Svizzera – Italiano
Innesto di tessuto duro - panoramica delle tecniche rigenerative in odontoiatria.
Analisi scientifica di Ralf Smeets, Germania
La correzione di una riduzione qualitativa o quantitativa del letto osseo prima dell'impianto può migliorare notevolmente i risultati dell'impianto. Oltre allo standard di riferimento per gli innesti di osso autologo, i sostituti ossei attualmente disponibili per questo scopo possono essere suddivisi in materiali allogenici, xenogenici e alloplastici. Sviluppi nel campo dei sostituiti ossei sintetici sono in costante evoluzione e la scelta dei materiali appropriati dipende delle indicazioni, dalla disponibilità e dal piano di trattamento individuale. Lo scopo comune di questi sostituti ossei è quello di ottenere un ancoraggio stabile a lungo termine dell'impianto nell'osso. La conoscenza dei vantaggi e delle limitazioni delle proprietà principali in relazione a osteoconduttività, osteoinduzione e osteogenesi e la scelta appropriata, sulla base di queste conoscenze, possono garantire una qualità elevata.
Autore: Ralf Smeets
Prof. Ralf Smeets
Dr. med. Dr. med. dent
Dirigente medico senior e Responsabile della ricerca, Centro medico universitario Hamburg-Eppendorf, Responsabile e Neurocenter della Clinica e ambulatorio di chirurgia orale e maxillo-facciale, Amburgo, Germania, Studi di chimica (specializzazione: chimica macromolecolare), medicina umana e odontoiatria presso RWTH Università di Aachen. Specialista in chirurgia orale e maxillo-facciale. Odontoiatra specializzato in chirurgia orale, premio Hans-von-Seemen ricevuto dall'Associazione tedesca di chirurgia plastica e ricostruttiva. Dal 2011, Dirigente medico senior e Responsabile della ricerca, Clinica e ambulatorio di chirurgia orale e maxillo-facciale, Centro medico universitario Hamburg-Eppendorf, Germania. 2011 W2 Professore ordinario di chirurgia maxillo-facciale e orale, facoltà di medicina Università di Amburgo.
Prodotti correlati
Introduzione
Oltre che la necessità di integrità e stabilità fisica e meccanica in termini di modellabilità durante l'applicazione, carico precoce e porosità ideale, la focalizzazione delle attuali ricerche è concentrata sullo sviluppo di parametri biomolecolari ottimali dell'osteogenesi (formazione ossea nell'innesto attraverso gli osteoblasti), dell'osteoconduzione (creazione di un'impalcatura per la vascolarizzazione dell'osso adiacente) e dell'osteoinduzione (differenziazione delle cellule mesenchimali multipotenti in osteoblasti attraverso proteine legate all'innesto). In una situazione ideale, questi parametri interagiscono per ottenere una corretta osteointegrazione dei sostituti ossei nel corso della guarigione. In questo caso, il legame diretto del sostituto osseo all'osso sano adiacente, senza formazione di uno strato di separazione di tessuto connettivo, può creare la miglior base possibile per il successo dell'impianto a lungo termine. Le indicazioni correlate all'impianto, determinate dal dentista per l'uso di sostituti ossei, interessano prevalentemente i difetti ossei orizzontali e verticali della cresta alveolare.
Sostituti ossei autogeni
L'osso autogeno è considerato come lo standard di riferimento per le tecniche di innesto dei tessuti duri. Oltre all'interazione fisiologica fra i summenzionati parametri fisici e meccanici e a prestazioni fuori dal comune in termini di osteoinduzione, osteoconduzione e osteogenesi, l'uso di osso autologo evita complicanze come reazioni cellulari avverse, immunoreazioni umorali e trasmissione di malattie. Tuttavia, l'uso di questi innesti è associato a determinate limitazioni, tra cui la necessità di un secondo sito di intervento con rischi aggiuntivi, come infiammazione, dolore o disturbi sensoriali nel sito di prelievo. In base al sito di prelievo (retromolare, sinfisi mandibolare, cresta iliaca), è necessario considerare specifici vantaggi e svantaggi relativi al diverso significato biologico e al possibile volume di ricostruzione1,2. Anche se l'osso autogeno è tuttora considerato lo standard di riferimento per il successo a lungo termine degli impianti, studi su indicazioni specifiche, come innesto laterale o rialzo del seno, hanno evidenziato che l'uso di sostituti ossei può consentire di ottenere risultati equivalenti. Inoltre, la procedura di prelievo di osso autogeno può prolungare in modo significativo la durata dell'intervento e la percentuale di ricoveri in caso di prelievo dalla cresta iliaca3,4.
