Next Generation Biomaterials for Bone & Periodontal Regeneration-170-183.en.es

Traducido del inglés al español - www.onlinedoctranslator.com
Membranas para la regeneración
guiada de tejidos y huesos
Richard J. Miron / Yufeng Zhang / Jordi Caballé Serrano /
Michael A. Pikos / Ferdinando D'Avenia / Anton Sculean
Resumen
Desde que se introdujeron los materiales de injerto óseo para uso clínico, la regeneración guiada de
tejido y hueso se ha convertido en un estándar para los procedimientos de aumento óseo y periodontal
que requieren provisión de espacio. Durante los últimos 20 años, se han realizado varios avances en
términos de desarrollo y utilización de membranas. El objetivo de este capítulo es discutir el concepto
original para utilizar membranas no reabsorbibles de politetrauoroetileno (PTFE) y presentar avances
novedosos más recientes en el campo. Hoy en día, las membranas de barrera sintéticas y naturales se
utilizan con mayor frecuencia debido a sus propiedades mecánicas mejoradas y tasas de degradación.
Las tendencias más recientes han favorecido además la incorporación de agentes inductores de hueso
tales como fosfatos de calcio osteoconductores y / o factores de crecimiento bioactivos en las
membranas para promover una formación ósea más rápida. Este capítulo explora la cantidad de
membranas de barrera disponibles actualmente en el mercado y destaca sus ventajas y desventajas.
Además, proporciona información sobre los desarrollos futuros en la fabricación de membranas y el
uso de coágulos autólogos derivados de plaquetas como membranas bioactivas y aborda los estudios
actuales que investigan la optimización de las membranas como posibles barreras de próxima
generación en odontología regenerativa.
155
11
Membranas para la regeneración guiada de tejidos y huesos
TABLA 11-1
Diferentes enfoques para favorecer la regeneración ósea
Acercarse
Osteoconducción
Principio
Ejemplo (s) típico (s)
Limitaciones
El proceso por el cual el material de injerto óseo
Aloinjertos, xenoinjertos,
Carecen de factores osteoinductores capaces
actúa como un andamio para la formación de
aloplastos
de acelerar enormemente la formación de
hueso nuevo en el hueso nativo.
hueso nuevo. Se recomienda utilizar
membranas de barrera para limitar la
infiltración de tejidos blandos.
Distracción
Describe la regeneración ósea espontánea dentro de
osteogénesis
un área creada por la separación gradual de dos
impredecibles y la fractura artificial
extremos óseos en una fractura provocada por el
crea morbilidad adicional y posibles
hombre.
complicaciones o efectos secundarios.
Osteoinducción
Reparar fractura en la mandíbula.
Los resultados pueden ser
Recluta células madre mesenquimales / células
Proteínas morfogenéticas óseas
Difícil acceso para traducir los descubrimientos
osteoprogenitoras para inducir su diferenciación hacia
(BMP), células madre
científicos básicos de la investigación en
osteoblastos formadores de hueso para estimular el
mesenquimales de la médula ósea
aplicaciones clínicas confiables.
crecimiento de hueso nuevo.
(BMMSC), autógeno
hueso desmineralizado
aloinjertos
GBR
Membranas de barrera utilizadas para mantener
Membranas reabsorbibles y
Propiedades mecánicas,
suficiente espacio para que el hueso recién formado
no reabsorbibles, membranas
biológicas y químicas de
llene el defecto separando exclusivamente los tejidos
de titanio
las membranas afectan el
blandos de crecimiento más rápido.
Principios de la regeneración
ósea y tisular guiada
nal
resultados.
