Mecanobiología de los huesos maxilares: III. Regeneración ósea

AVANCES EN ODONTOESTOMATOLOGÍA/227

Cano-Sánchez J, Campo-Trapero J, Restoy-Lozano A, Bascones-Martínez A.Mecanobiología de los huesos maxilares. III. Regeneración ósea

RESUMEN

La mecanobiología ósea se encarga de la interacción entre las señales mecánicas y los mecanismos molecu-lares en las células del tejido óseo. Las cargas mecánicas actúan sobre las células que se encuentran en elnuevo foco de fractura y sobre las células incluidas en la matriz extracelular, por lo que la influencia mecánicaactúa sobre la regeneración y sobre el remodelado, que se encuentran interrelacionados. El presente artículointenta establecer la relación entre la carga y la expresión molecular durante la regeneración ósea. También, serealiza una revisión de los estudios de distracción alveolar histogénica y de carga en los implantes dentales enla fase de regeneración ósea.

Palabras clave: Mecanobiología, hueso, implantes.

SUMMARY

Bone mechanobiology deals with connection between mechanical signals and molecular events in cells andbone tissue. Mechanic loading has an influence both over cells in fracture callus and cells included into theextracellular matrix, thus mechanical forces have an interconnection between regeneration and remodelling.This paper tries to show the connection between loading and molecular expression during bone regeneration.Studies about alveolar distraction and dental implants under immediate loading are also reviewed.

Key words: Mechanobiology, bone, implants.

Fecha de recepción: Abril 2007.Aceptado para publicación: Diciembre 2007.

* Profesor asociado. Facultad de Odontología UCM.** Profesor contratado doctor. Facultad de Odontología UCM.*** Medico adjunto del Servicio de Cirugía Oral y Maxilofacial. Hospital Príncipe de Asturias. Alcalá de

Henares.**** Catedrático de Medicina Bucal y Periodoncia. Facultad de Odontología UCM.

Cano-Sánchez J, Campo-Trapero J, Restoy-Lozano A, Bascones-Martínez A. Mecanobiología de los huesosmaxilares. III. Regeneración ósea. Av. Odontoestomatol 2008; 24 (3): 227-237.

Mecanobiología de los huesos maxilares.III. Regeneración ósea

Cano-Sánchez J*, Campo-Trapero J**, Restoy-Lozano A***,Bascones-Martínez A****

INTRODUCCIÓN

La aplicación de la carga puede tener diferentesresultados y mecanismos dependiendo si se aplicaen un proceso de curación o regeneración ósea (for-mación de nuevo hueso inmaduro) en compara-

ción con un proceso de remodelado ósea (transfor-mación de un hueso inmaduro por un hueso ma-duro o reemplazo de un hueso maduro dañadopor otro hueso maduro) (1). En el caso de la apli-cación de carga sobre un escenario de curaciónósea ya existen modelos probados durante años,

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como es el caso de la distracción histogénica o laaplicación de carga inmediata sobre los implantesdentales.

La distracción histogénica se define como la capaci-dad para desarrollar hueso neoformado y tejidosblandos adyacentes, entre dos fragmentos óseos quepreviamente han sido separados por osteotomía y seles va distanciando gradualmente sin interrumpir elaporte sanguíneo (2,3).

La aplicación de carga inmediata sobre implantesdentales se ha basado hasta ahora en la existenciade una estabilidad primaria del implante suficientepara realizar esa carga, sin considerar el tipo, magni-tud y duración de carga que podrían recibir talesimplantes. De este modo, la carga inmediata que seestá aplicando actualmente sobre los implantes encuración perimplantaria es completamente descon-trolada y dependiente de los movimientos mastica-torios del paciente.

Hay que tener en cuenta que los factores mecánicosque actúan sobre un ambiente de regeneración ósea,actúan a la vez sobre el hueso sano maduro adya-cente que ha sufrido el trauma (ya sea traumatismou osteotomía quirúrgica). Es decir, las cargas mecá-nicas actúan sobre las células que se encuentran enel nuevo foco de fractura (células mesenquimalesindiferenciadas y osteoblastos en diferenciación) ysobre las células incluidas en la matriz extracelular(osteocitos). En este sentido, existiría una influenciamecánica sobre la regeneración y una influencia me-cánica sobre el remodelado, que se encuentran inte-rrelacionados.