Sostituti ossei allogenici
Per evitare le morbilità associate all'uso di innesti autogeni, è possibile considerare l'uso di innesti allogenici. Il termine allogenico indica il trasferimento dell'innesto fra persone geneticamente diverse. Essendo gli innesti considerati prodotti medici autorizzati ad es. dal Paul Ehrlich Institut in Germania o da banche dei tessuti localmente accreditate, è garantita la sicurezza dell'uso sia per il medico sia per il paziente. Tuttavia, non è possibile escludere il rischio di infezioni derivanti dal trasferimento di tessuti biologici da uomo a uomo e il rischio di fratture o di pseudoartrosi associato agli innesti allogenici.5. Grazie a severi screening dei donatori e protocolli di prelievo, oltre che ad ambienti di lavorazione altamente controllati, il rischio di trasmissione di malattie viene contrastato in ogni passaggio. Ad oggi non sono noti casi di trasmissione da parte di preparazioni di osso liofilizzato processato per applicazioni dentali. Fondamentalmente è possibile adottare due approcci diversi per la lavorazione dei sostituti ossei allogenici: Dal materiale viene rimossa una determinata sostanza ossea mineralizzata mediante decalcificazione, al fine di ottimizzare il potenziale osteoinduttivo dei fattori di crescita residui del collagene. Questo approccio di matrice ossea demineralizzata (DBM, anche noto come alloinnesto osseo liofilizzato, demineralizzato, DFDBA) può essere contrastato con la lavorazione di componenti mineralizzate di tessuti da donatore (alloinnesti ossei liofilizzati, mineralizzati, FDBA). In questo approccio si eliminano dal tessuto costituenti potenzialmente infettivi o immunologicamente attivi. Ciò consente di mantenere la struttura ossea naturale con matrice trabecolare, preservando sia la fase organica (collagene) che quella minerale.
Essendo le proprietà fisiche e meccaniche equivalenti a quelle degli innesti autogeni, i sostituti ossei allogenici sono comparabili all'osso autologo in relazione al potenziale di osteoconduttività. Un sostituto osseo di origine umana, disponibile in molti paesi europei è il prodotto maxgraft® di botiss biomaterials GmbH. Questo sostituto osseo allogenico processato è disponibile in diverse forme standardizzate, come granuli, blocchi, anelli, ecc. o in alternativa come blocco di innesto fresato e modellato individualmente e pertanto è indicato per l'uso in diverse indicazioni. In caso di difetti ampi è possibile preparare una matrice a forma di blocco da osso di donatore umano processato, evitando il prelievo osseo invasivo dalla cresta iliaca o da zone del cranio. Dopo la selezione dei donatori di organo e la verifica della presenza di agenti infettivi come HIV, HBV e HCV, il sostituto osseo viene sottoposto a pulizia chimica, preparazione e sterilizzazione. Una soluzione su misura del difetto individuale include l'uso di un blocco osseo specifico per il paziente, pianificato sulla base di imaging e poi fresato (maxgraft® bonebuilder, botiss biomaterials GmbH). Come soluzione individuale di innesto allogenico, è possibile realizzare impianti singoli, personalizzati per il paziente, mediante scansione CBCT con tecnica CADCAM. Questi sono realizzati da botiss e poi prodotti dalla “Cells and Tissuebank Austria (CTBA)”. Come struttura ad anello prefabbricata, (maxgraft® bonering), l'innesto allogenico fornito dall'azienda botiss consente di eseguire contemporaneamente l'innesto osseo e l'impianto, evitando la necessità di un secondo intervento. Questi innesti possono essere usati nei rialzi del pavimento del seno mascellare o in difetti ossei orizzontali e verticali con impianto simultaneo. Le più recenti evidenze della letteratura mostrano risultati comparabili a quelli dell'uso di sostituti ossei allogenici demineralizzati nei rialzi del pavimento del seno mascellare. I risultati di studi basati sull'evidenza supportano anche l'uso di questo tipo di BSM negli aumenti della cresta alveolare nei difetti infraossei e negli impianti6-9.