a la placa durante 6 meses, se utilizó un filtro de laboratorio de acetato
de celulosa o una membrana de PTFE expandido (ePTFE) para evitar con
éxito que el tejido conectivo gingival contactara la superficie de la raíz
durante la cicatrización y proporcionó un espacio para el crecimiento de
No siempre se creyó que las células del ligamento periodontal (PDL)
tejido del PDL.6 Después de 3 meses de curación, se concluyó mediante
fueran responsables de las capacidades de curación en el periodonto.1
evaluación histológica que las membranas de prueba protegidas del
Desde la década de 1970 hasta mediados de la de 1980, fue
crecimiento epitelial hacia abajo exhibían considerablemente más
ampliamente aceptado y se creyó que las células capaces de regenerar
adherencia nueva y recrecimiento óseo.6 Los resultados de este estudio
el periodonto se encontraban exclusivamente en el hueso alveolar.2 No
confirmaron la hipótesis de que al controlar selectivamente la
fue hasta finales de la década de 1980 y de manera convincente a
proliferación de las células PDL y evitar el contacto del epitelio y los
principios de la de 1990, luego de una serie de experimentos en monos,
tejidos conectivos, la capacidad de mantenimiento del espacio de la
que la evidencia concluyente apoyó la idea de que las células
membrana permitiría una mayor regeneración de los tejidos
progenitoras en el periodonto provenían del tejido PDL.3-5
periodontales. Posteriormente, se introdujeron los principios básicos de
En base a estos resultados, se planteó la hipótesis de que se
156
la regeneración ósea guiada (GBR) proporcionando a las células de los
observaría un mayor potencial regenerativo si se permitiera
tejidos óseos el espacio necesario destinado a la regeneración ósea lejos
exclusivamente que las células derivadas del PDL y el hueso alveolar
del tejido conectivo circundante mediante una membrana de barrera.7
repoblaran la superficie de la raíz lejos del epitelio de crecimiento más
Desde entonces, varios estudios preclínicos y clínicos han demostrado
rápido y los tejidos conectivos gingivales. Por lo tanto, se introdujo el
que aplicando los conceptos de GTR y GBR, se puede obtener un
desarrollo de una barrera mecánica "similar a una membrana".6 El
aumento en la regeneración ósea y / o periodontal.8-11 Se han
concepto de regeneración tisular guiada (GTR) se desarrolló para guiar
desarrollado y comparado varios enfoques para aumentar el
selectivamente la regeneración tisular en el periodonto después de la
crecimiento de tejido nuevo y promover la regeneración ósea (cuadro
enfermedad periodontal. Después de la cirugía ap en monos expuestos
11-1). Los principios y limitaciones de
Tipos de membranas para GTR y GBR
cada método sugiere que los procedimientos de GBR brindan una
promete el tejido regenerado obtenido.40 Además, el uso de membranas
excelente solución para la curación de defectos sin soporte de
no reabsorbibles implica un tiempo quirúrgico extra, lo que conlleva un
membrana. Este capítulo analiza las ventajas y desventajas de varias
mayor coste y una mayor incomodidad para el paciente. Estas
membranas y presenta las indicaciones clínicas para cada membrana
características indeseables a menudo se comparan con los efectos
específica utilizada para los procedimientos de GTR / GBR.
positivos del uso de membranas no reabsorbibles, incluida la
biocompatibilidad efectiva y la capacidad de mantener suficiente
espacio en la membrana durante períodos más largos en comparación
Tipos de membranas para
GTR y GBR
La primera aplicación de una membrana que proporcionó evidencia de
con las membranas reabsorbibles. También tienen un pro-
le durante el proceso de curación debido a su resistencia
mecánica superior y son fáciles de manejar.41
Membranas de PTFE
que la GTR podría mejorar la regeneración del periodonto humano fue
Las membranas de PTFE se introdujeron por primera vez en odontología en 1984;
un filtro de laboratorio de acetato de celulosa de Millipore.12 Desde
sin embargo, antes de eso, se habían utilizado clínicamente en medicina general
entonces, se ha diseñado una amplia gama de nuevas membranas para
como material de injerto vascular para la reparación de hernias.42,43 Ambos lados de
diversos escenarios clínicos, cada una con distintas ventajas y
la estructura porosa de ePTFE tienen sus propias características44: Por un lado, un
desventajas. Como aplicación médica en odontología, las membranas de
collar de microestructura abierta de 1 mm de espesor y con una porosidad del 90%
barrera deben cumplir algunos requisitos fundamentales:
retarda el crecimiento del epitelio durante la fase de cicatrización temprana de la
herida; en el otro lado, una membrana de 0,15 mm de grosor con un 30% de
• Biocompatibilidad: La interacción entre las membranas y el tejido
del huésped no debe inducir un efecto adverso.
• Mantenimiento del espacio: Debería poder mantener un espacio
porosidad proporciona espacio para el crecimiento de hueso nuevo y actúa para
prevenir el crecimiento interno. El período de curación promedio después de la
implantación in vivo es de aproximadamente 3 a 6 meses (ver tabla 11-2).
para que las células del tejido óseo circundante migren durante un
tiempo estable.
• Oclusividad celular: Debe evitar que el tejido de la piel que retrasa la
formación de hueso invada el sitio del defecto.
La principal ventaja de las membranas de dPTFE, que presentan
poros submicrónicos de 0,2 µm, es que no requieren un cierre primario.
dieciséis
En comparación con el ePTFE convencional, las membranas de
• Fuerza mecánica: Debe poseer propiedades físicas adecuadas para
dPTFE previenen mejor las infecciones y son fáciles de eliminar. Estas
permitir y proteger el proceso de curación, incluida la protección del
membranas se han favorecido para el tratamiento de la extracción de
coágulo de sangre subyacente.
alveolos (fig. 11-1). También pueden estar reforzados con titanio para
Degradabilidad: Un tiempo de degradación adecuado debe coincidir con la
agregar más estabilidad al sitio injertado.45 (Figura 11-2).
•
tasa de regeneración del tejido óseo para evitar un procedimiento
quirúrgico secundario para extraer la membrana.
