rezumat
implanturile dentare sunt adesea fabricate din aliaje de titan. Terapia cu Implant promite în prezent un rezultat bun pe termen lung, fără a afecta sănătatea; cu toate acestea, succesul său depinde de mulți factori. În acest articol, autorii se concentrează pe cei mai comuni factori de risc asociați cu implanturile chirurgicale metalice. Hipersensibilitatea indusă de titan poate duce la simptome de respingere a implantului., Coroziunea și formarea biofilmului sunt situații suplimentare în care pot apărea aceste simptome. În scopuri medicale, este important să se definească și să se discute caracteristicile metalelor utilizate în dispozitivele implantabile și să se asigure biocompatibilitatea acestora. Pentru a evita reacțiile de hipersensibilitate la implanturile dentare metalice, trebuie stabilite principii de precauție pentru prevenția primară.
1. Introducere
stomatologia este o ramură în continuă evoluție a medicinei care este afectată în mod semnificativ de evoluțiile tehnologice., Scopul stomatologiei moderne a implantului este de a restabili funcția fiziologică, confortul, estetica, vorbirea și sănătatea persoanelor care au dinți lipsă. Pierderea dinților este cauzată în cea mai mare parte de degradare, de tratamentul eșuat al canalului radicular, de pierderea inflamatorie a țesutului parodontal sau de fractură . În trecut, pierderea unui singur dinte era de obicei tratată cu o proteză parțială fixă cu trei unități, umplând golul cu un pontic care era sprijinit pe ambele părți de dinții de rezemare., Acest tratament, cunoscut și sub denumirea de punte fixă, nu este neapărat soluția optimă, deoarece necesită pregătirea coroanei dinților de rezemare. Ca urmare, acești dinți sunt mai susceptibili la degradare și boli ale gingiilor, ceea ce poate duce la pierderea ulterioară a dinților sau la eșecul protezei .golurile inestetice dintre dinți pot fi umplute cu implanturi dentare fără a provoca daune suplimentare altor dinți . Mai mult, implanturile endosoase pot preveni pierderea osului alveolar. Procesele alveolare, în interiorul mandibulei și maxilarului, înconjoară și susțin dinții pentru a le asigura funcția., În schimb, mestecarea, mușcarea și vorbirea conduc la micromișcări ale radixului dintelui în soclul său (parodonțiu), provocând indirect reconstruirea și remodelarea osului alveolar. Când un dinte este pierdut, lipsa stimulării osoase duce la scăderea volumului alveolar. Pe măsură ce se pierd mai mulți dinți, mai multe zone de os nu pot fi menținute . Un implant endosos poate preveni alte pierderi osoase, dar trebuie integrat în osul alveolar cât mai curând posibil după extracție, pentru a determina stimularea osoasă .,avantajele menționate mai sus ale protezelor endosoase au atras mulți stomatologi, ducând la utilizarea sporită a tratamentului cu implant. Pe măsură ce numărul implanturilor crește, este necesar să se concentreze continuu asupra biocompatibilității materialelor implantului. În acest articol, autorii vor examina cei mai comuni factori de risc asociați cu implanturile chirurgicale metalice (de exemplu, coroziunea, dezvoltarea biofilmului și reacțiile de hipersensibilitate) și apoi se vor concentra asupra efectelor secundare care pot apărea la pacienții expuși cronic la materiale metalice.
2., Proprietățile mecanice și chimice ale titanului
titanul este considerat a fi biomaterial excelent și cea mai bună alegere pentru fabricarea implanturilor permanente nebiodegradabile. Titanul se caracterizează prin proprietăți mecanice convenabile, cum ar fi raportul ridicat rezistență-greutate, maleabilitate și densitate scăzută. Titanul nu corodează de obicei, deoarece devine rapid pasiv. Pasivarea implică crearea unui strat exterior de material de protecție care protejează cea mai mare parte a metalului de mediul înconjurător., Titanul se oxidează imediat după expunerea la aer, formând un strat subțire de dioxid de titan (TiO2), care se reformează rapid dacă este deteriorat, cu condiția să existe suficient oxigen în împrejurimi (efect de auto-vindecare) .titanul este netoxic și rareori respins de organism. Are capacitatea inerentă de a se osteointegra, permițând utilizarea sa ca material implant dentar care poate rămâne în loc de mai mulți ani. Cu toate acestea, constatările din literatura de specialitate sugerează că titanul poate induce reacții de hipersensibilitate relevante clinic, precum și alte disfuncții imune .