En una publicación anterior se describieron los even-tos de mecanobiología que intervienen en el remo-delado óseo. En el presente artículo se describentales eventos cuando se desarrollan en la fase inicialde regeneración. Para ello se ha realizado una revi-sión de la literatura de los diferentes estudios demecanobiología ósea en general y la que estudia sucomportamiento en los huesos maxilares. El presen-te artículo intenta establecer la relación entre la cargay la expresión molecular durante la regeneración ósea.También, se realiza una revisión de los estudios dedistracción alveolar histogénica y de carga en los im-plantes dentales en la fase de regeneración ósea.

MECANISMO CELULAR Y MOLECULAR DE LAREGENERACIÓN ÓSEA SOMETIDA A CARGA

Se ha descrito que existen muchos procesos biológi-cos, como la proliferación, la diferenciación, la mi-gración, la producción de proteínas, e incluso laapoptosis que están influenciadas por los cambiosde la forma celular y la integridad estructural (4). Enocasiones la diferenciación celular puede asimilarsea la expresión de proteínas, ya que ciertas proteínas(p. ej.: Osteocalcina, OCN) son marcadores de ladiferenciación celular (p. ej.: osteoblastos).

La diferenciación de las células mesenquimales en laestirpe osteoblástica, se ve influenciada por factoresbiomecánicos, de tal manera que en traumatologíase ha observado que fuerzas compresivas modera-das favorecen la regeneración del callo de fractura,vía osificación endocondral (5). Al igual que en ladistracción (donde existen fuerzas de tensión), si lasfuerzas son excesivas y si además no hay suficienteaporte vascular, la diferenciación va a ser fibrosa ofibrocartilaginosa y no osteogénica. Las magnitudeso el límite de esas fuerzas compresivas todavía noestán bien definidas. Se ha observado con elemen-tos finitos que en la distribución del estrés tanto encompresión cíclica de fractura como en distracción,existe una mayor deformación en las partes externasde la cámara de fractura (6), lo que explicaría el re-sultado clínico de formación ósea en forma de “relojde arena” ya que en esa zona externa hay un tipo dedeformación (distorsional) que dificultaría la diferen-ciación osteoblástica.

El efecto del estrés biomecánico sobre las célulaspuede ser de tipo volumétrico o dilatacional (estréshidrostático), en el que no hay modificación de lamorfología celular sino solo una exudación de liqui-do intracelular con modificación de su volumen, de-bido a aplicación de fuerzas tensionales o compresi-vas moderadas o discontinuas; o bien un estrés detipo distorsional (estrés de cizalla octaédrica) en elque sí existe una deformación morfológica de la cé-lula, por aplicación de fuerzas tangenciales o decizalladura, o por unas fuerzas tensionales o com-presivas elevadas y/o continuas. Parece que las fuer-zas distorsionales alterarían la estructura del citoes-queleto e inducirían la diferenciación mesenquimalhacia el linaje fibroblástico-cartilaginoso, mientras



que las volumétricas o hidrostáticas favorecerían yacelerarían la diferenciación hacia el linaje osteoblás-tico (6).

Diferentes estudios in vitro han intentado resolver larespuesta de las células a las cargas. Con este obje-tivo se han realizado estudios con diversas estrate-gias experimentales. Se ha desarrollado colocaciónde células en placas de cultivo y aplicación de unestrés de cizallamiento mediante un fluido. Con estemétodo Klein-Nulen y cols. observaron que las zo-nas estimuladas presentaban mayor liberación deÓxido Nítrico (NO) y Prostaglandina E2 (PGE2). (7)

Se ha desarrollado estimulación de células indivi-duales mediante Microscopio de Fuerza atómica(AFM, por Atomic Force Microoscope). Se ha obser-vado que la presión individual de osteoblastos origi-na una mayor producción de Ca2+ (8). También seha realizado aspiración de células mediante micro-pipetas para observar su grado de deformación yasí crear posteriormente modelos con elementosfinitos (9).

