Impacto das Modificações da Superfície do Implante Dentário na Osseointegração
A idéia é permitir a osseointegração precoce e garantir um contato osso-implante de longo prazo sem perda óssea marginal relevante
Os implantes dentários são considerados uma opção de tratamento confiável para a reabilitação oral de pacientes parcial ou totalmente edêntulos, visando assegurar vários tipos de próteses. Eles se tornaram um procedimento padrão para a substituição de um único dente na zona estética, trazendo muitas vantagens, mas também desafios em pacientes sofisticados. O conceito de osseointegração foi descrito por Branemark e colaboradores há mais de 45 anos, iniciando uma nova era de pesquisa sobre formas e materiais de implantes dentários. Entretanto, somente na última década, a pesquisa biomédica começou a focar no potencial osteoindutivo das superfícies dos implantes.
Atualmente, existem milhares sistemas de implantes diferentes, variando em forma, dimensão, material de superfície e design, conexão implante-abutment, topografia de superfície, química de superfície, molhabilidade e modificações de superfície. Características de superfície como topografia, molhabilidade e revestimentos/tratamentos de superfície contribuem para os processos biológicos durante a osseointegração, mediando a interação direta com os osteoblastos do hospedeiro na formação óssea.
De modo geral, as taxas de sobrevivência de longo prazo dos implantes dentários são excelentes. No entanto, falhas de implante ainda ocorrem em uma pequena quantidade de pacientes. Falhas primárias de implante, devido à osseointegração insuficiente, ocorrem em 1-2% dos pacientes nos primeiros meses. Falhas secundárias de implante se desenvolvem vários anos após a osseointegração bem-sucedida em cerca de 5% dos pacientes e são comumente causadas por peri-implantite.
A tendência demográfica em países industrializados leva a um aumento de pacientes idosos com condições clínicas avançadas, como qualidade ou quantidade óssea comprometida ou outras comorbidades desafiadoras. A osseointegração pode ser prejudicada em pacientes com diabetes mellitus, osteoporose e co-medicação com bisfosfonatos ou após radioterapia. Esses pacientes representam um grande desafio na implantodontia, impulsionando a necessidade de modificações bioativas de superfície que acelerem a osseointegração após a inserção do implante. Além disso, o objetivo de projetar novas propriedades de superfície bioativa é acelerar a osseointegração para protocolos de carga precoce mais convenientes. O objetivo principal da pesquisa biomédica em modificações de superfície é facilitar a osseointegração precoce e garantir um contato osso-implante de longo prazo sem perda óssea marginal substancial.
Neste trabalho, discutem-se inicialmente os conceitos básicos de modificações de superfície, exemplificados pelos principais tipos de implantes comercializados. Na segunda parte, são apresentadas as tendências experimentais atuais em modificações de superfície de implantes e seu efeito na osseointegração.
A Osseointegração de Implantes Dentários
A osseointegração de implantes dentários era anteriormente caracterizada como uma conexão estrutural e funcional entre o osso recém-formado e a superfície do implante, tornando-se sinônimo do conceito biomecânico de estabilidade secundária. Envolve uma cascata de mecanismos fisiológicos complexos semelhantes à cura direta de fraturas. A perfuração de uma cavidade de implante assemelha-se a uma injúria traumática ao tecido ósseo, levando a fases distintas de cicatrização da ferida. Inicialmente, mecanismos de hemostasia celular e plasmática levam à polimerização de fibrina e à formação de um coágulo sanguíneo, que serve como matriz para neoangiogênese, deposição de matriz extracelular e invasão de células formadoras de osso. O novo osso é gerado a partir das bordas do furo de perfuração (osteogênese à distância) ou por células osteogênicas na superfície do implante (osteogênese por contato).
Na osteogênese à distância, os osteoblastos migram para a superfície da cavidade do implante, diferenciam-se e levam à formação de novo osso, crescendo de maneira aposta em direção ao implante. Na osteogênese por contato, células osteogênicas migram diretamente para a superfície do implante e geram novo osso de novo. A estabilidade secundária de um implante dentário depende em grande parte do grau de formação de novo osso na interface osso-implante.
