Biología ósea y oseointegraciónNNNN.pptx

bIOLGÍA ÓSEA

1. Kevin Díaz Rojas Residente de cirugía oral y maxilofacial Universidad del Valle – HUV Cali - Colombia Biología ósea y oseointegración

2. ¿Qué es el hueso? Tejido complejo y dinámico Sirve como marco estructural Provee soporte y protección Facilita el movimiento Gasser JA, Kneissel M. Bone physiology and biology. Bone toxicology. 2017:27-94.

3. Propiedades mecánicas del hueso Fuerza: Soporta cargas mecánicas Elasticidad: Se deforma y vuelve a su forma Anisotropía: Propiedades dependen de la dirección de la fuerza Dureza: Absorbe energía y deforma sin fracturarse Gasser JA, Kneissel M. Bone physiology and biology. Bone toxicology. 2017:27-94.

4. Propiedades bioquímicas del hueso Mineralización Estructura colágena: Fuerza tensil Porosidad: Menor peso Gasser JA, Kneissel M. Bone physiology and biology. Bone toxicology. 2017:27-94.

5. Propiedades biológicas del hueso Remodelado: Proceso dinámico de por vida. Regeneración: Habilidad para sanar y regenerarse de fracturas Función metabólica: Reservorio de minerales como calcio y fósforo Hematopoyesis: Producción de células sanguíneas, inmunes y plaquetas Gasser JA, Kneissel M. Bone physiology and biology. Bone toxicology. 2017:27-94.

6. Composición del hueso Hidroxiapatita [Ca10(PO4)6(OH)2] Minerales Necesaria para mantener el hueso hidratado y facilitar procesos metabólicos Agua 90% del componente órgánico (Principalmente tipo I, pero tambien tipo III y V) Colágeno Osteocalcina, Osteopontina, sialoproteina ósea Proteí nas no colágenas Células

7. Colágeno La característica mas común de los colágenos es la presencia de una triple hélice que puede variar desde la mayor parte (96% colágeno I) hasta menos del 10% (colágeno XII) Gasser JA, Kneissel M. Bone physiology and biology. Bone toxicology. 2017:27-94. Comprende 28 miembros, vertebrados ( I – XXVIII)

8. Colágenas Colágeno tipo I: Más abundante, proporciona la matriz donde se deposita la hidroxiapatita Colágeno tipo V Y XI: Menos abundante, asociado con regulación de diametro de fibrillas y formación de fibrillas respectivamente Modificaciones postraduccionales: Importantes para la estabilidad de la triple hélice Proteinas colágenas y no colagenasas Sodek J, Mckee MD. Molecular and cellular biology of alveolar bone. Periodontology 2000. 2000 Oct 1;24(1).

9. Proteinas colágenas y no colagenasas Sodek J, Mckee MD. Molecular and cellular biology of alveolar bone. Periodontology 2000. 2000 Oct 1;24(1). No colagenasas Osteocalcina: Regulación del metabolismo óseo, homeostasis de glucosa Osteopontina : Mediador de adhesión celular y formación de osteoclastos Bone sialoprotein (BSP): Promueve la adhesión de células a la matriz Secreted protein , acidic , rich in cysteina (SPARC): Modula la actividad osteoblástica y osteoclastica

10. Vascularización ósea Proceden del plexo vascular periarticular (arterias geniculadas ). Las arterias metafisiarias son arterias terminales y no se anastomosan verdaderamente. Arterias epifisiarias se anastomosan. Bone and Bone Graft Healing, Marx Robert E; Oral and Maxillofacial Surgery Clinics, 2007,Vol 19, Elsevier 2007

11. Biología molecular y celular del hueso alveolar Se caracteriza por un proceso de remodelación continua y rápida Composición de matriz extracelular: Col I Cristales de hidroxiapatita Proteoglicanos y osteopontina como inhibidora de formación ósea Sodek J, Mckee MD. Molecular and cellular biology of alveolar bone. Periodontology 2000. 2000 Oct 1;24(1).

12. Diferenciación: MSC se diferencian en pre-osteoblastos por BMPs Maduración: Pre-osteoblastos maduran en osteoblastos Producción de matriz: Osteoblastos secretan la matriz ósea, incluyendo proteinas colágenas y no colágenas 1. Formación de osteoblastos Formación de células óseas

13. Osteoblastos del hueso alveolar Responsables de la síntesis y secreción de la matriz orgánica del hueso (Col 1) Luego de la deposición de la matriz osteoide, mediante vesículas liberan fosfatasa alcalina Producen varias moléculas señalizadoras, como la osteoprotegerina y el ligando RANKL (Receptor Activador del Núcleo de Factor kB Ligando) Interactúan con las fibras de sharpey , crucial para estabilidad del diente Interactúan con IL-6 y TNF-a Sodek J, Mckee MD. Molecular and cellular biology of alveolar bone. Periodontology 2000. 2000 Oct 1;24(1).