Varias membranas disponibles comercialmente se clasifican en la
Tabla 11-2 y se destacan a continuación.13–37
Malla de titanio
Las membranas de barrera de titanio se introdujeron como una opción para
GBR porque brindan un soporte mecánico avanzado, lo que permite un
espacio más grande para el recrecimiento de tejido y hueso. Las propiedades
Membranas no reabsorbibles
excepcionales de rigidez, elasticidad, estabilidad y plasticidad hacen de la
malla de Ti una alternativa ideal a los productos de PTFE como membranas no
reabsorbibles.38 Rakhmatia y col.38 demostró que hay cuatro ventajas
Las membranas no reabsorbibles incluyen membranas expandidas, de alta
principales de la malla de Ti sobre las membranas de PTFE: (1) Su rigidez
densidad y reforzadas con titanio (es decir, ePTFE, PTFE denso [dPTFE] y ePTFE
proporciona un amplio mantenimiento del espacio y evita el colapso del
reforzado con titanio [ePTFE-TR]) y mallas de titanio (malla de Ti).38 Varios
contorno; (2) su elasticidad evita la compresión de la mucosa; (3) su
estudios en animales que involucran diversas configuraciones de defectos, así
estabilidad evita el desplazamiento del injerto; y
como datos histológicos humanos después del tratamiento de lesiones
(4) su plasticidad permite la flexión, el contorneado y la adaptación a
intraóseas con membranas de ePTFE, demuestran niveles más altos de
cualquier defecto óseo único (fig. 11-3). Las principales desventajas de
ganancia del nivel de inserción clínica (CAL) y una profundidad de sondeo
las membranas de malla de Ti incluyen una mayor exposición debido a
residual más baja.39 Sin embargo, el requisito de una segunda intervención
su rigidez y también una cirugía secundaria más compleja para
quirúrgica para eliminar la barrera de 4 a 6 semanas después de la
eliminarlas.
implantación es un inconveniente importante y una complicación.
157
11
Membranas para la regeneración guiada de tejidos y huesos
TABLA 11-2
Escribe
Clasificación de diferentes membranas en GBR
Nombre comercial
(fabricante)
GORE-TEX (WL Gore)
ePTFE
GORE-TEX-TI (WL Gore)
ePTFE-TR
GORE-TEX de alta densidad
(WL Gore)
Citoplasto
(Osteogénica Biomédica)
Noreabsorbible
membranas
Material
TefGen-FD
(Lifecore Biomedical)
ACE no reabsorbible
(Suministro quirúrgico ACE)
Micro malla de aumento de titanio
(suministro quirúrgico ACE)
Malla Tocksystem
(Tocksystem)
Frios BoneShields
(Dentsply Friadent)
M-TAM
membranas
Poros de 0,3 μm
Cierre primario innecesario17
dPTFE
Poros de 0,2 a 0,3 μm
Fácil de quitar18
dPTFE
Malla de titanio
Malla de titanio
Malla de titanio
Malla de titanio
Poliéster hidrolizable
Ácido poliglicólico
Vicryl (Ethicon)
poliglicólico-poliláctico
RESOLUCIÓN (WL Gore)
VIVOSORB (Poligánicos)
Poli-DL-lactida y
solvente
Ácido poli-DL-láctico
Poli (DL-lactida-coglicólido)
Natural
biodegradable
materiales
BioMend (Zimmer Biomet)
Membrana BioSorb (3M ESPE)
Poros de 1.700 µm; 0,1 mm de espesor
Reabsorción mínima y
en ammation21
Poros de 0,03 mm; 0,1 mm de espesor
Poros de 1.700 µm, de 0,1 a 0,3 mm
de grosor
Reabsorción: 16-24 semanas
Reabsorción: 24 a 48 semanas
Bovino I
Buena integración tisular23
Buena capacidad de hacer espacio24
Membrana tejida; cuatro pre
formas fabricadas25
Reabsorción: 36 a 48 semanas; interesantes
Membrana fabricada a medida
características de reabsorción
Membrana de tres capas;
reabsorción: 6 a 12 semanas
Reabsorción: 10 semanas; bien
mantenedor de espacio
"Kit de barrera"26
Autosuficiente; apoyocoágulo de sangre desarrollado27
Buena integración tisular;
material de sutura separado28
Actúa como una guía nerviosa29
Mejora la osteointegración y la estabilidad
median los comportamientos celulares;
inicial del implante; promueve la formación
diferentes formulaciones para varios
de hueso nuevo; animar
usos; reabsorción total
es recuperación de tejidos blandos30,31
Reabsorción: 24 semanas; mecanico
Usualmente usado en combinación
fuerza cal: 7.5 MPa
Reabsorción: 8 semanas; mecanico
fuerza cal: 3,5-22,5 MPa
Reabsorción: 26 a 38 semanas
Producto de doble capa;
Neomem (Citagenix)
Bovino I
OsseoGuard (BIOMET 3i)
Bovino I
Reabsorción: 24 a 32 semanas
OSSIX (OraPharma)
Porcino I
Reabsorción: 16-24 semanas
reabsorción: 26 a 38 semanas
ePTFE-TR, ePTFE reforzado con titanio; dPTFE, PTFE denso; M-TAM, malla de aumento de micro titanio.