Segundo a Lei de Wolff, a fase subsequente de remodelação óssea orientada pela carga leva à substituição do osso primário trançado por osso lamelar realinhado, otimizando a absorção de carga oclusal e transmitindo os estímulos mecânicos ao osso adjacente. No final da fase de remodelação, cerca de 60–70% da superfície do implante é coberta por osso. Esse fenômeno é chamado de contato osso-implante e é amplamente utilizado em pesquisas para medir o grau de osseointegração. Conforme o conceito de mecanotransdução, a remodelação óssea continua ao longo da vida. Esforços de pesquisa têm se concentrado em projetar novas topografias de superfícies de implantes para otimizar a migração, adesão, proliferação e diferenciação osteoblástica.
Bulk Materials, ou o Material do corpo do Implante
A estabilidade mecânica de um implante dentário depende em grande parte das características de seu material em seu corpo. O núcleo da grande maioria dos implantes dentários é composto de titânio ou liga de titânio, devido à alta biocompatibilidade, resistência à corrosão e propriedades mecânicas favoráveis. A crescente demanda por restaurações dentárias estéticas impulsionou a pesquisa em implantes que imitam a cor dos dentes naturais. Assim, materiais não metálicos alternativos, especialmente zircônio, tornam-se cada vez mais importantes. Uma discussão detalhada sobre diferentes Bulk Materials está além do escopo deste trabalho.
Modificações da Macrotopografia
A topografia da superfície dos implantes dentários é crucial para a adesão e diferenciação dos osteoblastos durante a fase inicial da osseointegração e no remodelamento ósseo de longo prazo. A topografia do implante pode ser classificada em macro, micro e nanotopografia. A macrotopografia de um implante é determinada por sua geometria visível, como roscas e design cônico, com escala métrica variando de milímetros a micrômetros. Nos últimos anos, o esforço científico concentrou-se principalmente na micro e nanogeometria. No entanto, a combinação de uma macrogeometria adequada com a preparação correta do furo do implante é a base fundamental do sucesso clínico em implantodontia.
Teoricamente, existem três conceitos básicos de vias de cicatrização óssea, dependendo da proximidade física na interface osso-implante.
O primeiro conceito é o de ajuste apertado, quando o diâmetro da rosca interna é igual às dimensões do soquete, podendo levar a microfraturas no osso circundante. Uma alta estabilidade primária é inicialmente alcançada por fricção, mas a estabilidade diminui nas primeiras semanas de cicatrização óssea devido à necrose por compressão do osso vizinho e remodelamento ósseo subsequente. Eventualmente, o novo osso é formado, levando à estabilidade secundária.
No segundo cenário, o diâmetro da rosca externa é o mesmo que o diâmetro da cavidade do implante. O espaço vazio entre as roscas do implante é referido como câmaras de cicatrização, que ossificam via formação de tecido granuloso e contribuem para a osseointegração na estabilidade secundária.
O terceiro cenário ocorre quando a linha de instrumentação cirúrgica fica exatamente entre a rosca interna e a externa, coexistindo regiões de remodelamento induzido por compressão e câmaras de cicatrização.
Modificações da Microtopografia
Até os anos 1990, os implantes dentários tinham principalmente superfícies usinadas, o que implica um processo de fabricação torneado, fresado ou polido. Imperfeições ao longo dessas superfícies usinadas permitem que células osteogênicas se fixem e depositem osso, gerando uma interface osso-implante. O tempo de cicatrização de implantes usinados é de cerca de 3 a 6 meses, dependendo da localização anatômica e da qualidade do osso. A microtopografia está ligada à microrrugosidade em uma escala micrométrica (1–100 μm) e é modificada por técnicas de fabricação como usinagem, ataque ácido, anodização, jateamento de areia, jateamento de areia e diferentes procedimentos de revestimento. Parâmetros científicos comuns para descrever a rugosidade da superfície incluem o Ra (rugosidade média do perfil) bidimensional e o Sa (rugosidade média da área) tridimensional. A maioria dos implantes dentários no mercado tem um Ra de 1-2 μm.
