Efectos de la periosteotomia quirúrgica en animales sometidos a protrusión mandibular

Abstract

La presente investigación fue llevada a cabo con la finalidad de evaluar el papel desempeñado por el periostio en la regulación del crecimiento mandibular y su proceso condilar. Los procedimientos experimentales empleados en este estudio, con el fin de lograr el propósito así descrito, pueden resumirse como sigue. Se realizó una periosteotomía quirúrgica bilateral alrededor del cuello del proceso condilar de ratas en crecimiento de 21 días de edad, y a continuación fue colocado un instrumento de hiperpopulsión sobre los incisivos superiores con el fin de obtener un reposicionamiento anterior de la mandíbula de 2 mm de avance sagital y apertura vertical de 1 mm, en el grupo de tratamiento combinado (Grupo I). los dos procedimientos (cirugía y aparato hiperpropulsor) fueron combinados con el fin de determinar si la manipulación experimental de la cubierta perióstica que rodea el cóndilo mandibular, modifica de un modo significativo el crecimiento en animales sometidos a propulsión mandibular experimentalmente inducida. En el segundo grupo (Grupo II) solo se llevó a cabo el procedimiento quirúrgico. En el tercer grupo (III) tan solo se utilizó el instrumento de hiperpropulsión y se llevó a cabo una cirugía de control. Un cuarto grupo (IV), en el cual solamente se realizó una cirugía de control bilateral, sirvió como grupo control. En cada uno de los animales se llevó a cabo una evaluación cuantitativa de los rasgos dimensionales de las capas que forman el cartílago condilar. Se realizaron mediciones individuales de la altura lineal o grosor, así como del área ocupada por cada capa; de igual modo se realizaron recuentos de las células contenidas en cada una de las capas y recuentos totales de las células presentes en todo el espesor del cartílago, tal como se ha detallado en la sección de Material y Métodos del presente trabajo. Los resultados obtenidos mediante el uso de estos procedimientos son resumidos del siguiente modo. Al final de la primera fase del periodo experimental (primeras dos semanas), las comparaciones entre los valores obtenidos en el análisis dimensional de la zona de crecimiento y de la zona hipertrófica para los diferentes grupos no mostraba diferencias estadísticamente significativas (Tablas IA y IC). Los valores dimensionales de la zona de condroblastos funcionales y las mediciones totales de la altura del cartílago, indicaron valores más altos para los grupos quirúrgicos y más reducidos para el grupo III, en tanto que el grupo de control exhibía valores intermedios (Tablas IB y ID). El análisis de celularidad al final de la primera fase del periodo experimental mostró que el grupo control presentaba los valores más altos de recuentos celulares en la zona de crecimiento y en la zona de condroblastos funcionales. Las diferencias entre los valores medios de los recuentos celulares de la zona hipertrófica entre los distintos grupos no resultaron estadísticamente significativas. El grupo de cirugía únicamente presentaba los valores más bajos, y los dos grupos sometidos a hiperpropulsión mandibular (Grupos I y III) exhibieron valores intermedios entre el grupo de control y el grupo de cirugía exclusiva (Grupo II) (Tablas II de A a D; Gráficos I de A a D). El análisis de celularidad total (incluyendo todas las capas en el recuento) presentaban datos similares, indicando un nivel muy alto de significación para las diferencias entre los valores medios del grupo control y cualquiera de los otros grupos, especialmente el grupo de cirugía aislada. Al final de la segunda y última fase del experimento (cinco semanas), los valores dimensionales para la zona de crecimiento y la zona de condroblastos funcionales proporcionaron un orden similar de los grupos: los valores más altos correspondieron al grupo III, seguido por el grupo de control (IV) y por, último, los grupos quirúrgicos (I y II) presentaron los valores más bajos. Las mediciones totales el espesor total del cartílago presentaron valores similares. Las diferencias para la zona hipertrófica no resultaron significativas. Los recuentos celulares al final de la segunda fase indicaron que todos los grupos experimentales mostraban valores más altos que los controles en la zona de crecimiento; lo grupos quirúrgicos exhibieron cifras más altas que el grupo III (hiperpropulsor). En la zona de condroblastos funcionales, las diferencias no resultaron significativas, como tampoco lo fueron en la zona hipertrófica. Los recuentos de celularidad total exhibieron valores similares