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UNIVAP – UNIVERSIDADE DO VALE DO PARAÍBAINSTITUTO DE PESQUISA E DESENVOLVIMENTO
“Avaliação da Velocidade doProcesso de Regeneração Óssea Primária, Conjugando a Técnica deRegeneração Óssea Guiada com Membrana de Colágeno Aniônico e
Terapia Laser de Baixa Potência”
JOSÉ FERNANDO MENDES SALGADO
Dissertação de Mestrado apresentada noPrograma de Pós-Graduação emBioengenharia, como complementaçãodos créditos necessários para obtençãodo título de Mestre.
São José dos Campos, SP.2002
UNIVAP – UNIVERSIDADE DO VALE DO PARAÍBAINSTITUTO DE PESQUISA E DESENVOLVIMENTO
“Avaliação da Velocidade doProcesso de Regeneração Óssea Primária, Conjugando a Técnica deRegeneração Óssea Guiada com Membrana de Colágeno Aniônico e
Terapia Laser de Baixa Potência”
JOSÉ FERNANDO MENDES SALGADO
Dissertação de Mestrado apresentada noPrograma de Pós-Graduação emBioengenharia, como complementaçãodos créditos necessários para obtençãodo título de Mestre.
Orientador: Prof. Dr. Rodrigo ÁlvaroBrandão Lopes MartinsCo-orientador: Prof. Gilberto Goissis
São José dos Campos, SP. 2002
S158a
Salgado, José Fernando MendesAvaliação da velocidade do processo de regeneração óssea primária,
conjugando a técnica de regeneração óssea guiada com membrana de ColágenoAniônico e terapia laser de baixa Potência / José Fernando Mendes Salgado;Orientador Prof. Dr. Rodrigo Álvaro Brandão Lopes Martins; Co-orientadorProf. Gilberto Goissis – São José Dos Campos: Univap, 2002.
101p.: il.; 31cm
Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós–Graduação emBioengenharia, do Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento da Universidade doVale do Paraíba, 2002.
1. Lasers 2. Regeneração óssea 3. Bioestimulação 4. Colágeno5. Bioengenharia I. Martins, Rodrigo Álvaro Brandão Lopes, Orient. II. Goissis,Gilberto, Co-orient. III. Título
CDU: 539.12.04
Autorizo, exclusivamente para fins acadêmicos e científicos, a reprodução total ouparcial dessa dissertação, por processo fotocopiadores ou transmissão eletrônica.Assinatura do aluno:Data:
“Avaliação da Velocidade doProcesso de Regeneração Óssea Primária, Conjugando a Técnica deRegeneração Óssea Guiada com Membrana de Colágeno Aniônico e
Terapia Laser de Baixa Potência”
José Fernando Mendes Salgado
Banca Examinadora:
Prof. Dr. Landulfo Silveira Júnior (UNIVAP) ..........................................................
Prof. Dr. Rodrigo Álvaro Brandão Lopes Martins (Orientador) ..............................
Prof. Drª Lylian Vieira de Paula (PUC/MG) ............................................................
Prof. Dr. Marcos Tadeu Tavares PachecoDiretor do IP&D – UNIVAPSão José dos Campos, 10 de janeiro 2002.
Dedico este trabalho a todosaqueles que de alguma formacontribuíram para suarealização.
AGRADECIMENTOS
A DEUS,Por ter me concedido mais essa oportunidade em minha vida.Aos meus pais que tanto dedicaram para que eu pudesse concretizar meus ideaisprofissionais.Aos meus familiares que compreenderam a minha ausência.Aos meus orientadores que contribuíram para o enriquecimento desse trabalho.Aos amigos e companheiros que me inspiraram e apoiaram nesta caminhada.Ao meu grande amor que tanto contribuiu para a realização desta obra com muitacompreensão e carinho.
Valiosa é a experiência do homem, bela é a ciência da terra, nobre é a filosofiareligiosa que ilumina os conhecimentos terrestres, admirável é a indústria das nações,vigorosa é a inteligência das criaturas, maravilhosos são os sistemas políticos dospovos mais cultos, entretanto, sem Cristo, a grandeza humana pode não passar de umrelâmpago dentro da noite espessa...
F.C. Xavier – André Luiz
RESUMO
A Regeneração Óssea Guiada é realizada rotineiramente na clínica cirúrgica, porém asmembranas utilizadas para evitar a invaginação dos tecidos moles para o interior dacavidade óssea que se quer regenerar não possuem características ópticas para seremutilizadas em procedimentos associados a laserterapia. A proposta desse estudo foiavaliar o efeito do laser de baixa intensidade AsGaAl 650nm no processo deRegeneração Óssea Guiada (ROG), utilizando uma membrana de colágeno aniônicocom características ópticas que permitisse a passagem de luz laser até o interior da lesãoóssea. Perfurações foram realizadas na tíbia esquerda de 16 coelhos. Os animais foramdivididos em 4 grupos, onde o grupo I não recebeu nenhum tratamento, o grupo II foisubmetido à irradiação laser, o grupo III recebeu uma membrana de colágeno aniônicocobrindo a lesão e o grupo IV recebeu a membrana e foi irradiado com laser. Foiutilizada uma densidade de energia (dE) de 5J/cm2 sobre a lesão no trans-operatório e15J aplicados em 3 pontos distintos de 5J/cm2 em cada um sobre a região da lesão nopós-operatório imediato. No primeiro, terceiro, quinto e sétimo dias consecutivos foramutilizados 20J divididos em 4 pontos de 5J/cm2. No oitavo dia os animais foramsacrificados. Foi realizado um estudo histológico comparativo que mostrou nos gruposII e IV um aumento na velocidade da regeneração óssea primária, observando-se umamaior formação de tecido ósseo imaturo/osteoíde, além de mostrar melhor qualidade naorganização do tecido de granulação quando comparado ao grupo I e III. Tal fato sugerebioestimulação na regeneração óssea guiada conjugada com a Terapia Laser de BaixaPotência (TLBP), porem resultados animadores foram verificados demonstrando que amembrana utilizada permitiu ação do laser no processo de bioestimulação.
Palavras-chaves: Laser, Regeneração Óssea Guiada (ROG), Terapia Laser de BaixaPotência (TLBP), Membrana de Colágeno Aniônico, Bioestimulação.
ABSTRACT
The Guided Bone Regeneration (GBR) is achieved often at the surgical clinic, howeverthe membranes employed of to avoid the invasion of soft tissues of the inside at thebone cavity that if want regenerate usually don’t have ideal optics characteristic of towere utilized in procedure employment laser therapy. The purpose of this study wasinvestigated the effect of low level laser therapy As-Ga-Al, 650nm at the Guided BoneRegeneration process employment an anionic collagen membrane with ideal opticalcharacteristic, permitting the passage of laser until the inside of lesion bone: Drillingswere achieved at the left tibia of 16 rabbits. The animals were separated in four groups.The group I no received any treatment, the group II was irradiated, the group IIIreceived anionic collagen membrane and the group IV received anionic collagenmembrane and was irradiated. The density of energy was of 5J/cm2 aplicated over thelesion at the during the surgical and 15J at the immediated postoperative, aplicated atthe 3 points 5J/cm2 each, near of lesion. At the 1º, 3º, 5º and 7º subsequents days, thegroups II and IV were irradiated. Were utilized 20J divided in 4 points of 5Jcm2. At the8º day, the animals were sacrificed. Histological comparative study showed an increaseat the velocity of bone regeneration at the group II and IV, noticing a greater immaturebone tissue formation, with the best quality of organization of granulation tissue, whencompareted with group I and III. Such fact suggest biostimulation of guided boneregeneration employment low level laser therapy (LLLT) however encouraging resultswere showed of the used membrane allowed the action of laser in the biostimulationprocess.
Key-words: Laser, Guided Bone Regeneration (GBR), Low level laser therapy (LLLT),anionic collagen membrane, biostimution.