Segundo Albrektsson e Wennerberg, essa faixa parece fornecer um grau ótimo de rugosidade para promover a osseointegração. As modificações da microtopografia contribuem para um aumento na área de superfície, mostrando níveis aumentados de contato osso-implante para superfícies microrrugosas. Mudanças na topografia da superfície alteram o crescimento, metabolismo e migração, bem como a produção de citocinas e fatores de crescimento de células osteogênicas. As técnicas de modificação da microsuperfície do implante são bem documentadas e fazem parte da rotina clínica há décadas.
Implantes Jateados com Areia e Ataque ácido superficial
Superfície
A macrorrugosidade da superfície SLA (Sandblasted, Large grit, Acid-etched) é criada por jateamento de areia com partículas de corindo de 0,25–0,5 mm a 5 bar. A estrutura microtopográfica da superfície resulta de um subsequente processo de tratamento ácido com HCl/H2SO4 em altas temperaturas, gerando uma área de superfície ativa com rugosidade uniforme e adesão celular aprimorada. A superfície Promote da Camlog segue uma abordagem comparável, com um valor de 𝑆𝑎 de 1,3 μm e topografia de superfície microrrugosa.
Dados Pré-Clínicos
Estudos em modelo de mini porco mostraram que os implantes SLA apresentam superior contato osso-implante (50–60%) em comparação a outras modificações de superfície, como implantes revestidos com plasma de titânio (30–40%) ou implantes eletropolidos (20–25%). O processo de jateamento também melhora as características biomecânicas dos implantes com ataque ácido superficial, com implantes SLA exibindo uma ancoragem óssea superior comparada a implantes usinados e com ataque ácido superficial, conforme demonstrado por valores de torque de remoção.
Dados Humanos
Estudos clínicos prospectivos e retrospectivos demonstraram resultados satisfatórios de longo prazo para implantes SLA, com taxas de sobrevivência de implantes acima de 95% e perda óssea média mínima ao longo de 10 anos. A taxa de peri-implantite foi baixa, em torno de 1,8%. Estudos similares com implantes Camlog Promote mostraram taxas de sobrevivência cumulativa de 99,2% em 4 anos.
Implantes Jateados com Areia, com ataque ácido superficial e Neutralizados
Superfície
A superfície FRIADENT plus é produzida por um processo controlado por temperatura, iniciando com jateamento de areia (354–500 μm), seguido de tratamento em ácido clorídrico, sulfúrico, fluorídrico e oxálico, e finalizado por uma técnica proprietária de neutralização. A microtopografia abrange vários níveis de magnitude e possui uma rugosidade média de 𝑅𝑎 = 3,19 μm. A macrorrugosidade causada pelo jateamento de areia é intercalada com microporos irregularmente formados, que medem 2–5 μm e contêm um segundo nível de microporos ainda menores. A superfície FRIADENT plus exerce mudanças dinâmicas na molhabilidade, tornando-se hidrofílica ao entrar em contato com proteínas da matriz extracelular.
Dados Pré-Clínicos
Estudos em modelos de cães beagle não mostraram diferenças significativas no contato osso-implante entre diferentes tipos de implantes após 6 e 12 semanas de cicatrização. A osseointegração bem-sucedida de implantes com superfície FRIADENT plus sob a condição clínica avançada de carga imediata foi demonstrada em um modelo de mini porco. Implantes imediatamente carregados exibiram um grau ainda maior de formação óssea e remodelamento comparado a implantes não carregados.
Dados Humanos
Os dados clínicos sobre a superfície FRIADENT plus são limitados, mas um estudo comparando 3 diferentes tipos de implantes DENTSPLY com a superfície FRIADENT plus em 321 pacientes mostrou uma taxa de sucesso geral de 99,6% um ano após a colocação, sem diferenças significativas entre os grupos.
Modificações da Nanotopografia
A funcionalidade biomecânica in vivo abrange desde a escala visível até a escala atômica ou nanométrica. A nanotecnologia, que varia de 1 a 100 nm, tem recebido ampla atenção nos meios públicos e científicos. Enquanto a microtopografia da superfície do implante atua no nível celular da osseointegração, a nanotopografia é pensada para influenciar as interações célula-implante tanto no nível celular quanto protéico. Mudanças na nanotopografia transmitem seus efeitos em níveis físico, químico e biológico, resultando em adesão aumentada de células osteogênicas e potencialmente promovendo a osseointegração. Avanços adicionais no design de superfície de implantes dentários são cruciais para melhorar os resultados em situações clínicas sofisticadas.
