Fibrointegración en Implantes Dentales: Definición y Factores Clave

El objetivo final del uso de biomateriales en ingeniería de tejidos y en la medicina regenerativa es la reparación y la mejora funcional de tejidos y órganos. La calidad superficial (física, química y topográfica) de un biomaterial es determinante para conseguir respuestas específicas para la adecuada regeneración de cada uno de los tejidos biológicos.

¿Qué es la Biofuncionalización?

La biofuncionalización se define como una modificación de las propiedades fisicoquímicas de la superficie de cualquier material, que permite incidir en el comportamiento de las células que entren en contacto con el biomaterial (como puede ser un implante o una prótesis) a fin de mejorar la respuesta biológica del organismo ante el material con el que se ha fabricado el implante. El grupo de Biomateriales, Biomecánica e Ingeniería de Tejidos (BIBITE) de la UPC trabaja para desarrollar nuevas superficies de titanio que promuevan ciertas respuestas biológicas como por ejemplo una mayor adhesión de las células óseas a la superficie del implante dental.

Tensión Superficial Óptima

Todas las superficies tienen una determinada afinidad por el agua. Hay superficies que se mojan fácilmente cuando entran en contacto con el agua, como por ejemplo el papel de cocina, mientras que otras tienen más dificultad para empaparse como podría ser el caso de un impermeable. Esta propiedad es conocida comúnmente como energía superficial. Un valor que define cuán hidrofílica o hidrofóbica es una superficie. El valor de energía superficial viene definido, principalmente, por la composición química de la superficie de un material, aunque las propiedades físicas y la topografía de la superficie pueden variar significativamente este valor.

Es bien conocido que, con algunas excepciones, las células tienden a adherirse a superficies medianamente hidrofóbicas antes que a superficies hidrofílicas. Por decirlo de otro modo, las células se adhieren con mayor facilidad a una superficie impermeable que en una que permita la humidificación. La técnica más utilizada para determinar la energía superficial de un material es la medición ángulo de contacto. En esta técnica, una pequeña gota de un líquido conocido, generalmente agua, se posa sobre la superficie a estudiar y se mide el ángulo que se forma entre la superficie y la gota (Figura 1). Si este ángulo es pequeño la energía superficial será alta y la superficie será hidrofílica.

Otra técnica muy utilizada en este campo es el “análisis del potencial Z”, que permite medir la electronegatividad de una superficie en función del pH del medio en el que se encuentra esta superficie. Una superficie con un potencial positivo adsorberá, principalmente, proteínas que tengan carga negativa, mientras que una superficie con un potencial negativo tenderá a lo opuesto.

Péptidos para Conseguir Implantes Dentales Más Sanos

Como se ha comentado anteriormente, la adhesión y el comportamiento celular alrededor del implante viene dado, en parte, por la naturaleza y tipo de las proteínas que han quedado adsorbidas en la superficie del implante al ser insertado. Por tanto, ¿por qué no seleccionar las proteínas o péptidos óptimos para la superficie del implante y adherirlas al mismo antes de ser implantado?

Esta estrategia, aunque muy efectiva, es más difícil y costosa que la anterior. Las superficies de titanio no tienen una gran afinidad por las moléculas biológicas y por este motivo los enlaces que se producen entre las proteínas y la superficie de titanio no son fuertes, pudiendo desprenderse con facilidad al manipular el implante. Por ello es necesario desarrollar métodos para fijar o inmovilizar los péptidos deseados a la superficie del titanio. Mediante esta técnica se pueden inmovilizar, en la superficie del titanio, una diversidad infinita de biomoléculas que pueden inducir diferentes comportamientos en el tejido que circunda al implante.

Los péptidos que los investigadores de la UPC inmovilizan en las superficies de titanio contienen secuencias de adhesión celular, como la RGD entre otras, para promover la adhesión de las células óseas a la superficie del implante. Estos péptidos presentes en la superficie del titanio provocan un mayor número de células adheridas a la superficie y, lo que es más importante, una mayor extensión de las células haciendo que éstas tengan una mayor superficie de contacto con el implante.

Superficies que Sean Capaces de Liberar Fármacos una Vez Implantadas

Esta línea de investigación difiere de la anterior, principalmente, en que el objetivo no es fijar los péptidos o biomoléculas a la superficie de manera irreversible sino la obtención de una superficie que admita la adhesión de una gran cantidad de péptidos y que éstos se vayan liberando progresivamente una vez se haya insertado el implante. Esta liberación se consigue fabricando superficies susceptibles de ser degradadas en el medio fisiológico.