LISTA DE ABREVIATURAS
ATP – Adenosina-trifosfato
cm2 – Centímetros quadrados
dE – Densidade de energia
AsGaAl – Arseniato de gálio e alumínio
AsGa – Arseniato de gálio
He-Ne – Hélio - neônio
IM – Intramuscular
IR – Infra-vermelho
J - Joules
LBP - Laser de Baixa Potência
TLBP – Terapia com Laser de Baixa Potência
LLLT – Terapia com Laser de Baixa Potência
mm – Milímetros
mW – Miliwatts
nm – Nanômetros
W – Watts
ROG – Regeneração Óssea Guiada
RTG – Regeneração Tecidual Guiada
ePTFE/PTFEe – Politetrafluoretíleno expandido
DNA – Difosfato de adenosina
CO2 – Dióxido de carbono
RNA – Ácido ribonucléico
µm – Micrometro
Hz – Hertz
DP – Densidade de potência
λ – Comprimento de ondaoC – Grau celsius
LISTA DE FIGURAS
Fig.1: Representação esquemática da colocação de membrana, resguardando o local a ser regenerado. .................................................................................................. 18
Fig.2: Princípio da osteopromoção................................................................................. 19
Fig.3. Interação do raio laser com os tecidos biológicos. ............................................... 31
Fig.4: Representação esquemática de um diodo laser (AsGa). ...................................... 42
Fig.5: Gaiolas onde os coelhos permaneceram durante o experimento. ........................ 46
Fig.6: Medicamentos utilizados para realização do experimento. ................................. 48
Fig.7: Tricotomia............................................................................................................ 48
Fig.8: Antisepsia............................................................................................................. 49
Fig.9: Mesa cirúrgica...................................................................................................... 50
Fig.10: Incisão da pele.................................................................................................... 51
Fig.11: Incisão dos planos inferiores e afastamento dos tecidos. ................................... 51
Fig.12: Exposição do osso e localização da fenda metafisária....................................... 52
Fig.13: Padronização do local da perfuração com paquímetro....................................... 53
Fig.14: Gabarito utilizado para regular o tamanho da perfuração. ................................. 53
Fig.15: Motor Driller 100. .............................................................................................. 54
Fig.16: Perfuração da loja e irrigação............................................................................. 55
Fig.17: Loja cirúrgica padrão.......................................................................................... 55
Fig.18: Fios utilizados no ato cirúrgico. ......................................................................... 56
Fig.19: Sutura dos planos internos.................................................................................. 57
Fig.20: Sutura da pele ..................................................................................................... 57
Fig.21a: Membrana de colágeno aniônico...................................................................... 58
Fig.21b: Parafuso para fixação da membrana ................................................................ 59
Fig.22: Irradiação laser no trans-cirúrgico.......................................................................60
Fig.23: Laser no pós-operatório...................................................................................... 60
Fig.24: Dermolaser(R)....................................................................................................... 61
Fig.25: Visor digital do laser mostrando a dE depositada: 5J/cm2 ................................. 62
Fig.26: Osso removido para preparo histológico............................................................ 63
Fig.27: Material para análise emblocados em parafina para ser submetido a microtomiadevidamente identificados.................................................................................... 64
Fig.28: Lâminas coradas em He (hematóxilina/eosina) devidamente identificadas....... 65
Fig.29: Caixa de lâminas. ............................................................................................... 66
Fig.30: Microscópio lambda LMR-2.............................................................................. 66
Fig.31: Fotomicrografia grupo I – perfuração controle (cobaia A) (2,5 x 3.2)............... 68
Fig.32: Fotomicrografia grupo III – perfuração + membrana, teste (cobaia A) (2,5 x 3.2).................................................................................. 69
Fig.33: Fotomicrografia grupo I – perfuração, controle (cobaia B) (2,5 x 3.2).............. 69
Fig.34: Fotomicrografia grupo III – perfuração + membrana, teste (cobaia B) (2,5 x 3.2). ................................................................................ 70
Fig.35: Fotomicrografia grupo I – perfuração, controle (cobaia C) (2,5 x 3.2).............. 70
Fig.36: Fotomicrografia grupo III – perfuração + membrana, teste (cobaia C) (2,5 x 3.2).................................................................................. 71
Fig.37: Fotomicrografia grupo I – perfuração, controle (cobaia D) (2,5 x 10)............... 71
Fig.38: Fotomicrografia grupo III – perfuração + membrana,teste (cobaia D) (2,5 x 10).................................................................................... 72
Fig.39: Fotomicrografia grupo II – perfuração + laser, controle (cobaia A) (2,5 x 3.2). 73
Fig.40: Fotomicrografia grupo IV – perfuração + laser + membrana,teste (cobaia A) (2,5 x 3.2)................................................................................... 73
Fig.41: Fotomicrografia grupo II – perfuração + laser,controle (cobaia B) (2,5 x 3.2) ............................................................................. 74
Fig.42: Fotomicrografia grupo IV – loja + membrana + laser,teste (cobaia B) (2,5 x 3.2)................................................................................... 74
Fig.43: Fotomicrografia grupo II – loja + laser, controle (cobaia C) (2,5 x 3.2)............ 75
Fig.44: Fotomicrografia grupo IV – loja + membrana + laser,teste (cobaia C) (2,5 x 3.2)................................................................................... 75
Fig.45: Fotomicrografia grupo II – loja + laser, controle (cobaia D) (2,5 x 10)............. 76
Fig.46: Fotomicrografia grupo IV – loja + membrana + laser, teste (cobaia D) (2,5 x 10)................................................................................... 76
Fig.47: Quadro comparativo dos grupos I, II, III e IV ................................................... 77
Fig.48: Células adequadas para reparação do tecido ósseo ............................................ 83
Fig.49: Fotomicrografia mostrando células mesenquimais indiferenciadas semelhantes afibroblastos, vasos, osteoblastos e trabéculas de osso imaturo........................... 84
LISTA DE TABELAS
Tabela I: Disposição dos grupos testes e controles e o momento de avaliação............ 47
Tabela II: Protocolo de irradiação ................................................................................ 61
SUMÁRIO
1. Introdução ..................................................................................................................... 1
2. Revisão ......................................................................................................................... 3
2.1 Tecido ósseo ..................................................................................................... 4
2.1.1 Componentes ................................................................................................ 5
2.1.2 Reparação do tecido ósseo . ......................................................................... 6
2.1.2.1 Reparação por primeira intenção....................................................... 7
2.1.2.2 Reparação por segunda intenção ...................................................... 7
2.1.3. Formação de tecido ósseo . .......................................................................... 8
2.1.3.1 Ossificação intramembranosa . ........................................................ 8
2.1.3.2 Ossificação endocondral. ................................................................. 8
2.1.4 Biologia da regeneração óssea . .................................................................... 9
2.1.4.1 Ativação da regeneração óssea ........................................................ 9
2.1.4.2 Fatores que impedem o reparo ósseo . ........................................... 10
2.2 Regeneração Tecidual Guiada.............................................................................. 11
2.2.1 Princípios da Regeneração Tecidual Guiada.............................................. 12
2.3 Regeneração Óssea Guiada. ................................................................................. 15
2.3.1 Dinâmica da Regeneração Óssea Guiada................................................... 19
2.3.2 Condições seguras para se ter sucesso com a Regeneração Óssea
Guiada. ....................................................................................................... 20
2.3.3 Membrana de colágeno para ROG e RTG. ................................................ 21
2.3.4 Membrana de colágeno aniônico ............................................................... 23
2.3.4.1 Obtenção da membrana de colágeno aniônico .............................. 25
2.4 Laser..................................................................................................................... 27
2.4.1 Histórico do desenvolvimento do laser e sua utilização na área médica. ... 28
2.4.2. Princípios físicos de funcionamento do laser............................................. 29
2.4.3 Características da radiação laser. ................................................................ 29
2.4.4 Comportamento da radiação eletromagnética frente aos tecidos................ 30
2.4.5 Laser de Baixa Potência .............................................................................. 31
2.4.6 Efeitos da laserterapia. ................................................................................ 35
2.4.6.1 Efeitos primários ............................................................................ 35
2.4.6.2 Efeitos secundários.......................................................................... 36
2.4.6.3 Efeitos terapêuticos ......................................................................... 38
2.4.6.4 Laser semicondutor (arseniato de gálio e arseniato de gálio e
alumínio). ....................................................................................... 41
3. Objetivos. .................................................................................................................... 43
4. Materiais e métodos .................................................................................................... 45
4.1 Modelo experimental de colocação de membrana de colágeno aniônico realizando
Regeneração Óssea Guiada (ROG) e Terapia Laser de Baixa Potência. ............... 46
4.1.1 Animais. ....................................................................................................... 46
4.1.2 Pré-operatório .............................................................................................. 47
4.1.3 Anestesia. ..................................................................................................... 49
4.1.4 Intervenção cirúrgica com irradiação no trans-operatório e pós-operatório
imediato...................................................................................................... 49
4.2 Sacrifício e procedimentos para preparo do material histológico.......................... 62
4.2.1 Inclusão em parafina .................................................................................... 63
4.2.2 Coloração e identificação das laminas. ........................................................ 64
4.2.3 Avaliação do material histológico................................................................ 65
5. Resultados ................................................................................................................... 67
6. Discussão..................................................................................................................... 79
7. Conclusão.................................................................................................................... 91
Referências bibliográficas........................................................................................... 93
1
1. INTRODUÇÃO:
2
Ao longo dos anos novos métodos e técnicas têm sido desenvolvidas para
otimizar a regeneração óssea. Elas têm sido avaliadas por profissionais das áreas
odontológica e médica, visando melhorar os procedimentos atuais e torná-los mais
seguros e eficientes.
A regeneração é comumente compreendida como reposição dos componentes
dissipados ou perdidos do organismo e pode ser distinta entre os vários tecidos, isto é,
enquanto alguns retêm alto poder regenerativo durante toda a vida, outros cicatrizam
preferencialmente, por um processo de reparação.
O tecido ósseo exibe um potencial de regeneração surpreendente, porém esta
capacidade apresenta limitações na ausência de suprimento sangüíneo, na instabilidade
mecânica, na presença de grandes defeitos ósseos e na existência de tecidos
competidores com alta capacidade proliferativa. (DAHLIN ET AL., 1996).
A Técnica de Regeneração Óssea Guiada, (ROG), utilizando barreiras de
membrana, surgiu no final da década de 50, com intuito de evitar a influência desses
tecidos competidores no processo de regeneração óssea.
Paralelamente, o laser de baixa potência vem sendo utilizado como terapia
bioestimuladora no processo de regeneração dos tecidos, consolidado através de
resultados de trabalhos científicos.
3
2. REVISÃO DA LITERATURA:
4
2.1 TECIDO ÓSSEO:
5
O tecido ósseo é formado por células e por um material intercelular calcificado, a
matriz óssea. As células, componentes deste tecido são: osteócitos, osteoblastos e
osteoclastos. A fração orgânica desse tecido, responsável pela sua elasticidade,
corresponde a 25% dele, enquanto a fração inorgânica, mineral, corresponde a 75%, e é
formada por cristais de hidroxiapatita. JUNQUEIRA e CARNEIRO, (1998).
2.1.1 COMPONENTES
•Osteócitos
São células existentes no interior da matriz óssea, achatadas, com forma de
amêndoas e prolongamentos citoplasmáticos. Os osteócitos são essenciais para a
manutenção da matriz mineralizada do osso.
