lâminas histológicas ............................................................................ 35

6. DISCUSSÃO............................................................................................... 37

7. CONCLUSÃO ............................................................................................ 40

REFERÊNCIAS............................................................................................... 41

ANEXOS ........................................................................................................ 44

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1. INTRODUÇÃO

A odontologia atual, voltada para a área de implantodontia e cirurgia

oral, busca um biomaterial que venha substituir a utilização do osso autógeno no

reparo de defeitos ósseos, conduzindo ou induzindo a formação óssea em uma

determinada região, diminuindo morbidade, complicações e tempo cirúrgico

quando comparado ao emprego do osso autógeno, ainda que este seja

considerado o padrão ouro (REFERÊNCIA).

Multiplicam-se o número de investigações científicas que apontam para

as qualidades de osseocondutores sintéticos nas mais variadas aplicações,

substituindo de forma crescente o emprego dos enxertos autógenos em diferentes

cenários clínicos.

Os materiais utilizados para a substituição de ossos classificam-se

como biomateriais que podem ser classificados, de acordo com sua forma de

ação em:

− Osteoindutores

Quando possuem a capacidade de atrair células mesenquimais, que

mais tarde se diferenciarão em células osteoprogenitoras (osteoblastos);

− Osteocondutores

Quando possuem capacidade de criar um suporte estrutural para a

neoformação óssea;

− Osteogênicos

Quando possuem a capacidade de viabilizar o processo pelo qual

células ósseas vivas são enxertadas em um leito receptor e permanecem com a

capacidade de formar novo tecido ósseo.

Na presença de arcabouços estruturais, os fenômenos de

osteoindução e a osteocondução ocorrem organizando e orientando a

neoformação celular facilitando o crescimento ósseo reparador.

Dentre os materiais estudados com esta finalidade, a pasta de

hidroxiapatita, cuja base é o fosfato de cálcio, tem sido extensivamente utilizada

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em várias aplicações odontológicas, com propriedades que possam levar a uma

osteocondução intrínseca, ou seja, capacidade de armazenar as proteínas e

células viáveis, específicas e próprias do indivíduo receptor, permitindo o

processo natural de neoformação óssea.

A hidroxiapatita é classificada como uma cerâmica poli cristalina devido

a sua composição e apresenta propriedades importantes que facilitam sua

indicação e uso, tais como: biocompatibilidade; capacidade osteoindutora e

osteocondutora.

Elemento constituinte dos tecidos duros do organismo, a hidroxiapatita,

compõe cerca de 70% dos ossos, fazendo parte da dentina e esmalte dental,

além de ser o biomaterial que mais se assemelha ao osso.

A nanotecnologia trouxe a pasta de hidroxiapatita Ostim®, uma

hidroxiapatita nanocristalina, com estrutura química similar ao tecido ósseo,

possuidora de pequenas partículas que facilitam sua reabsorção e capacidade

osteocondutora atuando como substrato para a osteogênese, proporcionando

neoformação óssea.

A hidroxiapatita regenera o osso a alta velocidade, devido a sua

enriquecida composição com íons de cálcio e fosfato e sua viscosidade. Esta

composição é um campo de cultivo idôneo para a formação de osteoblastos, pois

parte é fagocitada por macrófagos (células precursoras de osteoblastos) e isto

deixa no processo partículas nanométricas, produzindo uma vascularização onde

se estabelecerão os osteoblastos e, a partir disto, o transcurso do remodelamento

é transformado em ossos de excelente qualidade.

Essa formação óssea ocorre devido à hidroxiapatita permitir a junção,

migração e expressão fenotípica de células ósseas através de sua estrutura

porosa que permite suporte à neoformação vascular.

A Ostim® é um material sintético, estéril e sem conservantes, evitando-

se assim reações imunológicas, transmissão de doenças e diminuição das

inflamações pós-operatórias, graças ao seu PH neutro.

Em uma inflamação ocorrem diminuição do pH e aumento de acidez, o

que provoca dor. O uso de Ostim® evita este aumento de acidez.

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2. REVISÃO DA LITERATURA

Materiais à base de fosfato de cálcio, como a hidroxiapatita vem

sendo amplamente estudados em áreas médicas como na ortopedia e na

odontologia para reparação de defeitos ósseos, visando à cicatrização tecidual,

com o devido preenchimento da área envolvida, devolvendo forma e função a

uma determinada região.