158
Excelente compatibilidad con tejidos22
4 a 12 semanas
Abundantes factores de crecimiento y proteínas
Bovino I
Hueso suficiente para regenerar21
Bien adaptable; reabsorción:
semanas de propiedades mecánicas
Porcino I y III
Tasa ideal de supervivencia a largo plazo20
0,1 mm de espesor
ε-caprolactona)
La propia sangre de los pacientes
Proliferación celular limitada19
Poro de 0,1 a 6,5 µm;
Barrera anti-adhesiva; hasta 8
(Proceso PRF)
Bio-Gide (Geistlich)
<0,2 µm de poros; 0,2 mm de espesor
Poli (DL-lactida-
Endoret (Biotecnología BTI);
Brina rica en plaquetas
aumento de cresta15
dPTFE
BIOFIX (Bioscience Oy)
EpiGuide (Kensey Nash)
material de relleno innecesario
El titanio no debe exponerse;
comúnmente utilizado en
Evita una cirugía secundariadieciséis
OsseoQuest (WL Gore)
ATRISORB (Tolmar)
El mantenedor de espacio más estable;
Experiencia clínica más larga13,14
Poros de 0,2 μm
ácido 9: 1
reabsorbible
manejar
Comentarios
dPTFE
Poliglactina 910,
Sintético
Propiedades
Buen mantenedor de espacio; fácil
con materiales ller32
Red fibrosa; modula
actividades celulares33
Integración de tejidos34
Usado en casos severos35
Mejora la estética de la
prótesis nal36
Aumenta el hueso tejido37
Tipos de membranas para GTR y GBR
FIG 11-1 Una membrana de dPTFE se fija con una sutura
FIG 11-2 Una membrana de dPTFE reforzada con titanio se fija con pasadores.
cruzada después de la colocación de un aloinjerto después de
(Reproducido con permiso de Urban.45)
la extracción.
FIG 11-3 Membrana de malla de titanio. Observe cómo la
membrana se puede adaptar a la forma del defecto y al mismo
tiempo proporcionar estabilidad mecánica al defecto subyacente.
Membranas reabsorbibles
PGA], ácido poliláctico [también conocido como polilactida; PLA] y
La ventaja de las membranas reabsorbibles es que permiten un
en el mercado.46 Los poliésteres de colágeno y alifáticos, como el
procedimiento de un solo paso, lo que reduce la incomodidad del
poliglicólido y la polilactida, se derivan de una variedad de orígenes y se
paciente, elimina cualquier costo asociado con un segundo
fabrican con diferentes enfoques para convertirse en membranas para
procedimiento y evita el riesgo de morbilidad adicional y daño tisular.
GBR (véase el cuadro 11-2). El poliglicólido y el polilactido se pueden
Estas son membranas más favorables para los procedimientos
fabricar en grandes cantidades, y la amplia gama de materiales
rutinarios de GBR. La principal desventaja de las membranas
disponibles permite la creación de un amplio espectro de membranas
reabsorbibles es el tiempo de reabsorción impredecible y el grado de
con diferentes propiedades físicas, químicas y mecánicas. Curiosamente,
degradación, que afecta directamente a la formación de hueso.25 La
la reabsorción de varias membranas se produce a través de diferentes
membrana ideal debería ser capaz de degradarse o reabsorberse con el
vías. En un artículo de revisión sobre este tema, Tatakis et al.47
tiempo al mismo ritmo que se produce la formación de hueso. Varios
demostraron que una gran mayoría de las membranas de colágeno son
estudios han descrito las tasas de reabsorción de estas membranas.16–37
reabsorbidas por la actividad enzimática de los macrófagos infiltrantes y
(ver Tabla 11-2).
los leucocitos polimorfonucleares, mientras que los polímeros se
policaprolactona [PCL]) y sus copolímeros también se han introducido
degradan típicamente mediante hidrólisis y los productos de
Membranas sintéticas reabsorbibles
degradación se metabolizan a través del ciclo del ácido cítrico.
Actualmente, el uso de membranas de poliéster está limitado en la
práctica clínica. Sin embargo, con los avances en la tecnología de
Serie de membranas reabsorbibles que consisten principalmente en
impresión 3D, es posible que se vuelvan más comunes en los próximos
poliésteres (p. Ej., Ácido poliglicólico [también conocido como poliglicólido;
años.
159
11
Membranas para la regeneración guiada de tejidos y huesos
a
B
C
D
FIG 11-4 Microscopía electrónica de barrido de una membrana de colágeno porcino (Bio-Gide). (Reproducido con permiso de Miron et al.49)
Membranas a base de materiales naturales
Membranas ricas en plasma como factores de
El mayor número de estudios clínicos notificados implica el uso de
crecimiento y membranas.