Discrete Crystalline Deposition (DCD) - Deposição Cristalina Discreta
Superfície
No NanoTite e seu sucessor, o implante dentário 3i T3, a superfície Osseotite de liga de titânio duplamente ácido-gravada foi alterada com uma técnica de fabricação em escala nanométrica. Partículas de fosfato de cálcio (CaP) de 20 a 100 nm são depositadas em uma superfície duplamente tratada com ácido pelo processo sol-gel denominado Deposição Cristalina Discreta (DCD). Essas partículas representam cerca de 50% da área da superfície e exercem maior força adesiva à superfície do implante do que técnicas anteriores de deposição de CaP.
Dados Pré-Clínicos
Experimentos em animais mostraram resultados mecânicos superiores para a superfície nanométrica DCD. Estudos em humanos de um ensaio clínico prospectivo de 1 ano com implantes NanoTite demonstraram uma taxa de sobrevivência de 1 ano de 99,4% e uma resorção óssea marginal média de 1,01 mm. Uma taxa de sobrevivência de 1 ano de 94,9% foi relatada para implantes NanoTite imediatamente provisórios em um estudo multicêntrico. Estes resultados preliminares são encorajadores, oferecendo uma superfície nanotopográfica inovadora para protocolos de carga precoce.
Ablação a Laser
Superfície
Uma exceção é o implante LaserLok, cuja técnica de fabricação foca na integração dos implantes dentários no tecido mole circundante. Técnicas de fabricação em escala nanométrica foram transferidas para o colar do implante. O colo do implante Laser-Lok foi processado em um passo de micromaquinagem a laser para gerar um padrão de micro e nanocanais, propostos para atuar como um selo biológico, promovendo a adesão do tecido conjuntivo e osso e inibindo o crescimento epitelial para baixo.
Dados Pré-Clínicos
Em um modelo de cão, foi demonstrado que a formação de tecido conjuntivo ao redor dos abutments Laser-Lok é organizada de maneira perpendicular, atuando como uma barreira que previne a migração apical do epitélio juncional.
Dados Humanos
Em um ensaio clínico prospectivo controlado, implantes Laser-Lok mostraram profundidade de sondagem média de 2,3 mm versus 3,6 mm para implantes de controle e perda óssea crestal média de 0,59 mm para implantes LaserLok em comparação com 1,94 mm para controles, sugerindo o desenvolvimento de tecido conjuntivo ao redor dos implantes Laser-Lok. Uma taxa de sobrevivência de 2 anos de 96,1% foi relatada para implantes Laser-Lok após carga funcional imediata. No entanto, esses relatórios devem ser interpretados com cautela, pois estudos comparativos de longo prazo ainda não estão disponíveis.
Oxidação Anódica
Superfície
A técnica de oxidação Anódica foi aplicada aos implantes TiUnite, onde a superfície do implante é modificada eletroquimicamente para aumentar a espessura da camada de TiO2 de 17–200 nm em implantes de titânio convencionais para 600–1000 nm. Isso resulta em uma estrutura microscópica porosa com tamanhos de poro de cerca de 1,3–2,0 mm², uma porosidade de aproximadamente 20% e um grau moderado de rugosidade superficial de 𝑆𝑎 = 1μm. Esse tipo de superfície de implante também é conhecido como óxido de titânio poroso (TPO) ou implante de superfície de titânio anodizado (ASI). Na oxidação Anódica , o implante é exposto a um circuito elétrico, atuando como ânodo. Os implantes TiUnite demonstraram possuir características de superfície na escala nanométrica. Além disso, dados de experimentos celulares sugerem que a oxidação Anódica pode ser transferida eficazmente para o colo do implante para criar um selo apertado de tecido mole. Superfícies de titânio nanoestruturadas geradas por oxidação Anódica mostraram promover a adesão, proliferação e deposição de matriz extracelular de fibroblastos gengivais humanos.