A pasta de hidroxiapatita nanocristalina Ostim®, devido à sua

composição peculiar, que mimetiza a fase orgânica óssea, é biocompatível, não

produz reação antigênica e devido ao seu tamanho reduzido de partículas, é

rapidamente reabsorvida, atrai osteoblastos para a área através de sua

capacidade osteocondutora, promovendo uma rápida neovascularização por entre

suas partículas, acelerando o processo de formação óssea,

A colocação da pasta de hidroxiapatita Ostim® no local desejado se faz

por meio de uma seringa, facilitando sua implantação em áreas de difícil acesso,

além de possuir uma ótima viscosidade que permite seu fácil assentamento e

estabilidade no local, não sofrendo deslocamento.

Anteriormente, muitos compósitos foram analisados na tentativa de

buscar um biomaterial que preenchesse os quesitos necessários para ser um

ótimo substituo ósseo, como biocompatibilidade, não antigênico, capacidade

osteoindutora e osteocondutora, rápida reabsorção entre outros.

Nesse caminho, a osteogênese da hidroxiapatita e do fosfato tricálcico,

foram estudadas como substitutos ósseos, observando no período de duas

semanas ambos os materiais tinham osteoblastos associados aos seus grânulos

e em quatro semanas, apenas os grânulos de hidroxiapatita tinham células

ósseas associadas (NAGAHARA et al., 1992).

A osteoindução foi analisada na implantação de hidroxiapatita porosa

em diferentes locais com três animais, sendo que os melhores resultados foram

obtidos em babuínos, havendo maior vascularização no espaço poroso da

hidroxiapatita, maior diferenciação óssea e maior ganho ósseo do que em cães e

coelhos (RIPAMONTI, 1996).

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Após alguns anos, comparou-se, em coelhos, materiais como a

hidroxiapatita; sulfato de cálcio associado ao osso autógeno e cerâmica de vidro

bioativo em duas gramaturas, em defeitos na tíbia dos animais. Histologicamente,

a hidroxiapatita e a cerâmica de vidro bioativo evidenciaram pouca reabsorção, o

que dificultou a neoformação óssea (MacNEILL et al., 1999).

No mesmo modelo animal, avaliou-se a propriedade compressiva das

partículas de osso mineral natural (Bio Oss) e hidroxiapatita sintética, concluindo

que no período observado, a hidroxiapatita obteve melhor resultado no teste

compressivo, maior módulo de elasticidade, além de maior volume de osso novo

formado (ORR et al., 2000).

A hidroxiapatita também é empregada em cavidades após a exérese

de tumores benignos com alta taxa de sucesso, visto que as partículas do

biomaterial incorporam-se completamente ao osso e não provoca infecção,

afirmando ser um excelente substituto ósseo, osteocondutor e neoformador ósseo

(YAMAMOTO et al., 2000).

A reconstrução de osso alveolar com hidroxiapatita em ratos foi

analisada, observando-se que nos primeiros sete dias, a superfície, associada à

hidroxiapatita, mostra-se delimitada por tecido de granulação e por tecido ósseo

neoformado, caracterizando uma osseointegração e ao 60º dia, os grânulos do

implante estão em contato direto com o osso e o tecido de granulação foi

substituído por tecido conjuntivo denso (PARIS et al., 2003).

A eficácia da pasta de hidroxiapatita Ostim® na regeneração óssea

alveolar para instalação de implante imediato em cães, foi avaliada,

evidenciando histológica e histomorfometricamente, formação de osso lamelar

em contato com o implante e neo-formação óssea significante ao redor dos

implantes (BOIX et al., 2004).

A Ostim 35® demonstra ser um material de fácil manuseio, pois é

inserida na cavidade por meio de uma seringa; reabsorção completa ao terceiro

mês devido ao seu tamanho reduzido de partículas; biocompatível; osteocondutor;

não tóxico; não alergênico ou carcinogênico, tendo alta confiabilidade e alta taxa

de sucesso (THORWARTH et al., 2005).