A medida que la superficie que contiene los péptidos se va disolviendo, los péptidos son liberados al entorno para interactuar con las células y proteínas que se encuentren en las inmediaciones del implante, permitiendo así, incidir no sólo en la interfaz implante-célula sino también en el entorno que envuelve al implante. Todos estos avances tecnológicos se pueden combinar con las estrategias ya adoptadas por los fabricantes para optimizar la rugosidad de las superficies por granallado o ataque ácido.

Factores que Influyen en el Éxito de los Implantes Dentales

Los implantes dentales son una forma eficaz y permanente de sustituir los dientes perdidos, pero por desgracia en ocasiones no siempre tienen éxito. En algunos casos, los implantes pueden no integrarse en el hueso maxilar o ser rechazados por el organismo.

Siempre aconsejamos a nuestros pacientes de cómo realizar el correcto mantenimiento del implante y de las pautas a realizar durante el tratamiento. Antes de nada, vamos a recordar qué son los implantes dentales. Cuando falta un diente, el implante dental es uno de los tratamientos más comunes para sustituirlo. Los implantes dentales son varillas metálicas o de titanio que se insertan quirúrgicamente en el hueso de la mandíbula por debajo del tejido gingival. Con el tiempo, los implantes se expanden hasta convertirse en un sustituto resistente de los dientes perdidos. Hoy en día existen muchos tipos diferentes de implantes dentales.

El tipo más común es el implante dental de tornillo, que es lo suficientemente pequeño como para implantarse subdérmico (bajo la dermis).

Fallo del Implante: Causas Comunes

• Mala colocación del implante: La mala colocación del implante en la mandíbula es una de las razones más comunes de fracaso.
• Rechazo del implante: Si un implante dental se coloca de forma incorrecta, existe la posibilidad de que el cuerpo lo rechace.
• Infección tras la cirugía: En la boca se pueden encontrar muchos tipos distintos de bacterias que, entre ellas, mantienen un equilibrio perfecto en la boca de cada uno.
• Falta de osteointegración: La osteointegración es el proceso en el que el implante dental se integra con el hueso que tiene alrededor y hacer que se fije de manera permanente. En algunas ocasiones puede que esta integración no se realice del todo o de manera correcta.
• Enfermedades sistémicas: Existen algunas enfermedades que pueden provocar que no se realice de manera correcta la osteointegración.
• Sobrecalentamiento: Cuando se coloca el implante, se debe realizar un agujero en el hueso de la mandíbula por medio de un micromotor y unas fresas concretas.
• Pacientes fumadores: Es bien conocido que el hábito de fumar aumenta notablemente el riesgo de sufrir muchas enfermedades y dolencias. En el caso de los implantes no es una excepción ya que un implante puede que no se integre correctamente si se fuma durante el proceso de osteointegración.
• Implante de mala calidad: Cuando el hueso que ha de integrar al implante es de mala calidad (lecho óseo de calidad insuficiente). Esto normalmente se puede detectar previamente con el uso de implantes de calidad.
• Sobrecarga del implante: También se puede tener un fallo de la osteointegración si existe una sobrecarga del implante durante su fase de cicatrización.

Qué Hacer Ante Problemas con Implantes Dentales

Cuando experimentes cualquier problema con tus implantes dentales, lo primero que debes hacer es consultar a nuestros profesionales dentistas. Ellos te podrán proporcionar un diagnóstico e indicar cuál puede ser la causa del problema. En función de las causas de los problemas, el dentista podrá recomendarte algunas pruebas diagnósticas o tratamientos adicionales si corresponden. En el caso de que experimentes cualquier signo de rechazo o fracaso, es importante que visites a nuestros dentistas de manera inmediata. Ellos podrán recetar analgésicos o un tratamiento para el implante dañado.

Estabilidad del Implante Dental y Factores Influyentes

La colocación de implantes dentales para restaurar los dientes perdidos es una opción de tratamiento cada vez más popular, ya que ha logrado buenos resultados estéticos y funcionales 2. Con el paso del tiempo, los tratamientos con implantes dentales se han vuelto más populares y cada día más pacientes optan por ellos, debido a su alta predictibilidad y tasas de éxito. Sin embargo, se debe tener en cuenta que se han reportado fracasos para dicho tratamiento y se presume que es debido a factores que no permitieron obtener una buena estabilidad primaria y, por ende, fracasan en la oseointegración o estabilidad secundaria (largo plazo) del implante dental3,4.

