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Utilização de plasma rico em plaquetas em enxertos ósseos - proposta de um protocolo de obtenção simplificado
João José Lemos - Mestre em Implantodontia - Periodontia da UNISARenato Rossi Junior - Professor de Patologia na Universidade de Santo Amaro, SP
- Especialista em Implantodontia, Patologia e Cirurgia Maxilofacial
- Consultor científico da 3I Implant Innovations, Inc - USA para o Brasil
- Coordenador do Curso de Especialização de Implantodontia do Sindicato dos Odontologistas de São Paulo
- Coordenador da Pós-graduação da UNISA-SP na área de Diagnóstico Bucal.
- Editor da revista Innovations Magazine, de Implantodontia. Ronaldo Píspico - Mestrandos em Implantodontia, Periodontia da UNISA
A reconstrução dos maxilares é única comparada com a dos outros ossos por causa das diferentes demandas destas estruturas em função. Ao contrário dos ossos longos do corpo, um maxilar reconstruído deve suportar as forças de cisalhamento ao invés das forças de compressão, e ser capaz de suportar implantes e próteses dentais ao invés do peso produzido. Na década de 80, os grandes laboratórios de pesquisa procuraram investigar a possibilidade da utilização de mediadores químicos na modulação do processo de reparo dos enxertos ósseos.
Muitos fatores de crescimento foram identificados, isolados, e testados quanto a sua capacidade de iniciar o crescimento ósseo.
Os autores propõem um protocolo de obtenção de Plasma Rico em Plaquetas utilizando uma centrifuga convencional.
Os resultados permitiram ao autor concluir:
1 – Os fatores de crescimento ósseo são fundamentais no reparo dos enxertos ósseos. O uso destes fatores de crescimento têm muitas vantagens, inclusive redução do tempo necessário para formação de osso novo bem como aumento do trabeculado obtido no reparo.
2 – O Plasma Rico em Plaquetas obtido de forma autógena pelo protocolo simplificado proposto pelo autor é um auxiliar importante e seguro nas cirurgias de enxertos maxilares.
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Introdução
O processo de reparação dos enxertos
ósseos depende de vários fatores, a saber: qualidade do tecido
doado, vascularização da área receptora, imobilização
do enxerto e eficiência dos mecanismos de reparo.
Dentre estes fatores, a eficiência dos mecanismos de reparo independe
da técnica cirúrgica ou das condições cirúrgicas
locais sendo inteiramente dependentes do paciente.
Na década de 80, os grandes laboratórios de pesquisa procuraram
investigar a possibilidade da utilização de mediadores químicos
na modulação do processo de reparo dos enxertos ósseos.
Muitos fatores de crescimento foram identificados, isolados, e testados quanto
a sua capacidade de iniciar o crescimento ósseo.
Os fatores de crescimento agem nas células osteoprogenitoras diferenciando-as
e auxiliando o trabalho das células presentes no osso pré-existente.
Desta forma, nos defeitos ósseos maiores onde as células ósseas
remanescentes não são suficientes para induzir o reparo, os fatores
de crescimento desempenham um papel fundamental.
Composto por um grupo de polipeptídios os fatores de crescimento formam
um grupo de mediadores biológicos que regulam eventos celulares importantes
no reparo dos tecidos, proliferação de células incluindo,
diferenciação, quimiotaxia e formação de matriz.
Muitos estudos em vivo e em de vitro avaliaram os efeitos destes polipeptídios
na formação de osso. Fatores de crescimento e fatores de diferenciação
achados nos ossos incluem PDGF, TGF, fator de crescimento de fibroblastos básico
(FGF), IGF, e BMPs.
Estes fatores são produzidos por diversas células entre elas,
plaquetas, fibroblastos, osteoblastos, condroblastos e outras células
de natureza mesenquimal. (Lynch14, 1991)
Em 1991, Lynch14. demonstrou o uso de Plasma Rico em Plaquetas obtendo resultados
encorajadores quanto à reparação do tecido ósseo.
O autor demonstrou que os fatores existentes nas plaquetas são capazes
de auxiliar as células ósseas no processo de reparo de lesões
ósseas.
Diversos trabalhos se seguiram comprovando, de maneira bastante positiva a possibilidade
de utilização de fatores de crescimento em procedimentos cirúrgicos
com segurança biológica.
Recentemente surgiram no mercado equipamentos desenvolvidos para a obtenção
de Plasma Rico em Plaquetas de forma automática. Estes equipamentos,
entretanto, possuem um preço muito elevado o que torna a sua relação
de custo/benefício impraticável.
