Czytelnia Medyczna » Nowa Stomatologia » 1/2002 » Inżynieria tkankowa w chirurgii stomatologicznej – przegląd nowych materiałów i technik

- reklama -

Fitomed
kosmetyki ziołowe

Ski Spa - serwis narciarski Warszawa

- reklama -

Andrzej Wojtowicz, Dominika Szostak, Jolanta Malejczyk

Inżynieria tkankowa w chirurgii stomatologicznej – przegląd nowych materiałów i technik

Tissue engineering in oral surgery – review of new methodology

z Zakładu Chirurgii Stomatologicznej Instytutu Stomatologii Akademii Medycznej w Warszawie
Kierownik Zakładu: dr hab. med. Andrzej Wojtowicz

Polecane książki z księgarni medycznej BORGIS:

Stomatologia wieku rozwojowego

Dysfunkcja czaszkowo-żuchwowa

Periodontologiczno implantologiczna chirurgia plastyczna

Współczesne metody leczenia przedprotetycznego i przedimplantologicznego stosowane w chirurgii stomatologicznej zostały wprowadzone po wieloletnich badaniach prowadzonych in vitro i in vivo. Metody te wykorzystują możliwości tzw. inżynierii tkankowej. Dziedzina ta zawiera w sobie elementy laboratoryjnego przetwarzania komórek, syntezy czynników wzrostowych oraz syntezy macierzy biologicznej, które przygotowane poza ustrojem – po wszczepieniu stymulują i niejednokrotnie umożliwiają procesy regeneracji. Naturalne gojenie najczęściej prowadzi do reparacji – powstania tkanki łącznej, lub blizny łącznotkankowej, rzadziej do regeneracji, która odtwarza wszystkie tkanki na podobieństwo procesów embrionalnych. Wprowadzenie do periodontologii metod chirurgicznych wykorzystujących inżynierię tkankową, czyli biomimetykę, pozwala na podjęcie próby stymulowania powtórzenia procesów embriogenetycznych w gojeniu się tkanek.

Triada czynników warunkujących regenerację tkanek, zaproponowana przez Lyncha w 1998 r. zakłada, iż do prawidłowego i wydajnego przebiegu ww. procesu potrzebne są trzy składowe wzajemnie od siebie zależne:

1. Rusztowanie lub nośnik (pojęcia używane wymiennie), którym mogą być:

– kolageny: kolagen naturalny typ I: ścięgna (ACS, Helistat Integra Life Sciences), procesowana skóra właściwa, opona twarda, kolagen przetworzony (uzyskany w wyniku kwaśnej hydrolizy kolagenu naturalnego i ponownej polimeryzacji i sieciowania), w postaci cienkiej błony lub gąbki (Centralny Bank Tkanek, Warszawa); kopolimer kolagenowo-glikozaminoglikanowy; atelokolagen – kolagen w postaci żelu z enzymatycznie „odciętymi” telopeptydami,

– minerał kostny: bio-obojętny hydroksyapatyt; bruszyt (brushite) – krystaliczny minerał ulegający degradacji tkankowej; dalit (dehlitte) – jon fosforowy w syntetyzowanym hydroksyapatycie zamieniono węglanowym – całkowicie obojętny; siarczan wapniowy, fosforan trójwapniowy (TCP), węglany i fosforany (Cerasorb, Curasan, Niemcy),

– syntetyczne resorbowalne: granulki kwasu poliaktowego (Drilac, THM Biomedical); 6% karboksy-metylo-celuloza,

– syntetyczne nieresorbowalne: politetrafluoroetylen (PTFE, Goretex),

– naturalne: zdemineralizowana odwapniona/nieodwapniona kość allogeniczna, lub wołowa/wieprzowa, określana jako macierz kostna (Urist): konserwowana mrożeniem lub liofilizowana (Bio-Oss, Bio-Geistlich, Osteohealth, CBT W-wa); najlepszym materiałem wszczepialnym jest świeża kość autogenna, tzw. „złoty standard” („golden standard”),

– koral naturalny, chitosan.