La estabilidad primaria es definida por varios autores como una interacción mecánica entre la superficie del implante dental y el hueso alveolar, por lo tanto, a mayor contacto entre ambas mayor será la estabilidad primaria 3,6. A medida que transcurre el tiempo ocurren una serie de fases en donde el implante dental ya no depende únicamente de la estabilidad primaria y empieza a depender cada vez más de la estabilidad secundaria, o también conocida como estabilidad biológica, que se traduce en la oseointegración del implante 3.

Una vez colocado un implante dental con una buena estabilidad primaria, le sigue la fase curativa, donde se producen cambios inflamatorios que consisten en la formación de hematoma, llegada de células de defensa, plaquetas, factores de crecimiento, cambios en el pH y aparición de fibroblastos, lo que da lugar a la siguiente fase, que consiste en la reparación de la herida a cargo de la matriz desmineralizada y por regeneración y aposición de matriz ósea mineralizada.

Existen controversias entre los distintos estudios y autores en cuanto a los tiempos que corresponden a cada una de las estabilidades; algunos dicen que la estabilidad primaria finaliza a las 8 semanas, mientras que otros afirman que la estabilidad primaria llega hasta las 12 semanas. Debido al énfasis de los últimos estudios clínicos en el análisis de la estabilidad de los implantes, y su importancia para lograr un tratamiento exitoso, se han estudiado varias técnicas para medir la estabilidad del implante dental como son, el análisis histomorfométrico, torque en reversa, test de percusión y análisis del torque de inserción, sin embargo, muchos de estos métodos son invasivos y a su vez subjetivos7.

Análisis de Frecuencia de Resonancia (RFA)

Desde 1996, el análisis de frecuencia de resonancia (RFA) ha estado disponible como un método no invasivo, estandarizado y ampliamente utilizado para cuantificar la estabilidad del implante. Se puede usar en entornos intraoperatorios y postoperatorios sin presentar un riesgo clínico, además el resultado es numéricamente interpretado y se lo conoce como el coeficiente de estabilidad del implante (ISQ). Los valores oscilan entre 1 (estabilidad baja) y 100 (estabilidad alta) 7,8.

La casa comercial Osstell, durante los últimos años, ha perfeccionado sus equipos de RFA para adaptarlos a los distintos sistemas de implantes y su rehabilitación, además de presentar y almacenar los datos de una manera sencilla. Basados en estudios clínicos se ha establecido una escala numérica que permite evaluar la calidad de la estabilidad que posee un implante dental tras obtener su ISQ a través de RFA: valores inferiores a 60 representan una baja estabilidad, valores entre 60 y 69 estabilidad media y los superiores a 70 una estabilidad alta 9.

Los equipos Osstell y Osstell Mentor son los más utilizados, ya que han demostrado una alta repetibilidad clínica. Durante los últimos años han surgido controversias en cuanto a la influencia de factores mecánicos, biológicos y clínicos que podrían estar relacionados con la estabilidad de los implantes dentales3,5,8. Los más estudiados han sido la ubicación del implante, las características macro y micro del diseño de los implantes, el tipo de hueso en el que se coloca el implante, el uso de injertos óseos, el sexo y condición sistémica del paciente, el diseño quirúrgico y la carga del implante. Su análisis por separado es complejo, por lo cual no es posible atribuir a un solo factor el fracaso o éxito de un tratamiento con implantes dentales.

Tabla I: Factores que afectan la estabilidad del implante dental.

Influencia de la Densidad Ósea

La densidad ósea fue el factor más encontrado en los diferentes estudios (Tabla V), debido a que muchos autores asocian la estabilidad del implante al contacto hueso-implante (BIC) y, por lo tanto, tomar medidas para obtener el ISQ podría reforzar la idea de que, a mayor valor, mayor estabilidad y por ende mayor BIC. Vollmer y cols. encontraron valores ISQ entre 39 y 87, si bien encontró diferencias significativas a favor del hueso mandibular sobre el hueso maxilar, también existieron implantes en mandíbula que estuvieron por debajo de 60 siendo clínicamente relevantes 20. Merheb y cols. reportaron valores para estabilidad primaria entre 41 y 88, siendo significativamente mayores para los colocados en mandíbula 15, también existieron implantes mandibulares con valores inferiores a 60. Vallecillo-Rivas y cols. mostraron un ISQ mínimo de 25 y máximo de 91 al momento de la cirugía y mínimo de 63 y máximo de 87 doce semanas después16. Los tres estudios mencionan que la razón de la obtención de mayor ISQ en mandíbula en comparación con maxilar depende del tipo de hueso (cortical vs.