A procura de um protocolo de obtenção de fatores de crescimento
que pudesse ser efetuado por qualquer colega em nosso País, sem a necessidade
de equipamento sofisticado, motivou e dirigiu o autor na obtenção
destes resultados.
Revisão da Literatura
Axhausen1 (1956) descreveu pela primeira vez,de
uma maneira clinica e histológica, os fenômenos do processo de
reparo ósseo. O autor fez uma retrospectiva histórica do processo
e enfocou os principais momentos da reparação.
Friedenstein, et al7. (1979) publicaram um estudo onde enfocavam a resposta
dos enxertos ósseos autógenos tomados do osso ilíaco. Os
autores descreviam as vantagens e desvantagens de carregar junto com o osso
enxertado, as células medulares presentes neste tipo de osso. Baseados
em achados clínicos e histológicos os autores concluíram
que a osteogênese nestes casos é bastante significativa.
Em 1982, Gray & Elves10 publicaram uma pesquisa experimental utilizando
um modelo canino onde discutiam a osteogênese que ocorria nos enxertos
de osso esponjoso. Neste trabalho, os autores demonstravam que, as células
competentes das áreas doadoras são responsáveis pelo início
da osteogênese no reparo deste tipo de enxerto. Estas células estão
presentes tanto no osso enxertado como no leito receptor sendo que as duas populações
participam do processo de osteogênese.
As variações do gradiente de oxigênio na zona de reparo
foi estudada por Knington et al.12 em 1982. Os autores demonstraram que o aumento
do gradiente de oxigênio entre o enxerto e o osso adjacente ativa a quimiotaxia
dos macrófagos que, por sua vez, estimulam a secreção por
parte destas células dos fatores angiogênicos (MDAF). Este processo
associado ao PDGF fator de crescimento derivado de plaquetas, inicia rapidamente
o processo de angiogênese necessário a sobrevivência do enxerto.
Em 1986, Ross. e Raines27 publicaram um trabalho onde demonstravam o papel biológico
dos fatores de crescimento existentes nas plaquetas. O autor descrevia o efeito
de iniciar o reparo dos tecidos, tanto moles como duros do organismo.
O uso de fatores de crescimento foi tentado inicialmente por Lynch et al14.
(1991). Os autores utilizaram o plasma rico em plaquetas e o fator semelhante
a insulina em defeitos ósseos periodontais, circumferenciais.
Neste trabalho, os autores encontraram um excelente crescimento ósseo
nos casos tratados quando comparados com os controles.
Ainda em 1991, Lynch et al14. testaram a mesma mistura de fatores de crescimento,
desta vez, em defeitos ao redor de implantes. Os resultados foram semelhantes
aos encontrados nos defeitos periodontais.
Becher & Lynch (1992)2 publicaram um trabalho onde comparavam a utilização
de membranas de Poli - tetrafluor-etileno expandido combinadas com fatores de
crescimento derivados do plasma rico em plaquetas e osso desmineralizado. Os
autores compararam os resultados com um grupo controle que utilizava somente
membranas e coágulo. Os resultados mostraram um crescimento
Marx et al. (1993)16 descreveram as vantagens da utilização de
osso autógeno como material de enxertos. Os autores acreditam que por
possuir células osteocompetentes e todos os fatores de crescimento inerentes
ao reparo ósseo, este tecido deveria ser o de eleição nos
enxertos de aposição comuns as reconstruções maxilares
e mandibulares.
Em 1994, Marx et al17 publicaram um outro trabalho onde apresentavam dados clínicos
e histológicos mostrando a capacidade de reparo inerente ao osso autógeno.
Os autores basearam seus achados em uma grande quantidade de casos de reconstrução
de maxilares e mandíbulas de pacientes que sofreram ressecções
causadas por neoplasias.
Com relação ao papel dos fatores de crescimento existentes no
tecido ósseo, Giannobile et al9. (1994) demonstraram em um modelo que
utilizava primatas, o potencial osteoindutor do PDGF associado do IGF-I. Estes
fatores adicionados a lesões periodontais dos primatas mostraram um crescimento
ósseo 21,6% maior nos animais tratados em relação aos controles.
Caplan3 (1995) publicou um trabalho onde estudava os fatores indutores do processo
de reparo ósseo. O autor associou o início do reparo ósseo
aos fatores derivados das plaquetas e dos macrófagos atribuindo as fases
tardias aos fatores liberados pelos osteoblastos no processo de formação
óssea.
Cook & Rueger6 (1996) apresentaram um novo fator de crescimento isolado
denominado Proteína osteogênica 1. O efeito osteocondutor desta
proteína foi demonstrado pelos autores que atribuíram a ela a
formação de osso novo e a promoção de crescimento
de osteoblastos.