•Osteoblastos
São as células que sintetizam a parte orgânica (colágenos, glicoproteínas e
proteoglicanas) da matriz óssea. São capazes de concentrar fosfato de cálcio,
participando da mineralização da matriz. Estão dispostos na superfície, possuem
alongamentos citoplasmáticos, que se prendem aos osteoblastos vizinhos.
Uma vez aprisionados pela matriz óssea recém-sintetizada, os osteoblastos passam
a ser chamados osteócitos. A matriz óssea adjacente aos osteoblastos ativos e que não
estão ainda calcificados recebe o nome de “tecido osteóide”, “pré-osso” ou “osso
imaturo”.
•Osteoclastos
São células que aparecem na superfície óssea quando ocorre reabsorção do tecido.
Têm a função de promover a lise óssea através de enzimas que atacam a parte orgânica
da matriz, destruindo os prismas ósseos. São células móveis, gigantes, extensamente
ramificadas, com partes dilatadas e contendo 6 a 50 ou mais núcleos.
6
•Matriz óssea
A matriz óssea compõe-se de duas partes. A inorgânica, composta de grande
quantidade de íons fosfato, cálcio, de pequena quantidade de magnésio, potássio, sódio,
citratos e bicarbonato. O cálcio e o fósforo formam os cristais de hidroxiapatita. A parte
orgânica da matriz é formada por fibras colágenas (95%) e por pequena quantidade de
substância fundamental a morfa, (colágeno tipo 1). A associação de hidroxiapatita com
fibras colágenas é responsável pela dureza e resistência do tecido ósseo. A
mineralização consiste na deposição de íons inorgânicos, principalmente o fosfato de
cálcio.
•Periósteo e endósteo
As superfícies internas e externas do osso são recobertas por membranas
conjuntivas, que formam o periósteo e o endósteo, que são constituídos por células
osteogênicas e tecido conjuntivo. O revestimento das superfícies ósseas é essencial para
a manutenção do tecido, pois áreas de reabsorção óssea aparecem nos locais que
perderam o revestimento conjuntivo e a camada de osteoblastos.
O periósteo é formado por tecido conjuntivo denso; muito fibroso em sua parte
externa é mais celular e vascular na porção interna. As células que revestem o endósteo
são osteogênicas e revestem as cavidades do osso esponjoso, o canal medular, o canal
de Volkmann e o canal de Havers.
As principais funções do periósteo e endósteo são: nutrir o tecido ósseo, pois dos
seus vasos partem ramos que penetram nos ossos pelos canais de Volkman e se
comunicam com os canais de Havers, que contêm, em seu interior, vasos, nervos e
tecido conjuntivo frouxo, além de fornecer novos osteoblastos.
2.1.2 REPARAÇÃO DO TECIDO ÓSSEO
Os termos consolidação primária e secundária ou seus correlatos, cicatrização por
primeira ou segunda intenção, originaram-se há muitos anos do estudo da cicatrização
de feridas, de incisões na pele e tecidos adjacentes, isto, segundo DAHLIN ET AL.,
(1996).
7
2.1.2.1 REPARAÇÃO POR PRIMEIRA INTENÇÃO
Células osteogênicas e endoteliais dos capilares morrem próximas da região
lesionada do osso, devido à interrupção da circulação. Os osteócitos, que circundam os
canais de Havers, também morrem. Nas regiões dos canais de Havers, onde as células
estão vivas, ocorre proliferação celular, crescimento celular e neoformação capilar. As
células osteogênicas se transformam em osteoclastos que corroem os canais, alargando-
os, enquanto outras células osteogênicas se transformam em osteoblastos e começam a
reconstruir mais canais de Havers. Esse processo avança até a região da área agredida,
passando a ser chamado de osso imaturo.
2.1.2.2 REPARAÇÃO POR SEGUNDA INTENÇÃO
Inicialmente, há formação do coágulo, que posteriormente se retrai. Em seguida
ocorre uma reorganização do coágulo, realizada pela proliferação do tecido conjuntivo
jovem, instalando-se um processo inflamatório agudo, que se torna crônico ao final da
primeira semana, culminando com a substituição do coágulo por tecido de granulação.
Segundo HOBKIRK ET AL., (1996), as células do estroma da medula óssea
pertencem à categoria de células osteoprecursoras determinadas (encontradas no
estroma da medula, periósteo, endósseo e canais intracorticais e reagem à indução com
proliferação e diferenciação, diretamente nos osteoblastos); quando ativadas tornam-se a
fonte de células precursoras de osteoblastos.
Posteriormente, ocorre formação de tecido osteóide. A primeira semana é
caracterizada pelo gradual aumento das trabéculas de osteóide, que se originam da
periferia do defeito ósseo e vão preenchendo a cavidade em relação ao centro. O maior
número de células e o volume reduzido de substância intercelular calcificada torna esse
osso imaturo mais radiolúcido que o maduro. Em seqüência ocorre substituição do osso
imaturo por tecido ósseo maduro, ou osso lamelar. Todo esse osso neoformado passará
a ser remodelado, semelhante a uma fratura em qualquer parte do corpo, podendo esse
processo ser observado radiograficamente ainda seis meses a um ano após a lesão, como
descrevem NYMAN ET AL., (1989).
8
2.1.3 FORMAÇÃO DE TECIDO ÓSSEO
Segundo GARG (2001), o tecido ósseo tem duas maneiras de processar a
ossificação:
2.1.3.1 OSSIFICAÇÃO INTRAMEMBRANOSA
É assim chamada por ocorrer no interior de membranas de tecido conjuntivo, esse
processo é formador dos ossos dos maxilares superior e inferior, do osso curto e, em
largura, dos ossos longos.
A ossificação começa a partir de um centro de ossificação primária que se inicia a
partir de células mesenquimais indiferenciadas, que se transformam em osteoblastos;
estes sintetizam o osteóide, entre as traves que vão se formando, e ficam espaços que
vão sendo ocupados pelos vasos sangüíneos e por células mesenquimatosas
indiferenciadas, que darão origem à medula óssea. À medida que ocorre a ossificação,
radialmente, esta acaba por substituir a membrana preexistente.
A parte da membrana que não sofre ossificação dá origem ao endósseo e ao
periósteo.
2.1.3.2 OSSIFICAÇÃO ENDOCONDRAL
Tem início sobre uma peça de cartilagem hialina, com o formato do osso um
pouco menor e geralmente relacionado com os ossos curtos e longos. A ossificação
consiste, basicamente, em dois momentos nos quais, primeiramente, ocorre hipertrofia
dos condrócitos, diminuição da matriz cartilaginosa, mineralização e morte dos
condrócitos, e, em um segundo tempo, células provenientes do conjuntivo próximo
ocupam as lacunas dos condrócitos, diferenciando-se em osteoblasto e iniciam a
produção de matriz óssea sobre os tabiques de cartilagem calcificada, dando origem ao
tecido ósseo.
9
2.1.4 BIOLOGIA DA REGENERAÇÃO ÓSSEA
A regeneração é comumente compreendida como reposição de componentes
dissipados ou perdidos no organismo. A remodelagem dos ossos cortical e trabecular
apresentam regeneração, a qual não se resume apenas em reposição celular, mas
também em reposição da matriz. O tecido conjuntivo fibroso aparece superficialmente
para induzir uma boa capacidade de reparo, porém, em tecidos mais especializados e
diferenciados, como tendões e ligamentos, nunca alcançarão o nível original de
organização, formando, assim, um reparo como cicatriz, como citam DAHLIN ET AL.,
(1996).
O osso tem potencial único para restaurar a sua estrutura original, completamente
e repete exatamente o padrão de desenvolvimento e crescimento do tecido ósseo, porém
algumas condições básicas devem ser garantidas: amplo suprimento sangüíneo,
estabilidade mecânica e fornecimento de uma base sólida.
2.1.4.1 ATIVAÇÃO DA REGENERAÇÃO ÓSSEA
De acordo com DAHLIN ET AL., (1996), qualquer lesão no osso ativa a
regeneração óssea local, liberando fatores de crescimento (GF) e indutores, sendo o osso
uma fonte rica em fatores de crescimento; dentre eles alguns são produzidos pelas
células ósseas como : fator de crescimento semelhante à insulina (IGF), fator de
crescimento de transformação (TGF), fator de crescimento de fibroblasto (FGF) e fator
de crescimento derivado de plaqueta (PDGF), enquanto outros são sintetizados por
tecidos ósseos relacionados: Interleucina 1 (IL-1), fator A de necrose tumoral (TNFa) e
fatores de indução óssea como: a osteogenina de LACROIX (1947) e proteína óssea
morfogenética (família BMP).
FRIEDENSTEIN (1976) distinguiu as células osteoprecursoras em induzidas e
determinadas. As determinadas são encontradas nas proximidades do osso, células do
estroma da medula, periósteo, endósseo, e canais intracorticais que são induzidas à
diferenciação direta em osteoblastos. As células precursoras induzidas se encontram
longe do tecido ósseo e são semelhantes a fibroblastos, abundantes no conjuntivo
subcutâneo, nos músculos esqueléticos, no baço e na cápsula renal. Suas reações para
10
induzir estímulo são mais complexas, assim como as (BMP), e de fato limitam a
formação óssea endocondral.
Na indução óssea ortotópica, os princípios indutores seguem as células
osteoprecursoras determinadas e a reação é a formação óssea direta e o osso neo-
formado é depositado nas superfícies ósseas preexistentes. Questiona-se se este
processo deve ser chamado de indução óssea ou apenas, de ativação ou estimulação da
formação óssea.