membranas reabsorbibles biodegradables a partir de materiales
naturales como el colágeno (véase el cuadro 11-2). Las membranas
Los concentrados de plaquetas derivados de sangre periférica son una fuente
basadas en materiales naturales se derivan típicamente de piel humana,
de factores de crecimiento autógenos que se han utilizado para una variedad
tendón de Aquiles bovino o piel porcina y pueden caracterizarse por su
de aplicaciones médicas.50,51 El uso de concentrados de plaquetas fue
excelente afinidad celular y biocompatibilidad. Los principales
entonces ha aumentado enormemente su popularidad. Desde 1990, se ha
espacio en condiciones fisiológicas, el alto costo y el posible peligro de
reconocido que varios componentes clave de la sangre actúan para acelerar
transmitir enfermedades a los humanos al aplicar colágeno de origen
el proceso de cicatrización de heridas (cuadro 11-3). El plasma rico en
animal.48 Sin embargo, son de lejos la membrana más utilizada
plaquetas (PRP) fue una de las primeras modificaciones autógenas que
disponible en el mercado y ofrecen la ventaja de una alta
contenía aproximadamente un 95% de plaquetas aisladas mediante
biocompatibilidad sin la necesidad de un segundo procedimiento
centrifugación. Aunque muchos factores de crecimiento se aíslan mediante
quirúrgico debido a su biodegradabilidad. La Figura 11-4 muestra
este método, el uso de anticoagulantes adicionales limitó todo su potencial
micrografías electrónicas de barrido de una membrana natural de
para inducir procesos naturales de curación de heridas.50,51
origen bovino muy utilizada comúnmente utilizada en procedimientos
GTR y GBR (Bio-Gide, Geistlich).49 Observe las características de
reticulación de las membranas derivadas de colágeno.
160
Se describió por primera vez en 1970 como un pegamento de brin y desde
inconvenientes incluyen la posibilidad de perder el mantenimiento del
Más recientemente, se ha desarrollado una membrana autógena natural a
través de concentraciones de plaquetas llamadas rico en plaquetas
brin (PRF).52,53 Las ventajas de este tipo de membrana son
Tipos de membranas para GTR y GBR
TABLA 11-3
Clasificación de las proteínas plaquetarias y su papel biológico
Clasi cación
Proteínas adhesivas
Proteína (s)
Papel biológico
Propéptido del factor von Willebrand (VWF), brinógeno, bronectina, vitronectina,
Interacciones de contacto
trombospondina 1 (TSP-1), laminina-8 (subunidades α4 y α5-laminina), péptido
celular, homeostasis y
señal-CUB-dominio EGF que contiene proteína 1 (SCUBE 1)
coagulación, y composición de
la matriz extracelular
Factores de coagulación
Factor V / Va, proteína similar al factor XI, multimerina, proteína S, cininógeno de alto
Producción de trombina y su
y asociado
peso molecular, antitrombina III, inhibidor de la vía del factor tisular
regulación.
Factores fibrinolíticos
Plasminógeno, inhibidor del activador del plasminógeno-1 (PAI-1), activador del
Producción de plasmina y
y asociado
plasminógeno uroquinasa (uPA), α2-antiplasmina, glucoproteína rica en histidina,
modelado vascular
proteinas
inhibidor de la brinólisis activable por trombina (TAFI), α2-macroglobulina (α2M)
Proteasas y
Inhibidor tisular de metaloproteinasa (TIMP) 1 a 4; metaloproteinasa-1, -2,
Angiogénesis vascular
antiproteasas
- 4, -9; una desintegrina y metaloproteinasa con un motivo de trombospondina tipo 1,
Modelado, regulación de la
miembro 13 (ADAMTS13); enzima convertidora del factor de necrosis tumoral α (TACE);
coagulación y regulación del
proteasa nexin-2; Inhibidor de C1; inhibidor de proteinasa de serpina 8; α1-antitripsina
comportamiento celular.
Factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF); factor de crecimiento transformante β1
Quimiotaxis, proliferación
y β2 (TGF-β1 y -2); factor de crecimiento epidérmico (EGF); factor de crecimiento similar a la
celular, diferenciación celular y
insulina 1 (IGF-1); factor de crecimiento endotelial vascular A y C (VEGF-A y -C); básico
angiogénesis
proteinas
Factores de crecimiento
factor de crecimiento de broblastos (FGF-2); factor de crecimiento de hepatocitos; proteína
morfogenética ósea (BMP) 2, 4, 6; factor de crecimiento del tejido conectivo (CTGF)
Quimiocinas,
Regulado en la activación, células T normales expresadas y secretadas (RANTES); interleucina-8
Regulación de la angiogénesis,
citoquinas,
(IL-8); macrófagos en la proteína-1 inflamatoria (MIP-1) α; péptido 78 activador de neutrófilos
modelado vascular, interacciones
y otros
epiteliales (ENA-78); proteína-3 quimiotáctica de monocitos (MCP-3); oncogén-α regulado por
celulares y hueso.
crecimiento (GRO-α); angiopoyetina-1; Proteína de unión a IGF-1 3 (IGF-BP3); receptor soluble
formación
de interleucina-6 (IL-6sR); factor plaquetario 4 (PF4); β-tromboglobulina (βTG); proteína básica
plaquetaria; proteína-2 neutralizadora de neutrófilos (NAP-2); péptido III activador del tejido
conectivo; proteína 1 del grupo de alta movilidad (HMGB1); Ligando Fas (FasL); LIGHT
(homólogo a las linfotoxinas, exhibe expresión inducible, compite con la glicoproteína D del
virus del herpes simple [HSV] por el mediador de entrada del virus del herpes [HVEM]); ligando
inductor de apoptosis relacionado con el factor de necrosis tumoral (TRAIL); factor-1α derivado
de células estromales (SDF-1); endostatina-1; osteonectina-1; sialoproteína ósea (BSP)
Antimicrobiano
Trombocidinas, defensinas
Propiedades bactericidas y
fungicidas.