2. Komórki, wypełniające stworzoną przez nośniki bazę autogeniczne, rzadziej allogeniczne: najczęściej rekrutowane miejscowo lub z krwi i/lub otaczających tkanek lub hodowane in vitro a następnie wszczepiane:

– komórki niezróżnicowane (wg teorii Friedensteina są pluripotencjalne, mogą różnicować się w pożądane komórki w zależności od stymulacji miejscowymi czynnikami wzrostowymi i cytokinami,

– komórki zdeterminowane np. fibroblasty, preosteoblasty, chondroblasty, pericyty,

– komórki zróżnicowane np. fibrocyty, osteocyty.

Komórki w ujęciu inżynierii tkankowej klasyfikuje się na labilne (czasowe) i trwałe (stałe) w zależności od zdolności do podziałów. Komórki czasowe (labilne) podlegają stałym procesom podziałowym, podczas gdy komórki trwałe mogą być stymulowane do wejścia w cykl komórkowy ale nie dzielą się. U dorosłych tkanki złożone z komórek czasowych (np. tkanka łączna, nabłonkowa) i trwałych (np. kość) mogą regenerować, podczas gdy inne komórki trwałe, np. tkanki nerwowej, mięśnia sercowego nie. Wszystkie komórki mają zdolność do produkcji składników macierzy zewnątrzkomórkowej (ECM, extracellular matrix), czyli kolagenowego zrębu tkankowego i czynników polipeptydowych, glikozaminoglikanów, proteoglikanów związanych z tą macierzą na tyle trwale, że mogą być stopniowo uwalniane w przypadku jej fizjologicznej degradacji i metabolizmu. Uwolnione czynniki stymulują komórki czasowe do podziałów i różnicowania w określonym kierunku związanym z regeneracją oraz miejscowymi potrzebami tkankowymi.

3. Składniki zewnątrzkomórkowej macierzy (ECM), molekuły przenoszące sygnał do komórek lub geny kodujące:

– Czynniki wzrostowe np. IGFs, PDGF (mitogeny polipeptydowe),

– Morfogeny np. BMPs, TGFs, amelogen polipeptyd r[A-4] (czynniki różnicujące),

– Adhezyny: np. czynniki wiążące heparynę, fibronektyna (stała sekwencja aminokwasów – FMRRIKA), integryny, laminina (RGD – motyw sekwencji aminokwasów białek adhezyjnych),

– Inne: hormony, witaminy.

ZAŁOŻENIA INŻYNIERII TKANKOWEJ (BIOMIMETYKI)

Główne założenia inżynierii tkankowej przyjmują, że w celu inicjacji sterowanej regeneracji tkanek (guided tissue regeneration, GTR) i/lub sterowanej regeneracji kości (bone tissue regeneration, BTR) wszczepione rusztowanie (nośnik) jest fizycznie lub chemicznie wzbogacone w czynniki wzrostowe, cytokiny, rzadziej w komórki autogenne (tab. 1) (1, 2, 3, 4). Tak przygotowany złożony przeszczep umieszcza się w przygotowanym uprzednio miejscu, zwanym łożem tkankowym. W przypadku zastosowania powyższej metodologii, tkanki jamy ustnej pacjenta muszą być przygotowane w sposób ogólnie przyjęty: sanacja, niechirurgiczne leczenie periodontologiczne u każdego pacjenta z zapaleniem przyzębia, higienizacja, skaling. W przeciwnym razie leczenie przy wykorzystaniu inżynierii tkankowej zazwyczaj kończy się niepowodzeniem, lub oczekiwane efekty odbiegają od przewidywanych. Leczenie chorób przyzębia, prowadzić powinno do odtworzenia łącznotkankowego i nabłonkowego oraz uzupełnienia nowopowstającą kością ubytków tkanki kostnej, powstałych w przebiegu periodontopatii. Dla przejrzystości osobno omówiona zostanie technika zastosowania błon zaporowych i materiałów wszczepialnych augmentujących tkankę kostną.

Tabela 1. Czynniki morfogenetyczne i cytokiny uczestniczące w GTR i GBR, oraz miejsca ich syntezy.

