Znaczenie wykorzystania stomatologicznej membrany w regeneracji kości

Sterowana regeneracja kości

Sterowana regeneracja kości (ang. guided bone regeneration -GBR) to technika chirurgiczna stosowana w celu zwiększenia objętości kości wyrostka zębodołowego. Najczęściej stosuje się go do zabezpieczenia zębodołu po ekstrakcji, aby ułatwić przyszłe osadzenie implantów dentystycznych. Można go również stosować wokół istniejącego implantu dentystycznego w celu naprawy małych ubytków kostnych lub wspomagania wzrostu kości.

Termin „sterowana” odnosi się do zastosowania membrany barierowej jako dodatku do przeszczepu kości. W kontekście zabezpieczania zębodołu po ekstrakcji GBR polega na wypełnieniu zębodołu substytutem kości i pokryciu materiału membraną, która chroni miejsce przeszczepu i kieruje tworzeniem nowej tkanki kostnej.

GBR jest również określany jako sterowana regeneracja tkanki (ang. guided tissue regeneration GTR). Należy jednak pamiętać, że GTR może odnosić się do regeneracji zarówno twardych, jak i miękkich tkanek jamy ustnej, podczas gdy GBR odnosi się konkretnie do tkanki kostnej.

GBR i zabezpieczanie zębodołu

Resorpcja kości wyrostka zębodołowego jest nieuniknioną konsekwencją ekstrakcji zęba. W ciągu 2-3 lat po ekstrakcji traci się około 40-60% wysokości i szerokości zębodołu, przy czym większość resorpcji następuje w ciągu pierwszych 3-6 miesięcy.^2,3,4,5 Utrata kości trwa nadal w tempie 0,25-1% aż do śmierci.^2,4,5

Dla pacjenta ma to konsekwencje zarówno funkcjonalne, jak i estetyczne. Jeśli w późniejszym czasie będzie zamierzał mieć implanty dentystyczne lub inne zabiegi protetyczne, wyrostek zębodołowy może nie zapewniać odpowiedniego wsparcia. Leczenie takiego pacjenta może wymagać kosztownych i stresujących zabiegów chirurgicznych w celu ułatwienia wykonania pożądanej procedury, a także istnieje większe ryzyko powikłań oraz niepowodzenia w utrzymaniu implantu. Utrata zębów i kości wyrostka zębodołowego może również zmienić strukturę twarzy, spowodować przedwczesny, postarzający wygląd i tym samym wpłynąć na pewność siebie.

Niezależnie od tego, czy pacjent zamierza mieć implanty w momencie ekstrakcji, zawsze należy rozważyć zabezpieczenie kości zębodołu. Różne badania wykazały, że przeszczepy kostne zachowujące zębodół w szczególności zmniejszają szybkość resorpcji kości wyrostka zębodołowego i zapobiegają późniejszej recesji brodawek międzyzębowych, zachowując niezbędną wysokość, szerokość i gęstość wyrostka zębodołowego do przyszłego wszczepienia implantu.^4,5

Zastosowanie membrany dentystycznej

Przeszczepy kostne zabezpieczające zębodół przed utratą kości można wykonać bez użycia membrany barierowej; w istocie dotyczy to aż 75% zabiegów regeneracji kości. Istnieje jednak kilka istotnych powodów, dla których błony powinny stanowić rutynowy etap regeneracji kości.

Krzepnięcie i stabilizacja rany

Natychmiast po ekstrakcji w miejscu rany rozpoczyna się agregacja płytek krwi,

 zaczyna się tworzyć i stabilizować skrzep oraz rozpoczyna się angiogeneza.^3,5,6,7 Płytki krwi w skrzepie uwalniają cytokiny, czynniki wzrostu i cząsteczki sygnalizacyjne, które powodują rekrutację komórek oczyszczających do miejsce rany, aby rozpocząć gojenie. Niektóre czynniki wzrostu sprzyjają także różnicowaniu komórek mezenchymalnych. Wysoce unaczyniona tkanka ziarninowa zaczyna następnie zastępować skrzep, wyznaczając miejsce, w którym nowo zróżnicowane komórki zaczną tworzyć nową tkankę kostną.