3., Coroziunea
coroziunea este definită ca pierderea spontană și progresivă a materialului și este cauzată de mediul înconjurător . Titanul pur este rezistent la coroziune în medii controlate și în absența sarcinii . Cu toate acestea, în condiții orale și în combinație cu sarcini ciclice, titanul poate coroda, afectând astfel stabilitatea mecanică a implantului . În plus, resturile metalice produse după implantare pot induce un răspuns inflamator îmbunătățit sau pot contribui la o reacție de hipersensibilitate ., Există multe tipuri de coroziune asociate cu implanturile metalice, cum ar fi coroziunea galvanică, fretting, pitting și crevice .coroziunea galvanică apare adesea atunci când două dispozitive metalice diferite sunt conectate printr-o cale apoasă (de exemplu, saliva) și poate afecta foarte mult stabilitatea mecanică și rezultatul final al implanturilor dentare . Unitatea de bază a electrochimiei este celula electrochimică, care este compusă dintr-un anod (șurub de titan), un catod (umplutură metalică) și un electrolit (salivă). Electrozii conectați într-un circuit își egalizează diferența de potențial., În consecință, electronii sunt atât generați, cât și consumați. Curentul produs de fluxul de ioni este utilizat pentru a măsura viteza de coroziune a unui metal și este direct legat de materialul pierdut. Produsele obținute prin coroziune pot avea efecte citotoxice sau chiar neoplazice asupra țesutului din jurul implantului .coroziunea prin frecare apare din cauza întreruperii stratului protector pe șuruburile de titan. Corodarea corodării rezultă din defalcarea spontană a filmului pasivant pe o zonă plană sau supraexpusă. Coroziunea fisurilor este asociată cu suprafețe inegale .,coroziunea implanturilor metalice poate pune în pericol stabilitatea mecanică a dispozitivului, precum și integritatea țesutului înconjurător . Mai mult, s-a dovedit că urmele metalice provenite de la implanturi perturbă homeostazia (de exemplu, sinteza ADN, mineralizarea și expresia ARNm a fosfatazei alcaline). Acestea au fost găsite în ficat, plămâni, ganglionii limfatici și fluxul sanguin. Implicațiile electrice ale coroziunii asupra țesutului înconjurător rămân neclare ., Cu toate acestea, s-a demonstrat că curenții electrici generați în timpul evenimentelor corozive sunt amplificați de sarcini ciclice (adică mestecarea; mușcarea) . Se sugerează că țesuturile înconjurătoare sunt expuse cronic la semnale electrice anormale .
4. Biofilmul
biofilmele sunt o comunitate complexă de microorganisme atașate suprafețelor . Biofilmele se pot forma atât pe suprafețele vii, cât și pe cele non-vii și pot fi predominante în mediul natural (sistemul de rădăcină a plantelor), industrial (sistemul de încălzire a apei) și în spitale (catetere; implanturi) ., Este recunoscut pe scară largă că majoritatea bacteriilor coexistă în asociere cu suprafețele. Cu alte cuvinte, ei nu trăiesc, de obicei, plutind liber, ci tind să se lipească unul de celălalt și să adere la o suprafață specifică . Ele produc un slime (substanțe polimerice extracelulare, EPS) constând din acizi nucleici, proteine și polizaharide . EPS facilitează aderența și servește ca nutrient pentru împărțirea microbilor. De asemenea, asigură comunicarea între microorganisme prin semnale biochimice, precum și mijloacele pentru schimbul de material genetic ., Biofilmele pot fi formate dintr-o singură specie sau specii mixte . Bacteriile interacționează întotdeauna și cooperează în multe feluri. Celulele microbiene care cresc într-un biofilm diferă de bacteriile planctonice bazale. Dezvoltarea lor structurală și genetică are ca rezultat creșterea rezistenței la dezinfectanți . În unele cazuri, ele sunt, de asemenea, rezistente la antibiotice . Mai mult, etapa finală de formare a biofilmului este dispersarea. Structura rămâne neschimbată, dar coloniile microbiene se separă de biofilmul original, curgând și colonizând alte suprafețe ., Astfel, biofilmele pot provoca probleme grave de sănătate și complicații severe .un exemplu de biofilm oral este placa dentară, constând atât din specii bacteriene, cât și din specii micotice. Este ancorat pe dinți în polimerii de salivă și trebuie îndepărtat prin curățarea regulată a dinților. Atunci când igiena orală eșuează, atât dinții (sau implantul dentar), cât și țesutul înconjurător (gingia, parodonțiul și osul alveolar) sunt supuși unor concentrații mari de produse microbiene, care pot provoca carii, gingivită, parodontită sau peri-implantită., Condițiile menționate mai sus nu sunt neapărat asociate cu aceeași specie microbiană; cu toate acestea, toți agenții patogeni orali potențiali pot forma o populație aderentă și pot crește în placa dentară pentru a declanșa ulterior boli ale țesuturilor orale .una dintre cele mai mari realizări în medicina modernă a fost progresul în vindecarea bolilor infecțioase. În prezent, cele mai multe infecții acute pot fi tratate eficient cu antibiotice. Cu toate acestea, biofilmele sunt o excepție de la această regulă. Chiar și după terapia cu antibiotice de succes, simptomele pot reapărea foarte rapid .,implanturile servesc ca suprafețe potențiale pentru formarea biofilmelor. Îndepărtarea chirurgicală a dispozitivelor implantate este cel mai bun remediu pentru infecțiile legate de biofilm, dar acest lucru nu este, în general, considerat a fi o soluție optimă . Pentru a preveni formarea biofilmului, este important să urmați cu atenție toate regulile chirurgiei aseptice . O altă metodă de scădere a riscului de adeziune bacteriană este dezvoltarea de noi materiale sau îmbunătățirea suprafeței dispozitivelor medicale implantate, astfel încât acestea să nu atragă potențiali agenți patogeni ai biofilmului ., Acoperirile multifuncționale pe o suprafață de zirconiu , o suprafață de titan nanostructurată și eliberarea controlată a antibioticelor pot juca un rol semnificativ în atingerea acestui obiectiv .