Sostituti ossei xenogenici
Rispetto ai sostituti ossei allogenici, i tessuti xenogenici sono di origine animale o vegetale. In questo contesto, i sostituti ossei di origine bovina sono il materiale più frequentemente usato. Come nei sostituti ossei allogenici, la componente della matrice viene preservata durante la lavorazione degli innesti xenogenici al fine di controllare l'osteoconduzione. La struttura trabecolare viene mantenuta dopo la lavorazione termica. Qui, l'osteoconduttività del tessuto come impalcatura per la formazione dei vasi e la successiva crescita di osteoblasti nell'innesto sono particolarmente favorevoli. Le componenti biomolecolari efficaci vengono disattivate, lasciando una matrice di ceramica di idrossiapatite. L'assenza di trasmissione di patogeni conseguente a questo processo di disattivazione è particolarmente vantaggiosa. Inoltre, l'azione immunologica può essere considerata bassa. La maggior parte dei prodotti disponibili in commercio è studiata per creare una matrice trabecolare per la formazione di nuovo osso. Un esempio è cerabone® (botiss biomaterials GmbH), un materiale ottenuto da osso bovino. Sono disponibili anche sostituti ossei ottenuti da osso equino o da alghe marine. Ad oggi la maggiore evidenza scientifica è disponibile per il gruppo dei sostituti ossei xenogenici di bovino. Il materiale di osso bovino possiede proprietà fisiche e meccaniche simili a quelle dell'osso umano, pertanto è possibile ottenere risultati comparabili in termini di osteoconduttività e vascolarizzazione.
cerabone® viene realizzato mediante un processo ad alta temperatura unico nel suo genere, che rimuove in modo affidabile i potenziali agenti infettivi, preservando allo stesso tempo la naturale struttura dell'osso spongioso. Grazie alla struttura trabecolare di supporto residua, è possibile ottenere il mantenimento del volume del sostituto osseo originale 10, 11. I vantaggi di cerabone® includono l'elevata purezza e l'elevato mantenimento del volume, una struttura a pori interconnessi e la minimizzazione dei rischi attraverso la lavorazione12. Una caratteristica comune a tutti i sostituti ossei di origine bovina è il potenziale di rimodellamento comparabilmente basso durante la guarigione. Di conseguenza, il sostituto osseo resta in situ sotto forma di impalcatura osteoconduttiva a lento riassorbimento.
Sostituti ossei alloplastici
I sostituti ossei alloplastici sono composti da materiali prodotti sinteticamente. Imitando la matrice ossea trabecolare dell'osso umano, il materiale sintetico possiede caratteristiche osteoconduttive e osteointegranti similari. In base al materiale iniziale usato, i materiali alloplastici possono essere suddivisi in ceramica (tricalcio fosfato, idrossiapatite, biovetri, vetroionomeri), polimeri (polimetil metacrilato, polilattidi/poliglicolidi e altri copolimeri), cementi (cementi di fosfato di calcio) e metalli (titanio). La tenuta e il riassorbimento sono particolarmente importanti nella scelta di questi materiali.
Ceramica
Le ceramiche in idrossiapatite alloplastica [Ca10(PO4)6(OH)2] sono le rappresentanti più comuni di questo gruppo. La sinterizzazione dei fosfati di calcio (idrossiapatite (HA), alfa-tricalcio fosfato (α-TCP) e beta-tricalcio fosfato (β-TCP)), produce una matrice biocompatibile, non immunogenica e una matrice a lento riassorbimento con proprietà osteoconduttive e osteointegranti13-16. L'idrossiapatite in forma cristallina forma la base della sostanza dura dell'osso umano, costituendo ca. il 40% del contenuto, pertanto è verosimile che le ceramiche di questo tipo vengano usate come sostituto osseo. Tecniche di sinterizzazione innovative sono in grado di realizzare condizioni favorevoli per l’osteointegrazione e la biodegradazione. In questo contesto, diametri dei pori di 150–600 μm sono considerati ideali per questi scopi14.