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A hidroxiapatita sintética foi utilizada no preenchimento de defeitos

ósseos em cães evidenciando crescimento ósseo e vascular no interior dos

poros da hidroxiapatita, intensa proliferação de osteoblastos e

neovascularização confirmando sua biocompatibilidade e capacidade

osteocondutora (DUARTE et al., 2006).

A utilização de compósitos de hidroxiapatita sintética e carbono e

hidroxiapatita sintética, carbono e fosfato bi ácido de sódio em falha óssea na ulna

de coelhos, evidenciou regeneração óssea precoce, ausência de infecção,

rejeição, eficiência e alta confiabilidade (VITAL et al., 2006).

Soccol et al. (2006) compararam o preenchimento de defeitos ósseos,

em mandíbula de ratos, empregando a hidroxiapatita e submucosa de intestino

delgado porcino, concluindo que ambos são osteoindutores, porém, a

hidroxiapatita promoveu maior neoformação óssea.

Em trabalho subseqüente, Laschke et al. (2006) analisou a pasta de

hidroxiapatita (Ostim®) “in vivo”, demonstrando ser um material completamente

degradável, capaz de preencher defeitos ósseos por sua capacidade

osteocondutora, guiando uma neovascularização na área reabsorvida e otimizando

as condições para formação de novo osso nos sítios com defeitos ósseos.

A primeira observação histológica da incorporação da pasta de

hidroxiapatita Ostim® em osso humano foi realizada em fratura de tíbia, utilizando

placa para osteosíntese e o substituto ósseo já relatado, demonstrando boa

regeneração com “turn over” ósseo normal, osso cortical e esponjoso bem

estruturado além de não promover reação inflamatória; osteofibrose e

osteonecrose, sendo incorporado e reabsorvido, comprovando sua

biocompatibidade e sua capacidade osteocondutora (HUBER et al., 2006).

O uso da pasta de hidroxiapatita nanocristalina mostra-se

biologicamente compatível com o tecido ósseo por meio de uma osseointegração,

sendo seu uso indicado para reparação de defeitos ósseos, conduzindo a

neoformação óssea (CHRIS, 2007).

A hidroxiapatita / fosfato tricálcico bifásico (Straumann Bone Ceramic)

associada ao osso autógeno, em procedimentos de levantamento de seio maxilar

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parece ser um excelente material ostecondutor biocompatível, além de promover

formação óssea no período de 6 a 9 meses (ARTZI et al., 2007).

A pasta de hidroxiapatita (Ostim®) foi utilizada visando aumento de

espessura óssea, 6 a 7 meses anteriormente à instalação ou no ato da

instalação de implantes, com alta taxa de sucesso. O defeito foi preenchido por

osso novo, possibilitando quantitativa e qualitativamente tecido ósseo suficiente

para promover uma estabilidade primária aos implantes que serão instalados

(STRIETZEL, 2007).

O emprego da hidroxiapatita nanoparticular em cavidades, após a

remoção de cistos mandibulares, demonstrou sucesso com formação óssea em

apenas três meses devido a uma revascularização precoce e ausência de

complicações, especialmente no quesito aplicação do material, facilitado por ser

realizado por meio de uma seringa e pela sua consistência (GERLACH e

NIEHUES, 2007).

Em modelo animal, a pasta de hidroxiapatita nanocristalina (Ostim®) foi

avaliada para tratamento de defeitos críticos em comparação a uma cerâmica

sólida de hidroxiapatita (Cerabone), obtendo um rápido e uniforme crescimento

ósseo e alta taxa de sucesso nos defeitos preenchidos com a pasta de

hidroxiapatita nanocristalina (HUBER et al., 2008).

No tratamento de peri-implantite lançou-se mão do uso da pasta de

hidroxiapatita (Ostim®) em comparação ao osso mineralizado (Bio-Oss) associado

à membrana de colágeno, evidenciando eficácia em ambos os materiais no

período de 24 meses, porém, o osso mineralizado, associado à membrana de

colágeno, obteve resultados superiores em relação ao processo cicatricial e a um

maior ganho ósseo (SCHWARZ et al., 2008).

A aplicação da pasta de hidroxiapatita (Ostim®) facilita o procedimento

de levantamento de seio maxilar por meio da seringa, que alcança locais de difícil

acesso e da sua consistência, que promove um leve descolamento da membrana

sinusal, evitando seu rompimento pelo toque de instrumentais, além de ser um

material biocompatível e formador ósseo, possibilitando a instalação de implantes

osseointegrados no local previamente enxertado, constituindo um excelente

substituto ósseo (SMEETS et al., 2008).