proteinas
Otros
Condroitina 4-sulfato, albúmina, inmunoglobulinas, Disabled-2 (Dab2),
semaforina 3A, proteína priónica (PrPC)
que es completamente autógeno y no contiene ninguno de los
minutos en una centrífuga.54 Luego, la sangre se deposita en tres capas:
anticoagulantes como la trombina bovina o el cloruro de calcio que se
una capa inferior roja que contiene glóbulos rojos, una capa de plasma
encuentran en el PRP. El protocolo de preparación de PRF es muy simple
celular superior transparente y la capa intermedia que contiene el
y económico y es una gran alternativa a las membranas reabsorbibles y
coágulo de brin. El tema de la PRF ha ganado un impulso significativo y
no reabsorbibles. Aproximadamente 10 ml de sangre venosa completa
se dedica un capítulo completo a su uso e indicaciones clínicas (véase el
se recolectan en tubos estériles y se centrifugan a 1300 a 2700
capítulo 12).
revoluciones por minuto (RCF-máx. De 200 a 700 g) durante 8 a 14
161
11
Membranas para la regeneración guiada de tejidos y huesos
a
C
B
D
FIG 11-5 (a) Vista oblicua que muestra la membrana de colágeno estirada. (B) Vista oblicua de la membrana después de la
colocación de los pines apicales. Nótese el efecto globo del injerto óseo bien estabilizado.(C) Vista bucal de la cresta
regenerada. Nótese el hueso ampliamente formado que muestra vitalidad y excelente incorporación del injerto óseo.(D)
Radiografía periapical que demuestra una buena estabilidad del hueso crestal. (Reproducido con permiso de Urban.45)
Casos clínicos que utilizan
membranas de barrera
Procedimientos estándar de GBR que utilizan
membranas de barrera de colágeno
Procedimientos extensivos de GBR que
utilizan titanio y membranas reforzadas
con titanio
Debido a su fuerza y rigidez, el uso de titanio ha sido óptimo para
procedimientos de aumento de cresta vertical. El titanio actúa como una
membrana totalmente biocompatible que puede moldearse según la
Hoy en día, el uso de membranas de barrera de colágeno se utiliza con mayor
configuración del defecto. Los inconvenientes incluyen el riesgo de
frecuencia en los procedimientos de GBR estándar. Aunque originalmente se diseñó
exposición, que se ha informado de hasta un 50% en algunos estudios,
para GTR, hoy en día el campo de la periodoncia ha favorecido el uso de materiales
así como la dificultad más pronunciada para retirar la malla de titanio
de injerto óseo en combinación con factores de crecimiento (ver el capítulo 17 sobre
después de meses de osteointegración del titanio con el hueso. No
estrategias de combinación). La figura 11-5 presenta un caso en el que se utilizó una
obstante, debido a su capacidad para proporcionar resistencia
membrana de barrera de colágeno de origen porcino para evitar la infiltración de
mecánica, las mallas de Ti son membranas excelentes para
células de tejido blando durante un procedimiento estándar de GBR.45 Estas
procedimientos complejos de aumento óseo, como se destaca en la
membranas son completamente biocompatibles y se reabsorben en breve después
figura 11-6.
de un período de curación de 6 a 8 semanas.
162
Casos clínicos que utilizan membranas de barrera
a
B
C
D
mi
F
gramo
h
I
j
k
l
FIG 11-6 Uso de una membrana reforzada con titanio para el aumento vertical en el maxilar anterior. El paciente fue derivado después de varios intentos fallidos
de injerto óseo.(a) Vista preoperatoria. Tenga en cuenta que hay una pérdida de tejido blando en el canino izquierdo y, por lo tanto, la línea que interconecta los
dos caninos es oblicua. Este es un factor de mal pronóstico para la regeneración tisular simétrica.(B) Vista labial de deficiencia vertical moderada y horizontal
severa. Tenga en cuenta que el periostio tiene cicatrices debido a procedimientos regenerativos previos.(C) Vista labial del injerto óseo colocado. (D)Vista labial de
la malla de Ti colocada. (mi) Se coloca una membrana de colágeno nativo para cubrir la malla. (F) Una combinación de preparación de periosteoplastia y
suborbicularis (flecha) se realizó para lograr un cierre ap sin tensión. Se utilizó una sutura de doble capa para lograr el cierre primario de la herida.
(gramo) Vista labial del hueso regenerado. (h e i) Vistas labiales y oclusales de los implantes colocados. (j) Vista oclusal de un injerto óseo secundario colocado.
Este injerto consistió en una capa de hueso autógeno cubierto con mineral óseo bovino desproteinizado (DBBM) y una membrana de colágeno.
