resumen
Los implantes dentales a menudo están hechos de aleaciones de titanio. La terapia de implantes actualmente promete un buen resultado a largo plazo sin afectar la salud; sin embargo, su éxito depende de muchos factores. En este artículo, los autores se centran en los factores de riesgo más comunes asociados a los implantes quirúrgicos metálicos. La hipersensibilidad inducida por el titanio puede provocar síntomas de rechazo del implante., La corrosión y la formación de biopelículas son situaciones adicionales en las que estos síntomas pueden ocurrir. Para fines médicos, es importante definir y discutir las características de los metales utilizados en los dispositivos implantables y garantizar su biocompatibilidad. Para evitar reacciones de hipersensibilidad a los implantes dentales metálicos, se deben establecer principios de precaución para la prevención primaria.
1. Introducción
la odontología es una rama de la medicina en continua evolución que se ve significativamente afectada por los avances tecnológicos., El objetivo de la implantología moderna es restaurar la función fisiológica, la comodidad, la estética, el habla y la salud de las personas que tienen dientes perdidos. La pérdida de dientes es causada principalmente por caries, por un tratamiento de conducto radicular fallido, por pérdida inflamatoria del tejido periodontal o por fractura . En el pasado, la pérdida de un solo diente se trataba generalmente con una dentadura parcial fija de tres unidades, llenando el espacio con un póntico que estaba apoyado en ambos lados por los dientes del Pilar., Este tratamiento, también conocido como puente fijo, no es necesariamente la solución óptima, ya que requiere la preparación de la corona de los dientes del Pilar. Como resultado, estos dientes son más susceptibles a la caries y la enfermedad de las encías, lo que puede conducir a una mayor pérdida de dientes o falla de la dentadura .
los espacios antiestéticos entre los dientes se pueden llenar con implantes dentales sin causar daño adicional a otros dientes . Además, los implantes endóseos pueden prevenir la pérdida de hueso alveolar. Los procesos alveolares, dentro de la mandíbula y el maxilar, rodean y sostienen los dientes para asegurar su función., En contraste, masticar, morder y hablar conducen a micromovimientos de la raíz del diente dentro de su cavidad (periodonto), causando indirectamente la reconstrucción y remodelación del hueso alveolar. Cuando se pierde un diente, la falta de estimulación ósea conduce a una disminución del volumen alveolar. A medida que se pierden más dientes, más áreas de hueso no se pueden mantener . Un implante endóseo puede prevenir una mayor pérdida ósea, pero debe integrarse en el hueso alveolar tan pronto como sea posible después de la extracción para provocar la estimulación ósea .,
las ventajas mencionadas anteriormente de las prótesis endóseas han atraído a muchos dentistas, lo que resulta en un mayor uso del tratamiento con implantes. A medida que aumenta el número de implantes, es necesario centrarse continuamente en la Biocompatibilidad de los materiales del implante. En este artículo, los autores revisarán los factores de riesgo más comunes asociados con los implantes quirúrgicos metálicos (es decir, corrosión, desarrollo de biopelículas y reacciones de hipersensibilidad) y luego se centrarán en los efectos secundarios que pueden surgir en pacientes expuestos crónicamente a materiales metálicos.
2., Propiedades mecánicas y químicas del titanio
El titanio se considera un excelente biomaterial y la mejor opción para la fabricación de implantes permanentes no biodegradables. El titanio se caracteriza por propiedades mecánicas convenientes, como su alta relación resistencia-peso, maleabilidad y baja densidad. El titanio generalmente no se corroe porque rápidamente se vuelve pasivo. La pasivación implica la creación de una capa externa de material de blindaje que protege la mayor parte del metal del medio ambiente., El titanio se oxida inmediatamente después de la exposición al aire, formando una capa delgada de dióxido de titanio (TiO2), que se reforma rápidamente si se daña, siempre que haya suficiente oxígeno en el entorno (efecto de auto-curación) .
El titanio no es tóxico y rara vez es rechazado por el cuerpo. Tiene la capacidad inherente de osteointegrar, lo que permite su utilización como un material de implante dental que puede permanecer en su lugar durante varios años. Sin embargo, los hallazgos en la literatura sugieren que el titanio puede inducir reacciones de hipersensibilidad clínicamente relevantes, así como otras disfunciones inmunitarias .