En la distracción histogénica, la fase de activación(de distracción) se suele realizar durante una o dossemanas y la tracción modifica el normal desarrollodel proceso de regeneración. Se forma un “micro-ambiente dinámico” que conlleva la formación detejido de manera paralela al vector de tracción. En elproceso de distracción hay un aumento y prolonga-ción de la angiogénesis y un incremento en la proli-feración de células fusiformes similares a fibroblas-tos (spindle-shaped fibroblast-like cells) quepresenta una variación fenotípica (hipertrofia de losfilamentos intermedios citosólicos con aparienciaalargada de la célula). Este tipo de células fusifor-mes se sitúan periféricamente y a lo largo de losvasos produciendo más colágeno de manera para-lela al vector de distracción y ultraestructuralmentese caracterizan por un aumento del retículo endo-plásmico en el citoplasma y aumento del nucleoloen el núcleo (10).

El estudio inmunohistoquímico realizado porIlizarov (2,3) demostró que en la fase de distracciónexiste un aumento de la fosfatasa alcalina, aumentodel ácido pirúvico, y aumento del ácido láctico (pro-ductos del metabolismo enzimático). Parece que esa

tensión moderada y controlada que ejerce el dis-tractor en el tejido de granulación produciría unamayor diferenciación de las MSCs (por MesenchymalStew Cells) en osteoblastos, y por otro lado favore-cería la mayor producción de proteínas óseas porparte de los osteoblastos (6,10).

Los factores biomecánicos no solo van a influir enla producción de proteínas exclusivas de un tipode diferenciación celular (p. ej.; OCN en osteo-blastos) sino también en la producción de otro tipoproteínas óseas importantes en la biología ósea.Parece que la aplicación de fuerzas hidrostáticasmoderadas (tensionales o compresivas) induciríala mayor deposición de estas proteínas, lo cualsería el fundamento de la más rápida formaciónósea en los procesos de distracción histogénica(6). También sería el fundamento de aplicación clí-nica de la carga inmediata o precoz. El mecanismomolecular exacto y el tipo y cantidad de fuerzas aaplicar son todavía desconocidas, aunque en dis-tracción hay unos valores de tensión o distracciónmás favorables (aproximadamente 1 mm de ten-sión al día), ya establecidos pero sin una correla-ción molecular.

Mediante técnicas de inmunohistoquímica tras elon-gación de mandíbula de ratas se ha observado lasobreexpresión de TGF-β1 (por Transforming GrowthFactor β1) tanto en fases de latencia, de distracción,como hasta la cuarta semana del periodo de conso-lidación volviendo después a niveles basales (11).Este factor parece que tiene, entre otras, una fun-ción de promoción de la angiogénesis y de produc-ción de colágeno tipo I. La expresión de OCN seincrementa a partir del cuarto día de latencia hastaalcanzar niveles de un incremento del 70% a las delhueso normal a las cuatro semanas de consolida-ción. También se ha visto decrecimiento de OCN yONN (Osteonectina) cuando se aplican tensiones hi-perfisiológicas en elongación de mandíbula de co-nejo. Estos autores establecen los 3.000 µε como ellímite a partir del cual los microtraumas sobrepasa-rían la capacidad de reparación. La ventana entre2.000 y 3.000 µε sería la apropiada para mejorar laregeneración ósea (12).

El colágeno tipo I, como enucleador de los cristalesde hidroxiapatita es muy sensible a la cantidad de



carga que recibe. De esta manera, la microarquitec-tura del colágeno es alterada, produciéndose un des-ensamblaje de las fibras y se produce menor deposi-ción de hidroxiapatita cuando es sometido a cargaselevadas (>20.000 µε) (13).

Utilizando fémur de rata, Sato y cols observaron enfases finales de distracción que la OCN se encontra-ba no solo en los osteoblastos diferenciados sinotambién en los preosteoblastos y los fibroblastosfusiformes (14). La OPN (por Osteopontina) se en-contraba exclusivamente en los preosteoblastos yosteoblastos diferenciados mientras que la ONNaparecía en todas las células de la zona. MedianteNorthern Blot observaron que tanto la OPN, OCN yONN no daban señal en el tejido óseo intacto, em-pezaba a dar señal a los 7 días de las muestras conosteotomía y luego disminuía, mientras que en lasmuestras distraídas aumentaba su señal mientrasduraba la distracción (21 días) y luego disminuía enla consolidación.

En tibias de ovejas se observó también que los nive-les séricos de OCN se incrementaban un 15% du-rante la fase de distracción, pero más de un 100% alos 44 días de la fase de consolidación, a partir de locuales se estabilizan los niveles (15). Esto demuestrael incremento de la actividad osteoblástica tras laaplicación de tensión.