(k) Vista labial de las membranas de colágeno que recubren el injerto secundario. (l) Radiografía periapical que muestra hueso estable después de 5 años de
carga. Tenga en cuenta que solo dos de los implantes se utilizaron en la prótesis dental y que los dos implantes centrales quedaron sin exponer. El paciente había
solicitado la colocación de dos implantes adicionales. (Reproducido con permiso de Urban.45)
163
11
Membranas para la regeneración guiada de tejidos y huesos
a
D
C
B
F
mi
gramo
h
I
FIG 11-7 Colocación simultánea de implantes y GBR en las superficies vestibular y lingual con membrana de barrera de colágeno. (a) Colocación del implante en una cresta
estrecha. Observe las deficiencias óseas bucales y linguales.(byc) Se añadió un xenoinjerto a las superficies bucal y lingual para agregar volumen. (D) A continuación, se añadió
una membrana de barrera de colágeno para evitar la filtración de tejidos blandos. (mi) La membrana se empapó de sangre y se adaptó al lugar del injerto. (F) Luego se
colocaron suturas después de un cierre sin tensión. (gramo) Ver 7 días después de la operación. (h e i) Vista clínica y radiografía a los 3 meses que muestra niveles adecuados
de hueso alrededor de los implantes. Observe la nueva formación de hueso en la superficie bucal. (Caso realizado por el Dr. Jordi Caballé Serrano.)
GBR usando membranas de barrera
de colágeno con colocación
simultánea de implantes
Regeneración periodontal utilizando
GTR
Como se mencionó anteriormente en este capítulo, las membranas de barrera fueron
Cuando la colocación de implantes dentales se realiza simultáneamente
164
Utilizado por primera vez en el campo de la periodoncia para regenerar
con GBR, el médico puede reducir drásticamente los tiempos de
tejidos periodontales. La figura 11-8 demuestra el uso de una membrana de
cicatrización al evitar una cirugía adicional. Para el éxito de este enfoque
PTFE para la regeneración de un defecto de bifurcación de clase II.55
es fundamental la capacidad del médico para colocar el implante en la
Una de las principales desventajas encontradas en el campo periodontal
posición y angulación correctas. La figura 11-7 muestra un caso en el
fue la necesidad de una cirugía secundaria. Como resultado, muchos
que se colocaron implantes simultáneamente con GBR. Se recomienda
médicos prefieren usar membranas reabsorbibles de colágeno para
un período de curación estándar de 6 meses para regenerar
procedimientos periodontales. Sin embargo, una de las limitaciones de
adecuadamente el hueso.
estas membranas reabsorbibles durante la regeneración periodontal
Tendencias actuales en el desarrollo de membranas
a
B
C
D
mi
FIG 11-8 Terapia con GTR para un defecto de furca de clase II bucal en un primer molar superior izquierdo utilizando una
barrera sintética biodegradable (RESOLUT XT, WL Gore). (a) Vista clínica basal después de la terapia antiinfecciosa. (B)Vista
clínica después de la reflexión de una ap de espesor total, con una incisión de liberación vertical mesiobucal al segundo
premolar. El hueso se expone al menos 5 mm apical al margen del defecto óseo. El fórnix de furcación se ubica apical al
nivel de la altura del hueso interproximal.(C) Después del desbridamiento con una fresa de diamante giratoria, se aplicó la
membrana de barrera. (D) Sutura circular con material de sutura ePTFE (GORE-TEX, WL Gore). (mi) Un año
ean.55)
Uso de membranas de barrera de colágeno
para el cierre de la ventana lateral después
del aumento de seno
Las membranas de colágeno también se han utilizado ampliamente durante los
procedimientos de aumento de los senos nasales. En general, se han aplicado
membranas de colágeno para reparar las perforaciones de la membrana del seno y
se han utilizado directamente para cerrar una ventana lateral durante un
procedimiento de aumento del seno (figura 11-9).
FIG 11-9 Uso de una membrana de colágeno reticulado bovino tipo 1 con
xation para cubrir la ventana lateral durante una cedura
programa de elevación del suelo
sinusal. (Caso realizado por el Dr. Michael A. Pikos.)
Tendencias actuales en el
desarrollo de membranas
es su resistencia mecánica inferior, que a menudo los hace insuficientes
Se han realizado muchos avances y modificaciones en las membranas con el
para evitar el colapso de una p en muchos casos. Por estas razones, la
fin de mejorar sus propiedades mecánicas, propiedades de degradación
regeneración periodontal de defectos más grandes o no contenidos se
(mediante técnicas de reticulación, entre otras) y biocompatibilidad. Si bien el
realiza de forma rutinaria con un material de injerto óseo en
enfoque de muchos grupos de investigación se ha centrado en personalizar
combinación con una membrana de barrera o factores de crecimiento
adicionalmente membranas con características específicas (como
(véase el capítulo 17).
características antibacterianas, factores de crecimiento,
165
11
Membranas para la regeneración guiada de tejidos y huesos
a
B
FIGURA 11-10 (a) Gota de líquido sobre una membrana hidrófoba de ácido poliláctico-co-glicólico (PLGA). (B) Gota de líquido sobre una membrana barrera de colágeno hidrófilo. Tenga en
cuenta que la capacidad de los factores de crecimiento y las proteínas para adsorberse en cada una de las membranas es muy diferente.
y / o modificaciones de la superficie), la investigación dedicada también ha
intentado revelar las diferencias actuales y las propiedades de las membranas
entre las membranas disponibles comercialmente.