O conjunto de cascata de eventos estimulados pelos inúmeros fatores de
crescimento ainda não estão claros. Contudo é claro que apenas alguns BMPs e outros
membros da família de TGFb são capazes de induzir a formação óssea heterotópica.
2.1.4.2 FATORES QUE IMPEDEM O REPARO ÓSSEO
O tecido ósseo exibe um potencial de regeneração surpreendente e restaura
perfeitamente sua estrutura original e suas propriedades mecânicas, porém certas
condições negativas devem ser levadas em consideração como: falhas na
vascularização, instabilidade mecânica, defeitos sobre estendidos e tecidos
competidores com uma alta atividade de proliferação celular.
Segundo SCHENK e WILLENEGGER, (1992), a interrupção do suprimento
sanguíneo causa necrose dos fragmentos e prejudica a união óssea. A perda dos
fragmentos ou sua remoção cirúrgica provocam grandes defeitos, difíceis de serem
preenchidos espontaneamente por osso. Finalmente, as células dos tecidos moles
adjacentes podem proliferar mais rapidamente e ocupar o local do defeito mais
rapidamente que o crescimento ósseo.
De fato, o tecido conjuntivo fibroso regenera-se mais depressa do que o tecido
altamente diferenciado. Isso induz a formação de cicatriz no local da lesão. Até certo
ponto, a regeneração óssea pode competir com o tecido frouxo e além disso é capaz de
repor o tecido fibroso, inicialmente formado, num período posterior, pelo menos
parcialmente, por um pouco de tecido ósseo.
11
2.2 REGENERAÇÃO TECIDUAL GUIADA:
12
2.2.1 PRINCÍPIOS DA REGENERAÇÃO TECIDUAL GUIADA
A Regeneração Tecidual Guiada (RTG) foi desenvolvida para a regeneração dos
tecidos periodontais perdidos, resultantes da doença periodontal inflamatória.
No início dos anos 80, as equipes de pesquisadores de NYMAN ET AL., (1982a),
examinaram a técnica de barreira ou membrana em vários estudos experimentais e,
assim, vieram conhecer seu potencial clínico utilizando-as em regeneração periodontal,
instituindo as técnicas cirúrgicas regenerativas.
Durante esse período, uma série de experimentos em animais foram descritos e
documentaram a possibilidade da exclusão de células não desejáveis no repovoamento
da área da ferida por meio de barreiras ou membranas favorecendo a proliferação de
células teciduais definidas para obtenção da cicatrização da lesão com um tipo de tecido
desejável. Uma nova inserção de fibras do tecido conjuntivo e neoformação de cemento
e osso foram obtidas pela exclusão da proliferação do epitélio dentogengival e do tecido
gengival (conjuntivo) da área da ferida, adjacente à superfície radicular, e pela criação
de espaço entre as superfícies interna da membrana e radicular, dando preferência ao
crescimento, no sentido coronal, de células do ligamento periodontal.
Essa técnica reconstrutiva tem sido usada com sucesso na clínica, tendo sido
considerada uma transposição científica e uma terapêutica no tratamento periodontal
que conduzirá, inquestionavelmente, a uma metodologia racional de tratamento clínico
extensamente aceitável, conforme GOTTLOW ET AL., (1992c).
Uma vez demonstrada clínica e histologicamente a possibilidade de regeneração
dos tecidos periodontais em experimentos com animais, (NYMAN ET AL., 1982a;
GOTTLOW ET AL., 1984; MAGNUSSON ET AL., 1985; PFEIFER ET AL., 1989) e
relatos de casos em humanos, (NYMAN ET AL., 1982b; GOTTLOW ET AL., 1986;
CAFFESSE ET AL., 1990) o interesse dos estudos foram direcionados no
desenvolvimento de uma barreira, constituída de um material capaz de promover o
isolamento tecidual eficaz e que possuísse propriedades físico-químicas de
compatibilidade biológica.
O primeiro material especificamente desenvolvido para técnica de RTG foi uma
modificação estrutural do politetrafluoretileno (teflon, PTFE) utilizado em várias áreas
da medicina. Esse produto, (politetrafluoretileno-expandido – PTFEe, GoretexR), foi
13
preparado para funcionar como barreira tecidual nas áreas de periodontia e
implantodontia, dentro do princípio da inibição por contato sugerida por WINTER
(1974) apud SCANTLEBURY (1993).
HARDWICK ET AL., (1994) estabeleceram algumas características desejáveis
para os materiais utilizados na técnica de RTG, a saber: biocompatibilidade,
oclusividade celular, integração tecidual, capacidade de criar espaço e facilidade de
manipulação.
Vários outros tipos de materiais, não reabsorvíveis, foram testados para técnica de
RTG no tratamento de defeitos periodontais, tais como as barreiras de celulose,
NOVAES JÚNIOR ET AL., (1990), de látex CORTELLINI e PRATO, (1994);
SALAMA, (1994), dentre outros.
De maneira geral, independentemente do material da membrana, os resultados da
maioria dos estudos clínicos demonstraram redução da profundidade de defeitos ósseos
e ganho clínico de inserção.
A literatura pertinente destaca como desvantagem o uso de barreiras não
reabsorvíveis, pois pode ser necessário um segundo tempo cirúrgico para sua remoção.
No final dos anos 80, vários estudos foram realizados com o objetivo de
desenvolver uma membrana reabsorvível, que eliminasse o segundo tempo operatório.
A maior parte das pesquisas, em animais e humanos, concentrou-se, inicialmente, em
barreiras reabsorvíveis compostas de colágeno, (PITARU, 1987; BLUMENTHAL,
1988; PFEIFER ET AL., 1989), de ácido polilático (MAGNUSSON ET AL., 1988;
GOTTLOW ET AL., 1992a; GOTTLOW ET AL., 1992b), de ácido poliglicólico
(Vicry) FLEISHER ET AL., (1988) e, mais recentemente, com uma composição
semelhante a esta última, a ResolutR BECKER ET AL., (1996).
SHIEH ET AL., (1997), avaliaram o desenvolvimento clínico da cobertura das
raízes, utilizando barreira de colágeno, reabsorvível, no tratamento de recessão gengival
e concluíram que os resultados obtidos após análises estatísticas mostraram-se
favoráveis, sugerindo que membranas de colágeno podem ser usadas com sucesso como
barreiras, na técnica de RGT, para produzir cobertura de raízes.
ELHARAR ET AL., (1998) avaliaram a regeneração comparando a Técnica de
Regeneração Guiada, usando três diferentes tipos de membrana: membrana
bioabsorvível de colágeno bovino com ligação cruzada fraca, membrana bioabsorvível
14
de colágeno bovino com ligação cruzada forte e membrana não absorvível PTFEe. Após
a obtenção das peças preparadas, realizou-se a avaliação histológica e
histomorfométrica. A reabsorção da primeira membrana testada foi conseguida por
volta de quatro semanas e a da segunda doze semanas, ambas com reação inflamatória
normal. Análises foram realizadas para quatro, doze, vinte e quatro semanas após a
cicatrização. O reparo do tecido conjuntivo foi favorecido em mais ou menos 20% pela
colocação de todas as membranas, sem diferença significativa.
Segundo OLIVEIRA ET AL., (1999), os relatos de inúmeros estudos clínicos
que utilizaram barreiras não reabsorvíveis no tratamento de lesões periodontais têm
demonstrado, de uma maneira geral, resultados positivos em relação à diminuição da
profundidade de sondagem e ganho clínico de inserção, independentemente da
composição do material utilizado como barreira em RTG.
Revisão da literatura feita por WOLFF e MULLALLY, (2000), avaliando a
efetividade da (RTG) e de diversos materiais em diferentes situações clínicas,
demonstrou que as técnicas mais utilizadas para o tratamento da doença periodontal
com seqüelas intra-ósseas são: a RTG e enxertos ósseos. Os autores concluíram que,
utilizando membranas reabsorvíveis e não absorvíveis, os resultados obtidos foram
similares. Os procedimentos de RTG têm sido efetivos clinicamente para: defeitos intra
ósseos, recessão, alguns tipos de tratamento de furca e preservação do rebordo após
exodontias.
IVANOVSKI ET AL., (2000) realizaram um estudo imunohistoquímico da
matriz molecular associado com membranas mediando a cicatrização de ferida
periodontal. Observaram que o padrão de imunolocalização das macromoléculas na
matriz extracelular sugeriu que a população das células heterogênas preencheu a
regeneração tecidual guiada do defeito confeccionado e criou um ambiente que
conduzia para a regeneração periodontal.
15
2.3 REGENERAÇÃO ÓSSEA GUIADA:
16
A Regeneração Óssea Guiada promove a formação óssea por proteção contra a
invasão de tecidos competidores não osteogênicos. Com esta finalidade, os defeitos
ósseos são tensamente cobertos por uma barreira de membrana de permeabilidade
definida e compatibilidade excelente. Ambas as membranas, reabsorvíveis e não
reabsorvíveis estão, atualmente, sendo pesquisadas e evidências positivas dos bons
resultados alcançados têm demonstrado a tendência de se utilizar material reabsorvível,
por simplificar a técnica quanto ao número de procedimentos a realizar.
No final da década de 80, as técnicas com barreira de membrana foram novamente
investigadas em estudos experimentais.
