UNIVERSIDAD EL BOSQUE FACULTAD DE ODONTOLOGÍA POSTGRADO DE PERIODONCIA Y MEDICINA ORAL RESUMEN BIOLOGIA DE LA REGENERACION OSEA MARITZA SERNA ANGELICA VARGAS MARCELA GUERRERO
BIOLOGIA DE LA REGENERACION OSEA En la implantología dental, materiales de sustitución ósea y membranas de barrera se utilizan en diferentes tratamientos incluyendo la regeneración ósea guiada (GBR), la preservación de alveolo, aumento de la cresta alveolar, la elevación de seno maxilar y el relleno de defectos óseos alrededor del implante dental insertado. Uno de los factores más importantes en el pronóstico de tratamientos con estos materiales es el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos en las áreas aplicadas. Entre los materiales sustitutivos óseos injertos autòlogos de hueso, y entre la barrera las membranas de colágeno, tenía los más altos potenciales angiogénicos. Otros materiales o membranas de injerto óseo se utilizan sobre todo con factores pro-angiogénicos para mejorar sus propiedades angiogénicas. La angiogénesis es uno de los factores clave, que desempeña un papel crítico en la tasa de éxito de la técnica y se GBR considerados seriamente en la fabricación de injerto de hueso y materiales de barrera de membrana. Sin embargo, todavía hay falta de clínica e in vivo estudios sobre el efecto de la angiogénesis en los tratamientos con injerto óseo y materiales de la membrana de barrera Los principios más importantes para aumentar la tasa de éxito de tratamientos que utilizan estos materiales es mantener el espacio, la exclusión de las células epiteliales y tejido conectivos migración al sitio, la estabilización del coágulo de sangre, y el cierre hermético del sitio quirúrgico. Además de estos principios quirúrgicos primarios, el suministro de sangre es otro factor crucial que proporcionan los elementos necesarios nutricionales, el oxígeno, las células del sistema inmune, las células stem o madres, y factores de crecimiento. Este suministro de sangre se lleva a cabo a través de la angiogénesis, que incluye la formación de nuevos vasos sanguíneos a partir de pre-existente de la red vascular presente en los tejidos blandos y supraperióstica adyacentes Actualmente se vienen nuevas investigaciones que nos explican los principios de la regeneración, entre estas investigaciones se habla mucho de las proteínas morfogenéticas óseas (BMPs). Estos proteínas tienen múltiples papeles en el desarrollo esquelético, en la homeostasis y la regeneración. La señalizacion a través de las BMP tipo I y tipo II serina / treonina quinasa de receptores (BMPRI y BMPRII). En las últimas décadas, los estudios genéticos en humanos y ratones han demostrado que las perturbaciones en la señalización de BMP a través BMPRI dieron lugar a diversas enfermedades en los huesos, cartílagos y
músculos. Esta investigación se centra en los tres tipos de BMPRI, que consisten en la activinaquinasa 2 (ALK2, también llamado tipo IA receptor de activina), activina quinasa 3 (ALK3, también llamado BMPRIA), y la quinasa activina 6 ( ALK6, también llamado BMPRIB). Las áreas de investigación cubiertas incluyen el progreso actual en cuanto a las funciones de estos receptores durante la miogénesis, condrogénesis y la osteogénesis. La comprensión de las funciones fisiológicas y patológicas de estos receptores en los niveles celulares y moleculares avanzará el desarrollo de fármacos y la regeneración de tejidos para el tratamiento de enfermedades del aparato locomotor y defectos óseos en el futuro. los tres tipos de BMPRI tienen papeles distintos pero importantes durante la condrogénesis, la osteogénesis, y la osteoclastogénesis. Ellos no sólo pueden regular directamente la diferenciación condrogénica u osteogénico de las células óseas y actividad de los osteoclastos además influencian a través de la vía de RANKL-OPG, la interferencia con la señalización de Wnt mediante la alteración de sus moléculas durante el desarrollo de los huesos y la homeostasis. Se ha aprendido mucho en las últimas décadas acerca de las funciones de BMPRI en una variedad de tipos de células, incluidas las Stem Cells Mesenquimales, condrocitos, osteoblastos, osteoclastos, y mioblastos, utilizando modelos animales genéticos. Sin embargo, su papel regulador en osteocitos sigue siendo desconocido. Aunque los osteocitos, que componen el 90% -95% de todas las células de hueso en el hueso de adultos, han sido recientemente demostrado ser crucial para la biología del hueso debido a sus funciones en la inducción de osteoclastos, la regulación del metabolismo mineral y remodelación de la matriz, y reacción a cargas mecánicas por otra parte, los estudios de BMPRI han sido alimentada por el deseo de entender las bases moleculares de las enfermedades de los huesos, los mecanismos de aplicaciones clínicas para las BMP en las enfermedades comunes, tales como la curación de fracturas óseas y la cirugía de la columna, y estos estudios ahora podría contribuir al desarrollo de nuevas terapias para enfermedades óseas congénitas o relacionadas con la edad. Se establece un ejemplo que muestra que la regulación de la señalización a través BMPRI puede tener beneficios terapéuticos. Por lo tanto, la información sobre BMPRI ayudará a proporcionar nuevas estrategias terapéuticas útiles para la fisiología ósea, la patología y la regeneración. 