Symbol	Czynnik wzrostu	Miejsce syntezy
PDGF	Płytkopochodny czynnik wzrostu	Płytki, makrofagi, macierz kostna, k. nabłonka, k. śródbłonka, k. mięśniowe gładkie
TGFb	Transformujący czynnik wzrostu	Płytki, makrofagi, osteoblasty, T-limfocyty, chondroblasty
EGF	Nabłonkowy czynnik wzrostu	Płytki, makrofagi, k. nabłonka, eozynofile
IGF-1	Insulinopodobny czynnik wzrostu	Osocze, k. nabłonka, osteoblasty, chondroblasty, chondrocyty, macierz kostna
BFGF	Czynnik wzrostu fibroblastów	Makrofagi, k. śródbłonka, osteoblasty, chondroblasty, chondrocyty, macierz kostna
IGF-II	Insulinopodobny czynnik wzrostu, czynnik wzrostu szkieletu	Osocze, k. śródbłonka, fibroblasty, macierz kostna, osteoblasty

Technika błon zaporowych – „rusztowanie” dla regeneracji tkanek

Błona zaporowa ma dwuwarstwową budowę, jedna powierzchnia od strony nabłonka jest gładka o małej porowatości, od strony tkanki łącznej posiada duże pory umożliwiające przestrzenne zasiedlanie się komórek i ich proliferację – komórki obu przedziałów nie kontaktują się bezpośrednio, możliwa jest wymiana substancji wzrostowych. Znanych jest kilka rodzajów błon zaporowych, które można generalnie podzielić na: resorbowalne, nieresorbowalne wymagające reoperacji, mającej na celu ich usunięcie (5, 6, 7, 8, 9).

Aktualnie na rynkach dostępne są następujące błony zaporowe (w nawiasach podano przykładowe nazwy fabryczne i producentów):

– Błony kolagenowe wołowe* (Bio Mend, Calcitek, USA),

– Błony kolagenowe wieprzowe (Osteohealth, USA),

– Atelokolagen (Tissue Guide, Koken Tokyo Japan),

– Estry kwasu polimlekowego, PLA, (Epi Guide, THM Biomedical Inc., USA),

– Estry kwasów polimlekowego i poliglikolowego PLA//PGA (Resolut XT, WL Gore USA, Guidor, Sunstar Japan, USA, Sweden),

– Politetrafluoroetylen PTFE, Goretex (WL Gore USA),

– Nitroceluloza, acetat celulozy (Milipore INC, USA),

– PerioGlas (USA),

– Atrisorb.

Szczegółowy skład niektórych produktów jest tajemnicą fabryczną producenta, z uwagi na ich stałe modyfikowanie. Resorbowalne błony zaporowe formowane indywidualnie do danego pola operacyjnego, występują w postaci żelu i po wprowadzeniu w miejsce ubytku tkankowego przyzębia ulegają konsolidacji w błonę po 40-50 sekundach (np. Atrisorb), jednak ich „wydajność”, mierzona ilością odtworzonych tkanek jest ograniczona w porównaniu z wydajnością błon zaporowych stałych (obserwacje własne). Bez względu na zastosowaną metodę terapeutyczną i rodzaj wykorzystanej błony zaporowej, najistotniejszym czynnikiem w leczeniu chorób przyzębia, jest sanacja i higienizacja jamy ustnej. Jej brak czyni każde leczenie chorób przyzębia nieskutecznym i może być przyczyną powikłań.

Po założeniu błony zaporowej gładką powierzchnią w kierunku nabłonka, w szczelinie pomiędzy błoną zaporową a tkankami korzenia zęba powstaje i stopniowo organizuje się skrzep. Rola skrzepu jest bardzo istotna: jest on źródłem czynników wzrostowych: głównie płytkopochodnych czynników wzrostu (PDGF), morfogenów, głównie TGFb, ponadto komórek m.in. macierzystych tkanki łącznej, które różnicują się pluripotencjalnie w fibroblasty, osteoblasty i komórki więzadła ozębnowego.

Skrzep jest także źródłem czynników adhezyjnych np. fibronektyny, białek wiążących heparynę i innych posiadających sekwencję aminokwasów RGD (arginina-glicyna-kwas asparginowy). Sterowana regeneracja tkanek jest wyścigiem regenerujących tkanek: nabłonkowej i łącznej przekształcających się w przedziały tkankowe więzadła ozębnowego, cementu oraz blaszki kostnej zębodołu.