Tworzenie i stabilizacja skrzepu krwi jest zatem krytycznym etapem gojenia się kości po ekstrakcji oraz regeneracji kości, w przypadku którego zastosowanie membrany przynosi znaczne korzyści. Na przykład membrany kolagenowe sprzyjają agregacji płytek krwi i działają jak rusztowanie zabezpieczające skrzep, a także pomagają w rekrutacji komórek do miejsca rany.^5,6 Co więcej, membrany mogą chronić skrzep przed mechanicznym uszkodzeniem i zapobiegać zanieczyszczeniu rany śliną .⁷ W połączeniu z przeszczepami materiału kostnego membrany wykazują przewidywalne, efektywne gojenie się ran oraz tworzenie kości.⁶

Tworzenie przestrzeni do wrastania kości

Aby regeneracja kości wyrostka zębodołowego przebiegła pomyślnie, szybkość procesy osteogenezy musi przekraczać tempo fibrogenezy z otaczających tkanek nabłonkowych i łącznych.⁷ Dzieje się tak podczas naturalnego tworzenia kości, gdy tkanka kostna rozwija się w zamkniętej przestrzeni z ograniczonym naciekiem nabłonka lub komórek tkanki łącznej, umożliwiając nieskrępowane tworzenie kości. Jednak w przypadku zabiegów regeneracji kości, rana w dużej mierze nie jest zabezpieczona przed taką infiltracją.

Umieszczenie membrany barierowej nad przeszczepem kości tworzy odosobnioną przestrzeń imitującą naturalne warunki niezbędne do tworzenia kości. Wyklucza z rany komórki nabłonkowe oraz komórki tkanki łącznej, umożliwiając jednocześnie proliferację osteoblastów, odpowiedzialnych głównie za tworzenie kości. Wykazano, że w ten sposób błony zwiększają tworzenie tkanki kostnej i zapobiegają resorpcji przeszczepu kostnego.^6,7 Wykazano, że utrata wysokości i szerokości kości wyrostka zębodołowego w obecności błony jest znacznie mniejsza niż w zębodołach pozostawionych do zagojenia naturalnie. Ponadto uznano również jakość kości za idealną do późniejszego wszczepienia implantu.^3,4,8 W jednym konkretnym badaniu przeszczepy kostne utraciły do 35% gęstości w ciągu 16 tygodni po umieszczeniu bez membrany, w porównaniu z jedynie 10% utratą gęstości z membraną. ⁹ Z drugiej strony wykazano, że uszkodzone błony (odsłonięte lub zapadnięte) są powiązane z niższym poziomem regeneracji kości.⁶

Aktualne rozwiązania w zakresie membran barierowych

Obecnie dostępne membrany można podzielić na dwie kategorie: nieresorbowalne i resorbowalne.

Niewchłanialne membrany są zwykle wykonane ze spienionego politetrafluoroetylenu (ePTFE) lub politetrafluoroetylenu o dużej gęstości (d-PTFE) i mogą być wzmocnione tytanem. Zapewniają zatem doskonałą integralność strukturalną, utrzymanie przestrzeni i ochronę ran, a także przewidywalne tworzenie tkanki kostneji.¹⁰ Jednakże niewchłanialne membrany pozostaną na miejscu do czasu ich usunięcia, co wymaga drugiego zabiegu. Ponadto ryzyko rozejścia się rany i wystąpienia zakażenia jest wysokie, dlatego w przypadku odsłonięcia zębodołu membranę należy usunąć. Takie powikłania mogą skutkować dodatkowym leczeniem, kosztami i cierpieniem pacjenta.

Wchłanialne membrany, tradycyjnie wykonane z kolagenu świńskiego lub bydlęcego, są popularną alternatywą dla membran niewchłanialnych. Kolagen wykazuje doskonałe właściwości bioaktywne, korzystne dla zachowania zębodołu i regeneracji tkanki kostnej, m.in.: ^5,10

● Wspomaga agregację płytek krwi i tworzenie się skrzepów krwi.

● Zapewnia rusztowanie dla lepszego przylegania skrzepów i tworzenia macierzy kostnej.

● Pomaga w migracji komórek niezbędnej do gojenia się ran.

