Biomateriais sintéticos: o futuro da odontologia

Por Prof. Dr. Bernardo Passoni

O que você costuma utilizar nas suas enxertias ósseas? Neste artigo procuramos discutir as vantagens e desvantagens da utilização dos tipos de biomateriais.

O estudo de Araújo & Lindhe (2005) demonstrou a remodelação da tábua óssea vestibular como um processo inerente à exodontia, levando a perda óssea vertical de aproximadamente 2mm após 8 semanas de cicatrização. A revisão sistemática de Hammerle et al., (2012) mostrou que a crista alveolar sofre uma redução horizontal média na largura de 3,8 mm e uma redução vertical média na altura de 1,24 mm dentro de 6 meses após a extração dentária. Com isto, sabe-se que procedimentos de enxertia óssea são necessários para compensar tal remodelação, seja no mesmo ato da exodontia ou então em procedimentos reconstrutivos.

Na conferência de Chester, em 1991, definiu-se como um “material destinado a contactar com sistemas biológicos para avaliar, tratar, aumentar, ou substituir qualquer tecido, orgão ou função do organismo”. Quando falamos de biomaterias para enxertia óssea, o cenário ideal seria um biomaterial que apresentasse potencial de osteogênese, osteoindução, osteocondução e que seja estável à longo prazo.

Sabe-se que o enxerto ósseo autógeno é considerado uma excelente técnica para aumento ósseo e por anos foi considerado o padrão ouro por ser o único com as três características. No entanto, a técnica depende de uma área doadora com riscos notáveis. Além disso, desvantagens como a morbidade associada, técnica sensível, experiência profissional necessária, disponibilidade limitada e reabsorção imprevisível do enxerto, levaram ao desenvolvimento e utilização de uma variedade de outros materiais: alógenos, xenógenos e sintéticos.

Os aloenxertos são enxertos transplantados entre indivíduos da mesma espécie, porém diferentes geneticamente. No entanto, o uso de aloenxertos envolve certo risco com relação à antigenicidade, embora sejam pré-tratados por congelamento, radiação ou agentes químicos, visando evitar reações de corpo estranho. Apesar de diminuir a morbidade cirúrgica comparada ao autógeno, os aloenxertos apresentam risco de transmissão de doenças, como Khan et al (2015) reportaram risco para infecção por HIV, mesmo que remoto.

Atualmente, a classe de substituto ósseo mais utilizada é a de xenógenos, que são biomateriais transplantados de uma espécie para outra, sendo o bovino o mais reportado na literatura. Apesar de microscopicamente a forma da partícula ser extremamente semelhante ao osso humano, estas também possuem diferenças antigênicas, o que pode levar à rejeição. Buscando prevenir tal complicação, uma série de tratamentos térmicos ou químicos (dependendo da marca comercial), visa remover o conteúdo orgânico do osso bovino deixando uma matriz óssea não-orgânica em forma inorgânica inalterada. Além disso, os enxertos xenógenos são compostos de 100% de hidroxiapatita, que é um composto classificado como lenta remodelação. Esta característica apresenta como vantagem a manutenção do arcabouço em longo prazo, no entanto, a formação óssea ao redor destas partículas demanda um longo tempo.

A natureza sintética dos enxertos aloplásticos permite controle absoluto da produção, evitando assim a eventual transferência de patologias inerentes aos xenoenxertos e enxertos alógenos (Jensen et al 2009). Vários materiais sintéticos surgiram desde os anos 80, no entanto, com a evolução da tecnologia, nos últimos anos os enxertos sintéticos tem ganhado cada vez mais espaço. Os fosfatos de cálcio, especificamente a hidroxiapatita (HA) e o fosfato b-tricálcico (b-TCP), são usados principalmente devido à sua similaridade química com a matriz óssea calcificada e os mecanismos de regeneração osteocondutora relacionados. Contudo, foi demonstrado que essas duas cerâmicas exibem diferentes padrões de reabsorção caracterizados por diferentes propriedades de dissolução e graus de indução de fagocitose com base em células mono e multinucleadas. Além disso, foi demonstrado que os materiais substitutos ósseos à base de HA podem persistir por muitos anos em seus leitos de implantação, enquanto os baseados em b-TCP são submetidos a rápida degradação, suprindo a desvantagem associada aos xenógenos.