3., Corrosión
la corrosión se define como la pérdida espontánea y progresiva de material y es causada por el entorno circundante . El titanio puro es resistente a la corrosión en entornos controlados y en ausencia de carga . Sin embargo, en condiciones orales y en combinación con cargas cíclicas, el titanio puede corroerse, afectando así la estabilidad mecánica del implante . Además, los residuos metálicos producidos después de la implantación pueden inducir una mayor respuesta inflamatoria o contribuir a una reacción de hipersensibilidad ., Hay muchos tipos de corrosión asociados con los implantes metálicos, tales como galvánica, fretting, picaduras, y la corrosión de grieta .
la corrosión galvánica a menudo ocurre cuando dos dispositivos metálicos diferentes están conectados por una ruta acuosa (por ejemplo, saliva), y puede afectar en gran medida la estabilidad mecánica y el resultado final de los implantes dentales . La unidad básica de Electroquímica es la célula electroquímica, que se compone de un ánodo (tornillo de titanio), un cátodo (relleno metálico) y un electrolito (saliva). Los electrodos conectados en un circuito igualan su diferencia de potencial., En consecuencia, los electrones son generados y consumidos. La corriente producida por el flujo de iones se utiliza para medir la velocidad de corrosión de un metal y está directamente relacionada con el material perdido. Los productos producidos por la corrosión pueden tener efectos citotóxicos o incluso neoplásicos en el tejido que rodea el implante .
la corrosión por fricción surge debido a la interrupción de la capa protectora en los tornillos de titanio. La corrosión por picaduras resulta de la ruptura espontánea de la película pasivante en un área plana o sobreexpuesta. La corrosión de grieta se asocia con superficies irregulares .,
la corrosión de los implantes metálicos puede poner en peligro la estabilidad mecánica del dispositivo, así como la integridad del tejido circundante . Además, se ha demostrado que las trazas metálicas procedentes de los implantes perturban la homeostasis (por ejemplo, la síntesis de ADN, la mineralización y la expresión de ARNm de la fosfatasa alcalina). Se han encontrado dentro del hígado, los pulmones, los ganglios linfáticos y el torrente sanguíneo. Las implicaciones eléctricas de la corrosión en el tejido circundante siguen sin estar claras ., Sin embargo, se ha demostrado que las corrientes eléctricas generadas durante eventos corrosivos son amplificadas por cargas cíclicas (es decir, masticar; morder) . Se sugiere que los tejidos circundantes están expuestos crónicamente a señales eléctricas anormales .
4. Biofilm
Las Biofilms son una comunidad compleja de microorganismos adheridos a las superficies . Las biopelículas pueden formarse tanto en superficies vivas como no vivas y pueden prevalecer en entornos naturales (sistema de raíces de plantas), industriales (sistema de calentamiento de agua) y hospitalarios (catéteres; implantes) ., Es ampliamente reconocido que la mayoría de las bacterias coexisten en asociación con las superficies. En otras palabras, no suelen vivir flotando libremente, sino que tienden a pegarse entre sí y adherirse a una superficie específica . Producen un limo (sustancias poliméricas extracelulares, EPS) que consiste en ácidos nucleicos, proteínas y polisacáridos . El EPS facilita la adhesión y sirve como nutriente para dividir los microbios. También proporciona comunicación entre microorganismos a través de señales bioquímicas, así como los medios para el intercambio de material genético ., Las biopelículas pueden formarse a partir de una sola especie o de especies mixtas . Las bacterias siempre interactúan y cooperan de muchas maneras. Las células microbianas que crecen en un biofilm difieren de las bacterias planctónicas basales. Su desarrollo estructural y genético aumenta la resistencia a los desinfectantes . En algunos casos, también son resistentes a los antibióticos . Además, la etapa final de la formación del biofilm es la dispersión. La estructura permanece sin cambios, pero las colonias microbianas se separan de la biopelícula original, fluyendo y colonizando otras superficies ., Por lo tanto, las biopelículas pueden causar problemas de salud graves y complicaciones graves .
un ejemplo de biofilm oral es la placa dental, que consiste en especies bacterianas y micóticas. Está anclado a los dientes dentro de los polímeros de saliva y debe eliminarse mediante una limpieza dental regular. Cuando la higiene oral falla, tanto los dientes (o implante dental) y el tejido circundante (encía, periodonto y hueso alveolar) se someten a altas concentraciones de productos microbianos, que pueden causar caries, gingivitis, periodontitis o peri-implantitis., Las condiciones mencionadas anteriormente no están necesariamente asociadas con la misma especie microbiana; sin embargo, todos los patógenos orales potenciales pueden formar una población adherente y crecer dentro de la placa dental para desencadenar posteriormente enfermedades de los tejidos orales .