14. Proteínas morfogenéticas óseas ( BMPs ), promueven la diferenciación TGF-beta, Regula proliferación y diferenciación Moléculas involucradas en la formación osteoblástica Factores de crecimiento Factores de transcripción Moléculas de matriz extracelular Hormonas y citoquinas Moléculas de señalización Runx2, regulador de la osteoblastogénesis Osterix (Sp7), actúa en conjunto con Runx2 Osteocalcina, involucrada en la mineralización Osteopontina , Adhesión celular y mineralización PTH, estimula la actividad osteoblástica Calcitonina , inhibe la actividad osteoclástica IL-6;IL-11, diferenciación Wnt , promueve diferenciación de osteoblastos Sclerostin , Inhibe la vía Wnt

15. Origen: De osteoblastos que completaron su función se convierten en células de recubrimiento Diferenciación: Tienden a ser más aplanadas y menos activas metabólicamente Funciones: Protección, Regulación osteoclástica, Facilita el remodelado, Interacción con periodonto Sodek J, Mckee MD. Molecular and cellular biology of alveolar bone. Periodontology 2000. 2000 Oct 1;24(1). Formación de células óseas 2. Bone-lining cells

16. Los osteoblastos se incrustan en la matriz y se convierten en osteocitos Poseen dendritas Cumplen un papel en la regulación de la remodelación ósea y homeostasis mineral 3. Formación de osteocitos Formación de células óseas Consolaro A. Osteocytes: on the central role of these cells in osseous pathobiology. Dental Press Implantol . 2012 Apr 1;6(2):20-8.

17. Mecanotransducción Regulación de la remodelación ósea Comunicación intercelular Regulación del metabolismo mineral Adaptación a las cargas mecánicas Función de los osteocitos: Formación de células óseas Consolaro A. Osteocytes: on the central role of these cells in osseous pathobiology. Dental Press Implantol . 2012 Apr 1;6(2):20-8.

18. Producen esclerostina : Actúa para inhibir la actividad osteoblástica. En cargas mecánicas liberan menos. Producen RANK-L: Cumplen papel importante en osteoclástogénesis Función de los osteocitos: Formación de células óseas Consolaro A. Osteocytes: on the central role of these cells in osseous pathobiology. Dental Press Implantol . 2012 Apr 1;6(2):20-8.

19. Se diferencia de una célula madre hematopoyética Tienen un linaje monocito/macrófago Fusión: Varios se unen y forman osteoclastos multinucleados RANK-L Y M-CSF: Son los responsables de la reabsorción ósea Se libera calcio y fosfato al torrente sanguíneo 4. Formación de osteoclastos Formación de células óseas Sodek J, Mckee MD. Molecular and cellular biology of alveolar bone. Periodontology 2000. 2000 Oct 1;24(1).

20. Funciones: Reabsoción ósea: Secreción de ácidos y enzimas proteolíticas Regulación del pH: Bombas de protones para acidificar el ambiente Interacción con osteoblastos: Ciclo de remodelado, su actividad es regulada por PTH, IL1 e inhibida por TGF-b y bifosfonatos Sistema Rank/RankL/OPG Osteoclastos en el hueso alveolar Sodek J, Mckee MD. Molecular and cellular biology of alveolar bone. Periodontology 2000. 2000 Oct 1;24(1).

21. Osificación endocondral Formación del modelo de cartílago Crecimiento del cartílago Invasión vascular Formación de centros de osificación Destrucción del cartílago Formación del hueso esponjoso Crecimiento de longitud Cierre de placas de crecimiento

22. Osificación intramembranosa Condrogénesis y formación de mesénquima Diferenciación de osteoblastos Formación de matriz ósea Formación de trabéculas Desarrollo del periostio Maduración del hueso Crecimiento en grosor

23. Tipos de hueso Se clasifica el hueso esponjoso del cortical por separado A,B,C corresponden al grosor 1,2,3 corresponden a la densidad Existen 9 tipos de hueso en esta clasificación Wang SH, Hsu JT, Fuh LJ, Peng SL, Huang HL, Tsai MT. New classification for bone type at dental implant sites: a dental computed tomography study. BMC Oral Health. 2023 May 25;23(1):324. doi : 10.1186/s12903-023-03039-2. PMID: 37231447; PMCID: PMC10214681.