La expresión de BMP-2 (por Bone MorphogeneticProtein-2), BMP-4, y BMP-7, también se incrementadurante la fase distracción en relación con la fase delatencia y va desapareciendo durante la fase de con-solidación. Esto se ha visto en tibias de conejo don-de solo las MSCs y los preosteoblastos evidenciaronestas moléculas pero no los osteoblastos (16).

En cualquier caso, hoy en día es desconocido si laaceleración en la maduración del callo óseo que seproduce en la distracción es debido a una rápidamaduración de la malla de colágeno y por tanto unamayor superficie para el depósito de osteoide, o bienes debido a los efectos estimuladores que mejoran laproliferación de osteoblastos. En otras palabras, nose sabe si es debido a un incremento en el número deosteoblastos reclutados, o bien es debido al aumen-to de la actividad de síntesis de cada célula indivi-dual, o bien es debido a ambos factores a la vez.

MECANOBIOLOGÍA DE HUESO ENREGENERACIÓN POR DISTRACCIÓN

Desde que Ilizarov reintrodujera el fenómeno de ladistracción en la terapéutica ortopédica mediante unmétodo científico contrastado, han aparecido nue-vas aplicaciones en el resto de la economía ósea delorganismo (2,3). Una de las localizaciones anatómi-cas donde se ha introducido y se está investigandoesta técnica es la regeneración de la cresta alveolar,tanto en la mandíbula como en el maxilar. El proce-dimiento se ha extendido desde su primera aplica-ción clínica realizada por Chin y cols. en 1996 (17),tanto en estudios experimentales (18-20), como enestudios clínicos (21,22).

Los estudios experimentales siguen siendo esca-sos en distracción alveolar. Block y cols (2000) reali-zaron un estudio experimental en mandíbula de pe-rros utilizando un prototipo de distractor extraóseo(18). El estudio radiológico reveló que a las 6 sema-nas después de terminar la distracción aumentaba ladensidad del gap de distracción. La evaluación his-tológica al año de carga fue similar en todas las mues-tras, no existiendo diferencias del hueso trabecularentre zonas distraídas y no distraídas. En relacióncon el espesor del hueso cortical si se observarondiferencias entre las zonas distraídas y no distraídas,y entre hueso labial y lingual (menor y mayor respec-tivamente) pero no en relación con los 2 tipos deimplantes.

Oda y cols (2000) realizan un estudio en mandíbulade 6 perros utilizando un prototipo de distractor in-traóseo. Se realizó un estudio radiológico con valo-raciones a las 0, 2, 4, 8 y 12 semanas postdistrac-ción, observando radiolucidez del gap de distraccióna las 4 semanas, apareciendo una densidad radioló-gica importante a las 8 semanas que no se diferen-ciaba de la observada a las 12 semanas. Se realizótambién un estudio histomorfométrico donde se viounos valores de contacto hueso-implante menores alas 8 semanas que a las 12 semanas (19).

Gaggl y cols (2000) realizaron un estudio de distrac-ción alveolar en mandíbulas de ovejas, en el quemediante el distractor-implante alveolar DISSIS ob-servaron que a partir del 3 mes de consolidaciónaparecía mayor radiodensidad y presencia de hueso



laminar en el centro del gap que no aparecía al mesy a los dos meses de consolidación (20). A los 6meses de consolidación se observó una aposiciónhueso-distractor del 70-80% sin que se consideraraque había terminado la reestructuración ósea. Esta-blecieron que a partir del 3 mes de consolidaciónhabía una estabilidad del distractor-implante suficien-te (valores de periotest < 3) y se podría iniciar eltratamiento prostodóncico.

Nosaka y cols (2002) también describen un prototi-po de distractor alveolar horizontal utilizando comobiomodelo la mandíbula del perro beagle (23). En elestudio radiológico se observó radiolucidez de la zonaa los 12 días de consolidación, momento en el quese colocaron los implantes. A las 8 semanas des-pués de colocar los implantes existía un radiodensi-dad de la cámara y ligera reabsorción del hueso trans-portado. A las 12 semanas después de colocar losimplantes se observaba hueso laminar en contactocon el implante pero en menor cantidad que a las 24semanas. Consideran que las 24 semanas sería elmomento propicio para iniciar la carga prostodónci-ca, ya que en este momento observaron proporcio-nes similares de BIC en comparación a los implantescontrol. En ese momento vieron que el fragmentotransportado se había reabsorbido totalmente.