Os autores acreditam que este fator está centralmente envolvido no processo
de reparo ósseo.
Robert Marx et al.18 (1998) apresentaram a utilização do Plasma
Rico em Plaquetas como solução na utilização segura
de fatores de crescimento em enxertos ósseos.
Os autores demonstraram a utilização clínica de fatores
existentes no PRP associados a enxertos de osso desmineralizado. O crescimento
ósseo obtido era muito superior ao encontrado nos controles.
Ainda em 1998, Reddi24 afirmou que a utilização dos fatores plaquetarios
existentes no Plasma Rico em Plaquetas era segura e efetiva.
Finalmente, em 1999, Garg8 publicou uma pesquisa clinica onde mostrava o futuro
da utilização dos fatores de crescimento nos enxertos maxilares.
O autor afirmava que o Plasma Rico em Plaquetas era seguro e efetivo enquanto
o uso das BMPs possuía limitações técnicas.
Materiais e Métodos
Materiais:
Grupo de trabalho: Utilizou-se para o presente
estudo cães da raça Beagle, provenientes de canil especializado
em animais experimentais (UNITOX - UNISA) em número de 4, machos e fêmeas
adultos. Os cães foram mantidos em dieta regular e água ad-libitum
em canis individuais sob observação veterinária constante.
Material de coleta: Para a coleta de sangue dos animais utilizou-se tubos de
vácuo (Vacuotanerâ) de 4,5ml contendo citrato de sódio (anticoagulante).
(Figura 1)
Fig.1 - Tubo de Cirtrato de sódio
Centrífuga: Para o tratamento
das amostras utilizou-se uma centrífuga Fanem 260 mp, de 8 x 15 ml ,
microprocessada com tubos para calibragem. ( Figura 2)
Fig.2 Centrífuga
Método:
Coleta de sangue: Procedeu-se a coleta de sangue da veia jugular dos cães,
sob sedação, sendo colhidos 3 tubos de 4,5ml de cada cão.
(Figura 3)
Fig.3 - Sangue colhido do cão
Os tubos foram homogeneizados em aparelho adequado
e enviados para processamento.
Obtenção do P.R.P. : Os tubos de citrato foram centrifugados a
750 rpm por 10 minutos o que equivale a 2g .
O P.R.P. foi então pipetado e acondicionado em um tubo de 15 ml. Desta
maneira pode-se obter aproximadamente 1,5ml de P.R.P. em cada tubo totalizando
aproximadamente 3,0 ml. A seguir, 1,0 ml da zona de névoa é pipetado
e guardado me outro tubo. Esta porção possui plaquetas mais velhas
e hemáceas que serão utilizadas na confecção do
gel de plaquetas. ( Figura 4)
Fig. 4 - P.R.P. sendo pipetado
Checagem do P.R.P.: Um esfregaço do PRP
obtido foi corado pelo método de Geimbsa e examinado ao microscópio
óptico para contagem do número de plaquetas. Considera-se positivo
um P.R.P. que apresente no mínimo 1.000.000 de plaquetas por ml.
Promoção do Gel de P.R.P. : Para a promoção do gel
do plasma rico em plaquetas adicionou-se ao PRP obtido (1,5ml) 1 ml de uma solução
de cloreto de cálcio a 10% ( 10 ml) e trombina bovina tópica (10.000
UI). Após 10 segundos de agitação o coágulo foi
obtido. (Figura 5).
Fig. 5 - Trombina e Cloreto de cálcio
Resultados
Em todos as amostras de PRP obtidas pelo protocolo
proposto, encontrou-se valores entre 1.000.000 e 1.200.000 plaquetas por ml
o que confirma a positividade do plasma obtido.
O gel de P.R.P. foi obtido de todas as amostras sem nenhum problema.
Discussão
A reconstrução dos maxilares é
única comparada com a dos outros ossos por causa das diferentes demandas
destas estruturas em função. Ao contrário dos ossos longos
do corpo, um maxilar reconstruído deve suportar as forças de cisalhamento
ao invés das forças de compressão, e ser capaz de suportar
implantes e próteses dentais ao invés do peso produzido. Para
assegurar a própria função, os enxertos devem satisfazer
exatamente as especificações com relação ao tamanho,
forma, angulação, e coordenação com o maxilar oposto.
O modo mais comum e previsível de se conseguir estes objetivos com o
mínimo de morbidade é através do uso de enxertos de osso
esponjoso (Marx16 1993). Os enxertos dos ossos do crânio podem ser usados
em locais designados como enxertos onlay para reconstruir a forma da maxila.