Influencia del Sexo

En cuanto al sexo (Tabla VI), Fu y cols. obtuvieron valores ISQ para hombres entre 51 y 91 y para mujeres entre 30 y 90, siendo estadísticamente significativos17). Daher y cols., por su parte, encontraron valores ISQ para hombres en un rango de 51 a 89 y en mujeres de 43 a 86 tras 6 meses de su colocación 19. Aragoneses y cols. obtuvieron un promedio para estabilidad primaria y secundaria en el ISQ para mujeres de 71,1 ± 11,38 para implantes de 10 mm y de 67,1 ± 11,59 para implantes de 11,5 mm y en cuanto a los hombres un ISQ de 70,6 ± SD 10,70 en implantes de 10 mm y 71,2 ± 9,41 para implantes de 11,5 mm, refieren que dichos valores son estadísticamente significativos a favor de hombres al comparar el implante de 11,5 mm21.

Los estudios coinciden en que la densidad ósea del sexo femenino suele ser menor en comparación con el sexo masculino, y además en mujeres la edad es un factor determinante, ya que la pérdida de volumen óseo es más marcado con el paso de los años.

Influencia de la Carga del Implante

En la Tabla VII se muestran los resultados para la carga y su influencia en el ISQ. Daher y cols. realizaron una comparación entre el ISQ que existió a los 6 meses posterior a la cirugía entre los implantes con carga inmediata y aquellos con carga convencional; no encontró diferencias estadísticas, pero obtuvo los siguientes valores para implantes cargados inmediatamente (3 valores según la dirección de su medición); 66,2 ± 2,5, 68,3 ± 3,6 y 67,2 ± 5,7 y para los implantes con carga convencional las 3 mediciones fueron de 65 ± 5,8, 67,7 ± 6,4 y 66,3 ± 5,8. Daher y cols.

Influencia del Macrodiseño del Implante

El macrodiseño de implante dental (Tabla VIII) es un factor que engloba varios subfactores que las distintas casas comerciales a través de los años han implementado en sus diferentes sistemas de implantes. El diámetro y la longitud son subfactores del macrodiseño que se reportan con bastante frecuencia en los resultados de los estudios. El estudio por Merheb y cols. comparó los resultados del ISQ con base en la longitud y el diámetro de los implantes; en cuanto a longitud, encontró diferencias significativas a favor de los implantes con longitud 11 mm (73,1 ± 6,6), 13 mm (75,4 ± 7,4) y 15 mm (74,8 ± 7,2) en comparación con el implante de 9 mm (68,7 ± 6,7). En cuanto al diámetro, encontró diferencias estadísticas a favor de los implantes de 4 mm con un ISQ de 76,65 ± 6,05 en comparación con los implantes de 3,5 mm con resultados de 72,46 ± 7,42. Ambas comparaciones (diámetro y longitud) fueron realizadas al momento de la colocación de los implantes; la diferencia se perdió para ambas en la fase protésica; es decir, estabilidad secundaria15.

Aragoneses y cols., por su parte, realizaron comparaciones similares en cuanto a la longitud de los implantes y encontraron diferencias significativas a favor de los implantes de 10 mm (69,96 ± 10,03) vs. 11,5 mm (68,50 ± 10,54) en todos los tiempos de medición del estudio (estabilidad primaria y estabilidad secundaria) para implantes colocados en el maxilar; en mandíbula la diferencia no fue significativa21. En su artículo del 2017, Díaz-Sánchez y cols. no encontraron diferencias significativas al comparar implantes en cuanto a su diámetro y longitud. Comparó valores ISQ al momento de la colocación, 3 meses, 6 meses y 1 año; en los siguientes diámetros 3,5 mm (67,82 ± 8,09) (70,64 ± 7,78) (72,26 ± 7,28) (73,48 ± 7,04), diámetro 4 mm (70,41 ± 7,68) (73,52 ± 7,44) (74,94 ± 7,40) (76,05 ± 6,99), diámetro 4,2 mm (69,82 ± 5,93) (74,17 ± 5,13) (75,71 ± 4,61) (76,39 ± 5,25) y diámetro 5 mm (70,2 ± 4,05) (74,15 ± 3,43) (76,25 ± 3,13) (77,1 ± 2,80); se realizó las mismas mediciones en dichos tiempos para las siguientes longitudes, 9,5 mm (70,44 ± 7,57) (73,86 ± 7,25) (75,6 ± 6,76) (76,48 ± 6,22), longitud de 11 mm (67,60 ± 6,28) (71,65 ± 6,10) (73,21 ± 5,84) (74,17 ± 6,28) y longitud 12,5 mm (70,05 ± 7,27) (72,5 ± 7,12) (74,0 ± 6,95) (75,30 ± 6,51)11.