Dados Pré-Clínicos
Estudos em modelos de coelhos mostraram que o contato osso-implante é levemente maior em implantes com superfícies anodizadas comparados a implantes de titânio comercialmente puro. Esses dados foram corroborados em um modelo de miniporco, onde o contato osso-implante de implantes TiUnite foi significativamente maior comparado a implantes usinados após 6 e 12 semanas da colocação do implante. Em um estudo conduzido em macacos, utilizando um modelo de osso tipo IV de Lekholm e Zarb, o contato osso-implante após 16 semanas de cicatrização foi relatado como 74%, sugerindo uma capacidade osteocondutora suficiente em locais de osso comprometido.
Dados Humanos
As respostas biológicas benéficas às superfícies de implantes de titânio anodizadas observadas em estudos animais foram confirmadas em ensaios clínicos. Ivanoff et al. relataram um aumento no contato osso-implante de microimplantes TiUnite comparados a microimplantes de titânio usinados. 20 pacientes receberam 1 implante teste e 1 controle, com amostras histológicas adquiridas 3 meses após inserção na mandíbula e 6 meses após colocação no maxilar. Um BIC significativamente maior foi medido ao redor de implantes anodizados tanto na mandíbula quanto no maxilar. Em um estudo clínico com 394 implantes inseridos em 136 pacientes, a taxa de sobrevivência em 5 meses foi de 100% para implantes TiUnite e 96,4% no grupo controle de titânio torneado. Apesar do aumento da rugosidade da superfície anodizada, a superfície de óxido poroso não facilita a formação aprimorada de biofilme.
Jateamento com Óxido de Titânio e Tratamento Ácido
Superfície
O implante OsseoSpeed foi introduzido no mercado em 2004, apresentando uma textura específica resultante de duas etapas de fabricação sequenciais e subtrativas. O jateamento com óxido de titânio produz a rugosidade superficial em microescala. O subsequente tratamento com ácido fluorídrico molda a nanoestrutura do implante. Um efeito pleiotrópico da fabricação é o acúmulo de flúor na superfície, que se supõe promover a reação do hospedeiro ao implante no início da osseointegração. Estudos celulares demonstraram que a superfície OsseoSpeed promove uma morfologia celular ramificada de osteoblastos e um perfil de expressão gênica osteogênica, além de osteoindução e osteogênese em células-tronco mesenquimais, comparativamente aos implantes TiOblast.
Dados Pré-Clínicos
Estudos em modelos de coelhos revelaram que, para implantes OsseoSpeed, valores significativamente maiores de torque de remoção e força de cisalhamento, bem como um maior grau de contato osso-implante, foram medidos após 1 e 3 meses de cicatrização, em comparação com controles não modificados. Em comparação com os implantes predecessores, a quantidade de formação óssea ao redor dos implantes OsseoSpeed foi superior.
Dados Humanos
Ensaios clínicos prospectivos investigaram o desfecho clínico de longo prazo dos implantes OsseoSpeed. Uma taxa de sobrevivência geral de 97% e uma perda óssea marginal média de 0,1 mm foram observadas ao longo de um período de 5 anos. Estes resultados foram independentes de carregamento imediato ou convencional. Estudos clínicos disponíveis sugerem um desfecho geral previsível para os implantes dentários OsseoSpeed, embora esses resultados devam ser interpretados com cautela, uma vez que nenhum dos estudos incluiu um grupo de controle adequado.
Molhabilidade da Superfície
Além da topografia e rugosidade, a molhabilidade ou hidrofilicidade das superfícies dos implantes é outro aspecto central da osseointegração. Essa propriedade química é expressa pelo ângulo de contato da água, que varia de 0° em superfícies muito hidrofílicas a mais de 90° em superfícies hidrofóbicas. Superfícies hidrofílicas mantêm a conformação e função das proteínas, enquanto texturas de implantes hidrofóbicos podem desencadear a desnaturação de proteínas. A capacidade das células de se aderir e migrar na superfície do implante é impulsionada pela adsorção de proteínas. Superfícies hidrofílicas exercem maior afinidade por proteínas do que superfícies hidrofóbicas. Além disso, um alto grau de hidrofilicidade foi sugerido para promover a diferenciação e maturação de osteoblastos, contribuindo assim para uma aceleração da osseointegração.