A reconstrução pode ser acompanhada por uma combinação
de três mecanismos fisiológicos: osteogênese, que é
o desenvolvimento de osso novo a partir de células osteocompetentes;
osteocondução, por meio da qual as células formadoras de
osso se originam das células osteocompetentes do leito hospedeiro pré-existente
formando novo osso ao longo de um patamar de uma substância aloplástica
ou biológica; e osseoindução, na qual é formado
novo osso por diferenciação e estimulação de células
mesenquimais por proteínas ósseas indutivas (Marx171994).
Existem muitos meios confiáveis, disponíveis para os profissionais
atuais, para aumentar uma mandíbula severamente atrófica, mas
a restauração de uma maxila totalmente atrófica continua
a representar um problema protético comum.
Modelo de Reparação Óssea
As células osteocompetentes das áreas doadoras de osso tanto do
ilíaco como do platô da tíbia compreendem osteoblastos a
população de células de base medular esponjosa (Axhausen1
1956; Gray & Elves10 1982; Friedenstein e cols7 1979; Caplan3 1995). O próprio
enxerto contém células osteocompetentes e ilhas de osso esponjoso
mineralizado, coágulo sanguíneo e fibrina, e plaquetas dentro
do coágulo. Os osteoblastos endósteos e as células da base
medular sobrevivem bem nos três a cinco dias iniciais por causa da sua
posição superficial e sua habilidade de absorver nutrientes dos
tecidos receptores. Os osteócitos dentro do osso esponjoso mineralizado
morrem devido ao seu revestimento mineralizado que serve como uma barreira nutricional.
O aumento do gradiente de oxigênio entre o enxerto e o tecido adjacente
ativa a quimiotaxia dos macrófagos que, por sua vez, estimula os macrófagos
a secretarem o fator de angiogênese derivado do macrófago (MDAF)
e o fator de crescimento derivado do macrófago (MDGF). Dentro do enxerto,
as plaquetas se enredam na degranulação do coágulo dentro
de algumas horas da colocação do enxerto, liberando o fator de
crescimento derivado das plaquetas (PDGF). Então, as propriedades inerentes
da ferida (particularmente o gradiente de oxigênio e o PDGF) iniciam rapidamente
a angiogênese dos capilares adjacentes e a mitogênese das células
osteocompetentes transferidas (Knignton et al12 1988). Por volta do 3o- dia,
podem ser vistos capilares brotando dos capilares existentes do lado externo
do enxerto. Eles penetram o enxerto e se proliferam na rede de osso esponjoso
para formar uma rede completa por volta do 10o- ao 14o- dia. Como estes capilares
respondem pelo gradiente de oxigênio, eles efetivamente reduzem o gradiente
de oxigênio quando perfundem o enxerto, assim criando um mecanismo de
fechamento para prevenir uma angiogênese excessiva (Knighton et al.12
1988). Embora o PDGF pareça ser o mensageiro mais adiantado para estimular
a formação precoce do osteóide, isto é provavelmente
substituído pelo MDGF e outros estimuladores do tecido mesenquimal da
família do fator beta de crescimento em transformação (TGF-b).
Durante o 3o- e o 7o- dias iniciais, a população das células
de base e os osteoblastos endósteos produzem somente uma pequena quantidade
de osteóide. Porém, desde que a rede vascular seja estabelecida,
a produção de osteóide acelera, provavelmente devido ao
oxigênio e nutrientes avaliáveis. A formação inicial
do osteóide se desenvolve na superfície da trabécula esponjosa
mineralizada dos osteoblastos endósteos. Logo depois, ilhas individuais
de osteóide se desenvolvem entre as trabéculas do osso esponjoso,
provavelmente das células de base transferidas para o enxerto. Uma terceira
fonte de produção de osteóide se desenvolve das células
de base circulantes que são também atraídas para o meio
bioquímico da ferida (Caplan3 1995). Acredita-se que estas células
de base se inoculam dentro do enxerto, onde se proliferam e contribuem para
a produção do osteóide.
Durante a 3a- e 4a- semanas iniciais, esta fase celular e bioquímica
da regeneração óssea procede para a consolidação
clínica do enxerto pela coalescência das ilhas de osteóides,
dos osteóides da superfície das trabéculas esponjosas,
e do osso hospedeiro. Este processo, que usa a rede de fibrina do enxerto como
uma armação, é usualmente referido como uma osteocondução
que provê um patamar chamado de "substituição rastejante",
mas o sensato seria "formação rastejante". Isto é
para dizer que, normalmente as células não móveis (como
os osteoblastos) podem ter até certo ponto mobilidade pelo processo de
endocitose ao longo da fibrina como um patamar. O processo de endocitose é
simplesmente a transferência da membrana celular pela borda retirada da
célula através do citoplasma através de uma vesícula
que avança a borda para corrigir a membrana celular. Este mecanismo lentamente
avança a célula e permite a secreção de seu produto
no processo. Neste caso, o produto é o osteóide sobre a rede de
fibrina. Esta regeneração celular é freqüentemente
referida como regeneração óssea Fase I (Axhausen1 1956).