A aplicação do princípio da Regeneração Tecidual Guiada para Regeneração
Óssea Guiada foi pela primeira vez investigada por DAHLIN ET AL., (1988) em estudo
experimental em ratos. Defeitos trans-mandibulares, com 5mm de diâmetro, foram
criados cirurgicamente, bilateralmente. O sítio teste foi coberto, no lado do defeito, com
uma membrana para permitir o crescimento somente do tecido proveniente do osso
mandibular, impedindo ao mesmo tempo o tecido fibroso de proliferar para a área
dentro do defeito. O sítio controle foi deixado sem colocação da membrana. No sítio
teste, uma quase completa cicatrização óssea foi demonstrada, tanto no exame visual
das mandíbulas como nas preparações histológicas após 6 semanas. O sítio controle,
porém, apresentou defeito residual trans-mandibular em diâmetro, após 9 semanas,
devido ao fato de que os tecidos moles circundantes foram invadindo o defeito,
impedindo as células responsáveis pela regeneração óssea de preencher o espaço criado
cirurgicamente no osso. Resultados similares foram demonstrados em modelos
experimentais com ratos, nos quais defeitos mandibulares padronizados foram cobertos
com membranas bioabsorvíveis.
Testes clínicos foram iniciados, em 1988, em pacientes que receberam implantes,
sedimentando, assim, a técnica de ROG na implantodontia, por excelência em se
conseguir o objetivo maior, que era a regeneração óssea dando condição de inserir os
implantes para suporte de próteses segundo LAZZARA, (1989).
DAHLIN ET AL., (1989) inseriram implantes dentários em tíbia de coelho de
modo que 3 ou 4 roscas coronais ficassem expostas nos sítios testes. Os implantes
ficaram cobertos por uma membrana de TeflonR, enquanto, no controle, realizaram
17
apenas a sutura dos tecidos. Observaram a formação de osso, nos testes com membrana,
e, nos controles, apenas tecido conjuntivo.
Em pesquisas realizadas por BECKER ET AL., (1990), com essa mesma
metodologia, após 18 semanas, a média de ganho em altura óssea foi de 1,37mm para os
sítios teste e 0,23mm para os implantes controles, sendo que, nestes, um tecido
conjuntivo estava fracamente aderido às roscas expostas.
GOTFREDSEN ET AL., (1991) realizando estudos em macacos, demonstraram
que defeitos ósseos similares àqueles encontrados ao redor de implantes que falharam
também podem ser tratados com o uso de membranas.
Experimentos in vitro demonstraram que os fibroblastos liberam um ou mais
fatores solúveis que inibem a diferenciação de células ósseas e osteogênese conforme
OGISIO ET AL., (1991).
KOSTOPOULOS e KARRING, (1994b) realizaram experimento visando o
aumento cortical da mandíbula de rato na sua borda inferior, com o uso de membrana
bioabsorvível adaptada para criar um espaço isolado para o crescimento do tecido ósseo.
Utilizaram um micro-implante que servia de suporte para membrana como se estivesse
montando uma tenda na região, tendo como referência de crescimento ósseo (tipo uma
escala) o pescoço do micro implante. O lado oposto era o controle sem membrana. Após
seis meses realizou-se o preparo do material e sua análise histológica. O controle
mostrou mínima formação óssea e a curvatura natural da mandíbula persistiu inalterada,
enquanto o teste mostrou considerável formação óssea e o pescoço do micro implante
englobado por este osso neoformado. Entretanto, nos espécimes onde a membrana se
rompeu e o tecido mole migrou por debaixo da membrana, a formação óssea foi
reduzida e a osseointegração do implante impedida.
KOSTOPOULOS e KARRING (1994a) realizaram experimento no ramo
mandibular de ratos criando um defeito de 2 por 3mm. Em um lado, os defeitos foram
cobertos com uma membrana reabsorvível e do outro ficaram descobertos. Os
espécimes foram, posteriormente sacrificados, e as peças obtidas foram preparadas para
análise histológica. Observou-se que, do lado controle, o preenchimento ósseo foi
mínimo, enquanto todos os defeitos do lado teste preencheram-se completamente.
DAHLIN ET AL., (1996), em estudos experimentais realizados em vários
modelos animais, provaram que o princípio da barreira mecânica é também aplicável
18
em cirurgia óssea reconstrutiva, embora para o mesmo processo existam técnicas
distintas. O conceito envolve a colocação de barreira de membrana prevenindo o
crescimento do tecido conjuntivo frouxo no interior do defeito ósseo. A membrana é
colocada em contato direto com a superfície circundante, desse modo posicionando o
periósteo na superfície externa da membrana (FIGURA 1).
O retalho muco-periosteal é reposicionado e suturado, cobrindo o local exposto.
A osteopromoção é uma terminologia freqüentemente encontrada na literatura para
descrever o uso dos meios físicos no selamento total de um local anatômico, onde o
osso está planejado para ser neoformado, ou seja, para prevenir que outros tecidos,
principalmente, o tecido conjuntivo frouxo, venham interferir na osteogênese, bem
como no direcionamento da formação óssea (FIGURA 2).
FIGURA 1: A membrana não pode colabar para o interior do local a ser
reparado, para que este possa ser preenchido por tecido ósseo.
19
FIGURA 2: O princípio da osteopromoção significa criar um espaço interno
segregado utilizando barreiras mecânicas, permitindo que apenas as
células dos tecidos ósseos adjacentes possam migrar e participar da
regeneração desse tecido.
2.3.1 DINÂMICA DA REGENERAÇÃO ÓSSEA GUIADA
Segundo DAHLIN ET AL., (1996) a Regeneração Óssea Guiada demonstrou
sucesso em uma variedade de experimentos em modelos animais. Contudo, pouco se
encontra na literatura sobre os mecanismos fundamentais que estão na base deste
conceito. Em geral, tem-se declarado que a neoformação óssea desenvolve-se por meio
do periósteo e de células derivadas da medula que apresentam potencial osteogênico.
O efeito da colocação de barreiras mecânicas, na fase inicial da cicatrização,
necessita ser mais bem entendido. Tem-se especulado que tal procedimento facilita a
seleção das células com potencial osteogênico da população celular dos canais de
Volkman, dos canais harversianos e, principalmente, do endósteo. Neste caso, o
periósteo é excluído, porque está readaptado na superfície externa da membrana.
Em resumo, os estudos experimentais aqui citados provam que certos tecidos, no
interior do organismo, possuem o potencial biológico para regeneração, se houver um
ambiente adequado durante a cicatrização. A fundamental meta para a Regeneração
Óssea Guiada é o uso de um material temporário que promova um ambiente adequado,
20
permitindo ao organismo utilizar seu potencial de cicatrização natural e regenerar os
tecidos perdidos e ausentes.
Ainda que essa explicação certamente seja de grande importância, a eficácia das
membranas em conjunto com a cicatrização óssea e o tratamento reconstrutivo é
provavelmente o resultado de uma combinação de diferentes mecanismos: mecânico,
celular e molecular, que influenciam na prevenção da ação da massa fibroblástica, na
prevenção da inibição por contato pela interação de células heterotópicas, na exclusão
de fatores inibidores solúveis derivados de células, na concentração local de fatores
estimuladores de crescimento e nas propriedades estimuladoras da própria membrana.
Os estudos experimentais demonstraram que a seqüência de cicatrização que
ocorre em reparo de fraturas segue os mesmos padrões básicos encontrados na
cicatrização de lesão óssea durante a terapia de Regeneração Óssea Guiada.
2.3.2 CONDIÇÕES SEGURAS PARA SE TER SUCESSO COM A
REGENERAÇÃO ÓSSEA GUIADA
Segundo DAHLIN ET AL., (1996), é necessário observar as seguintes condições:
a) deve existir uma fonte de células osteogênicas. O osso viável deve estar presente
adjacente ao defeito no qual a regeneração é desejada;
b) deve existir uma fonte adequada de vascularização proveniente principalmente
dos canais de Volkman e compartimentos medulares;
c) deve-se manter o local da ferida mecanicamente estável durante a cicatrização;
d) deve ser mantido um espaço apropriado entre a membrana e a superfície óssea
de origem;
e) devem ser excluídas do espaço criado pela barreira de membrana, células do
tecido conjuntivo frouxo. A estrutura do material deve ser capaz de efetuar a
Regeneração Óssea Guiada.
21
2.3.3 MEMBRANA DE COLÁGENO PARA ROG E RTG
As membranas disponíveis comercialmente, como as distribuídas pela Collagen
Matrix Inc., são membranas com propriedades semi-permeáveis, para aplicação em
Regeneração Tecidual Guiada, as mesmas possuindo poros menores que 10µm, que são
permeáveis aos nutrientes, mas não às células. Essas membranas podem ser projetadas
para serem absorvidas entre 8 e 52 semanas. As propriedades mecânicas são
compatíveis para suportar as forças do tecido mole enquanto durar o processo de
reparação. Com isso, são indicadas na regeneração de deiscência do osso alveolar
adjacente a implantes dentais endósseos.
ZHANG ET AL., (1990) avaliaram a membrana de colágeno porosa na
Regeneração Tecidual Guiada. Essa membrana era preparada com colágeno protéico
extraído de tendão bovino, conseguido através de digestão enzimática pelo método de
congelamento e secagem. O resultado da pesquisa clínica mostrou melhoras
significativas na densidade óssea e na estrutura do osso ao redor dos ombros dos
implantes.
MARZOLA ET AL., (1996), em seus estudos envolvendo implantes de
biohapatita mais osseobond, membrana reabsorvível de colágeno (Dentoflex) e
aglutinante (Dentoflex), avaliaram a utilização da associação desses materiais na
regeneração de cavidades ósseas. Os autores verificaram que membranas biológicas
utilizadas na R.T.G. (Regeneração Tecidual Guiada) tem mostrado considerável sucesso
em aplicações em locais como: maxila e mandíbula; em cranioplastias; no baço, como
hemostático e na reparação da parede lateral do seio maxilar, como curativo biológico;
no tratamento de recessões gengivais em seres humanos; no aumento do rebordo
alveolar também tem desempenhado um papel preponderante, facilitando, em muito, o
trabalho do protesista e na periodontia, para reparação do periodonto destruído pela
evolução de um processo inflamatório.