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17

Uma comparação “in vivo” utilizou três substitutos ósseos, osso

mineralizado (Bio-Oss); pasta de hidroxiapatita nanoparticulada (Ostim®) e uma

suspensão oleosa de hidróxido de cálcio (Osteoinductal) mostrando que os dois

primeiros possuem capacidade osteocondutora, sendo totalmente reabsorvidos

e promovendo crescimento ósseo, o que não ocorreu com o último material

(BUSENLECHNER et al., 2008).

Histologicamente, a pasta de hidroxiapatita nanoparticulada (Ostim®)

utilizada em tíbia de mini porcos, demonstrou biocompatibilidade; bioatividade;

osteocondutibilidade e osseointegração no local enxertado, comprovando sua

indicação e sucesso clínico (SPIES et al., 2008).

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3. PROPOSIÇÃO

Este trabalho tem por objetivo avaliar histologicamente a utilização da

pasta de hidroxiapatita (Ostim®) como material osteocondutor e neoformador

ósseo, em defeitos críticos em mandíbula de coelhos em comparação ao osso

autógeno e coágulo sanguíneo.

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4. MATERIAL E MÉTODO

A pesquisa foi registrada e aprovada pelo Comitê de Ética em Pesquisa

da UNISA, de acordo com as atribuições da Resolução 196/96, através do

parecer número 012/2008, em 10 de março de 2008 (Anexo).

Este estudo foi realizado respeitando-se os princípios éticos de

experimentação animal elaborado pelo COBEA (Colégio Brasileiro de

Experimentação Animal), entidade filiada ao International Council of Laboratory

Animal Science (ICLAS), utilizando como base normas internacionais em

pesquisa que se apresentam com base na tríade: “Bom senso, sensibilidade e

boa ciência”.

Para o estudo, foram utilizados 11 coelhos da raça New Zeland,

adultos, sadios, com peso médio de 3 kg, provenientes do Laboratório de

Pesquisa do Biotério da Universidade de Santo Amaro - UNISA.

Os animais permaneceram em baias individuais, com temperatura e

luminosidade controlada, recebendo três refeições por dia com ração Nutriara e

água ad libitum.

Na data da realização do procedimento cirúrgico, os coelhos estavam

em jejum absoluto de 12 horas.

Os produtos e materiais utilizados, assim como seus respectivos

fabricantes, estão relacionados no quadro 1.

Os animais foram pesados e receberam medicação pré-anestésica

com 0,2 ml de Acepran 1% via intramuscular. Na seqüência foram anestesiados

com associação de Cetamina (40mg/Kg), Xilazina (5mg/Kg) e Meperidina

(10mg/Kg) por via intramuscular, monitorados pela equipe veterinária

responsável, recebendo novas aplicações com metade da dose anestésica

conforme necessário durante o procedimento.

Após a tricotomia da região, anti-sepsia com iodo-povidine (1%) e

anestesia infiltrativa com Mepivacaína (2%) sem vasoconstritor, foi realizada uma

incisão retilínea bilateral, separadas, com lâmina de bisturi nº 15, ântero-posterior

na mandíbula do coelho. Na seqüência, um retalho de espessura total para

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20

exposição do tecido ósseo da mandíbula do animal, com o auxílio de

descoladores de periósteo salientando que, em todos os procedimentos a

freqüência cardíaca, a freqüência respiratória e os reflexos palpebrais foram

monitorados por um médico veterinário da mesma equipe.

Posteriormente, realizou-se mecanicamente, com a utilização de peça

reta cirúrgica, motor elétrico e trefinas de 7 mm de diâmetro, três defeitos ósseos

“inlay” na região mandibular do animal, sob constante irrigação com soro fisiológico,

sendo dois no lado direito e um no esquerdo, com 3 mm de profundidade .