Com o tempo fica quase completo (4 a 6 semanas ), tendo ocorrido suficiente
produção e mineralização do osteóide para
permitir a função do enxerto. Neste estágio, o osso formado
sem a fase condroblástica, parece histologicamente com um osso com células
sem um padrão. (Marx17 1994)".
Desde que a quantidade de osso formado durante a Fase I depende da densidade
das células osteocompetentes, áreas doadoras com mais osso trabecular
esponjoso devem ser escolhidas. Em ordem de grau, nós encontramos ilíaco
posterior e anterior, platô da tíbia, cabeça do fêmur,
e sínfise mandibular para serem áreas doadoras em potencial com
áreas maiores de osso esponjoso do que o calvário, costela ou
fíbula (Marx16 1993). Alem disto, o aumento da produção
óssea da Fase I pode também ser conseguida pela compactação
do material do enxerto. Tecnicamente, isto é conseguido com um triturador
de osso, seguido por uma compactação em uma seringa, e então
compactado também dentro do local do enxerto usando os instrumentos de
preenchimento ósseo. A regeneração das células ósseas
que ocorrem na Fase I produz um osso não lamelar desorganizado que é
estruturalmente sadio, mas não a ponto de um osso maduro. A organização
aleatória e a natureza hipercelular deste osso são similares para
aquele visto em um calo de fratura. Este osso sofrerá uma reabsorção
obrigatoriamente e a substituição pela remodelação.
Eventualmente, é substituído pelo osso da Fase II que é
menos celular, mais mineralizado, e estruturalmente mais organizado (Axhausen1
1956; Marx17 1994). A teoria é que estes osteoclastos reabsorvem o osso
da Fase I em um ciclo normal de remodelação e substituição.
Tanto no osso da Fase I como no osso trabecular esponjoso original não
viável que são reabsorvido, o BMP é liberado. Assim com
o turnover normal do osso, o BMP age como uma união ou uma dupla entre
a reabsorção óssea e a aposição de novo osso.
As células de base no enxerto da transplantação original
e as novas células que chegam dos tecidos locais e da circulação
respondem pela diferenciação osteoblástica e a formação
de novo osso.
Este novo osso se forma assim que os maxilares e os enxertos estão em
função. Ele responde às demandas recebidas e desenvolve
sistemas harvesianos maduros e osso lamelar capaz de resistirem às forças
normais de cisalhamento recebidas nos maxilares através das funções
de abertura e fechamento. Histologicamente, tais enxertos introduzem em longo
prazo uma consistente remodelação com turnover esqueletal normal.
Um periósteo e um endósteo se desenvolvem com parte desta remodelação
em longo prazo. A cortical do enxerto nunca se forma tão fina quanto
à do maxilar e o enxerto por si só mantém um padrão
trabecular esponjoso denso. Este padrão é muito vantajoso para
se promover a osseointegração e é muito adaptável
a uma variedade de estresses funcionais. Após vários anos, o enxerto
toma a morfologia radiográfica de contornos corticais de uma mandíbula
ou maxila.
Fatores de crescimento e Morfogênese
Os fatores de crescimento agem nas células osteoprogenitoras diferenciando-as
e auxiliando o trabalho das células presentes no osso pré-existente.
Desta forma, nos defeitos ósseos maiores onde as células ósseas
remanescentes não são suficientes para induzir o reparo, os fatores
de crescimento desempenham um papel fundamental.
Composto por um grupo de polipeptídios os fatores de crescimento formam
um grupo de mediadores biológicos que regulam eventos celulares importantes
no reparo dos tecidos, proliferação de células incluindo,
diferenciação, quimiotaxia e formação de matriz.
Muitos estudos em vivo e em de vitro avaliaram os efeitos destes polipeptídios
na formação de osso. Fatores de crescimento e fatores de diferenciação
achados nos ossos incluem PDGF, TGF, fator de crescimento de fibroblastos básico
(FGF), IGF, e BMPs.
A matriz extracelular do osso é um reservatório multifatorial
para os fatores de crescimento que regulam a função das células
do osso. Os fatores de crescimento encontrados na matriz de extracelular do
osso são mediadores moleculares potenciais de diferenciação,
manutenção, e reparação óssea.(Ripamonti26
1992)
Fator de Crescimento semelhante à Insulina
IGF-I e IGF-II são encontrados em grandes quantidades no tecido ósseo.Na
matriz de osso, IGF-II é o fator de crescimento mais abundante.