MCGINNIS ET AL., (1998) compararam membranas não reabsorvíveis como:
politetrafluoretileno expandindo (Goretex) e politetrafluoretíleno (Millipore), com
membranas reabsorvíveis; colágeno (Biomed), vicryl, fáscia lata seca e congelada para
regeneração óssea pela técnica de RTG. Concluíram que, embora parecesse maior o
aumento ósseo com a colocação das membranas reabsorvíveis, esse aumento não era
22
significante estatisticamente.
NEMCOVSK ET AL., (1999) realizaram um experimento avaliando a
Regeneração Óssea Guiada, comparando tratamento com implantes em maxilar de
humanos após exodontias e colocação de implantes, imediatamente, quando falhas na
cobertura destes poderiam atrapalhar os resultados finais.
O uso de barreira de membranas demonstrou ser indicado em casos onde se
pretende realizar colocação de implante, imediatamente após exodontias. Esse
procedimento requer uma completa cobertura da membrana com tecido mole, enquanto
se procede à cura dos defeitos ósseos, sendo, portanto, mais indicado para esta situação.
BENQUE ET AL., (1999) avaliaram, histologicamente e
tomodensitometricamente, a regeneração óssea, associando o uso de membrana de
colágeno e hidroxiapatita. Neste relatório clínico após exodontia de incisivos, o local
escolhido para a colocação de implantes tinha osso deficiente. Foi realizada a colocação
de uma membrana de colágeno tipo I com ligação cruzada com difenilfosforidase e um
material mantenedor de espaço, hidroxiapatita porosa e também reabsorvível. A
avaliação tomodensitométrica indicou que a regeneração óssea foi de 14% para 58%
com uma taxa de osso ganho de 29.77%.
CARPIO ET AL., (2000) compararam a eficiência da membrana não reabsorvível
de politetrafluoretileno com membrana de colágeno derivada de porco, reabsorvível,
sobre enxerto ósseo autógeno e xenógeno (bovino), ao redor de implantes dentais na
técnica de ROG. Concluíram que ambas as barreiras mostraram ser adequadas para se
conseguir a Regeneração Óssea Guiada em volta dos implantes dentais.
Em recente estudo, AABOE ET AL., (2000) pesquisaram membranas PTFEe,
Poliglatina 910R e membrana de colágeno de duas camadas, (as duas últimas
biodegradáveis) na cobertura de implantes de titânio , na tentativa de corrigir defeitos
ósseos. Observaram que as membranas de PTFEe não mostraram nenhum sinal de
colapso e nenhum infiltrado inflamatório , que as membranas bioabsorvíveis colapsaram
levemente e que sinais de reabsorção superficial no osso neo formado estavam
presentes, porém ocorreu formação óssea em todos os grupos avaliados
CAMELO ET AL., (2001), em estudo sobre a regeneração periodontal, usaram
um composto de enxerto ósseo autógeno (Bio-oss) e uma membrana colágeno (Bio-
Guide). A avaliação histológica mostrou novo cemento, com inserção de fibras
23
colágenas e nova formação óssea na superfície de ambos os tipos de materiais
enxertados, mostrando sua efetividade e sua capacidade de estimular a formação de
novo osso e cemento, além de nova aderência com fibras de Sharpey.
BUNYARATAVEJ e WANG, (2001) realizaram uma revisão sobre membranas
de colágeno. O autor cita que este material tem sido utilizado tanto em odontologia
como em medicina porque ele mostra uma boa compatibilidade e capacidade de
promover a cicatrização de feridas. Recentemente, materiais colágenos também têm
sido aplicados em Regeneração Óssea Guiada e procedimentos de cobertura de raízes
com comparada taxa de sucesso em relação à membrana não absorvível de
politetrafluoretíleno expandido (PTFEe).
2.3.4 MEMBRANA DE COLÁGENO ANIÔNICO
GOISSIS ET AL., (1999) citam que o amplo uso do colágeno no campo dos
biomateriais é associado às suas propriedades naturais, que incluem a baixa resposta
imunológica, mesmo quando de origem heteróloga, a baixa toxidade, a habilidade para
promover aumento celular, a homeostasia, e a habilidade para reconstrução. É usado de
várias formas desde lâminas, a esponjas, pontas e lã, assim como agente hemostático,
para aumento de tecido mole, queimaduras, revestimento de feridas, aumento de suporte
para nervos periféricos e no tratamento das doenças periodontais baseado na
Regeneração Tecidual Guiada. Nesta técnica, membranas têm uma função como
barreira mecânica, excluindo o epitélio e o córion gengival da superfície das raízes
dentárias, permitindo a regeneração pelas células do ligamento periodontal. Entretanto,
o politetrafluoretileno expandido foi introduzido para este fim e consegue-se perfeito
sucesso, mas demandava uma segunda cirurgia para ser removido após a estabilidade
biológica.
Recentemente, ocorreram melhorias neste campo, pela introdução de membranas
biodegradáveis controladas, obtidas de colágeno, vicryl e poliácidolático. As principais
vantagens da membrana de colágeno na Técnica de Regeneração Tecidual Guiada são
sua baixa antigenicidade, sua alta biocompatibilidade, sua biodegradabilidade
controlada e sua capacidade de estimular a migração de células do ligamento
periodontal para o lugar da cicatrização.
24
Os autores acima citados afirmam que as maiores diferenças entre as membranas
de colágeno aniônico e de outros materiais de colágeno, já em uso, são que eles têm
carga fisiológica negativa, pH destinado para hidrólise seletiva de grupos carboxiamida
de asparagina e glutamina e melhoria das propriedades dielétricas.
MARTINS ET AL., (1998) utilizaram um composto de hidroxiapatita e colágeno
aniônico na forma de pasta, para sustentar a liberação de antibióticos, no tratamento da
osteomielite. Concluíram que o composto mostrou boa biocompatibilidade associada
com o crescimento do tecido ósseo junto ao material. Foi observada sua presença,
depois de 60 dias da colocação do implante, mostrando ser eficiente para liberação e
sustentação do antibiótico na terapêutica do processo, pois a liberação do fármaco
estava associada com compostos bio-reabsorvíveis.
Verificaram, ainda, que as vantagens do colágeno aniônico são associadas com o
aumento da capacidade de ligar-se às drogas catiônicas pela estrutura da carga do
colágeno, que por ter cargas negativas, facilita a troca de íons no pH fisiológico, o que
melhora as suas propriedades dielétricas.
A associação de hidroxiapatita e colágeno aniônico com antibióticos para serem
liberados lentamente mostrou que o defeito ósseo foi caracterizado pela intensa
formação do osso ao longo dos limites das trabéculas com osteoblastos justapostos,
tendo estas células seu volume aumentado e com núcleos hipercromáticos, assim como
as células osteogênicas adjacentes. O tecido conjuntivo foi bem vascularizado e o
infiltrado inflamatório evolui de discreto para moderado, como foi bem observado pela
atividade dos macrófagos em relação ao material. A pouca irritabilidade do tecido,
indicada pelo tipo de tecido reacional presente, permitiu a evolução da reparação
durante o período observado. Esse fato é de importância fundamental para permitir o
processo de ossificação, pois a persistência do processo inflamatório pode estimular a
presença de osteoclastos.
Ainda em seu estudo, GOISSIS ET AL., (1999) avaliaram a biocompatibilidade
das membranas de colágeno aniônico tratado com diferentes graus de glutaraldeído e
citaram que alterações celulares, mineralização ou necroses por contato não foram
observadas em nenhuma membrana estudada. As taxas para a biodegradação para
membranas foram relatadas para o tempo de reação do glutaraldeído e seriam de 30
dias, podendo chegar a 60 dias associadas com boa compatibilidade.
25
2.3.4.1 OBTENÇÃO DA MEMBRANA DE COLÁGENO ANIÔNICO
GOISSIS ET AL., (1999) descreveram a obtenção da membrana de colágeno
aniônico. Citaram que primeiro o gel de colágeno era obtido pelo tratamento de
purificação de tendões de origem bovina com uma solução alcalina contendo 6% de
dimetil sulfato em meio aquoso por 72 horas, seguindo para extração em uma solução
de ácido acético, pH 3,5. A concentração final do gel foi 0,7%, determinada pós-análise
da hidroxiprolina. O Gel de colágeno foi caracterizado por análise de aminoácido, SDS
eletroforese gel poliacrilamida, espectroscopia no infravermelho, estabilidade térmica
por meio da redução da temperatura e exploração diferencial colorimétrica.
Após a obtenção do gel de colágeno, este era colocado em formas circulares de
acrílico para serem modeladas, 0,7% de gel de colágeno para uma solução de ácido
acético, com pH 3,5 foi usado ou equilibrado em 0,14 mol/l fosfato, realizando o
tamponamento e elevando o pH para 7,4. Ligação cruzada com glutaraldeído foi
conseguida com 0,05% de glutaraldeído.
O autor cita, ainda, que, estudando a biocompatibilidade e a biodegradação de
membranas de colágeno aniônico, concluiu que a resposta inflamatória observada era
inversamente dependente do tempo de reação no glutaraldeído, pois, durante o processo
de obtenção destas membranas, estas eram conseguidas colocando-se o colágeno em
formas na forma de gel, e, após hidrólise para o grupo carboxiamida, eram expostas ao
glutaraldeido por tempos diversos, obtendo-se graus de cruzamento distintos. A resposta
inflamatória decrescia com o tempo do implante da membrana.