W początkowym okresie regeneracji istotnym i największym źródłem czynników wzrostowych, takich jak epidermalny czynnik wzrostu (EGF), fibroblastyczny czynnik wzrostu (FGF), płytkowy czynnik wzrostu (PDGF), transformujący czynnik wzrostu (TGFb) są płytki krwi oraz różnicujące się komórki nowopowstającej tkanki łącznej (10, 11, 12).

Opisanych jest kilka form czynnika wzrostu fibroblastów (FGF): najlepiej poznane są zasadowy FGFa i kwaśny FGFb. FGFa i b obecne w macierzy kości mają zdolność regulacji osteoblastów w procesie syntezy kolagenu lub niekolagenowych białek macierzy tkanki kostnej. FGFb stymuluje komórki śródbłonka i komórki ozębnowe do migracji i proliferacji, poprzez m.in. wpływ na ekspresję białek adhezyjnych takich jak laminy, fibronektyny oraz wzmacnia chemotaksję komórek ozębnowych. Fakt zdolności wiązania się FGFb z powierzchnią zębiny, zwłaszcza po ekspozycji kolagenu wskutek przygotowania chemicznego, zwiększa adhezję i tworzenie się kapilar na powierzchni zębiny z jednej strony, z drugiej pozwala na polimeryzację odsłoniętego kolagenu zębiny wraz z powstającym de novo kolagenem odtwarzającego się więzadła ozębnowego. PDGF stymuluje komórki pochodzenia mezenchymalnego, działa synergistycznie z insulinopodobnym czynnikiem wzrostu (IGF), głównie parakrynnie i autokrynnie w stosunku do fibroblastów, pobudzając otaczające komórki do wydzielania innych czynników wzrostowych. Istnieją 3 opisane formy PDGF – kodowane przez 2 geny. Fibroblasty posiadają odpowiednie receptory alfa i beta dla PDGF. Czynnik ten jest produkowany przez fibroblasty, monocyty, komórki śródbłonka, ponadto jest związany poprzez glikozaminoglikany z macierzą tkanki łącznej i kości i może być uwalniany podczas jej degradacji i przebudowy. Do nadrodziny transformujących czynników wzrostu TGFb należą niektóre białka morfogenetyczne kości (BMPs), których źródłem jest również powierzchnia tkanki kostnej, ulegająca degradacji wskutek aktywacji metaloproteinaz (MMPs) przebudowujących macierz pozakomórkową (11, 12, 14). Poza tym PDGF może regulować dyfuzję czynników odżywczych i czynników wzrostowych, które kontrolują chemotaksję, proliferację, różnicowanie i proces syntezy macierzy pozakomórkowej. PDGF jest istotnym czynnikiem regulującym syntezę i metabolizm macierzy pozakomórkowej. Regeneracja tkanki nabłonkowej trwa kilka dni i hamuje różnicowanie i dojrzewanie komórek tkanki łącznej, stąd konieczność bariery, której rolę spełniają błony zaporowe. Proces sterowanej regeneracji tkanek ozębnej jest długotrwały. Tkanka łączna skrzepu organizuje się w ciągu kilku dni, dojrzewa kilka tygodni, więzadło tworzy się również po kilku tygodniach. Odtwarzanie tkanki kostnej wyrostka zębodołowego trwa 4-5 miesięcy i w początkowym etapie odpowiada kostnieniu na podstawie łącznotkankowej: powstaje pierwotna kość grubowłóknista splotowata, która przebudowuje się we wtórną kość drobnowłóknistą i tworzy się blaszka zbita zębodołu. Błony zaporowe nieresorbowalne np. Goretex wymagają delikatnego usunięcia chirurgicznego po 6 miesiącach. Błony zaporowe resorbowalne ulegają stopniowej degradacji, nie wymagają zatem usunięcia, przez co nie powstaje ryzyko uszkodzenia odtworzonego przyczepu, natomiast ich efektywność jest nieco gorsza z uwagi na szybsze wrastanie nabłonka i jego hamujący wpływ na odtwarzającą się poniżej tkankę ozębnej (6, 7, 8, 9).