● Hamuje migrację komórek nabłonka do rany.

● Promuje nowe przyczepy tkanki łącznej.

● Wspomaga różnicowanie komórek mezenchymalnych.

Wykazano, że membrany wchłanialne nie są tak mocne jak wzmocnione membrany niewchłanialne, ale skutecznie utrzymują przestrzeń potrzebną do regeneracji kości.¹⁰ Membrana z czasem ulega rozpadowi w organizmie, a więc jej usunięcie nie wymaga przeprowadzania kolejnego zabiegu chirurgicznego, oszczędzając pacjentowi dodatkowych urazów i rekonwalescencji oraz powodując skrócenie czasu leczenia dla dentysty.

Warto dodać, że wchłanialne membrany wykonane z kolagenu stwarzają pewne wyzwania. Należy zauważyć, że jak w przypadku każdego produktu pochodzenia zwierzęcego, istnieje ryzyko przeniesienia patogenu ze zwierzęcia na człowieka. Niektórzy pacjenci sprzeciwiają się stosowaniu produktów pochodzenia zwierzęcego ze względów religijnych, związanych ze stylem życia lub kulturowych, wykluczając je z zabiegu, który w przeciwnym razie mógłby mieć dla nich wielkie znaczenie.

Rozwiązanie syntetyczne

Syntetyczne resorbowalne membrany, takie jak membrana R.T.R.+, stanowią bardzo istotny przełom w sterowanej regeneracji tkanki kostnej. Oferując bowiem te same korzyści biologiczne co resorbowalne membrany kolagenowe, praktycznie nie posiadając wad.

Innowacyjna, dwuwarstwowa struktura

Membrana R.T.R.+* charakteryzuje się innowacyjną budową dwuwarstwową. Została ona opracowana w ramach zastrzeżonego procesu wykorzystującego najnowsze osiągnięcia inżynierii tkankowej,. Gładka, gęsta warstwa górna tworzy barierę ochronną chroniącą przed infiltracją tkanek miękkich, dzięki czemu w przestrzeni rany pojawia się wyłącznie nowa tkanka kostna. Tymczasem dolna warstwa zawiera misterną sieć mikrowłókien polimerowych, które doskonale naśladują strukturę kolagenu, zapewniając silną matrycę 3D wspierającą wczesną kolonizację, przyczepianie i unaczynienie komórek. Dzięki 85% porowatości rusztowanie biomimetyczne chroni przestrzeń zębodołu, nie wykluczając obecności komórek niezbędnych do regeneracji i gojenia.

Łatwość stosowania w praktyce klinicznej

Wchłanialne membrany kolagenowe są niezwykle trudne do ukształtowania, umieszczenia i zszycia. Natomiast nowa membrana R.T.R.+ jest elastyczna i mocna, co ułatwia manipulację i umieszczanie we właściwej pozycji. Utrzymuje te same właściwości fizyczne zarówno na mokro, jak i na sucho, zachowując swój kształt i strukturę w kontakcie z krwią. Dzięki temu, że wykazuje doskonałą przyczepność do tkanek, nie ma potrzeby stabilizacji membrany szwami.

Bez konieczności przeprowadzania drugiego zabiegu chirurgicznego

Membrana R.T.R.+ jest biokompatybilna i biodegradowalna, a jednocześnie mocna. Jest wykonywana w 100% z polimeru kwasu poli-D,L-mlekowego/glikolowego (PLGA) pochodzącego ze skrobi z tapioki, kukurydzy lub cukru. Zachowuje doskonałą integralność strukturalną i zapewnia efekt bariery przez 4-6 tygodni po umieszczeniu, a regeneracja kości i tkanek miękkich trwa przez kolejne 4-6 miesięcy.¹¹ Po zakończeniu regeneracji tkanki materiał PLGA ulega degradacji poprzez hydrolizę do kwasu mlekowego i glikolowego, czyli powstają kwasy naturalnie występujące w organizmie. Dla pacjenta oznacza to, że nie jest konieczna druga wizyta polegająca na zabiegu usunięcia membrany, tak jak byłoby to w przypadku membrany niewchłanialnej.