Produzido por osteoblastos, IGF-I estimula a formação de osso
por proliferação celular induzindo, diferenciação,
e induz a biosíntese do colágeno. Altas quantidades de IGF-I são
sintetizadas por osteoblastos na formação do tecido ósseo.
(Lynch 1991)
Os efeitos in vitro (ex., promovendo quimiotaxia de osteoblastos) de IGF-I e
IGF-II são semelhantes. Porém, foi achado que IGF-II não
é tão potente quanto IGF-I no processo de formação
de osso. Foi encontrado, entretanto que a combinação de IGF-eu
ou IGF-II e outros fatores de crescimento pode aumentar o processo de ossificação
no reparo. (Lynch14 1991)
Outro estudo efetuado por Lynch et al14 avaliou a habilidade da combinação
de PDGF-B/IGF-I em vivo de promover regeneração de osso ao redor
de implantes. Resultados mostraram que aos 7 dias, os implante, tratados com
a combinação de fator de crescimento tiveram uma maior porcentagem
de contato de osso-implante que os implantes tratados com placebo ou implantes
não tratados. Este achado sugere que integração mais rápida
pode acontecer com o uso de PDGF-B e IGF-I. Isto é um achado importante
porque a imobilidade do implante durante as fases iniciais do reparo é
importante para a estabilidade secundária do implante e assegurar sucesso
de tratamento.
Fator de Crescimento de Fibroblastos
São achados FGF ácido e básico na matriz do tecido ósseo.
Ambas as formas de FGF estimulam a síntese de DNA e replicação
de células em vitro, mas eles diminuem a atividade de fosfatase alcalina
e não tem nenhum efeito estimulador direto em osteoblastos maduros. Ambos
os tipos de FGF são estimulantes potentes de angiogênese o que
é importante para a invasão vascular do enxerto. (Lynch14 1991)
Fator-b transformandor
O termo TGF-b se refere a superfamília de fatores de crescimento e diferenciação
que incluem BMPs. TGF-b1 e TGF-b2 que são sintetizados e encontrados
em plaquetas, macrófagos, e alguns outros tipos de células. O
TGF-b1 e o TGF-b2 afetam fibroblastos, células mesenquimais indiferenciadas,
principalmente pré-osteoblastos depois de sua secreção
pelas plaquetas degranuladas ou ativamente secretados através de macrófagos.
Os TGF-b1 e TGF-b2 atuam nos mecanismos de reparo em longo prazo, e com o passar
do tempo na remodelação do osso produzido. Estes fatores de crescimento
têm várias funções importantes, quimiotaxia, incluindo
a mitogênese dos precursores dos osteoblastos, e a estimulação
de osteoblastos na matriz do colágeno de lesão, reparando o osso.
O TGF-b1 e TGF-b2 promovem a formação de osso sobre as zonas de
reabsorção inibindo formação de osteoclastos. (Marx18
1998)
Em sistemas em desenvolvimento, o TGF-b é um regulador multifatorial
do crescimento celular. O TGF-b é muito abundante na matriz extracelular
do osso. O TGF-b estimula na matriz do osso a produção de fibronectina,
colágeno, e a biosíntese de osteonectina.Também são
expressos genes de TGF-b durante o reparo de fraturas de osso em humanos. Por
causa de seu pleiotropismo efetua na formação da matriz do osso
a reabsorção, como também por sua abundância relativa
no osso, o TGF-b também atua na formação óssea.
(Lynch14 1991)
Proteínas Morfogeneticas
Até esta data, foram descobertas e publicadas 12 BMPs na literatura.
Onze destas BMPs, BMP-2 a BMP-12, estão relacionadas umas com as outras
e são classificadas como pertencendo a superfamília de TGF-b por
causa de suas seqüências de aminoácidos. Estas BMPs isoladamente
iniciam a formação iniciada de osso endocondral .(Garg8 1999)
Quantidades pequenas de BMP nativo estão presentes em osso cortical (aproximadamente
1 a 2 mg de BMP por quilograma de osso cortical).(Riley25 1996)
Muitos grupos isolaram e identificaram BMPs em outros sistemas, dando outros
nomes de referência à estas moléculas. O BMP-3 é
também conhecido como osteogenina, e BMP-7 e BMP-8 também são
chamados de proteína-1 osteogênica (OP-1) e proteína-2 osteogênica
(OP-2), respectivamente. (Reddi24 1996)
Os BMPs são moléculas pleiotrópicas que são envolvidas
na quimiotaxia, mitose, e diferenciação de células mesenquimais
no tecido ósseo. Depois da quimiotaxia de monócitos e células
mesenquimais a diferenciação celular acontece. As células
mesenquimais proliferam e diferenciam-se em condrócitos que em seguida
hipertrofiam-se. Eles sofrem morte celular e são então substituído
por osso. O ambiente criado com a presença do BMPs determina o tipo de
tecido produzido. Em um local heterotópico, o BMP-3 ou BMP-7 produzem
cartilagem. No periodonto, eles produzem cemento, ligamento periodontal, e osso
alveolar. Em áreas craniofaciais o BMP-3 e BMP-7 produzem o osso intramembranoso.