Os defeitos foram preenchidos respectivamente: o primeiro do lado

direito distal com coágulo sanguíneo (grupo controle); o segundo do lado esquerdo

mesial com pasta de hidroxiapatita Ostim®; o terceiro do lado esquerdo com osso

autógeno retirado durante a própria trefinagem dos defeitos e particulado com

moedor ósseo. Após preenchimento dos defeitos reposicionou-se o retalho total e

procedeu assim a sutura dos tecidos com nylon 3.0 através de pontos simples.

Os coelhos foram mantidos em gaiolas individuais, higienizadas

diariamente, por sete dias e depois passaram para baias com três indivíduos,

possibilitando assim maior movimentação e reduzindo o estresse durante o

período de observação.

Receberam medicação pós-operatória, Enrofloxacina (5mg/Kg) via

subcutânea, Flunixin Meglumina (1,1mg/kg) via subcutânea durante sete dias e as

feridas cirúrgicas foram higienizadas diariamente, não observando sinais de

reação inflamatória; dor ou diminuição da função. A sutura foi removida ao final do

sétimo dia de pós-operatório.

Após o período de 12 semanas, os coelhos foram sacrificados,

utilizando-se a técnica preconizada pelo COBEA, por superdose de anestésico

geral (Thiopentax®) associado à injeção intravenosa de Cloreto de potássio

(19,1%). O tempo de avaliação do presente estudo animal foi padronizado em

três meses devido ao fato desse período corresponder, em humanos, há nove

meses aproximadamente. Esse intervalo de tempo de avaliação é justificado

pelo conhecimento prévio de que o metabolismo ósseo dos coelhos é cerca de

três vezes mais rápido que o de seres humanos (ROBERTS et al., 1987;

MISCH, 2000; GAD, 2006 ).

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21

Esse período representa o intervalo de tempo indicado para

neoformação óssea e maturação do osso na área enxertada.

Para facilitar a posterior localização e padronização na realização dos

defeitos, utilizamos os dentes do animal como referência.

Foram realizadas novas incisões bilaterais na mandíbula,

descolamento mucoperiostal para exposição do tecido ósseo e da área enxertada

previamente. Na seqüência procedeu-se a remoção de um cilindro ósseo com

trefinas de 8 mm de diâmetro no respectivo local. Os espécimes removidos foram

armazenados em recipiente contendo formol a 10% para manutenção da

viabilidade histológica, corados com hematoxilina e eosina (HE) por técnicos em

histologia e encaminhado ao laboratório de anatomia patológica para confecção

das lâminas histológicas.

As lâminas histológicas foram fotografadas e digitalizadas, sendo

analisadas em conjunto com o Dr. Plínio Santos, buscando a presença de células

viáveis para maturação óssea como osteoblastos, osteoclastos, osteócitos e

evidências de material residual.

Os resultados foram colocados em tabelas para melhor compreensão.

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22

Quadro 1 – Materiais e produtos utilizados

Produto Fabricante Material permanente 1 motor cirúrgico elétrico Driller, São Paulo, Brasil 1 peça cirúrgica reta 1:1 Stryker, Berlim, Alemanha Seringa Carpule Dulfex, São Paulo, Brasil Agulha curta BD, São Paulo, Brasil Cabo de bisturi Dulfex, São Paulo, Brasil Lâmina de bisturi nº 15 Feather, São Paulo, Brasil Descolador de Molt 2/4 Dulfex, São Paulo, Brasil Afastador de tecido Minnesota Dulfex, São Paulo, Brasil Cuba metálica para soro Dulfex, São Paulo, Brasil Pinça dente de rato Dulfex, São Paulo, Brasil Tesoura Goldman-Fox Dulfex, São Paulo, Brasil Porta agulha Golgran, São Paulo, Brasil Fio de sutura mono nylon 3.0 Ethicon, Jonhson & Jonhson, São Paulo, Brasil Trefinas Dérig, São Paulo, Brasil Moedor ósseo Dulfex, São Paulo, Brasil Material de consumo Seringa contendo pasta de hidroxiapatita- Ostim 35

Heraeus Kulzer, Berlim, Alemanha

10 frascos de soro fisiológico estéril de 250 ml Áster, São Paulo, Brasil 11 kits de campo estéril descartável Alva Doctor, São Paulo- Brasil 11 sugadores cirúrgicos estéreis descartáveis Indusbello, Paraná, Brasil 01 frasco de solução de iodopovidona 1% Povidine, Geyer Medicamentosoche, Porto