Inżynieria tkankowa w leczeniu ubytków tkanek przyzębia

Procedura ta zaproponowana przez Lyncha (1998, 1999) wykorzystuje autogenną, zagęszczoną masę płytek krwi (platellet rich plasma, PRP). Płytki krwi są izolowane i zagęszczane z krwi pacjenta. Zagęszczenie płytek przy wykorzystaniu systemu CAPSS (Compact Advanced Platelet Sequestration System) powoduje wzrost stężenia PDGF i TGFb, integryn i innych cząsteczek adhezyjnych zawieszonych w naturalnym nośniku – włókniku (fibrynie) (13, 15, 16, 17). Zaproponowana procedura pozwala klinicystom wykorzystać założenia inżynierii tkankowej zanim do dyspozycji periodontologów i chirurgów udostępnione zostaną rekombinowane białka morfogenetyczne kości (hrBMPs). W odpowiedniej formie, w przyszłości żel płytkowy może być wzbogacony genetycznie rekombinowanymi ludzkimi czynnikami wzrostowymi zwiększającymi zdolności regeneracyjne metody. Alternatywnie rekombinowane czynniki wzrostowe i adhezyny lub geny kodujące te molekuły sygnałowe mogą być dodane do trójwymiarowej naturalnej lub syntetycznej macierzy zawierającej pluripotencjalne, niezróżnicowane komórki w celu rekonstrukcji tkanek i narządów. PDGF i TGFb są znanymi czynnikami niezbędnymi do regeneracji tkanek. Wrodzony brak prawidłowego receptora alfa dla PDGF jest jedną z opisanych przyczyn zaburzeń w morfogenezie kości czaszki twarzowej i kręgosłupa. Dodanie PDGF i/lub TGFb w leczeniu ubytków tkankowych stymuluje kość, przyzębie i skórę do regeneracji. PDGF i TGFb są obecne w stężeniu 50 mg/ml pełnej krwi. W ostatnich latach wskutek rozwoju metod sortowania krwinek i komórek możliwe stało się uzyskanie znacznego zagęszczenia płytek krwi i wysokiego stężenia ww. czynników w postaci sterylnej masy możliwej do natychmiastowego wykorzystania klinicznego. Ze 150 ml krwi pacjenta uzyskuje się ok. 15 PRP (platellet rich plasma, osocze bogate w płytki). Objętość ta jest wystarczająca do uzyskania regeneracji tkanek na długości ok. 5 cm. Oczywiście wykorzystanie kombinowanego wszczepu PRP i naturalnych lub syntetycznych nośników osteokondukcyjnych (np. odbiałczona kość) pozwala na uzyskanie efektu jaki daje wszczep kości autogennej, a więc pozwala uniknąć równoległego pobrania kości z talerza biodrowego (18, 19). Poza tym zastosowanie nośnika o odpowiedniej gęstości przeciwdziała zapadaniu się pola operacyjnego z zawartym żelem płytkowym, a PDGF wiąże się z powierzchnią minerału kości, co znacznie aktywuje różnicowanie się osteoblastów i osteogenezę. Powstająca kość posiada dobrą jakość i co ważne zawiera ogniska szpiku, będącego stałym źródłem czynników wzrostowych i wielu komórek. Zaproponowana metoda wykorzystująca żel PRP z autogenną kością splotowatą ze szpikiem lub z minerałem kostnym wykazuje korzystniejsze efekty lecznicze w porównaniu ze stosowaną metodą wszczepów allogenicznej zdewitalizowanej macierzy kości:

1. Miejscowe stężenie czynników sygnałowych aktywujących komórki biorcy (pacjenta) w zaproponowanej metodzie z wykorzystaniem PRP i minerału jest wysokie. Obecne w płytkach czynniki PDGF i TGFb znacznie przyspieszają proces gojenia otaczających tkanek.

2. Zastosowanie kości autogennej lub minerału kości wołowej stabilizuje skrzep, jest nośnikiem dla żelu PRP i posiada zdolność łączenia się z PDGF, który jest stopniowo uwalniany w wyniku resorpcji minerału.

3. Wykorzystanie kości autogennej i szpiku powoduje wzrost populacji komórek „odpowiadających” na PDGF i TGFb uwalniane z płytek.