Ponadto materiał jest odporny na enzymy występujące w ślinie i nie ulega degradacji w kontakcie z nią. Jeśli szwy pękną i błona zostanie odsłonięta, interwencja chirurgiczna nie jest konieczna. Błonę można po prostu pozostawić na miejscu, gdzie będzie nadal sterować tkankami w procesie gojenia i regeneracji

Uniwersalne rozwiązanie dla każdego pacjenta

Bardzo istotną informacją jest fakt, że budowa membrany R.T.R.+ jest absolutnie pozbawiona składowych pochodzenia zwierzęcego. Eliminuje to całkowicie ryzyko przeniesienia patogenów ze zwierzęcia na człowieka i stanowi kluczową opcję dla osób niechętnych produktom pochodzenia zwierzęcego. Dla Twoich pacjentów oznacza to, że każdy może bezkompromisowo cieszyć się korzyściami płynącymi z najnowszej technologii regeneracji tkanki kostnej.

Wniosek

Po ekstrakcji zęba pacjent nie zawsze jest w stanie zaplanować przyszłość w kontekście potencjalnych procedur leczniczych. Jednak dentyści mogą. Oferując zabezpieczeniee zębodołu zgodnie z zasadami sterowanej regeneracji kości, lekarze mogą mieć pewność, że opcja implantów dentystycznych pozostanie dostępna zawsze, gdy pacjent będzie tego potrzebował. Łącząc wchłanialną syntetyczną membranę, taką jak R.T.R.+ Membrane z syntetycznym substytutem kości R.T.R.+ firmy Septodont, uzyskano w końcu pełen zakres syntetycznych produktów do zabiegów przeszczepiania tkanki kostnej – dla każdego pacjenta.

*wskazania z instrukcji stosowania

Piśmiennictwo

1 Sasaki, J.I. et al. (2021) ‘Barrier membranes for tissue regeneration in dentistry’, Biomaterial Investigations in Dentistry, 8(1), pp. 54-63. doi: 10.1080/26415275.2021.1925556.

2 Ashman, A. (2000) ‘Postextraction ridge preservation using a synthetic alloplast’, Journal of Implant Dentistry, 9(2), pp. 168-76. doi: 10.1097/00008505-200009020-00011.

3 Irinakis, T. (2006) ‘Rationale for Socket Preservation after Extraction of a Single-Rooted Tooth when Planning for Future Implant Placement’, Journal of the Canadian Dental Association, 72(10), pp. 917 – 22.

4 Pagni, G. (2012) ‘Postextraction Alveolar Ridge Preservation: Biological Basis and Treatments’, International Journal of Dentistry. doi: 10.1155/2012/151030.

5 Lin, H.K. et al. (2019) ‘Prevention of Bone Resorption by HA/β-TCP + Collagen Composite after Tooth Extraction: A Case Series’, International Journal of Environmental Research and Public Health, 16(23), pp. 4616. doi: 10.3390/ijerph16234616.

6 Wang, H.L. (2006) ‘“PASS” Principles for Predictable Bone Regeneration’, Journal of Implant Dentistry, 15(1), pp. 8-17. doi: 10.1097/01.id.0000204762.39826.0f.

7 Liu, J. & Kerns, D.G. (2014) ‘Mechanisms of Guided Bone Regeneration: A Review’, The Open Dentistry Journal, 16(8), pp. 56-65. doi: 10.2174/1874210601408010056.

8 Avila-Ortiz, G. et al. (2014) ‘Effect of Alveolar Ridge Preservation after Tooth Extraction: A Systematic Review and Meta-analysis’, Journal of Dental Research, 93(10), pp. 950-8. doi: 10.1177/0022034514541127.

9 Kim, M. et al. (2008) ‘Effect of Bone Mineral with or without Collagen Membrane in Ridge Dehiscence Defects Following Premolar Extraction’, In Vivo, 22, pp. 231-236. 

10 Kim, Y.K. & Ku, J.K. (2020) ‘Guided bone regeneration’, Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons, 46(5), pp. 361-366. doi: 10.5125/jkaoms.2020.46.5.361

11 Internal data: Resorption time measured in animal experimentation after subcutaneous application of the membrane in rats.