Alegre, RS-Brasil 15 pares de luvas cirúrgicas estéreis Madeitex, São Paulo, Brasil Drogas utilizadas Cloridrato de ketamina (anestésico geral) Ketalar, Pfizer, São Paulo, Brasil Cloridrato de Xilazina União Química Farmacêutica, Embu-Guaçu,

SP, Brasil Meperidina (analgésico opióide usado na indução da anestesia geral e sedação)

Dolantina, Sanofi-Aventis, São Paulo, Brasil

Cloridrato de mepivacaína, sem vasoconstritor, usado para anestesia local

DFL, Rio de Janeiro, Brasil

Cloreto de potássio Isofarma Industrial Farmacêutica, Brasil Thiopental sódico (Thiopentax®) Cristália, São Paulo, Brasil Enrofloxacina; Flunixin Meglumina Schering-Plough, Cotia, Brasil Acepran Univet, S.A,São Paulo, Brasil Material biológico Osso autógeno triturado advindo da confecção dos defeitos da mandíbula dos coelhos Coágulo sanguíneo

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4.1 Seqüência cirúrgica

Figura 1 – Montagem da mesa cirúrgica.

Figura 2 – Tricotomia.

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24

Figura 3 – Anti-sepsia com iodo povidine.

Figura 4 – Administração de oxigênio.

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Figura 5 – Colocação do campo fenestrado estéril.

Figura 6 – Anestesia infiltrativa.

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26

Figura 7 – Incisão retílinea.

Figura 8 – Descolamento mucoperiostal.

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Figura 9 – Confecção dos defeitos com trefina de 7mm.

Figura 10 – Obtenção do osso autógeno.

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28

Figura 11 – Grupo controle.

Figura 12 – Preenchimento com osso autógeno triturado.

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Figura 13 – Invólucro Ostim®.

Figura 14 – Inserção da pasta de hidroxiapatita nanoparticulada através da seringa.

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Figura 15 – Defeito esquerdo preenchido com o biomaterial e direito com coágulo sanguíneo.

Figura 16 – Sutura simples.

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Figura 17 – Aspecto da região operada após o período de três meses, lado direito do animal preenchido com Ostim®.

Figura 18 – Aspecto da região operada apó o período de três meses, lado direito do

animal, preenchido com osso autógeno.

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32

5. RESULTADOS

Analisando o aspecto clínico, todos os animais apresentaram-se

hígidos, sem intercorrências no período pós-operatório, retornando aos seus

hábitos logo após o término da anestesia.

A análise microscópica evidenciou a presença de células envolvidas na

maturação óssea como o osteoblasto em 10 amostras, osteoclasto em seis

amostras e osteócito em 11 amostras do grupo teste, contendo hidroxiapatita

nanoparticulada.

Também foi observada a presença de material residual em apenas

quatro das 11 amostras, indício relacionado ao fator individual do animal.

Todas as amostras apresentaram osso maturo e, em quatro

evidenciaram também osso imaturo.

No defeito preenchido com osso autógeno, todas as amostras

apresentaram osteoblastos, osteoclastos, osteócitos, osso maturo e somente

cinco amostras indicavam a presença de osso imaturo.

Já no grupo controle, coágulo sanguíneo, três lâminas não

apresentaram osteoblastos e cinco não evidenciaram osteoclastos, porém, todas

continham osteócitos e osso maturo e apenas uma apresentou osso imaturo.

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33

5.1 Tabelas

Tabela 1 – Representação da presença (+) ou ausência (-) na utilização da

Ostim® no experimento

Ostim® Osteoblasto Osteoclasto Osteócito Osso maturo

Osso imaturo

Material residual

Coelho 1 + - ++ + + - Coelho 2 ++ + ++ + + + Coelho 3 ++ - ++ + - - Coelho 4 ++ + ++ + - + Coelho 5 + - + + - + Coelho 6 ++ + + + + - Coelho 7 - - ++ + - - Coelho 8 + ++ ++ + + + Coelho 9 ++ - ++ + - - Coelho 10 ++ + ++ + - - Coelho 11 + - + + - -

