Autor: Stjepan Gregorić, dr. dent. med.
Koštani nadomjesci (transplantanti) upotrebljavaju se kao punilo i potpora da bi se omogućilo stvaranje nove kosti djelujući kao mineralni spremnik koji inducira njezino stvaranje te ujedno i za poticanje zacjeljivanja rana. Ovi su transplantati bioresorptivni i nemaju reakciju antigen-antitijelo.
Augmentacija kosti moguća je zbog potencijala koštanog tkiva da se u potpunosti regenerira ako mu se omogući prostor u koji će ono rasti. Kako koštano tkivo raste, zamjenjuje biomaterijal i potpuno se integrira s okolnom kosti. Nakon npr. kirurškog zahvata, infekcije, ekstrakcije zuba uslijed raznih uzroka, traume ili uznapredovale parodontne bolesti, alveolarni greben mijenja se u vertikalnoj i horizontalnoj dimenziji. U horizontalnoj dimenziji vidi se nešto veća promjena u odnosu na vertikalnu. Međutim, danas postoje mnoge zamjene za izgubljeni dio koštanog tkiva. Jedan od nadomjestaka kosti koji se često upotrebljavaju jesu i sintetski materijali.
U regeneraciju kosti uključena su tri različita procesa – osteokondukcija, osteogeneza i osteoindukcija.
Osteokondukcija je proces u kojem koštani nadomjestak, tj. granule služe samo kao nosač za odlaganje novonastale kosti1,2. Osteoblasti s ruba defekta upotrebljavaju umetnuti materijal kao model za širenje i stvaranje nove kosti. U osnovi, svaki materijal za koštanu regeneraciju trebao bi biti osteokonduktivan3.
Osteogeneza podrazumijeva proces kojim vitalni osteoblasti iz transplantata doprinose novom formiranju kosti zajedno sa sljedeća dva opisana procesa2,3.
Osteoindukcija je proces kojim transplantat potiče osteoprogenitorne stanice na diferencijaciju u osteoblaste2. Najraširenija vrsta medijatora osteoinduktivnih stanica su koštani morfogenetski proteini (BMP). Umetnuti materijal koji je osteokonduktivan i osteoinduktivan ne služi samo kao model i potpora za trenutno postojeće osteoblaste, nego potiče stvaranje novih osteoblasta, teoretski potičući bržu integraciju samog nadomjeska4.
Često se spominje i pojam osteopromocija. On uključuje poboljšanje osteoindukcije bez posjedovanja samih osteoinduktivnih svojstava. Na primjer, derivat matrice cakline pojačava osteoinduktivni učinak demineraliziranog liofiliziranog koštanog alogenog transplantata (alografta) (DFDBA), ali neće stimulirati sam rast kostiju5.
Moguće je razlikovati sljedeće vrste koštanih nadomjestaka (transplantata)3,5 :
Autologni (ili autogeni) transplantat kosti uključuje upotrebu kosti dobivene od iste osobe koja prima transplantat. Autogena je kost najpoželjnija jer postoji najmanji rizik od odbacivanja te takav transplantat posjeduje i sva tri prethodno spomenuta biološka mehanizma (osteoindukcija, osteogeneza, kao i osteokondukcija). Kao negativan aspekt autolognih transplantata može se istaknuti potreba za dodatnim kirurškim mjestom (donorsko mjesto), čime se zapravo dodaje još jedno potencijalno mjesto za komplikacije i postoperativni bol kod pacijenta.
Kost alogenog transplantata je, poput autogene kosti, ljudskog podrijetla. Razlika je u tome što se alogeni transplantat uzima od druge osobe. Kost alogenog transplantata uzeta je s ljudskih donora koji su donirali svoju kost kako bi se mogla upotrijebiti na onima kojima je potrebna. Upotreba alogenog transplantata zahtijeva sterilizaciju i deaktivaciju proteina koji se normalno nalaze u zdravoj kosti. U izvanstaničnoj matrici koštanog tkiva sadržani su čimbenici rasta, proteini i drugi bioaktivni materijali potrebni za osteoindukciju i uspješno zacjeljivanje. Nažalost, željeni čimbenici i proteini uklanjaju se iz mineraliziranog tkiva s pomoću demineralizacijskog sredstva kao što je klorovodična kiselina. Sadržaj minerala u ovakvoj kosti je smanjen. Osteoinduktivni agensi ostaju u demineraliziranoj koštanoj matrici (eng. demineralized bone matrix, DBM).
Ksenogeni transplantat (ksenograft) potječe od drugih vrsta, primjerice goveda2. Ksenogeni transplantati jedni su od najistraženijih transplantata, a obično se distribuiraju kao kalcificirana matrica. Pokazali su prednost u odnosu na alogene transplantate u boljoj prezervaciji alveole4.
