Estudo do comportamento celular em novas superfícies implantares

Abstract

O sucesso dos implantes dentários é influenciado por diversos factores, entre os quais os parâmetros químicos e físicos das superfícies que podem ter efeitos significativos na osteointegração e manutenção do tecido ósseo e gengival periimplantar. A evidência científica ainda é limitada na relação direta entre as características das superfícies implantares e o comportamento celular. Este projeto de Doutoramento resulta de um conjunto de estudos que tiveram como principal objetivo a avaliação da influência de diversos materiais, novas composições químicas e modificações de superfícies implantares no comportamento biológico in vitro dos osteoblastos e fibroblastos humanos. O estudo foi realizado inicialmente em diferentes materiais implantares, como o Polieteretercetona (PEEK), a Zircónia e o Titânio. Posteriormente, as superfícies foram modificadas quimicamente com compostos bioativos de fosfato de cálcio de Hidroxiapatite (HA) ou Fosfato Tricálcico ß (ßTCP) e produzidas com recurso a uma técnica inovadora de gradiente funcional de concentração (FGM), por prensagem a quente. Adicionalmente, as superfícies de Zircónia foram modificadas topograficamente por macropadronização (10-120μm) com maquinagem, por fresagem ou por laser Nd:YAG. Os osteoblastos humanos (hFOB1.19) e os fibroblastos gengivais humanos (HGF) foram cultivados nas superfícies em estudo e avaliados em tempos prédeterminados. A viabilidade celular foi avaliada por técnicas colorimétricas de rezasurina, e a adesão celular por Microscopia eletrónica de varrimento (SEM). Nos hFOB 1.19 foi avaliada a produção do Colagénio I, Osteopontina (OP) e Interleucina 1beta (IL-1b), e nos HGF foi determinada a produção de Colagénio I e Interleucina 8 (IL-8), todos por ensaios enzimáticos de imunoadsorção – ELISA. A atividade da fosfatase alcalina foi avaliada nos osteoblastos por técnica enzimática de fluorescência. Como forma de padronização e comparação entre os grupos em estudo, foram realizados testes mecânicos e físicos das superfícies, como a mediação da rugosidade, molhabilidade, microdureza e resistência ao corte. Os resultados foram apresentados como média ± desvio padrão. Foram realizadas comparações entre grupos através do teste estatístico de análise de variância - ANOVA (post-hoc de Tukey) com um software de estatística adequado e foi definida a significância de P<0,05. Os resultados obtidos sugerem que a composição química das superfícies de PEEK e Zircónia parecem revelar melhor comportamento celular, quando comparadascom as de Titânio. A modificação química dos diferentes materiais implantares por adição de partículas bioativas não revelou um comportamento uníssono na modelação celular. No entanto, a adição de bioativos parece estimular a adesão e diferenciação dos osteoblastos humanos, sem influenciar o comportamento celular das células características dos tecidos moles. A macropadronização realizada não parece influenciar o comportamento celular em superfícies de Zircónia. Contudo, o método de maquinagem convencional por fresagem revelou melhor viabilidade e diferenciação celular dos osteoblastos que a fresagem por laser Nd:YAG. Talvez a nanotopografia resultante desta técnica de padronização por laser seja um parâmetro fulcral no comportamento celular. A composição química das superfícies implantares parece desempenhar um papel preponderante na modelação do comportamento celular dos osteoblastos e fibroblastos, quando comparada com outros parâmetros físicos das superfícies, como a molhabilidade ou macropadronização topográfica. É fundamental a realização de mais estudos in vitro e in vivo, com um controlo efetivo dos parâmetros das superfícies, para uma avaliação detalhada do comportamento celular das células periimplantares.