Tabela 2 – Representação da presença (+) ou ausência (-) na utilização do osso

autógeno no experimento

Autógeno Osteoblasto Osteoclasto Osteócito Osso maturo

Osso imaturo

Coelho 1 ++ + ++ + - Coelho 2 +++ + ++ + + Coelho 3 ++ + ++ + + Coelho 4 + + ++ + - Coelho 5 ++ + ++ + + Coelho 6 + + ++ + - Coelho 7 + ++ ++ + - Coelho 8 + + ++ + - Coelho 9 +++ + ++ + + Coelho 10 +++ + ++ + - Coelho 11 ++ ++ ++ + +

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34

Tabela 3 – Representação da presença (+) ou ausência (-) no grupo controle

(coágulo sanguíneo)

Coágulo Sanguíneo Osteoblasto Osteoclasto Osteócito Osso

maturo Osso

imaturo Coelho 1 + + + + - Coelho 2 ++ + + + + Coelho 3 + + + + - Coelho 4 - - + - - Coelho 5 + + + + - Coelho 6 + + ++ + - Coelho 7 - - ++ + - Coelho 8 + + ++ + - Coelho 9 + - ++ + - Coelho 10 + - ++ + - Coelho 11 - - ++ + -

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5.2 Lâminas histológicas

Figura 19 – Osso autógeno. Presença de osso em metabolismo com osteoclasto (OC) e osteoblastos (OB). (100X)

Figura 20 – Coágulo Sanguíneo.Presença de maior quantidade de osso maduro (OM) e osso em processo de maturação com pouca presença de osteoclastos (OC) e grande quantidade de osteoblastos (OB). (100X)

OOCC

OOssssoo

OOBB

OOCC

OOMM

OOBB

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Figura 21 – Pasta de hidroxiapatita nanoparticulada. Presença de material residual (MR), osso maturo (OM) e imaturo (OI). Grande quantidade de osteoblastos e osteócitos (OT). (100X)

Figura 22 – Pasta de hidroxiapatita nanoparticulada (Ostim®). Presença de grande

quantidade de osteoblastos (OB) e osteócito (OT) e tecido ósseo maturo (OM). (100X)

MMRR

OOMM

OOII

OOBB OOTT

OOMM

OOBB

OOTT

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6. DISCUSSÃO

Freqüentemente, pacientes parcial ou totalmente desdentados

procuram profissionais capacitados nas áreas de cirurgia e implantodontia, na

tentativa de retornar a uma situação mais confortável e estável de suas funções

mastigatórias e estéticas.

O rebordo alveolar, na ausência do elemento dental passa por um

processo de atrofia óssea, produzindo defeitos significativos, inviabilizando a

colocação de implantes osseointegrados em uma posição favorável ou até

mesmo dificultando por completo esse procedimento.

Por essa razão, muitos casos necessitam de reconstruções ósseas, de

pequeno ou grande porte previamente a fase cirúrgica e protética da instalação de

implantes odontológicos.

Para tanto, dispomos de variados materiais para enxertia óssea, como

o osso autógeno, homógeno, xenógeno e biomateriais. Dentre os biomateriais

mais estudados, podemos ressaltar o uso de compósitos à base de hidroxiapatita,

sulfato de cálcio e cerâmica.

A hidroxiapatita é biocompatível e possuiu capacidade osteocondutora,

assim como os achados histomorfológicos do presente estudo (ORR et al., 2000;

BOIX et al., 2004; ARTS et al., 2005; THORWARTH et al., 2005; DUARTE et al.,

2006; HUBER et al., 2006; LASCHKE et al., 2006; ARTZI et al., 2007; GERLACH

e NIEHUES, 2007; STRIETZEL, 2007; HUBER et al., 2008, SMEETS et al., 2008),

no entanto, duas pesquisas observaram potencial osteoindutor (PARIS et al.,

2003; SCHWARZ et al., 2008).

O processo de osteogênese encontrado por alguns autores foi

compatível com os achados dessa pesquisa (MURUGAN e RAMAKRISHNA,

2003; BOIX et al., 2004; ARTS et al., 2005; DUARTE et al., 2006; HUBER et al.,

2006; LASCHKE et al., 2006; SCHWARZ et al., 2006; SOCCOL et al., 2006;

VITAL et al., 2006; ARTZI et al., 2007; GERLACH e NIEHUES, 2007;

STRIETZEL, 2007; HUBER et al., 2008) no entanto, outro estudo não observou

esse processo, onde houve pouca neoformação óssea (MacNEILL et al., 1999).