O Nanosynt é um biomaterial de ação osteocondutora que é reabsorvido e substituído por tecido ósseo vivo durante a remodelação. Em sua composição, a hidroxiapatita, que apresenta menor taxa de reabsorção que o fosfato β-tricálcico, atua para evitar reabsorção excessiva do material, mantendo assim a estabilidade mecânica e dimensional do volume enxertado, o que contribui para o resultado estético. Concomitantemente, o β-fosfato tricálcico atua estimulando a resposta biológica nos estágios iniciais do processo de formação óssea, sendo substituído pelo osso natural. A menor solubilidade da hidroxiapatita é compensada pela maior solubilidade do β-fosfato tricálcico, favorecendo a neoformação óssea. Assim, durante os estágios iniciais do processo de remodelação óssea, a hidroxiapatita atua para preservar o volume ósseo, enquanto o β-fosfato tricálcico atua para liberar os íons cálcio e fosfato necessários para conduzir a formação do tecido ósseo.

Figura 1: acompanhamento clínico de 2 anos e 3 meses

Composto por aglomerados microparticulados, contendo poros micro e nanoestruturados interconectados (porosidade entre 80-90%), esse padrão morfológico modula positivamente a resposta biológica da formação óssea nos aspectos qualitativos, quantitativos e cronológicos. A porosidade otimizada favorece a vascularização, a migração de osteoblastos e a deposição óssea (uma porosidade muito alta combinada com uma quantidade mínima de material deixa muito espaço para a formação do novo osso vital). Do ponto de vista bioquímico, essa estrutura ultraporosa permite uma melhor oxigenação do tecido ósseo em formação pela presença de grupos químicos específicos nas interfaces do biomaterial.

Figura 2: Nanosynt demonstra em microscopia ultraporosidade, quando comparado a biomaterial sintético líder de mercado.

Além disso, o Nanosynt tem a vantagem de conter essas partículas na forma nanoestruturada, promovendo um rápido crescimento da estrutura óssea. O fato das trabéculas sintéticas serem de tamanho nanométrico facilita a absorção do material e consequentemente aumenta a velocidade dos processos biológicos que envolvem sua participação.

O período de cicatrização depende da resposta biológica de cada paciente e da área em que o produto foi enxertado, no entanto. O composto é parcialmente reabsorvido em cerca de 60 dias, acelerando tal processo de neoformação óssea comparado aos enxertos xenógenos. Além disso, como os 40% de β-fosfato tricálcico são remodelados, há mais espaço para formação de osso e consequentemente após o período de 4 a 6 meses, obtêm-se um osso de melhor qualidade. Portanto, além das vantagens como menor morbidade, disponibilidade de material, facilidade de uso já apresentada nas outras classes de biomateriais, os substitutos ósseos sintéticos são mais seguros e promovem formação óssea em menor tempo.

Figura 3: imagem clínica inicial e após 6 meses após enxertia com biomaterial sintético Nanosynt. Gentilmente cedida pelo professor Thiago Roberto Gemeli.

Ainda relacionado aos tipos de biomateriais, podemos citar as questões filosóficas e ou religiosas, como por exemplo no Hinduísmo o consumo de carne de vaca é proibido, ou então no Islamismo, Judeísmo e adventismo, que não permitem o consumo de carne de porco. O crescente número de adeptos ao veganismo, vem fazendo com que cada vez mais os nossos pacientes se preocupem com a origem do biomaterial que será colocado em seu corpo.

Por fim, não podemos deixar de citar as questões éticas e legais em relação aos materiais que implantamos em nossos pacientes. Muitos são doadores de sangue, e poucos sabem mas a legislação brasileira do uso terapêutico transfusional do sangue está alinhada com normativas internacionais e, de acordo com procedimentos odontológicos, a origem dos biomateriais ou tecidos empregados em reconstruções ósseas apresenta diretrizes para seleção de doadores e classifica tipos de impedimento para doação (Oliveira et al, 2019). Pacientes que receberam enxertos alógenos ou xenógenos são permanentemente impedidos à doação sanguínea, de acordo com a legislação vigente. Na melhor das hipóteses, alguns órgãos regulatórios, sugerem tal impedimento por no mínimo 12 meses. Já os biomateriais sintéticos não apresentam nenhuma contra-indicação, sendo esta mais uma vantagem de utilização do mesmo.

Portanto, a escolha por biomateriais sintéticos apresenta o melhor custo-benefício seja âmbito da morbidade, da segurança, do tempo de tratamento e também financeiro.