Se ha comparado en mandíbula de perros el proce-dimiento de distracción alveolar con los injertos enonlay (24). Se observaron varios parámetros morfo-métricos que indicaban un mayor índice de remode-lado en el grupo de distracción a los cinco meses deconsolidación. Esto parece indicar una aceleracióndel proceso total de regeneración ósea.

Nuestro equipo de investigación realizó un estudioexperimental en mandíbula de perro mediante unprototipo de distractor (25). Se valoró mediante histo-morfometría el hueso regenerado tras 4 y 8 semanasde periodo de consolidación. Se observó que a las 4semanas existía un predominio de hueso inmaduroreticular mientras que a las 8 semanas un predomi-nio de hueso inmaduro de fibras paralelas, pero sinpresencia de hueso maduro laminar. Se observó tam-bién una mayor densidad ósea en la zona lingual queen la zona bucal. Se estableció la hipótesis de unacolocación temprana de los implantes para evitar lareabsorción del hueso transportado (25).

Los estudios clínicos con distracción alveolar seiniciaron con series de pacientes pequeñas y conuna amplia variedad de diseños de distractor. En losúltimos 5 años se ha impuesto la utilización de losdistractores extraóseos sobre los distractores intraó-seos y los implante-distractor, debido a que presen-tan menor tasa de complicaciones. De este modo,se han multiplicado los trabajos clínicos en distrac-ción alveolar presentando mayores tamaños mues-trales.

Uno de los factores condicionantes de la distracciónque requiere más interés es el del vector de distrac-ción. En los casos de distracción maxilar se ha reco-mendado el acceso palatino de tal manera que elhueso transportado queda unido al pedículo muco-perióstico vestibular que permite un mejor controldel vector de distracción (26). En otras ocasiones elvector de distracción se ha intentado controlar me-diante el propio diseño del distractor. Robiony y colsdiseñan un distractor bidireccional que controla elmovimiento vestibulolingual además del vertical (27).Ya sea por el vector de distracción o por otros facto-res condicionantes se ha demostrado un alto índicede defectos en la cresta ósea después de la regene-ración por distracción. De esta manera, usando undistractor intraóseo, se ha observado una mayor pro-porción de defectos cuando se incrementa la alturainicial en un 25% (28). Se esta proponiendo modi-ficaciones en la fase de distracción para evitar lafrecuente cresta en “reloj de arena”. Para ello seproponen protocolos de “masaje del callo” o “bom-beo del callo” donde se intercala tensión con com-presión (29).

MECANOBIOLOGÍA DEL HUESOPERIMPLANTARIO EN REGENERACIÓN

La característica común que se observa en el espa-cio entre el hueso y un implante al colocar este últi-mo, es la aparición de un coágulo sanguíneo. Si elimplante permanece estable, ese espacio será relle-nado por nuevo hueso tras un proceso de osteogé-nesis intramembranosa. El proceso intramembrano-so se caracteriza por una secuencia de pasos queincluye formación del coágulo, angiogénesis, reclu-tamiento y migración de MSCs, diferenciación os-teoblástica, formación de hueso reticular, compac-



tación del hueso reticular formando hueso de fibrasparalelas y finalmente formación de hueso laminartras un proceso de remodelado (30).

Hay que tener en cuenta que el remodelado óseo esactivado inmediatamente o días después de que seproduzca el trauma quirúrgico en el hueso. La dife-renciación de los osteoclastos a partir de las célulasmadre hematopoyéticas va a iniciar la reabsorción yrenovación de la capa de hueso necrótico (aprox. 1mm) que se ha producido tras el trauma inicial. Pa-rece que en el hueso trabecular el espesor de estazona necrótica es menor que en el hueso cortical,por lo que necesitaría un proceso de remodeladomás corto y la regeneración perimplantaria seríamás rápida. Se ha observado en hueso cortical quepara reparar esa zona necrosada se necesita un ci-clo de remodelado (sigma) que tiene una duraciónde 3 meses en el perro y de 4-5 meses en el huma-no (31).

La interfase hueso-implante fue descrita inicialmen-te como una zona rica en proteoglicanos y glicosa-minoglicanos de aproximadamente 200 Å (aprox. 200nm), en estos estudios iniciales se descalcificaba elhueso anulando su fase mineralizada. Estudios me-diante inmunocitoquímica de alta resolución, demos-traron una capa electrodensa relativamente minera-lizada formada por proteínas de la matriz nocolagénicas como la OPN, OCN y BSP (por BoneSialoprotein) que tienen una capacidad de adhesióncelular y de enucleación mineral (32).