(Reddi24 1996)
BMP Bovino
Um estudo de BMP bovino em um modelo de cães mostrou que sua aplicação
aumentou a taxa de osseointegração ao redor de implantes após
4 semanas. Achados em SEM mostraram formação abundante de osso
lamelar ao redor dos implantes cobertos com BMP bovino, 8 semanas após
a sua administração.(Lynch14 1991)
Fator de Crescimento Derivado de Plaquetas
PDGF é o primeiro fator de crescimento a aparecer em uma ferida. Isto
inicia o processo de reparo do tecido conjuntivo, inclusive a regeneração
de osso. No momento do dano, o PDGF emerge das plaquetas que degranulam ativando
os receptores de membrana de células designadas (alvo). Estas células
designadas desenvolvem laços de fosfato de alto-energia com proteínas
internas do citoplasma as quais ativam então os laços para iniciar
uma atividade específica dentro da célula designada.O PDGF tem
várias atividades importantes, específicas: (1) aumento o número
de células reparadoras, mitoses de endoteliócitos em vasos capilares
locais, debridamento do local da ferida, e são uma fonte de fatores para
crescimento e regeneração de osso continuada. (Marx 181998)
O PDGF estimula a síntese de DNA, quimiotaxia, colágeno e síntese
de proteína de não-colágeno em cultura de osso. O PDGF
regula atividade da fosfatase alcalina e da osteocalcina.
O Plasma rico em Plaquetas é uma fonte de autóloga de PDGF e TGF-b.
É obtido isolando e concentrando plaquetas usando centrifugação.(Garg8
1999)
O Plasma rico em Plaquetas somado a enxertos de osso resulta em uma taxa de
maturação 1.62 a 2.16 maior que enxertos de osso que não
receberam o plasma, mostrando uma maior quantidade e densidade de osso. (Marx18
1998)
Plasma Rico em Plaquetas: Fator de Crescimento
para Enxertos Ósseos A bioquímica do tecido receptor e do próprio
enxerto, como anteriormente explicado, é altamente intrigante. Porém,
atualmente, estudos e experiências com o plasma rico em plaquetas (PRP)
adicionado ao enxerto têm mostrado uma consolidação mais
rápida e uma mineralização do enxerto na metade do tempo
além de uma melhora de 15% a 30% na densidade do osso trabecular (Marx
et al18. 1998)
O conceito é que o PRP, que é um coágulo de fibrina (às
vezes referido como uma cola de fibrina), é rico em plaquetas as quais
liberam, em períodos cíclicos, PDGF e TGF-b.
O PDGF parece ser o primeiro fator de crescimento presente em uma ferida e inicia
a reparação do tecido conjuntivo, incluindo regeneração
e reparo ósseo. As atividades específicas mais importantes do
PDGF incluem mitogênese (aumento da população de células,
principalmente das células de reparação), angiogênese
(mitose endotelial dentro de capilares em função), e atividades
de macrófagos (debridamento do local da ferida e origem da segunda fase
dos fatores de crescimento para o reparo continuado e regeneração
óssea) (Ross et al27 1988)
Há aproximadamente 0.06 ng de PDGF por milhão de plaquetas ou
cerca de 1,200 de moléculas de PDGF por plaqueta, demonstrando o grande
potencial destas .
A teoria é que isto aumenta a quantidade inicial de PDGF o que propicia
uma maior atividade da célula osteocompetente de forma mais completa
do que quando ocorre no enxerto e no meio do coágulo apenas (Ross et
al 271988 ). Além disto, acredita-se que o aumento da rede de fibrina
criado pelo PRP aumenta a osteocondução do início ao fim
da consolidação do enxerto. O TGF-b é um termo aplicado
para uma "super" família de fatores de crescimento e de diferenciação,
das quais os últimos 13 BMPs descritos são membros (Celeste et
al. 1990). As proteínas TGF-b1 e TGF-b2 são os fatores de crescimento
mais protéicos e genéricos envolvidos com o reparo do tecido conjuntivo
em geral e regeneração óssea.