4. Wzrost komórek osteoprogenitorowych jest szczególnie istotny w leczeniu dużych ubytków tkanki kostnej, kiedy komórki te mają możliwość znalezienia się w środku ubytku kości.

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE KOŚCI I JEJ WSZCZEPIALNYCH SUBSTYTUTÓW

Właściwości mechaniczne materiałów wszczepialnych w leczeniu chorób przyzębia pełnią istotną rolę w procesie regeneracji. Charakteryzują się odpowiednim napięciem nadającym właściwy kształt tkankom po zabiegu, nie ulegając zapadnięciu, sprężystość tych materiałów umożliwia dostosowanie się do odpowiednich sił działających na kość szczęk w procesie żucia i innych istotnych czynnościach.

Kości „pracujące” mają znaczne zdolności do regeneracji i gojenia, natomiast kości „niepracujące” nie goją się, powstają w nich najczęściej blizny łącznotkankowe. Stwierdzono, iż mechaniczne, lecz fizjologiczne napięcia w kości, związane z ich funkcją są silnym stymulatorem przebudowy kości, zjawiska, które występują przez całe życie człowieka, które pozwala na gojenie się złamań kostnych (tab. 2) (4). Zjawisko to dotyczy również resorpcji i przebudowy materiałów wszczepianych w celu leczenia chorób przyzębia. Zastosowanie materiałów inertnych, nie ulegających resorpcji, o wysokiej odporności na ściskanie, powoduje powstanie obszarów osteopenii wokół wszczepu, a więc zwiększa ryzyko patologicznych złamań, skłania do reoperacji w celu ich usunięcia (20). Użycie tych materiałów w przyszłości w rekonstrukcji kości, jej augmentacji w miejscach, w których planowane jest leczenie implantologiczne, wydaje się nieprawidłowe i powinno być ograniczone. Materiałem takim jest hydroksyapatyt (HA), w którym pokładano ogromne nadzieje, a którego zastosowanie stopniowo jest wypierane przez materiały resorbowalne (21, 22, 23, 24). HA posiada cechy, które go wyróżniają: jest dostępny, tani, sterylizowany termicznie lub autoklawowany, nie zmienia struktury, jest materiałem osteokondukcyjnym. Nadal prowadzi się badania nad uzyskaniem HA resorbowalnego, o korzystnych właściwościach mechanicznych i biologicznych.

Tabela 2. Własności mechaniczne kości i jej wszczepialnych substytutów.

Materiał wszczepialny	Rodzaj kości	Siła kompresyjna (MPa)	Moduł elastyczności (GPa)
Kość naturalna	Korowa (zbita)	140	14
	Gąbczasta	5-60	1,4
Kość procesowana (nieorganiczna)	Korowa (zbita)	35	11
Syntetyczny hydroksyapatyt		200-900	34-100

Białka morfogenetyczne kości

Obecność białek morfogenetycznych kości (BMPs) postulowano już na początku tego stulecia, Neuhoff (1917), Huggins (1930) opisali fenomen heterotopowej indukcji osteogenezy. W 1938 roku Levander stwierdził: regeneracja kości odbywa się, jako rezultat substancji tworzących kość aktywowanych przez niespecyficzną tkankę łączną. Urist w 1965 roku zaproponował i udokumentował koncepcję autoindukcyjności kości, po czym w 1971 roku zaproponował termin osteoindukcja, jako fundamentalny proces aktywowany przez białka morfogenetyczne kości. W 17 lat później Wozney i wsp. sklonowali geny dla białek morfogenetycznych kości. Wyniki wieloletnich badań, mających wyjaśnić rolę BMPs, pozwoliły na stwierdzenie, iż BMPs są morfogenami niezbędnymi w procesie embriogenezy oraz pełnią krytyczną rolę w procesach regeneracji tkanek w okresie postembrionalnym.

Białko BMP1 nie ma cech osteogennych, jest proteazą regulującą biosyntezę i dojrzewanie kolagenu, natomiast BMP2 BMP9 należą do grupy czynników transformujących wzrost TGFb (4). BMP2 i BMP4 są osteoindukcyjne, BMP4 jest nazwane osteogeniną, BMP7 białko osteogenne 1, BMP8 – białko osteogenne 2. BMP12 i BMP13 są identyczne jak sklonowane u myszy czynniki różnicowania GDF7 i GDF6. Odkrytych i sklonowanych jest ok. 40 białek należących do nadrodziny TGFb (3, 4).