5. Hipersensibilitatea metalică
o alergie este definită ca o reacție de hipersensibilitate. Este o tulburare a sistemului imunitar, o reacție excesivă la ceva care este de obicei inofensiv, dar care declanșează o reacție la oricine este sensibil la substanța în cauză .alergenii metalici potențiali sunt foarte frecvenți în viața de zi cu zi., Literatura de specialitate sugerează că titanul poate induce hipersensibilitate relevantă clinic la anumiți pacienți expuși cronic la acest metal reactiv. Există câteva surse evidente, cum ar fi Ceasuri, Bijuterii și monede; cu toate acestea, produsele cosmetice pot conține ingrediente sensibilizante. Majoritatea pacienților cu alergie la Titan nu sunt conștienți de expunerea lor. De exemplu, produsele de protecție solară care conțin TiO2 sunt aplicate pe zone largi ale pielii pentru a evita îmbătrânirea prematură și cancerul de piele .dacă alergenul este ingerat, este posibil să suferiți de simptome digestive., Particulele inhalabile afectează ochii, nasul și plămânii . Hipersensibilitatea metalică se poate manifesta ca o serie de reacții adverse, inclusiv inflamația cronică și durerea. Simptomele comune ale hipersensibilității metalice includ oboseala cronică, depresia sau fibromialgia (durere fără o cauză cunoscută). Cea mai frecventă prezentare a unui pacient cu alergie la metal este o reacție lichenoidă caracterizată prin leziuni lichenoide orale. Aceste simptome apar de obicei la pacienții cu implanturi metalice care sunt expuși cronic la alergeni metalici., Cu toate acestea, implanturile metalice pot fi respinse fără nicio dovadă a unei reacții de hipersensibilitate anterioare .Hipersensibilitatea este o secvență de reacții nedorite de către sistemul imunitar. Tipul și dezvoltarea lor pot diferi. Acestea sunt, în general, clasificate în patru grupe (I-IV) . Hipersensibilitatea metalică este de obicei o hipersensibilitate de tip IV, cunoscută sub numele de reacție de hipersensibilitate întârziată, deoarece reacția durează 48 până la 72 de ore pentru a se dezvolta . Primul contact cu un antigen metalic determină consumul de antigen (de către celulele dendritice Langerhans) și prezentarea antigenului la limfocite., – limfocitele își au originea în timus și sunt direcționate să producă citokine care reglează căile de răspuns imun. Dacă pacientul este expus din nou la antigenul metalic, limfocitele activează macrofagele . Prin urmare, inflamația este indusă pentru a contracara amenințarea percepută. Răspunsul imun poate duce la leziuni tisulare și, eventual, la pierderea aseptică a implantului .expunerea la metale din implanturi endosoase dentare, umpluturi de amalgam sau proteze articulare poate duce la probleme grave de sănătate ., Suspiciunea rezonabilă a unei hipersensibilități metalice poate permite testarea la pacienții sensibili, utilizând testul de imunostimulare a limfocitelor de memorie, cunoscut sub numele de testul MELISA®. Acesta este un test de sânge pentru a detecta hipersensibilitatea metalică. – limfocitele din probele de sânge sunt izolate și testate împotriva metalelor selectate, pe baza expunerii pacientului. Indicele de stimulare este utilizat pentru a măsura reactivitatea unui pacient la diferite metale., MELISA® este utilă în special la pacienții cu simptome de alergie la metale (oboseală cronică, dureri articulare cronice, dermatită de contact și reacții lichenoide orale), dar care au avut teste de plasture negative .este posibil ca problemele cronice să nu apară până când implantul nu a fost pus în aplicare. Este foarte frecvent să se găsească urme de alte metale (aluminiu sau nichel) în titan pur comercial, deoarece aceste substanțe contribuie la o mai bună procesabilitate și la prevenirea coroziunii ., Umpluturile dentare, punțile și implanturile pot fi sensibilizatori potențiali, la fel ca produsele de protecție solară, deoarece conțin metale (nichel, aluminiu și titan) . Este important să se determine exact la ce metale este expus în prezent pacientul. Pe baza tratamentelor dentare și medicale, precum și a istoricului de mediu, ar trebui stabilită o listă a