Estas proteínas TGF-b representam um mecanismo que mantém o módulo
de regeneração óssea e a reparação em longo
prazo e se transformam em um fator de remodelação óssea
com o tempo. A função mais importante do TGF-b1 e do TGF-b2 parece
ser a quimiotaxia e a mitogênese dos precursores de osteoblastos e sua
habilidade para estimular sua deposição da matriz de colágeno
na reparação da ferida e do osso (Marx17 1994). Além disto,
as duas proteínas TGF inibem a formação de osteoclastos
e a reabsorção de osso, assim, favorecendo mais formação
do que reabsorção pelos dois mecanismos diferentes.
Um modelo razoável tem sido desenvolvido para regeneração
óssea em enxertos celulares da medula esponjosa baseado em trabalhos
anteriores e em conhecimentos recentes. (Marx et al.18 1998) Este modelo também
aponta para dois fatores fundamentais que influenciam a regeneração
óssea normalmente e mostram, como as quantidades aumentadas de cada um
através do PRP produzem uma taxa mais rápida de formação
óssea e uma quantidade maior de osso. A amplificação da
influência do PDGF e do TGF-b através da técnica de seqüestro
e concentração de plaquetas no PRP é vista como uma ferramenta
disponível e prática para aumentar a taxa de formação
óssea e a quantidade de osso formado.
Protocolo Simplificado de Obtenção
de PRP
O autor, através da experimentação de diversos diâmetros
de centrífugas, utilizadas nas rotações preconizadas para
a obtenção de "papa de plaquetas" para uso em pacientes
portadores de distúrbios de coagulação, logrou uma relação
adequada a necessidade volumétrica de PRP para a utilização
clínica. Desta maneira é possível reproduzir de maneira
precisa o protocolo proposto utilizando uma simples centrífuga de laboratório
biomédico de 8 x 15 ml ( ex: FANEN 260 mp de 8 x 15 ml)
O Plasma Rico em Plaquetas é obtido a partir do seguinte protocolo:
1 - Através de punção venosa periférica,
sangue venoso é obtido na quantidade de aproximadamente 15 ml, colhidos
em 3 tubos de vácuo contendo citrato de sódio de 4,5 ml.
2 - Os tubos são centrifugados em uma centrifuga de 8 x 15 ml
a 2 gravidades ( equivalente a 700 - 800 rpm por 10 minutos).
3 - A porção celular (leucócitos e hemáceas)
precipita na porção final do tubo e o plasma rico sobrenada.
4 - O PRP é pipetado diretamente dos tubos e acondicionado em
um tubo único. Pipetamos 1ml da "zona de névoa" e reservamos
em outro tubo. Esta suspensão será utilizada juntamente com o
PRP para a obtenção do coágulo pois contem hemáceas
e plaquetas maiores.
Desta maneira podemos obter um volume de 1,0 ml de PRP autógeno por cada
tubo em um total de 3 ml. No momento da utilização o PRP é
mesclado ao enxerto e adicionado com 1 ml do tubo com as células maiores
e hemáceas, bem como a solução de trombina bovina e cloreto
de cálcio para obtermos a coagulação.
O fato do PRP ser um preparado autólogo elimina as influências
de transmissão de doenças ou reações imunogênicas
que existe com preparadosalogênicos ou xenogênicos. Por isso o PRP
é preparado no ato da cirurgia, a possibilidade da rotulação
errada de uma amostra (que pode ocorrer quando usamos um sistema laboratorial)
é também eliminada.
O mecanismo relativamente "bruto" de acréscimos de aditivos
bioquímicos na ferida pode ser um precursor do futuro, mais sofisticado
e com mais possibilidades.
Os clínicos e pesquisadores estão atualmente procurando a disponibilidade
clínica do DNA recombinante produzido pelo BMP. Estudos com animais e
experiências recentes com humanos indicam que o BMP (em um suporte reabsorvível
apropriado) tem a capacidade de produzir osso fisiologicamente normal, a qual
pode eliminar a necessidade do enxerto ósseo no futuro próximo
(Marx16 1993). A dificuldade destes modelos reside, entretanto na obtenção
de um protocolo confiável para reprodução clínica
dos resultados experimentais.
Conclusão
1 - Os fatores de crescimento ósseo são
fundamentais no reparo dos enxertos ósseos. O uso destes fatores de crescimento
têm muitas vantagens, inclusive redução do tempo necessário
para formação de osso novo bem como aumento do trabeculado obtido
no reparo.
2 - O Plasma Rico em Plaquetas obtido de forma autógena pelo protocolo
simplificado proposto pelo autor é um auxiliar importante e seguro nas
cirurgias de enxertos maxilares.
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