Davies describió la cascada de lo que denomina la“formación de nuevo hueso” en la curación perim-plantaria en 4 fases: Adsorción de proteínas no-cola-génicas en la superficie implantaria; mineralizaciónde esas proteínas; crecimiento de los cristales; unión-recubrimiento a esa matriz de interfase de una ma-triz de colágeno (33). De esta manera establece quela interfase hueso-implante sería una estructura sinred colagénica (línea de cementación) como ya des-cribiera Weindenreich en 1930, que al microscopioelectrónico presentaría un aspecto globular por lasenucleaciones de los cristales minerales. Esta líneade cementación tendría un espesor aproximado de0,5 µm, electrodensa al microscópico electrónico detransmisión. Estudios in vitro demuestran que sucomposición es formada por componentes orgáni-

cos e inorgánicos: los orgánicos son en su mayoríaproteoglicanos y glicoproteínas (en su mayoría OPN),y la parte inorgánica son fosfatos cálcicos (en sumayoría hidroxiapatita).

En las superficies de titanio parece que los iones deCa2+ que precipitan en las proteínas de adhesión dela línea de cementación se unirían a el TiO2 que tienecarga negativa, obteniéndose una unión químicadébil electrostática (34). En los recubrimientos deHA al existir mayor proporción de compuestos decalcio presentes en su superficie, habría mayorunión con esas proteínas a través del calcio quetienen precipitado, y de una manera químicamentemas fuerte.

Diversos estudios han determinado la similitud entreel hueso que se forma alrededor de los implantes ylas líneas de cementación del hueso normal, aunquecon un espesor más grueso. Estas líneas de cemen-tación del hueso normal no tiene una ultraestructurabien conocida, en relación a las cantidades exactasque tienen de colágeno, mucopolisacáridos, glico-proteínas y mineral, aunque se establece que es untejido hipomineralizado con una resistencia biome-cánica inferior al hueso mineralizado. En varios estu-dios de resistencia a la tensión se han observadovalores en esta línea de cementación menores a 4Mpa (incluso con los mejores resultados observa-dos con los recubrimientos de hidroxiapatita) quees muy inferior a los valores del hueso cortical nor-mal mineralizado que se encuentra entre 100-150Mpa. Y tampoco se acerca a los valores de resisten-cia al cizallamiento del hueso mineralizado que es de68 Mpa (35).

Se especula que las células preosteogénicas (queno han expresado totalmente el fenotipo osteoblás-tico) no producen colágeno, ni BSP, pero si OPN(que tiene una capacidad inhibitoria para la forma-ción de cristales de hidroxiapatita) y son las encar-gadas de generar las líneas o superficies de inver-sión (donde se invierte la reabsorción en formación),mientras que los osteoblastos totalmente diferen-ciados si producen colágeno y son los encargadosde producir las líneas o superficies de parada. Pare-ce que la línea de cementación en los implantes seasimila más a las líneas de inversión, por lo queparece que la producirían células precursoras que



todavía no expresarían la BSP, y por tanto con inca-pacidad de enucleación mineral y de formación decolágeno (36).

¿Cuál es el límite de micromovimiento que toleranlos tejidos en regeneración alrededor del implantesin que se produzca la formación de tejido fibroso?Se ha estimado que con las superficies rugosas sepodrían tolerar movimientos entre 50-150 µm inclu-so inmediatamente después de la cirugía, aunqueeste rango no se ha evidenciado científicamente (37).Saber si se va sobrepasar ese valor desconocidocuando se aplique carga inmediata o precoz no seha descrito con los medios diagnósticos y terapéuti-cos actuales, pero parece que va a depender del di-seño y superficie del implante, calidad y cantidadósea, el tipo de carga que se va a ejercer, y la situa-ción estratégica de los implantes en la planificaciónprostodóncica. Parece que sobrepasar el umbral delmicromovimiento (todavía no definido) podrían da-ñar la red de fibrina y los nuevos vasos que se estánformando, así como la diferenciación de las MSCshacia osteoblastos (35).