tuturor potențialilor alergeni. Pentru a determina metalul problematic, poate fi foarte util să eliminați alți agenți nocivi (cum ar fi umpluturile de amalgam și punțile metalice) pentru a reduce numărul potențial de reacții specifice metalelor ., O evaluare a alergiei pentru Titan este sugerată la acei pacienți indicați cu Titan-implant care au antecedente de alergie la alte metale .sa demonstrat că persoanele cu antecedente de alergie la metale au un risc mai mare de a dezvolta o reacție de hipersensibilitate la un implant metalic . Pentru persoanele sensibile, nu există o limită sigură sau un nivel acceptabil al unei substanțe metalice date ., Deși alergia la Titan are o rată scăzută de prevalență, pentru pacienții cu antecedente de alergii, poate fi recomandabil să se efectueze o evaluare a alergiei la metale și testarea alergiei înainte de plasarea implanturilor permanente, pentru a evita o defecțiune a implantului din cauza unei reacții alergice la Titan . Testul MELISA® este capabil să definească ce metale sunt tolerate la pacientul sensibil și care induc un răspuns imun nedorit .
5. 1., Managementul reacțiilor de hipersensibilitate la Metal
incidența sensibilității la Titan este în creștere, iar utilizarea sa în stomatologie crește zi de zi . Criteriul standard pentru gestionarea hipersensibilității de tip IV este evitarea alergenului responsabil .prin urmare, cercetările s-au concentrat acum pe proiectarea înlocuitorilor alternativi la Titan . Zirconiul poate fi luat în considerare . Oliva și colegii au raportat un pacient cu amelogenesis imperfecta, care au necesitat implanturi dentare; titan sensibilitate a fost diagnosticat pe baza crescute MELISA niveluri., Implanturile și restaurările cu oxid de zirconiu au fost utilizate fără complicații la o urmărire de 3 ani . Unul dintre alte materiale noi este Polieteretherketona, care este un termoplastic liniar poliaromatic parțial cristalin, cu proprietăți mecanice excelente. Studiile sugerează că Polieteretherketona de grad implantabil are o capacitate de formare osoasă comparabilă cu titanul dur .,managementul medical de succes cu sulfat de atropină orală a fost raportat la un pacient cu stimulator cardiac de titan, precum și cu corticosteroizi orali la un pacient cu bioproteză de titan pentru o fractură spinală .dacă un pacient cu un implant de titan dezvoltă simptome clinice severe puternic sugestive de hipersensibilitate la Titan, poate fi luată în considerare îndepărtarea implantului ., Cu toate acestea, multe implanturi dentare (și alte implanturi de titan) sunt destinate să funcționeze pentru durata de viață rămasă a pacientului, iar îndepărtarea dispozitivului poate duce la morbiditate semnificativă, pierderea funcției esențiale sau chiar mortalitate. În aceste scenarii clinice, riscurile și beneficiile vor trebui cântărite cu atenție .
6. Concluzii
avantajele protezelor endosoase au atras mulți stomatologi, ducând la utilizarea sporită a tratamentului cu implant., Creșterea speranței de viață a populației necesită proiectarea biomaterialelor de implant care să demonstreze efecte dăunătoare minime asupra țesuturilor gazdă. Deși materialele tradiționale, cum ar fi titanul sau aliajele sale, au fost utilizate pe scară largă și promovează osteointegrarea, există unele preocupări, cum ar fi eliberarea ionilor metalici, răspunsurile alergice și formarea biofilmului. Tratamentul definitiv pentru reacția de hipersensibilitate confirmată la Titan este îndepărtarea dispozitivului; cu toate acestea, managementul medical este posibil în unele cazuri., O mai bună înțelegere a factorilor de risc asociați cu implanturile chirurgicale metalice este necesară la pacienții care urmează tratament cu implant dentar, precum și intervenții chirurgicale de înlocuire articulară.
conflicte de interese
autorii declară că nu există conflicte de interese în ceea ce privește publicarea acestei lucrări.
Aprecieri
Această publicație a fost susținută de PROGRES Q29/LF1 (Universitatea Charles, Praga, Republica cehă) și de proiecte nr. NV19-08-00070 și 17-30753A (Ministerul Sănătății, Republica cehă).