uno de los mayores logros en la medicina moderna ha sido el progreso en la curación de enfermedades infecciosas. En la actualidad, la mayoría de las infecciones agudas se pueden tratar eficazmente con antibióticos. Sin embargo, las biopelículas son una excepción a esta regla. Incluso después de una terapia antibiótica exitosa, los síntomas pueden reaparecer muy rápidamente .,
Los implantes sirven como superficies potenciales para la formación de biopelículas. La extirpación quirúrgica de los dispositivos implantados es la mejor cura para las infecciones relacionadas con biopelículas, pero generalmente no se considera una solución óptima . Para evitar la formación de biopelículas, es importante seguir cuidadosamente todas las reglas de la cirugía aséptica . Otro método para disminuir el riesgo de adhesión bacteriana es desarrollar nuevos materiales o mejorar la superficie de los dispositivos médicos implantados para que no atraigan patógenos potenciales de biopelículas ., Los recubrimientos multifuncionales en una superficie de zirconia, una superficie de titanio nanoestructurada y la liberación controlada de antibióticos pueden desempeñar un papel importante en el logro de este objetivo .
5. Hipersensibilidad al Metal
una alergia se define como una reacción de hipersensibilidad. Es un trastorno del sistema inmunológico, una reacción exagerada a algo que generalmente es inofensivo, pero que desencadena una reacción en cualquier persona sensible a la sustancia en cuestión .
los alérgenos metálicos potenciales son muy comunes en la vida diaria., La literatura sugiere que el titanio puede inducir hipersensibilidad clínicamente relevante en ciertos pacientes expuestos crónicamente a este metal reactivo. Hay algunas fuentes obvias como relojes, joyas y monedas; sin embargo, los productos cosméticos pueden contener ingredientes sensibilizantes. La mayoría de los pacientes con alergia al titanio no son conscientes de su exposición. Por ejemplo, los protectores solares que contienen TiO2 se aplican en áreas amplias de la piel para evitar el envejecimiento prematuro y el cáncer de piel .
si se ingiere el alérgeno, es probable que uno sufra de síntomas digestivos., Las partículas inhalables afectan los ojos, la nariz y los pulmones . La hipersensibilidad al Metal puede manifestarse como una gama de reacciones adversas, incluyendo inflamación crónica y dolor. Los síntomas comunes de hipersensibilidad a los metales incluyen fatiga crónica, depresión o fibromialgia (dolor sin causa conocida). La presentación más común de un paciente con alergia al metal es una reacción liquenoide caracterizada por lesiones liquenoides orales. Estos síntomas generalmente ocurren en pacientes con implantes metálicos que están expuestos crónicamente a alérgenos metálicos., Sin embargo, los implantes metálicos pueden ser rechazados sin ninguna evidencia de una reacción de hipersensibilidad previa .
La Hipersensibilidad es una secuencia de reacciones indeseables del sistema inmunitario. Su tipo y su desarrollo pueden diferir. Generalmente se clasifican en cuatro grupos (I-IV). La hipersensibilidad al Metal es generalmente una hipersensibilidad de tipo IV, conocida como una reacción de hipersensibilidad retardada, porque la reacción tarda de 48 a 72 horas en desarrollarse . El primer contacto con un antígeno metálico provoca el consumo de antígeno (por las células dendríticas de Langerhans) y la presentación de antígeno a los linfocitos., – los linfocitos tienen su origen en el timo y están dirigidos a producir citocinas que regulan las vías de respuesta inmune. Si el paciente se expone de nuevo al antígeno metálico, los linfocitos activan los macrófagos . Por lo tanto, la inflamación se induce para contrarrestar la amenaza percibida. La respuesta inmune puede conducir a daño tisular y eventualmente a pérdida aséptica del implante .
la exposición a metales de implantes endóseos dentales, empastes de amalgama o prótesis articulares puede conducir a graves problemas de salud ., La sospecha razonable de una hipersensibilidad al metal puede permitir la prueba en pacientes sensibles, utilizando el ensayo de inmunoestimulación de linfocitos de memoria, conocido como el test MELISA®. Este es un análisis de sangre para detectar hipersensibilidad al metal. – los linfocitos de las muestras de sangre se aíslan y se analizan contra metales seleccionados, en función de la exposición del paciente. El índice de estimulación se utiliza para medir la reactividad de un paciente a diferentes metales., MELISA ® es especialmente útil en pacientes con síntomas de alergia a los metales (fatiga crónica, dolor articular Crónico, dermatitis de contacto y reacciones liquenoides orales) pero que han tenido pruebas de parche negativas .