a los presentados por la zona de crecimiento (Tabla IV D). De modo similar, un Análisis de Varianza compuesto fue llevado a cabo con el fin de determinar la interacción entre el factor FASE y el factor GRUPO (procedimiento experimental) para cada una de las capas, tanto en lo relativo al análisis de grosor como para los recuentos celulares. Los resultados de este Análisis de Varianza compuesto mostraron un nivel muy alto de significación estadística para la interacción entre FASE y GRUPO, mostrando así que los procedimientos experimentales afectaron al cartílago de modo distinto en la primera y segunda fase del experimento. Los resultados de nuestro estudio indican que la manipulación quirúrgica del periostio induce un cambio significativo en los parámetros de crecimiento evaluados, tanto en condiciones fisiológicas como experimentales. Por tanto, es concebible apoyar el concepto de que existe una correlación entre los componentes perióstico y cartilaginoso en el crecimiento mandibular. Nosotros proponemos, de acuerdo con algunos otros autores (Koski y Ronning, 1975, 1985; Petrovic, 1981, 1982) que la separación entre el componente perióstico y cartilaginoso en los mecanismos de crecimiento mandibular resulta muy cuestionable. Los resultados de nuestra investigación apoyan nuestro argumento de que se desarrolla sobre la cubierta perióstica operan como uno de los componentes reguladores de la actividad de crecimiento presente en el cóndilo mandibular y en el cartílago condilar. Los mecanismos íntimos por los que los estímulos biomecánicos son transformados en una respuesta histológica, continúan siendo de gran interés y objeto de controversia. Esfuerzos futuros en esta línea de investigación podrían centrarse en la mejor compresión de tales mecanismos íntimos, lo que podría contribuir de forma notable a mejorar nuestro conocimiento del mecanismo de acción de los aparatos funcionales en el crecimiento mandibular. Asimismo, la investigación futura debiera asumir la tarea de definir de forma completa el papel de integración desempeñado por el periostio en la regulación del crecimiento mandibular. La completa dilucidación de este problema debiera incluir la compresión de su acción biomecánica en su contribución histológica. La evaluación de la actividad de aposición-reabsorción sobre la superficie del cuello condilar, así como en las distintas localizaciones de la estructura mandibular, no fue llevada a cabo en el presente estudio dadas las limitaciones de este proyecto. Sin embargo, tal información posee un valor inestimable si queremos comprender los efectos de nuestra manipulación experimental en el proceso global de crecimiento mandibular, y debería ser objeto de futura investigación. Finalmente, resulta de una importancia crucial llegar a conocer el nexo que se establece a nivel celular así como el sistema de transmisión e estímulos, registro, integración y control del proceso global hasta su resultado fina. En este proceso, una primera aproximación sería la compresión del papel del periostio en el crecimiento mandibular. El siguiente paso consiste en documentar la transmisión de mensajes de crecimiento y su integración dentro de la célula diana. Los mecanismos íntimos por los cuales diversos factores de diferente naturaleza interactúan proporcionando información que será procesada a nivel celular. La secuencia de acontecimientos que conducen a la generación de una respuesta adecuada, y el mecanismo de control por el cual el resultado del proceso es modulado para proporcionar equilibrio morfofuncional en el complejo cráneofacial, sería nuestro siguiente y más importante objetivo en la compresión del crecimiento y desarrollo. CONCLUSIONES Del análisis de nuestro estudio hemos obtenido las siguientes conclusiones: 1. El periostio actúa como un controlador local del proceso de crecimiento del cartílago condilar bajo las condiciones experimentales utilizadas en el presente estudio; la manipulación experimental de su integridad induce una modificación en el cartílago de crecimiento condilar. 2. El mecanismo de control por el cual el periostio ejerce una influencia en el crecimiento del cartílago condilar es de carácter mecánico (biofísico), citohistológico (histodiferenciación de los esqueletoblastos) ó de ambos tipos. 3. Los resultados de nuestro estudio nos permiten afirmar que la modificación de las condiciones mecánicas que afectan al estado biofísico del periostio, llevan a cabo una modificación en el ritmo de crecimiento del cartílago condilar. 