As características ópticas obtidas para esta membrana se valeram do tratamento
com glutaraldeído, pelo qual se conseguiu dar a ela maior transparência e menor
absorção da luz laser, para que a energia irradiada sobre os extratos teciduais pudesse
chegar até a área injuriada, passando pela membrana e depositando a energia necessária
para ação local, quando aplicada no pós-operatório cirúrgico.
Segundo CANDINI ET AL., (2001) várias membranas biológicas utilizadas na
clínica para realização da Técnica de Regeneração Óssea Guiada foram avaliadas
quanto à absorção da luz laser. Concluíram que estas membranas absorviam
demasiadamente a energia depositada, impedindo que esta fosse aplicada sobre a lesão a
ser regenerada.
26
A membrana de colágeno aniônico foi avaliada pelo protocolo desenvolvido neste
experimento e permitiu a passagem do laser, sugerindo desempenhar o papel de
promover o isolamento dos tecidos moles além de permitir a passagem do laser.
27
2.4 LASER:
28
2.4.1 HISTÓRICO DO DESENVOLVIMENTO DO LASER E SUA
UTILIZAÇÃO NA ÁREA MÉDICA
A aplicação terapêutica da luz se remonta à Antigüidade.
A fotobiologia e a fotomedicina foram avançando graças aos trabalhos realizados
com a luz no espectro do infravermelho e no espectro visível procedentes de lâmpadas
incandescentes de alta potência.
Entretanto, em 1958, quando SCHAWLOW e TOWNES publicaram os princípios
da amplificação de microondas por emissão estimulada de radiação, falou-se pela
primeira vez em uma radiação monocromática e coerente.
O primeiro laser a ser desenvolvido foi o laser de rubi, projetado e construído em
1960 pelo Prof. MAIMAN e sua equipe. Foi montado na Universidade de Cincinnati-
EUA, em 1961, para aplicações médicas, sendo este o primeiro laboratório de laser em
medicina (GOLDMAN, apud RIGAU, 1996).
O nome LASER é uma abreviatura de Light Amplification by Stimulated
Emission of Radiation.
Contudo, os primeiros aparelhos lasers não eram confiáveis. Os parâmetros de
feixes emitidos variavam muito, a potência emitida apresentava variações da ordem de
100% durante o período de utilização. Esses fatos implicaram na ocorrência de alguns
acidentes que detiveram o avanço do laser na época. As idéias e concepções para as
aplicações do novo dispositivo não eram acompanhadas pela tecnologia da emergente
indústria do laser.
Com o desenvolvimento de outros lasers, o interesse e a confiança nos sistemas
produzidos voltou a crescer. O aparecimento do laser de argônio, contínuo, foi um passo
fundamental, pois, além de possibilitar intervenções oftalmológicas mais críticas devido
a seu comprimento de onda de emissão, este laser era muito mais fácil de ser utilizado
do que o laser de rubi, que emitia pulsos de altíssima potência a longos intervalos de
tempo. Os resultados clínicos vieram comprovar todas as vantagens esperadas.
A partir de 1980, começaram a surgir lasers de baixa potência, cujo espectro de
emissão situa-se na região do vermelho e infravermelho próximo. O laser de He-Ne
emite na faixa de 632,8nm e os lasers de diodo semicondutores apresentam emissão na
faixa de 850 a 903nm. Esses lasers, por apresentarem uma grande facilidade de
29
manuseio, efetividade e grau de segurança, se difundiram rapidamente em hospitais e
clínicas médicas, sendo utilizados numa infinidade de casos. Inicialmente, suas
principais aplicações foram em acupuntura e reflexoterapia.
2.4.2 PRINCÍPIOS FÍSICOS DE FUNCIONAMENTO DO LASER
A radiação eletromagnética, proveniente de um laser é o resultado da emissão
estimulada de radiação, sendo produzida numa cavidade óptica ressonante a partir de
um meio ativo e de uma fonte de excitação. Possui características de
monocromaticidade, colimação e coerência.
2.4.3 CARACTERÍSTICAS DA RADIAÇÃO LASER
Segundo BRUGNERA e PINHEIRO, (1998) a luz laser tem as seguintes
características:
a) Monocromaticidade:
A radiação emitida é caracterizada por fótons com mesmo comprimento de onda,
dando a esta a natureza de luz pura.
b) Colimação:
Na luz laser os fótons produzidos são paralelos, praticamente inexistindo qualquer
divergência angular, ao longo da distância percorrida. Esta propriedade mantém a
potência óptica do aparelho enfeixada numa área relativamente pequena ao longo de
distâncias consideráveis.
c) Coerência:
É uma das propriedades da luz laser que a distingue de outras formas de luz. A
emissão estimulada gera fótons coerentes, cujas energias se somam e viajam na mesma
direção, movendo-se em fases no tempo e no espaço. Quando as cristas e as cavidades
estão em fases, a coerência tem sua influência na amplitude e na potência da radiação
laser emitida.
30
2.4.4 COMPORTAMENTO DA RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA
FRENTE AOS TECIDOS
Segundo GENOVESE, (2000), incidindo a radiação eletromagnética sobre
qualquer substância, ocorrem fenômenos: parte se reflete, parte é absorvida e a outra se
espalha. Nos tecidos biológicos a energia absorvida é aquela que se transforma em
outras formas de energia, atuando no interior dos tecidos e também propagando os seus
efeitos para os tecidos vizinhos.
Sendo os tecidos muito pouco homogêneos, do ponto de vista óptico, por serem
compostos por diversas camadas formadas por tipos celulares que possuem
composições diferentes e comportamento óptico relativo a estas discrepâncias, entende-
se a grande dificuldade existente em se quantificar as diversas reações destes tecidos
frente à ação dos raios lasers.
Quando irradiado um tecido, pode-se verificar quatro processos básicos:
a) REFLEXÃO – ocorre diretamente na superfície entre dois estratos, devido à
diferença entre o índice de refração.
b) DIFUSÃO – Ocorre por parte das moléculas, partículas, fibras, órgãos ou
células do interior do extrato.
c) ABSORÇÃO – Causada pelos cromóforos primários, e provoca um processo
bioquímico ou bioelétrico ou uma dissipação da energia absorvida por meio de
calor, fluorescência ou fosforescência.
d) TRANSMISSÃO – Parte que atravessa para o estrato seguinte.
A difusão será dentro do mesmo tecido e depende do tamanho das partículas que
formam uma relação com o comprimento de onda em que se emite a radiação. Assim a
difusão será máxima nos tecidos cujas partículas têm as mesmas dimensões que o
comprimento de onda. Essa relação é determinante para se desenvolver o espectro de
absorção e de reflexão, a partir do espectro ultravioleta até infravermelho. A absorção
pelos tecidos depende, na sua maior parte, da presença de moléculas absorventes, como
pigmentos, e de sua distribuição espacial (FIGURA 3).
31
FIGURA 3: Interação do raio laser com os tecidos
2.4.5 LASER DE BAIXA POTÊNCIA
A terapia laser de baixa potência tem sido utilizada em odontologia e medicina,
evoluindo de forma extraordinária a ponto de, na atualidade, existirem diversos centros
de pesquisas estudando sua ação fotoquímica, revelada por meio de reações químicas
que podem controlar a produção de substâncias algogênicas, antiinflamatórias e de
bioestimulação.
Segundo UVNÃS, (1964) e BOGLIOLO e PEREIRA, (1976), os mastócitos,
sendo células muito delicadas, ao serem submetidas a diversas formas de estresse como
traumas mecânicos, agentes químicos, agentes térmicos, radiação ultravioleta, radiação
ionizante e outras, através do fenômeno de desgranulação (corresponde ao estouro
destas pela lise da membrana celular) liberam componentes plasmáticos próximos à
membrana celular e, por mecanismos de troca iônica, liberam heparina e histamina.
A heparina é anticoagulante e a histamina produz aumento da permeabilidade
capilar, vasodilatação, incremento da drenagem linfática e aumento da atividade
fibroblástica, auxiliando a recomposição tecidual.
KARU, (1989) concluiu que os fotorreceptores primários são componentes da
cadeia respiratória. Isso explica a universalidade dos efeitos do laser de baixa potência
32
na estimulação do metabolismo celular, dependente da dose de luz. Em baixas doses, a
irradiação causa regulação oxi-red do metabolismo celular; em altas doses ocorrem
danos fotodinâmicos.
A magnitude do efeito de bioestimulação depende do estado fisiológico da célula
antes da irradiação. Isso explica o porquê de o efeito bioestimulante nem sempre ser
possível. Os efeitos terapêuticos da irradiação do laser de baixa potência podem ser
explicados pelas mudanças na atividade fisiológica de células excitáveis.
NARA ET AL., (1990) utilizaram laser de baixa densidade de potência de
AsGaAl 900nm, através de uma aplicação à distância (40mm) em cada cultura de
fibroblastos. A energia variou de 0,02 a 2,00J/cm2, a intensidade de potência média foi
de 0,05W/cm2. Observaram que quando os fibroblastos pulpares humanos foram
irradiados, a proliferação celular aumentou.
GARCIA ET AL., (1992) relatam que o raio laser (He-Ne, 632,8nm) promove
vasodilatação local e angiogênese, deixando o tecido em processo de recuperação bem
vascularizado, determinando, com o maior aporte de oxigênio, uma aceleração do
processo de reparação.