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38

A propriedade compressiva da hidroxiapatita em comparação ao Bio

Oss teve melhor resultado com maior volume ósseo formado em um estudo de

Nagahara et al., em 1992, já em caso de periimplantite, o Bio Oss evidenciou

maior ganho ósseo e processo cicatricial precoce, quando associado à membrana

de colágeno (SCHWARZ et al., 2006).

Contudo, a pasta de hidroxiapatita (Ostim®) quando aplicada diretamente

na região de espiras expostas de implantes, proporcionou ganho ósseo de

qualidade e quantidade suficientes, evitando sua perda (STRIETZEL, 2007).

Foi possível constatar uma facilidade para aplicação da pasta de

hidroxiapatita (Ostim®) através da seringa, nesse estudo, onde o material está

pronto para o uso, com excelente viscosidade permitindo o assentamento do

material, sem deslocamento, assim como foi observado em outros trabalhos

(GERLACH e NIEHUES, 2007; SCHWARZ et al., 2008).

O presente estudo comparou a hidroxiapatita nanoparticulada

(Ostim®), osso autógeno e coágulo sanguíneo como grupo controle em

defeitos críticos realizados em mandíbula de coelho, buscando evidenciar

células tipicamente relacionadas ao metabolismo do tecido ósseo e onde a

presença ou ausência de determinada célula representa um estágio do

processo de maturação óssea.

Ao exame histológico, as células observadas foram os osteoblastos,

osteoclastos e osteócitos.

Os osteoblastos são células responsáveis por sintetizar a parte

orgânica da matriz óssea e possuem a capacidade de concentrar fosfato de

cálcio, participando ativamente da mineralização da matriz óssea. Em intensa

atividade (fase de síntese) sugere a fase de neoformação e crescimento ósseo

local. Essas células foram observadas nas espécimes de osso autógeno,

coágulo e hidroxiapatita nanoparticulada, porém, não estavam presentes em

todas as amostras.

Já os osteoclastos, celulas gigantes e multinucleadas, são

responsáveis pela destruição óssea. Os osteoclastos degradam melhor o osso

quando estão em contato com matriz óssea mineralizada e isso só é possível com

o auxílio dos osteoblastos. Os osteoblastos, produzem enzimas que degradam a

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39

camada não mineralizada da matriz permitindo assim aos osteoclastos, um fácil

acesso à matriz óssea mineralizada para a degradarem. É evidente que para uma

haja a neoformação é necessária uma reabsorção concomitante, onde a presença

de osteoblastos associados aos osteoclastos indica uma neoformação de matriz

óssea sendo que não foi observado a presença de ambos em nove amostras e

juntos em duas amostras.

O osteócito é o osteoblasto maduro que parou de secretar matéria

orgânica. Os osteócitos estão localizados em cavidades ou lacunas dentro da

matriz óssea. Os osteócitos têm um papel fundamental na manutenção da

integridade da matriz óssea.

A presença desta célula foi observada em todas as lâminas de todos os

materiais estudados, porém em diferentes quatidades e algumas vezes sem a

presença de osteoblastos ou osteoclastos indicando a formação de um osso

maturo em alguns casos.

Acreditamos que a pasta de hidroxiapatita nanoparticulada (Ostim®) é

um novo substituto ósseo disponível para utilização em implantodontia,

reconstruções ósseas, preenchimentos ósseos e outros procedimentos com alto

nível de sucesso e confiabilidade.

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40

7. CONCLUSÃO

1. A pasta hidroxiapatita nanoparticulada (Ostim®) possui capacidade

osteocondutora, promovendo rápida neoformação óssea quando

comparada ao osso autógeno.

2. Substituto ósseo para reconstruções e preenchimentos ósseos nas

áreas de cirurgia oral e implantodontia.

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41

REFERÊNCIAS

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ANEXOS

Anexo 1 – Carta de aprovação do Comitê de Ética em pesquisa

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Anexo 2 – Parecer consubstanciado do projeto.

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Divulgação de potencial conflito de interesses

Eu, Anapaula Altheman Lopes, declaro não ter nenhum potencial

conflito de interesse no presente manuscrito.