En este sentido hay autores como Misch y cols (38)que creen que el rango de carga ideal para los im-plantes dentales es la que se encuentra en el rangode carga fisiológica normal (1.000-1.500 µε) descri-ta por Frost (39). Según estos autores en ese rangose facilitaría un hueso más maduro y resistente enla interfase hueso-implante, mientras que en ran-gos superiores (sobrecarga moderada: 1.500-4.000µε) el hueso tendría un índice de recambio supe-rior, menor grado de mineralización y menor organi-zación del mismo. Estos autores establecen la hipó-tesis de que el hueso inmaduro no es adecuadopara soportar las cargas oclusales aludiendo quetendría un mayor riesgo de microfracturas, debido aque se incrementa la diferencia de modulo de elasti-cidad entre el implante y el hueso perimplantario in-maduro.

Teniendo en cuenta estas hipótesis de Misch, se po-drían establecer las siguientes preguntas:

a) ¿en que rango de la clasificación de Frost se en-cuentran las cargas masticatorias a las que sesometen los implantes en carga inmediata/pre-coz?

b) ¿es realmente el hueso inmaduro (reticular y defibras paralelas) tan poco resistente y tan peligro-so para resistir las cargas?

Hay que tener en cuenta que la expresión molecularcelular difiere según las diferentes localizaciones ana-tómicas y las diferentes condiciones de carga. En estesentido hay que distinguir entre los resultados obteni-dos en el hueso perimplantario dentro de un huesomaxilar o en huesos largos. Por otro lado, se debediferenciar entre los resultados obtenidos en el huesoperimplantario tras la aplicación de carga controla-da, es decir con unos valores cuantificables, y tras laaplicación de una carga descontrolada, es decir trasser sometido a las cargas masticatorias. Teniendo encuenta que el tiempo total de “sigma” en hueso corti-cal en conejo es de 6 semanas (40), en el perro es de3 meses, y en el humano de 4-5 meses (41), y que lacarga precoz en humanos se ha establecido dentrode los 3 primeros meses (42), se considera que lacarga precoz en conejos sería de aproximadamentemenos de 1 mes, y en perros de menos de 2 meses.

En la mayoría de estudios experimentales y clínicos(43-46) se han aplicado protocolos de carga paraobservar la biología ósea resultante durante la fasede remodelación, es decir tras esperar la regenera-ción previa de un hueso inmaduro perimplantario.

Algunos autores consideran que los implantes colo-cados en el área retromolar mandibular pueden so-portar una carga ortodóncica inmediata (<5N) sinobservar complicaciones clínicas en dichos implan-tes (47). También se han descrito numerosos estu-dios clínicos y experimentales donde se aplica unacarga descontrolada (carga masticatoria inmediatay/o precoz) sobre los implantes en pleno proceso decuración perimplantaria. Sin embargo, no se han des-crito estudios histológicos que describan los proce-sos biológicos que acontecen en el hueso perimplan-tario sometido a carga controlada durante la fase decuración/regeneración o en huesos de baja densidad.

Duyck y cols diseñaron una cámara de crecimientoóseo que permite observar la regeneración ósea per-implantaria y al mismo tiempo someter al implante acarga axial (48). Utilizando tibias de conejo aplicaronuna carga axial dinámica (50 µm de desplazamientoaxial) durante 4 semanas (800 ciclos/día, 2 veces por



semana, a una frecuencia de 1 Hz) de manera inme-diata posterior a la implantación. Observaron en losimplantes cargados una BIC (13,16%) muy superior ala de los implantes no cargados (0,65%).

CONCLUSIONES

— La carga mecánica origina una expresión deter-minada de moléculas en el foco de curación de-bido a la deformación celular. La distorsión volu-métrica controlada de la célula produce unamayor producción de OCN, de TGF-β1, coláge-no tipo I, y diferentes formas de BMP.

— Los estudios clínicos y experimentales por dis-tracción son todavía limitados y con seguimien-tos cortos.

— Los estudios de carga inmediata sobre implantesdentales presentan carencias en describir el fe-nómeno molecular que acontece en el hueso per-implantario. Los límites objetivos de deformacióndurante las cargas masticatorias son todavía des-conocidas.

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CORRESPONDENCIA

Dr. Jorge Cano SánchezDepartamento de Medicina y Cirugía BucofacialFacultad de Odontología- UCMPlaza Ramon y Cajal, s/n28040 Madrid

Email: [email protected]



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Mecanobiología de los huesos maxilares: III. Regeneración ósea