Un rappresentante di questo gruppo sintetico, disponibile in commercio, è maxresorb® (botiss biomaterials GmbH). È composto dal 60% di idrossiapatite (HA) e dal 40% di beta-tricalcio fosfato (ß-TCP), maxresorb®, grazie al processo di produzione standardizzato, possiede una struttura di interconnessione dei pori uniforme. Con una dimensione dei pori da 200 a 800 μm e una porosità generale di ~80%, fornisce un'impalcatura adatta per la vascolarizzazione e la migrazione cellulare.18
Indicazioni per gli studi dentistici
Tornando alle indicazioni menzionate in precedenza sull'uso di sostituti ossei nell'implantologia, è possibile fare le seguenti raccomandazioni sulla base delle più recenti linee guida sulle "Indicazioni correlate all'implantologia per l'uso dei sostituti ossei".
Difetti di deiscenza (difetti infraossei): nella maggior parte dei casi, l'uso di sostituti ossei ha consentito una rigenerazione completa del difetto.
Difetti orizzontali/verticali: l'uso di sostituti ossei ha consentito di ottenere aumenti sulla dimensione orizzontale (3,6–5,6 mm) e su quella verticale (2,0–5,6 mm) dopo 6 mesi con valori inferiori al 5 % nelle perdite di innesto e implantari. I sostituti ossei xenogenici erano superiori agli innesti allogenici in relazione alla neoformazione ossea.
Rialzo di seno mascellare: i sostituti ossei xenogenici (95,6%) e quelli allogenici (93,3%) erano superiori ai materiali alloplastici (81%).
Rialzo del seno mascellare esterno: l'uso di sostituti ossei ha consentito di ottenere una sopravvivenza cumulativa degli impianti del 97% ca. L'osso autologo è inferiore agli innesti di particelle.
Rialzo del seno mascellare interno: l'uso di sostituti ossei ha consentito di ottenere una sopravvivenza degli impianti del 94,8-100%. In questo contesto non sono state stabilite raccomandazioni generali per l'uso dei sostituti ossei.
Pertanto è possibile presumere che l'uso di sostituti ossei alloplastici possa consentire di ottenere risultati molto buoni, in particolare nella gestione di difetti di deiscenza alveolari (fino ad un'altezza di 8 mm) oltre che nei rialzi del seno mascellare. Gli aumenti con innesti puramente allogenici in tutta la situazione verticale-orizzontale e nei difetti piuttosto ampi devono essere trattati con maggiore precauzione. Le attuali raccomandazioni indicano i benefici dell'aggiunta di sostituti ossei allogenici nelle procedure con sostituti ossei autologhi. I difetti ampi possono generalmente essere ricostruiti con sostituti ossei a pori larghi, idealmente con diametri dei pori da 150 a 600 μm, al fine di indurre migliore neovascolarizzazione, permeazione cellulare e osteoconduzione.
Riepilogo
In base alle indicazioni individuali, i dentisti attualmente possono scegliere fra una vasta gamma di sostituti ossei basati su evidenze. Fondamentalmente è possibile usare sia sostituti ossei naturali che allogenici, da soli o in aggiunta a osso endogeno, per la ricostruzione di difetti dell'arcata superiore o inferiore. A tal fine è necessario valutare i vantaggi, gli svantaggi e le possibili controindicazioni dei rispettivi gruppi di materiali, da usare in base ai singoli casi. Prima di pianificare il trattamento, i dentisti devono eseguire una valutazione specifica per il paziente dell'efficienza osteogenica e dei rischi relativi per il paziente che derivano dall'uso di sostituti ossei allogenici o xenogenici. A seguito della complessità e della diversità in materia di "sostituti ossei" è estremamente importante una valutazione attenta e accurata del paziente prima di intraprendere qualsiasi misura di innesto, indipendentemente dal materiale che sarà usato. Le controindicazioni relative e, ove applicabile assolute, all'uso di materiali alloplastici sono pazienti immunocompromessi (immunodeficienza, polimorfismo interleukina 1), igiene orale generale carente (stato dei denti che ne esclude la conservazione, grave parodontite cronica), trattamento con farmaci che inibiscono il riassorbimento osseo (bifosfonati) e pregressa radioterapia oro-maxillo-facciale.
Infine, deve essere sottolineato che la scelta della tecnica corretta è di importanza fondamentale per l'uso dei diversi sostituti ossei. Oltre alla scelta di un sostituto osseo adatto, fattori fondamentali per il successo a lungo termine dell'impianto sono l'applicazione di una membrana, incisioni adeguate e gestione dei tessuti molli.