Implantes Hidrofílicos
Superfície
Nos implantes SLActive, a superfície padrão SLA, jateada com areia de grande porte e ácido gravada, foi modificada para um alto nível de hidrofilicidade. Para evitar o contato da superfície com o ar, os implantes SLActive são enxaguados sob proteção de nitrogênio e armazenados em solução salina isotônica até a inserção. A alta energia superficial é sustentada por uma superfície hidroxilada/hidratada que minimiza a absorção de hidrocarbonetos e carbonatos contaminantes do ar.
Dados Pré-Clínicos
As respostas biológicas às superfícies SLActive foram caracterizadas em experimentos celulares, indicando uma influência benéfica na adesão celular, estímulo à maturação de células osteogênicas, promoção de um microambiente formador de osso e fomento à neoangiogênese. Para implantes SLActive, descreveu-se uma maior afinidade do coágulo sanguíneo inicial à superfície do implante, uma neoangiogênese aprimorada, maior contato osso-implante e maior densidade óssea nas primeiras 2 semanas de cicatrização óssea.
Dados Humanos
Os ensaios clínicos controlados e randomizados sobre implantes SLActive ainda são escassos. Uma revisão dos estudos humanos disponíveis encontrou poucas evidências clínicas até o momento para afirmar claramente uma preferência pelos implantes SLActive sobre os SLA. Em resumo, apesar de dados pré-clínicos promissores, relatórios convincentes demonstrando uma superioridade clínica clara dos SLActive sobre os implantes SLA ainda são inexistentes.
Fotofuncionalização - Tratamento com luz ultravioleta (UV)
A fotofuncionalização de superfícies de implantes dentários, tratamento com luz ultravioleta (UV), aprimora a bioatividade e a osseointegração ao alterar o dióxido de titânio na superfície. Promovendo interações de células e proteínas com o implante em nível molecular, a luz UV é considerada capaz de aumentar a osteocondutividade. O tratamento com UV reduz o grau de hidrocarbonetos de superfície e aumenta a energia de superfície e a molhabilidade, sugerido também para elevar o nível de absorção de proteínas e adesão celular às superfícies de titânio, e demonstrou restaurar a bioatividade afetada por degradações relacionadas à idade.
Dados Pré-Clínicos
Em um modelo de cão, investigou-se o efeito da molhabilidade fotocatalítica induzida pela irradiação UV-A na osseointegração de implantes dentários, observando um contato osso-implante significativamente aprimorado após 2 semanas de cicatrização, mas não após 4 semanas. Isso indica que o tratamento com UV-A em implantes de titânio acelera a formação óssea particularmente nas fases iniciais da osseointegração. Resultados semelhantes foram publicados para implantes de titânio anodizado irradiados com UV-C em um modelo de tíbia de coelho, mostrando maior contato osso-implante e quantidade de osso em comparação com implantes de controle após 4 semanas de cicatrização. Após 12 semanas, não foram observadas diferenças significativas. Estudos em modelo de roedores também relataram que o pré-tratamento com UV de implantes usinados e ácido-gravados promoveu a adesão, proliferação e diferenciação de osteoblastos, resultando em uma maior formação óssea nos grupos tratados com UV, o que se traduziu em propriedades biomecânicas melhoradas em testes de inserção.
Dados Humanos
Os dados clínicos sobre implantes dentários fotofuncionalizados são limitados, mas incluem uma série de casos de 7 implantes colocados em 4 pacientes com osso comprometido, mostrando um ganho significativo nos níveis de osso marginal após 1 ano e um aumento considerável no quociente de estabilidade do implante. Em uma análise retrospectiva de 70 pacientes que receberam implantes fotofuncionalizados, principalmente de pequeno diâmetro, em protocolos de carga precoce, relatou-se uma alta taxa de sucesso de 97,6%.
Perspectiva Futura: Revestimentos de Superfície
Para enfrentar os desafios de indicações avançadas em implantodontia, esforços científicos consideráveis estão focados em revestimentos de superfície bioativos. Essas abordagens inovadoras visam imitar o meio bioquímico e a arquitetura nanoestrutural do osso humano. Os revestimentos incluem agentes específicos, drogas, proteínas ou fatores de crescimento, visando otimizar a estabilidade do implante, melhorar a integração do tecido mole peri-implantar e reduzir a peri-implantite.
