Estudio de la viabilidad, diferenciación y crecimiento de osteoblastos en la superficie de titanio

Abstract

La implantología oral ha revolucionado la práctica clínica odontológica demostrando que la rehabilitación oral de los pacientes con pérdidas dentales unitarias, múltiples o totales con implantes dentales es un tratamiento predecible y con una elevada tasa de éxito. La topografía de las superficies de titanio y sus aleaciones pueden influir en la formación ósea, la absorción de proteínas y la interacción de los osteoblastos con el biomaterial. Estos aspectos juegan un papel fundamental en la generación de nuevas células osteoblásticas y en el mecanismo de osteoconducción. Además, la rugosidad del titanio conduce a un aumento en el proceso de diferenciación osteoblástica a través de variaciones en la regulación transcripcional o expresión génica de factores osteogénicos debido a variaciones morfológicas de las células causadas por la topografía de la superficie del titanio. Se está investigando que las características físicas y químicas de la superficie de los implantes dentales pueden influir en el desarrollo de una mejor respuesta tisular del huésped, como la energía, la carga y la composición de estas superficies han sido modificadas con el objetivo de mejorar la interfase hueso-implante. Se ha podido determinar la influencia en la adhesión, proliferación y diferenciación de osteoblastos con diferentes topografías de implantes en estudios experimentales. La superficie rugosa de titanio puede favorecer la expresión de la fosfatasa alcalina. La influencia de la rugosidad en el comportamiento de la expresión de citocinas y factores de crecimiento mediados por células osteoblásticas ha sido demostrado en estudios in vitro. OBJETIVOS Los objetivos del presente estudio fueron valorar los resultados in vitro sobre la viabilidad, diferenciación y crecimiento de osteoblastos en diversas superficies de titanio utilizadas en los implantes dentales. 3. METODOLOGIA Se van a preparar 10 discos de titanio con diferentes superficies: mecanizada, arenada, grabada y arenada+ grabada, que serán analizadas por MEB para conocer su topografía. Se realizarán cultivos de células osteoblásticas por disco. Estudio de actividad de la fosfatasa alkalina (ALP) mediante ELISA ALP, para evaluar la diferenciación osteoblástica, ya que cuando los osteoblastos se diferencian, experimentan un aumento en esta enzima. Se realizará un recuento de las células a día 21 en cada una de las 4 superficies de titanio para evaluar el crecimiento celular. La evaluación de la expresión génica osteoblástica se realizará con la determinación del ARN total en diferentes tiempos de cultivo. RESULTADOS La rugosidad de las diferentes superficies se determinó mediante microscopía interferométrica para obtener los diferentes parámetros que caracterizan la rugosidad. Los discos mecanizados muestran los valores más bajos de Ra. (0.026 ± 0.008). Los discos que han sido tratados con arenado y arenado + grabado SB+AE tienen los valores de Ra más altos. Los ángulos de contacto con el agua (CA) y los valores calculados para la energía libre superficial (SFE) fueron superiores en las superficies arenadas con o sin grabado ácido. Se puede observar una viabilidad y proliferación similar para los tres días en los discos de titanio con superficie tratada con arenado de alúmina y grabado ácido. A los 21 días se obtuvo el mejor valor de viabilidad para las superficies que sólo han sido tratadas con arenado. Las superficies con mayor diferenciación son los discos que han sido sometidos a arenado con o sin tratamiento de grabado ácido. La superficie grabada también muestra una mayor diferenciación celular que la superficie mecanizada. Hay una expresión génica mayor con respecto al control en los discos tratado con arenado y grabado al ácido CONCLUSIONES La rugosidad de las superficies de los implantes dentales, especialmente las arenadas y arenadas+grabadas, constituye un aspecto muy importante porque su topografía tridimensional puede incrementar la respuesta osteoblástica. La viabilidad, proliferación y diferenciación celular osteoblástica fué favorecida por la rugosimetría de las superficies tratadas, arenadas y/o grabadas en comparación con la superficie mecanizada que también presentaron una mayor expresión genética de las células osteoblásticas.