Estudio prospectivo de la regeneración ósea mediante la utilización de injerto compuesto en elevaciones de seno maxilar

Abstract

[spa] La función del resumen es la de facilitar el acceso a la lectura y comprensión del texto a los usuarios que accedan a Teseo y a TDX. Debe tener una extensión máxima de 600 palabras. En esta tesis se ha evaluado el tiempo de espera mínimo óptimo para la colocación de implantes dentales tras elevación de seno maxilar (ES) con un injerto compuesto por la misma cantidad de hueso autólogo (obtenido del arbotante maxilomalar) que de biomaterial, comparando la regeneración ósea obtenida a los 4-5 meses (t1) tras la cirugía con la obtenida a los 6-8 meses (t2) (documentado como hueso maduro), teniendo el hueso nativo como referencia. Se seleccionaron dos biomateriales ampliamente utilizados en ES, una hidroxiapatita de origen bovino (Bio-Oss®) y un fosfato bifásico de calcio (BoneCeramic®). De este modo, también se han estudiado las diferencias que pudieran existir entre éstos.

Se recogieron diversos parámetros clínicos del paciente previos a la ES y posteriores a las cirugías (altura ósea medida por ortopantomografía, torque de inserción y estabilidad primaria del implante, perforaciones de la membrana, análisis de la frecuencia de resonancia de los implantes y supervivencia del implante), y se analizaron las biopsias (tanto del hueso injertado como del nativo) mediante micro-tomografia computarizada (micro-CT) y RT-PCR a tiempo real para obtener los parámetros morfomérticos y la expresión de genes clave en la formación, resorción e inflamación ósea. Se evaluaron un total de 26 biopsias para la evaluación del tiempo de espera mínimo óptimo para la colocación de implantes dentales de manera diferida tras ES, mientras que para el estudio de ambos biomateriales se siguió un diseño de boca partida bilateral y se analizaron 20 biopsias.

Se encontraron diferencias significativas en la densidad mineral ósea (BMD), fracción de volumen óseo y separación trabecular (Tb.Sp) entre hueso nativo e injertado en los dos grupos t1 y t2, mostrando valores superiores el hueso injertado excepto para Tb.Sp, que fue menor en el hueso injertado comparado con el nativo. La disminución de Tb.Sp en el hueso injertado en los grupos t1 y t2 puede explicarse por el aumento significativo en el grosor trabecular en el grupo t2 y por el aumento del número de trabéculas en el grupo t1, comparado con el hueso nativo respectivamente. Comparando los parámetros morfométricos y la BMD del hueso injertado entre el grupo t1 y el t2, no se encontraron diferencias significativas. Tampoco se encontraron cambios significativos en los niveles de ARNm de los genes relacionados con formación ósea (COL1A1, RUNX2, ALP, OC), resorción ósea (TRAP and H+-ATPasa) ni en los marcadores de inflamación (TNFA, IL6, IL10), cuando se comparaban ambos grupos. Tan sólo los niveles de ALP,TNFA e IL10 mRNA fueron significativamente inferiores en el hueso injertado del grupo t1, comparado con su nativo. Los análisis de micro-CT no mostraron diferencias en los parámetros morfométricos ni en la BMD después de 4-5 meses de la ES entre Bio-Oss® o BoneCeramic®, mientras que se observó un porcentaje de volumen óseo inferior para BoneCeramic® después de 6-8 meses, relacionado con su mayor tasa de resorción. A nivel molecular, se observó una expresión más alta para genes de formación ósea Runx2 y osteocalcina después de 4-5 meses de la ES en el grupo de Bio-Oss® comparado con el grupo de BoneCeramic®.

En conclusión, un injerto compuesto por 50% hueso autólogo y 50% biomaterial muestra que no existen diferencias en la microestructura ósea 3D, BMD ni tampoco a nivel molecular entre 4-5 meses y 6-8 meses de cicatrización ósea. Por ello, este tiempo de espera se puede reducir a tan sólo 4 meses con la seguridad de un área injertada con hueso maduro. Nuestros resultados indican que las diferencias encontradas a nivel molecular entre Bio-Oss® y BoneCeramic® no se traducen en diferencias importantes en la estabilidad primaria del implante ni en la microestructura del hueso injertado.

[eng] In this thesis, we have evaluated the ideal implant time insertion after human maxillary sinus floor elevation (MSFE) with a composite graft consisting of an equal amount of biomaterial and autologous bone (obtained from the maxillomalar butress), by comparing the bone regeneration obtained 4-5 months (t1) after surgery with the obtained after 6-8 months (t2) (documented as mature bone), and having the adjacent native bone as reference. Two widely used biomaterials for MSFE were selected, a bovine hydroxiapatite (Bio-Oss®) and a calcium biphasic phosphate (BoneCeramic®). In this way we could also study the differences that could exist between them.

For both objectives different clinical parameters were analysed (bone height measured by ortopantomagraphy, insertion torque and primary stability of the implant, membrane perforations, resonance frequency analysis of the implants inserted in the grafted bone and survival of the implants) and all the biopsies (native and grafted bone) were analysed by micro-computed tomography (micro-CT) and real time RT-PCR to obtain the morphometric parameters and the expression of key genes related to bone formation, resorption and inflammation. A total of 26 biopsies after MSFE were analysed for the evaluation of the ideal implant time insertion in human bone biopsies after MSFE, meanwhile for the study of both biomaterials a bilateral split mouth design was followed and a total of 20 biopsies were analysed.

Statistically significant differences were found in bone mineral density, bone volume fraction and trabecular separation (Tb.Sp) between native and grafted bone in the t1 and t2 groups, showing grafted bone higher values except for the variable Tb.Sp, which were lower in the grafted bone compared to native bone. The decrease in Tb.Sp in the grafted bone for t1 and t2 groups can be explained by the significant increase in trabecular thickness in t2 group and the trabecular number in t1 group, compared to native bone respectively. Comparing the morphometric parameters and the BMD of the grafted bone between the t1 and t2 groups, no significant differences were found. Also no significant changes in mRNA levels of bone formation (COL1A1, RUNX2, ALP, OC), bone resorption (TRAP and H+-ATPase) and of inflammatory marker genes (TNFA, IL6, IL10) were found when comparing both time groups, only ALP,TNFA and IL10 mRNA levels were significantly lower in t1 group than native bone. Micro-CT analysis revealed no differences in the morphometric parameters or BMD after 4-5 months of MSFE between Bio-Oss® or BoneCeramic®, while a lower percent of bone volume was observed for BoneCeramic® after 6-8 months, related to its higher resorption rate. At molecular level, a higher expression of bone forming genes Runx2 and osteocalcin was observed after 4-5 months of MSFE in the Bio-Oss® compared to the BoneCeramic® group.

In conclusion, a composite graft composed of 50% autologous bone and 50% biomaterial shows no differences in 3D microstructure, BMD or at molecular level between 4-5 months and 6-8 months of healing time. Thus, this time can be shortened to 4 months with the security of a grafted area of mature bone. Our results indicate that differences found at the molecular level between Bio-Oss® and BoneCeramic® are not translated to important differences in the primary stability of the implant, not in the microstructure of the grafted bone.