1 Efecto de los materiales de injerto óseo en la angiogénesis Propiedad Osteogénica es la característica de un material de injerto óseo, que es capaz de la producción y de nuevo hueso desarrollar incluso en ausencia de células madre mesenquimatosas no diferenciadas. La osteoinductividad se hace referencia a los materiales, que pueden inducir las células madre mesenquimales indiferenciadas presentes en el hueso circundante de diferenciarse en células osteoblásticas y secretas y formar nuevos huesos. El último mecanismo es la osteoconductividad, que se relaciona con los materiales que sólo proporcionan un andamio o matriz inerte para el crecimiento y desarrollo de células madre mesenquimales no diferenciadas circundantes. Básicamente, los materiales de injerto autógeno son osteogénica, osteoinductivo, y osteoconductor. Mientras que los aloinjertos tienen osteoinducción y osteoconductividad, y los aloplásticos y xenoinjertos sólo tienen osteoconductividad
Los efectos de los materiales de injerto óseo y membrana de barrera en los procesos de angiogénesis en los sitios receptores. De acuerdo con los re - visitado los estudios: Materiales de injerto autógeno tienen el mayor potencial para la inducción de eventos de la angiogénesis en el sitio receptor. Las propiedades angiogénicas de estos materiales están muy relacionadas con las células viables como BM-MSC, osteocitos, y las células endoteliales. Las propiedades angiogénicas de materiales óseos alogénicos son más bajos que otros sustitutos de injerto óseo. La adición de diferentes factores pro-angiogénicos tales como VEGF, FGF-2, y PDGF puede ser prometedora en el aumento de la actividad angiogénica de estos materiales. Entre los materiales óseos y aloplásticos xenogénicas, el HA y el fosfato de calcio tienen los mayores efectos pro-angiogénicos. Las modificaciones tales como tamaño nanométrico de cristales de HA o la combinación de fosfato de calcio y vidrio bioactivo pueden potenciar la actividad pro-angiogénicos en las zonas injertadas. Membranas de colágeno reabsorbibles tuvieron efectos pro-angiogénicos debido a la liberación de los inhibidores de prolil hidroxilasa (L-MIM y DMGO), mientras que el componente NC1 en estas membranas actúan como un agente anti-angiogénico. La tendencia reciente incluye el enriquecimiento de las membranas de colágeno y andamios con PDGF-BB o de vidrio bioactivo de tamaño nanométrico para mejorar sus propiedades angiogénicas. Las membranas poliméricas no tienen notables efectos angiogénicos pro- inherentes y se utilizan sobre todo como andamios para la entrega y liberación de factores pro-angiogénicos controlados. Las propiedades angiogénicas de e-PTFE, d-PTFE, titanio reforzado PTFE, y las membranas de malla de titanio no han sido bien discutido en la literatura. Sin embargo, estas membranas no reabsorbibles podrían tener algún potencial angiogénico, pero la mayoría de los efectos proangiogénicos de estas membranas están relacionados con los agentes pro-angiogénicos incorporados, que se utilizan para mejorar la actividad angiogénica. Se debe tambien tener en cuenta que los andamios o scaffolds son una alternativa atractiva en procedimientos quirúrgicos relacionados con la colocación del implante en odontologia , que nececesiten aumento tejidos duros tanto vertical y / o horizontal, la preservación de alveolo, o la elevacion de seno. Las matrices de andamios se pueden también utilizar como una membrana y el material de injerto en la regeneración del tejido periodontal. Se debe tener en cuenta que un andamio debe ser biocompatible, biodegradable, y bioactivo y debe ser hecha de un híbrido de los biomateriales.En cualquier caso, todavía no se sabe qué combinación de materiales es óptima para la regeneración ósea alveolar. En el articulo 3D Andamios y Biomateriales: Revisión del hueso alveolar aumento y periodontales aplicaciones de regeneración nos podemos dar cuenta que los resultados precinicos son prometedores pero debemos esperar a la realidad clinica.