La forma de un implante dental también es una característica del macrodiseño, Gehrke y cols. compararon los ISQ para implantes cónicos versus semicónicos, donde encontraron diferencias estadísticas a favor de los implantes cónicos en lo que respecta a estabilidad primaria, mientras que para estabilidad secundaria la diferencia ya no fue significativa; se realizó las mediciones al momento de la cirugía y a los 90 días; obteniendo los siguientes valores: implantes cónicos ISQ entre 55 y 81 en la primera medida y entre 57 y 79 en la segunda medición; para los implantes semicónicos fue entre 51 y 78 en primera medición y 90 días después entre 56 y 763. Su y cols. decidieron comparar implantes cónicos versus rectos, encontraron diferencias estadísticas a favor de los implantes cónicos, sin embargo, los valores para ambos grupos aumentaron progresivamente hasta las semana 12, en donde ya no existió diferencia significativa; obtuvieron valores en promedio de 72,43 ± 5,8 para los implantes cónicos, 70,04 ± 5,8 para los implantes rectos al momento de la cirugía fue de 77,94 ± 4,23 para los cónicos y 75,87 ± 4,23 para los implantes rectos a las 12 semanas 10.

Lozano-Carrascal comparó las diferencias en el ISQ entre implantes cilíndricos e implantes cónicos. Encontró diferencias estadísticas a favor de los cónicos con respecto a la estabilidad primaria, mientras que para la secundaria ya no existieron diferencias significantes; para los implantes cónicos colocados en mandíbula el ISQ fue de 71,67 ± 5,16 y para el maxilar de 67,2 ± 4,42; mientras que los cilíndricos obtuvieron valores de 57,15 ± 4,83 en mandíbula y 49,17 ± 15,30 en el maxilar4.

Gehrke y cols. estudiaron la influencia que tiene el tipo de rosca en implantes dentales con el ISQ o estabilidad del implante; encontró que en implantes cónicos con espacio amplio entre roscas el ISQ para estabilidad primaria fue significativo en comparación con implantes semicónicos con roscas más cercanas entre sí, sin embargo, para la estabilidad secundaria la significancia se perdió; los valores reportados, según sus tiempos de medición, fueron para implantes cónicos entre 55 y 81 en la primera medida y entre 57 y 79 en la segunda medición y para los implantes semicónicos fue entre 51 y 78 en primera medición y 90 días después entre 56 y 763. Baldi y cols. reportaron que, al utilizar implantes con más espacios entre roscas, mayor es la probabilidad de obtener una mejor estabilidad; implantes con espacios profundos entre roscas obtuvieron un promedio de 78,0 ± 6,4 y los implantes con espacios cortos y menos profundos entre rosca un promedio de 71,8 ± 6,6, las mediciones fueron realizadas al momento de la colocación del implante 5.

Carmo Filho y cols. decidieron evaluar los valores ISQ en cuatro diferentes sistemas de implantes con tratamiento de superficie distintos (nanotite, osseotite, SLA [ráfaga de arena con grabado ácido] y SLActive [ráfaga de arena con grabado ácido activado]), y encontraron que todos los grupos se comportaron de manera similar según sus valores ISQ hasta el día 91; desde entonces, todos los sistemas de implantes aumentaron su ISQ; en promedio los valores ISQ mínimos y máximos fueron los siguientes; SLActive (78,8 ± 2,6 y 80,2 ± 2,4), SLA (79,5 ± 2,8 y 83,4 ± 3,1), nanotite (78,4 ± 3,2 y 81,6 ± 3,4) y osseotite (75,5 ± 5,6 y 78,6 ± 5,8)24. Novellino y cols. encontraron que los valores ISQ aumentaron significativamente a partir de la quinta semana postquirúrgica en comparación con los valores ISQ al momento de la cirugía en implantes con tratamiento de superficie SAE (chorro de arena y grabado ácido) y SAE modificado (chorro de arena y grabado ácido con modificación), reportan valores ISQ en un rango entre 32,5 y 82,525. Finalmente, el estudio por Gursoytrak y cols.

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