4. La manipulación quirúrgica de la continuidad del periostio induce un descenso en la celularidad en el cartílago condilar, a pesar de que los rasgos dimensionales no parecen resultar afectados en la misma medida. Tras la curación del periostio, se detecta un importante incremento en el ritmo de crecimiento. 5. La disminución de la tensión generada sobre el periostio por las inserciones musculares y capsulares, por medio de la periosteotomía quirúrgica, da lugar a un descenso significativo de la actividad de crecimiento entendida en términos de descenso de la celularidad, en el cartílago condilar. 6. Cuando la tensión del periostio supuestamente recobra valores normales, una vez que se ha completado el proceso de regeneración y curación del mismo, el ritmo de crecimiento sufre un notable incremento, llegando a sobrepasar los valores del resto de los grupos estudiados. 7. Un instrumento de hiperpropulsión, que induce un posicionamiento anterior de la mandíbula, llevado a tiempo completo, da lugar a una caída transitoria de la actividad de crecimiento, siendo durante este periodo los valores relativos a la celularidad así como los valores dimensionales de cada una de las capas, menores que los observados en los controles. Este efecto transitorio es seguido por un incremento de la actividad de crecimiento en el cartílago condilar que es observado al final del experimento, cuando todos los parámetros evaluados fueron mayores para este grupo que para los controles. 8. A partir de nuestros resultados puede confirmarse que la hiperpropulsión mandibular, cuando es llevada a cabo de forma adecuada por medio de aparatología que no impida el margen fisiológico de la movilidad mandibular, induce un incremento del crecimiento del cóndilo mandibular. 9. En animales sometidos a tratamiento combinado (cirugía e instrumento de hiperpropulsión), el descenso de la tensión del periostio después de la intervención quirúrgica dio lugar a un descenso en la celularidad del cóndilo mandibular y tras la curación, se detectó un importante incremento de la misma. 10. Por tanto, puede concluirse que durante la fase de periostio seccioando, ni la tensión fisiológica del periostio estaba presente, ni el incremento de los niveles tensionales generados por todas las inserciones menisco-capsulares podían resultar operativos sobre la superficie perióstica dando lugar al ya mencionado descenso de la celularidad; cuando la integridad histológica y fisiológica se encontraba restablecida tras la finalización del proceso de curación de la membrana perióstica, un incremento de la tensión del periostio generada por la posición protrusiva del instrumento de propulsión, y transmitida por todas las inserciones menisco-capsulares y musculares, dio como resultado un incremento en el ritmo de crecimiento del cartílago condilar. 11. Parece razonable proponer que el efecto rebote en la actividad de crecimiento una vez que el proceso de curación de la membrana perióstica se ha completad, es responsable de la diferencia en la actividad de crecimiento entre estos animales y el grupo sometido únicamente a tratamiento con el aparato de hiperpropulsión. 12. El instrumento de hiperpropulsión no proporciona ningún crecimiento adicional en aquellos animales que fueron sometidos simultáneamente a sección del periostio. En conclusión, el aparato no consigue obtener un significativo incremento de crecimiento adicional con respecto al incremento derivado de la curación del periostio por sí misma. 13. La curación de la membrana perióstica conlleva un efecto rebote en la actividad de crecimiento suficiente para enmascarar y superar el efecto propio del instrumento de hiperpropulsión. 14. El componente traumático inherente a cualquier manipulación experimental genera un descenso en el ritmo de crecimiento, como lo evidencia el hecho de que todos los grupos experimentales mostraron inicialmente un menor rango de crecimiento con respecto al grupo control. Cuando el componente traumático desaparece, el efecto derivado del procedimiento experimental se expresa de una forma clara y puede ser evaluado. 15. El hecho de que la manipulación experimental del periostio modifique la actividad del cartílago condilar apoya la noción de que existe una correlación entre los dos componente del crecimiento mandibular: el componente cartilaginoso y el perióstico. El efecto de nuestra manipulación experimental en la actividad de crecimiento que tiene lugar en otras localizaciones de la estructura mandibular no fue evaluado, a pesar de que tal información resultaría ciertamente reveladora para nuestra compresión del control local de los mecanismos de crecimiento mandibular.