24. La reabsorción ósea es un proceso mediante el cual el tejido óseo es descompuesto y sus componentes son liberados al torrente sanguíneo. Activación de osteoclastos Formación de la zona de sellado Secreción de ácidos y enzimas ( Captesina K) Degradación del hueso Liberación de minerales y factores de crecimiento Regulación del proceso Remodelación ósea Reabsorción ósea y remodelado

25. Fases de la reparación ósea Gasser JA, Kneissel M. Bone physiology and biology. Bone toxicology. 2017:27-94.

26. Clasificación de la reabsorción Según Atwood Preextracción PostExtracción Alto bien redondeado Filo de cuchillo Bajo bien redondeado Deprimido

27. Clasificación de la reabsorción Según Lekhalm y Zarb No hay reabsorción del hueso alveolar Hay una leve reabsorción de hueso alveolar Hay una leve reabsorción del hueso basal Hay reabsorción extrema del hueso basal

28. Clasificación de la reabsorción Según Seibert Clase I: Pérdida de tejido buco-lingual con altura ápico -coronal normal Clase II: Pérdida de tejido ápico -coronal con espesor buco.lingual normal Clase III: Defecto combinado tanto en altura como en espesor.

29. Bifosfonatos e interacción ósea Son medicamentos utilizados para enfermedades ósea que afectan su masa como la osteoporosis y enfermedad de Paget. Inhiben la actividad de osteoclastos Puede relacionarse con osteonecrosis de los maxilares asociada a medicamentos Plotkin LI. Bifosfonatos, conexinas y apoptosis de osteoblastos y osteocitos: nuevo mecanismo de acción con implicancias terapéuticas. Actual . osteol . 2010:16-23.

30. Bifosfonatos e interacción ósea Inhiben la actividad osteoclástica Previenen la apoptosis de osteoblastos y osteocitos Activan señales de supervivencia Efectos en la comunicación celular Plotkin LI. Bifosfonatos, conexinas y apoptosis de osteoblastos y osteocitos: nuevo mecanismo de acción con implicancias terapéuticas. Actual . osteol . 2010:16-23.

31. Mecanismos de inhibición de apoptosis Activación de vías de señalización de supervivencia Inducción de hemicanales de conexina Mecanismos independientes de la vía del mevalonato Prevención inducida por agentes externos Plotkin LI. Bifosfonatos, conexinas y apoptosis de osteoblastos y osteocitos: nuevo mecanismo de acción con implicancias terapéuticas. Actual . osteol . 2010:16-23.

32. Osteonecrosis por medicamentos Inhibición de la reabsorción ósea Alteración de la vascularización Infecciones y traumatismos Uso de otros medicamentos Factores de riesgo individuales Plotkin LI. Bifosfonatos, conexinas y apoptosis de osteoblastos y osteocitos: nuevo mecanismo de acción con implicancias terapéuticas. Actual . osteol . 2010:16-23.

33. Oseointegración “Es el proceso mediante el cual un implante se adhiere de manera directa y estable al hueso”. Forma una conexión estructural y funcional. Fenómeno descubierto en 1962 por Brånemark

34. ¿Cuál es la importancia en cirugía oral? Estabilidad del implante Altas tasas de éxito Reducción de complicaciones Aplicaciones ampliadas

35. ¿Como evolucionó el termino en el tiempo? 1. Branemark -1976 2. Primeras definiciones – Contacto directo 3. Aspectos fundamentales y estructurales Entendimiento actual – Respuesta de cuerpo extraño Coexistencia entre el hueso vivo y los amteriales

36. Requisitos para una oseointegración Integración biológica Contacto Directo con el Hueso Calidad del hueso receptor Carga funcional adecuada Ausencia de reacciones adversas Estabilidad primaria Tiempo y cicatrización Monitoreo y evaluación

37. Etapas de la oseointegración Inflamación inicial Formación del coágulo sanguíneo Reparación del tejido blando Osteogénesis Remodelación ósea Estabilidad funcional

38. Para mejorar la estabilidad ósea D istancia corta entre el hueso y el implante. H ueso viable en la superficie del implante o cerca de ella. A usencia de movimiento del implante mientras el hueso se adhiere a su superficie. S uperficie del implante razonablemente libre de contaminación por materiales orgánicos o inorgánicos.

39. Potencial químico en la oseointegración Se discute que los metales utilizados pueden integrarse al hueso de distintas formas: Osteogénesis a distancia Osteogénesis de contacto Osteogénesis por unión

40. Oseo integración dependiendo del material del implante Titanio: Es el material más utilizado debido a su biocompatibilidad, resistencia a la corrosión Se puede tratar su superficie Formación de capa de óxido en superficie

41. Oseointegración dependiendo del material del implante Materiales compuestos: Combinaciones de metales y cerámicas, para mejorar la oseointegración La eficacia de la oseointegración depende de la composición y la estructura

42. Grac as