Revestimentos de Hidroxiapatita e Nanocompósitos
A hidroxiapatita (HA), forma biológica estável de CaP, é fundamental para a mineralização da matriz orgânica óssea. Técnicas biomiméticas tentam promover a osseointegração pela integração de componentes singulares ou uma combinação destes na superfície do implante. Os revestimentos de HA atuam como reservatórios de cálcio e fosfato, além de suas propriedades biomiméticas. Recentemente, tratamentos de superfície introduziram uma monocamada hidrofílica de moléculas de ácido multiposfônico, imitando a hidroxiapatita natural. A nanotecnologia tornou-se crucial para compor superfícies de implantes contendo nHA, com trabalhos extensivos transferindo a nanotecnologia para revestimentos de HA.
Fatores de Crescimento
Fatores de crescimento como PDGF, TGF-β, FGF, VEGF, e BMPs são essenciais nas fases iniciais da osseointegração, regulando genes para colágeno, fosfatase alcalina, e osteopontina. Revestimentos de implantes contendo BMPs demonstraram induzir formação óssea e aumentar a densidade óssea em modelos animais. FGF-2, por exemplo, promove a proliferação de osteoblastos e melhorou a osseointegração em um modelo de tíbia de coelho.
Proteínas da Matriz Extracelular
Na fase proliferativa da osseointegração, as proteínas da matriz extracelular fornecem orientação crucial para as células osteoprogenitoras. Implantes revestidos com proteínas da matriz extracelular mostraram efeito positivo na formação óssea peri-implantar em estudos pré-clínicos.
Peptídeos
Peptídeos como o RGD, que facilita a adesão celular na osseointegração, têm sido usados para projetar superfícies de implantes. Revestimentos de implantes com peptídeos antibacterianos também estão sendo investigados para combater a peri-implantite, a principal causa de falha de implantes a longo prazo.
Em resumo, enquanto os revestimentos de superfície bioativos prometem melhorar significativamente os resultados dos implantes dentários, muitos ainda estão em fase de pesquisa ou têm evidências clínicas limitadas. O desenvolvimento contínuo nessas áreas pode levar a avanços significativos na implantodontia, fornecendo melhores soluções para pacientes com necessidades complexas.
Moléculas Mensageiras
Na fase de remodelação, o osso tecido é transformado em osso trabecular orientado à carga. A esclerostina, secretada por osteócitos, atua como inibidora da osteogênese ao bloquear a formação óssea osteoblástica. A administração sistêmica de anticorpos que bloqueiam os efeitos fisiológicos da esclerostina mostrou melhorar a ancoragem óssea de implantes de titânio em um modelo de rato com osteoporose. Embora estudos sobre revestimentos com anticorpos contra esclerostina ainda não estejam disponíveis, eles podem representar uma ferramenta promissora para aprimorar a osseointegração de implantes dentários.
Revestimentos de Medicamentos
Revestimentos de HA têm sido usados com sucesso como sistemas de liberação local de drogas. Os estatinas, ao serem incorporadas na superfície do implante, promovem a liberação local de BMPs, favorecendo a osseointegração. Os bifosfonatos, drogas antirreabsortivas que influenciam principalmente o metabolismo ósseo pela inibição de osteoclastos, demonstraram, em modelos de ratos, aumentar a densidade óssea peri-implantar e promover uma fixação mecânica aprimorada quando incorporados em revestimentos de HA.
Conclusão
Estudos pré-clínicos demonstraram a superioridade de certas modificações de superfície em relação às propriedades histomorfométricas e características biomecânicas. Contudo, estudos em humanos que traduzam esses dados pré-clínicos em desempenho clínico superior são raros. O foco central do desenvolvimento de implantes é minimizar a adesão bacteriana enquanto promove o recrutamento, adesão e proliferação de células osteogênicas e fibroblásticas, visando obter um alto grau de integração de tecidos duros e moles. Para garantir sucesso a longo prazo em condições clinicamente desafiadoras, é necessária a evolução de modificações de superfície multifuncionais e revestimentos. O objetivo da pesquisa futura é projetar um único tipo de implante polivalente com comportamento clínico aprimorado em relação à integração óssea e fibrosa e prevenção da peri-implantite.
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