Aloplastični materijali mogu se proizvesti od hidroksilapatita, prirodnog minerala koji je ujedno i glavna mineralna komponenta kosti. Isto tako, mogu biti izrađeni od bioaktivnog stakla ili kalcijeva fosfata te su oni biološki aktivni ovisno o topivosti u okruženju. Ova vrsta materijala u kombinaciji s faktorima rasta ili koštanom srži povećava biološku aktivnost. Hidroksilapatit je sintetički koštani transplantat koji se danas najviše upotrebljava zbog svojih ostekonduktivnih i mehaničkih svojstava te biokompatibilnosti. Danas se široko upotrebljava trikalcijev fosfat u kombinaciji s hidroksilapatitom radi poboljšanja učinaka osteokonduktivnosti te resorpcije. Prednost aloplastičnog materijala je što ne sadrži životinjska ili ljudska tkiva niti derivate te je praktički neograničenog izvora.
Ksenogeni vs. aloplastični materijal
U nastavku će se usporediti razlike između ksenogenog te aloplastičnog materijala, jednih od najčešće upotrebljavanih materijala u augmentaciji.
Izazovno područje izvedbe komparacije bio je maksilarni sinus zbog reducirane koštane mase u vertikalnoj i horizontalnoj dimenziji te samim time i reduciranoj količini spongiozne kosti. Zbog smanjenje količine koštane srži, upitna je bila angiogeneza i posljedično formiranje nove koštane strukture te nemogućnost opterećenja iste implantološkom terapijom.
Upotrijebljeni su materijali: ksenogeni koštani nadomjestak renomiranog proizvođača, površinske poroznosti u granulama te adbone®TCP – aloplastični potpuno sintetički materijal, kompozicije 99,9 % β-trikalcijeva fosfata visoko povezane poroznosti koja vodi trodimenzionalnu regeneraciju kosti. Kako dolazi do procesa zarastanja kostiju, adbone®TCP se resorbira i zamjenjuje novom kosti bez ugrožavanja mehaničke otpornosti.
Histološki nalaz:
Na histološkom nalazu ksenogenog materijala pokazala se prisutnost nove kosti u izravnom kontaktu s česticama biomaterijala te novi koštani mostovi između čestica materijala i anorganske koštane matrice. Postoje i slučajevi višegodišnjeg praćenja gdje se dokazala i prisutnost neresorbiranog biomaterijala (devet i više godina). Kod slučajeva bez upotrebe resorptivne membrane pokazalo se da nedostatak membrane uzrokuje inkapsulaciju vezivnog tkiva uokolo ksenogenog koštanog materijala.
Na histološkim preparatima adbone®TCP-a nakon šest mjeseci uočeno je vaskularizirano vezivno tkivo s fibroblastima i stanicama za regeneraciju tkiva koje nam sugeriraju pojavu preoblikovanja transplantata (graft remodelling) te pojavu nove kosti. Zaključuje se da je stvaranje nove kosti još uvijek u procesu. U ovom trenutku postavljeni su implantati te je procijenjen tip kosti prema Lekholmu i Zarbu bio D36,7.
Histološkim analizom transplantata unutar maksilarnog sinusa nakon jedanaest mjeseci te nakon uspješne oseointegracije implantata, utvrđena je prisutnost granula adbone®TCP -a koje su u potpunosti bile okružene novonastalom vitalnom koštanom strukturom s lamelarnom koštanom matricom bogatom osteocitima.
Angiogeneza se smatra važnim faktorom za formiranje koštane strukture. Zbog velike poroznosti adbone®TCP biomaterijala omogućena je bolja angiogeneza te formiranje tvrđe, gušće i vaskulariziranije kosti. Takvo stanje omogućuje postupnu resorpciju aloplastičnog biomaterijala, što posljedično povećava koštanu masu. Kako se potiče brže i veće formiranje nove kosti, upotreba resorptivne membrane nije bila potrebna (resorptivna membrana bila bi indicirana eventualno u slučajevima moguće ekspozicije materijala).
Zaključak
Najčešća primjena upotrebe koštanog nadomjeska u dentalnoj medicini je prilikom implantološke rehabilitacije. Upotrebom popularnih materijala (ksenogeni ili aloplastični) možemo postići dobru angiogenezu te uspješnu i predvidljivu regeneraciju koštane mase uz minimalni trošak bez novog operacijskog polja te stvaranja dodatne nelagode za pacijenta.
Literatura:
1. Laurencin C, Khan Y, El-Amin SF. Bone graft substitutes. Expert Rev Med Devices. 2006 Jan; 3(1):49-57.
2. Ehrler DM, Vaccaro AR. The use of allograft bone in lumbar spine surgery. Clin Orthop Relat Res. 2000 Feb;(371):38–45.
3. Hung, Nguyen. (2012). Basic Knowledge of Bone Grafting. 10.5772/30442.
4. Fee, L. Socket preservation. Br Dent J. 2017, 222,579–582.
5. Giannoudis PV, Dinopoulos H, Tsiridis E Injury. Bone substitutes: an update. 2005 Nov; 36 Suppl 3():S20-7.
6. Lekholm U, Zarb GA. Patient selection and preparation. In: Brånemark PI, Zarb GA, Albrektsson T. Tissue-Integrated Prostheses: Osseointegration in Clinical Dentistry. Chicago: Quintessence Publishing Company. 1985:199–209.
7. Krolo I, Simeon P. Mjerni parametri u implantologijskom postupku. In: Krolo I, Zadravec D. Dentalna radiologija. Zagreb: Medicinska naklada; 2016.p.197-212.