Hoy en día, sería ventajoso si se proporcionara una mejor
Propiedades antibacterianas
En los últimos años, el enfoque de muchos laboratorios ha sido el
diseño de membranas que tengan algún tipo de propiedades
caracterización del comportamiento y los patrones de resistencia de las
antibacterianas.56 Se ha introducido la incorporación de benzoato de
membranas de barrera disponibles comercialmente para extraer
metronidazol (MET) a la capa que interconecta el tejido epitelial para
recomendaciones clínicas. Así como no se puede utilizar un material de
reducir la cantidad de bacterias gramnegativas anaeróbicas, como
injerto óseo para cada escenario clínico, tampoco se puede utilizar una
Porphyromonas gingivalisy bacilos grampositivos anaeróbicos
membrana para todos los procedimientos de GBR. Las membranas de
formadores de esporas.57–59 Otros investigadores también han
barrera se comportan de manera diferente según su origen /
incorporado con éxito clorhidrato de tetraciclina y MET en varias
composición físico, químico y biológico. Las membranas fabricadas con
membranas.60–62 Actualmente, el enfoque principal está en la cinética de
un origen sintético tienen menos resistencia a la tracción y, por lo
liberación ideal de las propiedades antibacterianas al entorno
general, son más hidrófobas y, por lo tanto, adsorben menos proteínas
circundante, ya que los procedimientos de fabricación pueden variar
(menos líquido) (figura 11-10a). Esto aumenta su rigidez, pero también
entre una liberación inicial de "ráfagas" de agentes antibacterianos y
los hace más difíciles de manipular y moldear físicamente hacia la
una liberación más lenta a medida que las membranas se degradan con
morfología ideal del defecto. Las membranas de colágeno, por otro
el tiempo.60,63 Para una descripción detallada de las membranas
lado, son más elásticas y más hidrófilas y, por lo tanto, absorben más
antibacterianas, Bottino et al.56 escribió un excelente artículo sobre los
líquido, haciéndolos más adecuados para su uso en combinación con
numerosos avances en membranas de barrera desde la perspectiva de
factores de crecimiento. Curiosamente, el proceso de reticulación puede
los materiales.
modificar drásticamente la energía superficial de la membrana, así
como cambiar su resistencia a la tracción (Fig. 11-10b). Es de destacar el
hecho de que las propiedades físicas de la membrana también pueden
Combinación de membranas con factores
dar lugar a preferencias de membrana en función de la técnica
de crecimiento.
quirúrgica. Por ejemplo, las técnicas que requieren el estiramiento de la
membrana funcionarán mejor si se utilizan tejidos naturales brutos,
Hasta la fecha, se han utilizado varios factores de crecimiento, enfoques basados
como membranas de colágeno que son más elásticas, minimizando así
en células y materiales de injerto óseo para la regeneración del periodonto. Uno de
su posible ruptura durante el estiramiento / fuerzas aplicadas.
los factores clave que influyen en la cicatrización de heridas es la capacidad de
Actualmente se están realizando investigaciones en los laboratorios de
reclutar células progenitoras mesenquimales en el sitio del defecto.64 El suministro
los autores para comprender mejor cada una de estas propiedades de la
local de una amplia variedad de factores de crecimiento (p. Ej., Factores de
membrana y obtener mejores recomendaciones clínicas para su uso en
crecimiento derivados de plaquetas y proteínas morfogenéticas óseas) actúa
diversas indicaciones. Junto con su biocompatibilidad,
estimulando localmente el reclutamiento, la proliferación y la diferenciación de
células.sesenta y cinco Numerosos ensayos clínicos, animales e in vitro han demostrado las
ventajas de estos
166
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factores de crecimiento en combinación con membranas.49,64–66 El uso futuro
de factores de crecimiento y / o concentrados de plaquetas es de interés para
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de ePTFE originales para los procedimientos de GTR y GBR, incluido
el desarrollo de membranas reabsorbibles. Las membranas de
barrera sintéticas y naturales se han utilizado en odontología
durante más de 20 años con excelente éxito clínico, y se están
realizando mejoras continuas con respecto a sus propiedades
mecánicas y tasas de degradación. Además, las pruebas avanzadas
de membranas permiten una curación más personalizada. Además,
las sustancias antimicrobianas y los factores de crecimiento se
pueden combinar con las membranas para minimizar la influencia
de la contaminación bacteriana y estimular la regeneración,
respectivamente. Se espera que la próxima generación de
membranas combine biomoléculas más funcionales en el diseño de
los estándares actuales y se prevé que aumente el éxito de las
terapias GBR / GTR.
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