los problemas crónicos pueden no ocurrir hasta que el implante se haya colocado. Es muy común encontrar trazas de otros metales (aluminio o níquel) en el titanio comercialmente puro, ya que estas sustancias contribuyen a una mejor procesabilidad y evitan la corrosión ., Los empastes dentales, puentes e implantes pueden ser sensibilizadores potenciales, al igual que los protectores solares, porque contienen metales (níquel, aluminio y titanio) . Es importante determinar con precisión a qué metales está expuesto actualmente el paciente. Sobre la base de los tratamientos dentales y médicos, así como de la historia ambiental, se debe establecer una lista de todos los alérgenos potenciales. Para determinar el metal problemático, puede ser muy útil eliminar otros agentes dañinos (como empastes de amalgama y puentes metálicos) para disminuir el número potencial de reacciones específicas del metal ., Se sugiere una evaluación de la alergia al titanio en aquellos pacientes indicados con implantes de titanio que tienen antecedentes de alergia a otros metales .
se ha demostrado que las personas con antecedentes de alergia a los metales tienen un mayor riesgo de desarrollar una reacción de hipersensibilidad a un implante metálico . Para las personas sensibles, no hay límite Seguro o nivel aceptable de una sustancia metálica dada ., Aunque la alergia al titanio tiene una tasa de prevalencia baja, para pacientes con antecedentes de alergias, puede ser aconsejable realizar una evaluación de alergia al metal y pruebas de alergia antes de colocar implantes permanentes, con el fin de evitar un fallo del implante debido a una reacción alérgica al titanio . El test MELISA® es capaz de definir qué metales son tolerados en el paciente sensible y cuáles inducen una respuesta inmune indeseable .
5.1., Manejo de las reacciones de hipersensibilidad al Metal
La incidencia de sensibilidad al titanio está aumentando y su uso en odontología también está aumentando día a día . El criterio estándar para el manejo de la hipersensibilidad tipo IV es evitar el alérgeno responsable .
Por lo tanto, la investigación se ha centrado ahora en el diseño de sustitutos alternativos al titanio . Se puede considerar el circonio . Oliva y colegas reportaron un paciente con amelogénesis imperfecta, que requirió implantes dentales de boca completa; la sensibilidad al titanio fue diagnosticada en base a niveles elevados de MELISA., Se utilizaron implantes y restauraciones de óxido de circonio sin complicaciones a los 3 años de seguimiento . Uno de los otros materiales novedosos es la Polieteretercetona, que es un termoplástico lineal poliaromático parcialmente cristalino con excelentes propiedades mecánicas. Los estudios sugieren que la Polieteretercetona de grado implantable tiene una capacidad de formación ósea comparable al titanio en bruto .,
se ha notificado un manejo médico exitoso con sulfato de atropina oral en un paciente con marcapasos de titanio, así como con corticosteroides orales en un paciente con bioprótesis de titanio para una fractura espinal .
si un paciente con un implante de titanio desarrolla síntomas clínicos graves fuertemente sugestivos de hipersensibilidad al titanio, se puede considerar la extracción del implante ., Sin embargo, muchos implantes dentales (y otros implantes de titanio) están destinados a funcionar durante la vida restante del paciente, y la eliminación del dispositivo puede resultar en una morbilidad significativa, pérdida de la función esencial o incluso mortalidad. En estos escenarios clínicos, los riesgos y beneficios deben sopesarse cuidadosamente .
6. Conclusiones
las ventajas de las prótesis endóseas han atraído a muchos dentistas, lo que resulta en un mayor uso del tratamiento con implantes., El aumento de la esperanza de vida de la población exige el diseño de biomateriales implantables que demuestren efectos nocivos mínimos en los tejidos del huésped. Aunque los materiales tradicionales, como el titanio o sus aleaciones, se han utilizado ampliamente y promueven la osteointegración, existen algunas preocupaciones como la liberación de iones metálicos, las respuestas alérgicas y la formación de biopelículas. El tratamiento definitivo para la reacción de hipersensibilidad al titanio confirmada Es la eliminación del dispositivo; sin embargo, el manejo médico es posible en algunos casos., Es necesario comprender mejor los factores de riesgo asociados con los implantes quirúrgicos metálicos en pacientes sometidos a tratamiento con implantes dentales, así como a cirugía de reemplazo articular.
conflictos de interés
los autores declaran que no existen conflictos de interés con respecto a la publicación de este artículo.
agradecimientos
esta publicación fue apoyada por PROGRES Q29 / LF1 (Universidad Carolina, Praga, República Checa) y por los proyectos no. NV19-08-00070 y 17-30753a (Ministerio de salud, República Checa).