BMPs wpływają bezpośrednio na progresję komórek i ich organizację w tkanki i narządy w okresie embrionalnym np. BMPs warunkują powstawanie i rozwój kończyn, wielkość i liczbę kości, organizację i wygląd głowy, modulując postembrionalne zależności chondro-osteogenne. Urist pierwszy w latach pięćdziesiątych określił rolę BMPs jako „molekularyzację systemu szkieletowego”. Szczegółowy opis działania BMPs przekracza ramy tego opracowania.

PODSUMOWANIE

W ostatnich 20 latach większość prac klinicznych w obrębie jamy ustnej była skoncentrowana na trzech dominujących celach:

1. regeneracja przyzębia, a w szczególności przyczepu łącznotkankowego i cementu,

2. implantologia śródkostna,

3. regeneracja tkanki kostnej.

Procedury, stosowane materiały wszczepialne, wykorzystywane czynniki wzrostowe są takie same w tych trzech działach stomatologii. Metody terapeutyczne stosowane w periodontologii są metodami chirurgicznymi, polegają na wykorzystaniu materiałów wszczepialnych stymulujących regenerację kości oraz tkanek przyzębia (14, 18, 25, 26). Duże nadzieje pokładane są w wyciągach tkankowych szkliwa wieprzowego, z uwagi na ich zdolność stymulowania cementu (np. Emdogain), jednak wyniki klinicznego zastosowania ww. białek nie są jednoznaczne. Prowadzone są próby opłaszczania materiałów wszczepialnych integrynami, co ma na celu zwiększenie adhezji wyspecjalizowanych komórek do powierzchni wszczepu. Badania te wymagają kontynuacji i dużych nakładów środków oraz współpracy laboratorium-bank tkanek-klinika.

* W świetle najnowszych doniesień dotyczących ognisk BSE u bydła i przypadków u ludzi, firmy produkujące wszczepialne materiały pochodzenia wołowego podjęły czynności związane z wyeliminowaniem części tych produktów i/lub zastąpieniem ich przez ksenogenne materiały pochodzenia wieprzowego. Nie stwierdzono dotychczas przypadku zakażenia prionami u pacjentów, u których wszczepiono materiał wołowy. Stwierdzono natomiast, iż patogenne mogą być tkanki mózgowe, opony mózgowe, nieznacznie patogenne: węzły chłonne. Nie stwierdzono obecności cząsteczek w tkance kostnej. Prawdopodobieństwo zakażenia wołowym materiałem wszczepialnym jest sześciokrotnie mniejsze niż przeniesienie zakażenia instrumentem w neurochirurgii i okulistyce. Umieralność z powodu zakażenia prionami wynosi jeden na milion (Ostrowski K. Zakażenia przenoszone przez przeszczepy. PAN W-wa, 2000). Zagadnienia dotyczące zagrożeń chorobami wirusowymi, pasożytniczymi, oportunistycznymi zakażeniami bakteryjnymi, wreszcie prionami wykraczają poza ramy tego rozdziału. Zostaną one ujęte w innej publikacji.

Polecane książki z księgarni medycznej BORGIS:

Stomatologia wieku rozwojowego

Podręcznik dla asystentek i higienistek stomatologicznych

Ilustrowane kompendium endodoncji

Piśmiennictwo

1. Langer R., Vacanti J.P.: Tissue engineering. Science 1993, 260:920-26. 2. Langer R. et al.: Tissue engineering. Biomedical applications. Tissue Eng. 1995, 1:151-161. 3. Lee M.B.: Bone morphogenetic proteins: Background and implications for oral reconstruction. J. Clin. Periodontol. 1997, 24:355-365. 4. Lynch S.E. et al.: Tissue engineering. Applications in Maxillofacial Surgery and Periodontics. Quintesence 1998, NY. 5. Alliot B. et al.: Regeneration procedures in immediate transmucosal implants: an animal study. Int. J. Oral. Maxillofac Implants 1999, 14(6):841-8. 6. Buser D. et al.: Lateral ridge augmentation using autografts and barrier membranes: A clinical study with 40 partially edentulous patients. J. Oral Maxillofac. Surg. 1996, 54:420-432. 7. Kay S.A. et al.: Guided bone regeneration: Integration of a resorbable membrane and a bone graft material. Pract. Periodont Aesthet. Dent. 1997, 9:185-194. 8. Schliphake H. et al.: Alveolarridge repair using resorbable membranes and autogenous bone particles with simultaeneous placement of implants: an experimental pilot study in dogs. Int. J. Oral Maxillofac Implants 2000, 15(3):364-73. 9. Zitzmann N.U. et al.: Resorbable versus nonresorbable membranes in combination with Bio-Oss for guided bone regeneration. Int. J. Oral Maxillofac Implants 1997, 12:844-852. 10. American Academy of Periodontology Position Paper. The potential role of growth and differentiation factors in periodontal regeneration. Editoria. J. Periodontol 1996, 67:543-553. 11. Lynch S.E.: The role of growth factors in periodontal repair and regeneration. [W:] Polson A (ed.) Periodontal Regeneration: Current Status and Directions. Chicago: Quintessense 1994, 179-198. 12. Wozney J.M.: The potential role of bone morphogenetic proteins in periodontal reconstruction. J. Periodontol. 1995, 66:506-510. 13. Lynch S.E. et al.: The effects of short-term application of a combination of platelate-derived and insulin-like growth factors on periodontal wound healing. J. Periodontol. 1991, 62:458-467. 14. New bone? (bone grafts using bone morphogenetic proteins) (editorial). Lancet 1992, 339:463-465. 15. Kassolis J.D. et al.: Alveolar ridge and sinus augmentation utilizing platelet-rich plasma in combination with freeze-dried bone allograft: case series. J. Periodontol. 2000, 71(10):1654-61. 16. Landsberg R. et al.: Quantification of growth factor levels using a simplified method of platelet-rich plasma gel preparation. Tissue engineering 2000, 58(3):297-300. 17. Marx R.E. et al.: Platelet-rich plasma: Growth factor enhancement for bone grafts. Oral. Surg. Oral. Med. Oral. Pathol. 1998, 85:638-646. 18. Tatum O.J.: Osseous grafts in intra-oral sites. J. Oral. Implantol. 1996, 22:51-52. 19. Cho M.I. et al.: Platelet-derived growth factor-modulated guided tissue regenerative therapy. J. Periodontol. 1995, 66:522-530. 20. Baron M. et al.: Experimentally induced peri-implantitis: a review of different treatment methods described in the lityerature. Int. J. Oral. Maxillofac. Implants 2000, 15(4):533-44. 21. Block M.S., Kent J.N.: Healing of mandibular ridge augmentation using hydroxyapatite with and without autogenous bone in dogs. J. Oral. Maxillofac. Surg. 1985, 43:3-7. 22. Frame J.W.: Hydroxyapatite as a biomaterial for alveolar ridge augmentation. J. Oral Maxillofac Surg. 1987, 16:642-655. 23. Frame J.W. et al.: Ridge augmentation using solid and porous hydroxylapatite perticles with and without autogenous bone or plaster. J. Oral. Maxillofac Surg. 1987, 45:771-777. 24. Klinge B. et al.: Osseous response to implanted natural bone mineral and synthetic hydroxylapatite ceramic in the repair of experimental skull defects. J. Oral Maxillofac Surg. 1992, 50:241-249. 25. Fucini S.E. et al.: Small versus large particles of demineralized freeze-dried bone allografts in human intrabony periodontal defects. J. Periodontol. 1993, 64:844-847. 26. Schwartz Z. et al.: Ability of commercial demineralized freeze-dried bone allograft to induce new bone formation. J. Periodontol. 1996, 67:918-926.
Pełny wykaz literatury, ograniczonej z uwagi na objętość artykułu, dostępny jest u pierwszego autora.

Nowa Stomatologia 1/2002
Strona internetowa czasopisma Nowa Stomatologia

Powrót na górę strony

Pozostałe artykuły z numeru 1/2002:

- reklama -

Strona główna | Reklama | Kontakt