ANDERS ET AL., (1993) observaram quantitativamente se a irradiação
transcutânea com laser de baixa potência, com os comprimentos de onda diferentes
(361, 457, 541, 633, 632,8, 720, 1064nm), poderiam afetar a regeneração do nervo
facial de ratos, previamente injuriados. Concluíram que ocorreu um aumento nas taxas
de regeneração dos nervos faciais de ratos após terem sido injuriados e tratados, com
comprimentos de onda de 633nm, com potência de 8,5mW e He-Ne (632,8nm) com
45,9J/cm2. Atribuindo o sucesso da terapêutica aos efeitos fotoquímicos e fotofísicos da
radiação laser de baixa potência.
GARCIA ET AL., (1995a) realizaram avaliações clínicas da ação do laser He-Ne
(632,8nm), aplicado em forma de “varredura, sobre a área interessada, durante 453
segundos, na bioestimulação em tecido gengival hiperplásico. Concluíram que o
tratamento com laser mostrou-se efetivo, e atuou como meio terapêutico auxiliar de
escolha para o tratamento de alterações periodontais inflamatórias”.
HERNÁNDEZ ET AL., (1996), em seus estudos, analisaram os resultados
alcançados com a aplicação do laser de He-Ne (632,8nm) e AsGa (904nm) em 204
pacientes no tratamento de diversas afecções, fundamentalmente osteomioartrite,
33
dermatológicas e transtornos de cicatrização. Os resultados foram considerados
promissores, pois 77% dos pacientes melhoraram notadamente ou seus sintomas
desapareceram.
SAITO ET AL., (1997) investigaram os efeitos da irradiação laser de baixa
potência na regeneração do osso durante a expansão mecânica da sutura palatina, no
período de 7 dias, valendo-se para isto de um laser diodo de AsGaAl (100mW),
modificando o tempo e a freqüência de aplicação. Os resultados sugeriram que a
irradiação pode acelerar a regeneração da sutura palatina durante rápida expansão,
porém este efeito depende da freqüência da irradiação e da dosagem do laser.
HENÁNDEZ ET AL., (1997) realizaram um ensaio clínico para conhecer a
eficiência do tratamento com laser de He-Ne (632,8nm, 8nm, 3J/cm2 potência de 2mW)
na perda óssea periodontal. Concluíram que os pacientes que se submeteram à cirurgia
periodontal, seguida de laserterapia, obtiveram um resultado melhor que os pacientes
que apenas se submeteram à cirurgia periodontal.
MAREI ET AL., (1997), pesquisaram o efeito do laser de baixa potência no
tratamento de lesões de mucosas induzidas por próteses totais em comparação com
outros métodos funcionais, obtiveram resultados positivos nos processos de
cicatrização. Foram realizadas analises histológicas que evidenciaram o efeito do laser
na cicatrização, além de ter sido realizada uma avaliação densitométrica, mostrando um
aumento na densidade do osso alveolar abaixo e próximo à zona irradiada, quando
comparada com áreas de lesões não tratadas. Esses achados sugerem que o efeito da
terapia laser em ambos, tecido mole e osso, com subseqüente tratamento da base da
prótese total, realizando ajustes e desgastes na sua base, pode otimizar a terapia
convencional.
BRUGNERA e PINHEIRO, (1998) descreveram que o efeito fotofísico e
fotoelétrico promovido pela Terapia com Laser de Baixa Potência são processos que
provocam modificações nos potenciais de membrana, incrementando a síntese de ATP.
KUBOTA e KOBAYASHI, (1999) pesquisaram os efeitos de um laser diodo de
AsGaAl (810nm, 100mW, 18,5W/cm2) sobre um retalho de padrão axial realizado em
ratos, avaliando os efeitos da radiação no sangue periférico, na manutenção deste
retalho. Observaram que os retalhos irradiados tiveram uma melhor perfusão que os do
controle, mostrando grandes áreas localizadas distalmente no retalho com perfusão
34
aumentada, podendo assim afirmar que a irradiação laser produziu grande sobrevida dos
retalhos devido ao aumento da perfusão vascular.
LIZARELLI ET AL., (1999) avaliaram histologicamente o efeito da irradiação
com laser de baixa densidade de potência, cujo meio ativo era o AsGaAl (790nm,
1,5J/cm2, 20s, 0,03W) na cronologia do reparo alveolar de ratos. Os resultados
encontrados mostraram que a Terapia com Laser de Baixa Potência promove a
aceleração na formação óssea de + 10%, na quantidade de osteóide em alguns períodos
do processo regenerativo.
Os autores ainda citam os efeitos analgésicos, antiinflamatórios e bioestimulantes,
devido ao fato de o laser aumentar a microcirculação e alterar a velocidade de
reparação.
ANTIPA ET AL., (1999) realizaram um estudo verificando a eficácia de
diferentes lasers diodo em desordens reumáticas. Utilizaram um laser diodo
infravermelho com emissão contínua, potência de saída de 3,5mW, um laser diodo
pulsado com a mesma potência de saída e um diodo vermelho com potência de saída de
8mW. A dE utilizada foi de 1J/cm2 por parte.
Concluíram que o melhor resultado clínico foi obtido quando se aplicava o laser
diodo infravermelho e o laser de diodo vermelho juntos. Não observaram diferenças
significativas entre os lasers diodo infravermelho pulsado e contínuo.
Os autores, valendo-se da mesma metodologia, compararam o uso de um laser
diodo infravermelho coerente com o de um laser diodo infravermelho não coerente,
ambos com a potência de 7mW, concluindo que o diodo infravermelho coerente é mais
eficiente que o diodo não coerente na prática clínica.
DORTBUDAK ET AL., (2000) citam que, recentemente, a luz vermelha de baixa
intensidade (laser soft de diodo pulsado com 690nm por 60 s com uma dosagem de
2,4J/cm2) tem sido, usada progressivamente na regeneração de tecidos moles, assim
como nos tecidos duros, e isto tem demonstrado sucesso na cicatrização mais rápida em
fratura óssea.
KAWASAKI e SHIMIZU, (2000) pesquisaram os efeitos de radiação laser de
baixa potência, AsGaAl (620-680nm), na remodelação óssea de dentes de ratos
utilizando uma dE de 5J/cm2. Os autores aplicaram uma movimentação ortodôntica com
força de 10g sobre os molares. Concluíram que no grupo irradiado, a movimentação dos
35
dentes foi mais significativa. A formação óssea, a taxa de proliferação celular no lado de
tensão e o número de osteoclastos no lado de pressão era todo aumentado (p<0,01)
comparado com o grupo controle, sugerindo, assim, que a radiação laser de baixa
energia pode acelerar o movimento dos dentes, acompanhado da remodelação do osso
alveolar.
Segundo trabalho de ANDERSON ET AL., (1981), apud ALBERTINI (2001),
comprovou-se, utilizando-se o laser de AsGaAl (620-680nm), que a reflexão da pele é
de 4% a 7%; então, 93% a 96% da radiação incidente na superfície penetra nos
substratos subseqüentes.
2.4.6 EFEITOS DA LASERTERAPIA
De acordo com GENOVESE, (2000), a energia laser depositada nos tecidos
produz, imediatamente, alterações biológicas denominadas de efeitos primários ou
diretos, efeitos secundários ou indiretos e efeitos terapêuticos.
2.4.6.1 EFEITOS PRIMÁRIOS
• Efeitos bioquímicos:
GENOVESE, (2000) relata que a ação da Radiação Laser de Baixa Potência
controla a produção de substâncias presentes no fenômeno da dor e da inflamação,
como: a prostaglandina, prostaciclina, histamina, serotonina, bradicinina e leucotrieno,
além de modificar as reações enzimáticas normais tanto no sentido de excitação (síntese
de ATP) como no de inibição (bloqueio da enzima ciclooxigenase).
• Efeitos bioelétricos ou biofísicos
GRUSZKA ET AL., (1998) pesquisaram sobre a Terapia Laser de Baixa Potência
As-Ga (904nm), dE de 9J/cm2. Na hérnia de disco lombar verificaram que ocorreu
alívio da dor em 100%, sinais como a maneira de andar e sinais neurológicos
melhoraram em todos os pacientes.
De acordo com GENOVESE, (2000), a Terapia com Laser de Baixa Potência
promove um efeito direto sobre a mobilidade iônica. Indiretamente, aumenta a
36
quantidade de ATP produzida pela célula e consumida pela bomba de sódio-potássio;
estes dois efeitos ajudam a normalizar o potencial da membrana e, conseqüentemente, a
atividade funcional da célula, dificultando a transmissão do estímulo doloroso.
• Efeitos bioenergéticos
GENOVESE, (2000) verificou que o laser e seus efeitos atuaram como fenômeno
de indução biológica, uma vez que, irradiando-se uma zona, as áreas vizinhas também
são beneficiadas. O autor concluiu que a radiação laser proporciona às células e tecidos,
organizados em conjunto, uma energia válida e que estimula em todos os níveis o
trofismo, normalizando e reequilibrando o organismo irradiado.
2.4.6.2 EFEITOS SECUNDÁRIOS OU INDIRETOS
• Estimulo a microcirculação
Ação indireta sobre o esfíncter precapilar produz uma abertura constante. Esta
dilatação é persistente e manifesta-se a maior ou menor distância, de acordo com a
potência da radiação.
A laserterapia é um processo acalórico. O aumento da temperatura no local ocorre
em função do aumento do metabolismo ou vaso dilatação provocada na região.
CHEN E ZHOU, (1989) e ANDERS ET AL., (1993) observaram melhora na
microcirculação, diminuição no infiltrado celular, síntese de procolágeno, ativação na
proliferação de fibroblastos e fibroses mais fortes após o tratamento com laser He-Ne,
(632,8nm, 8,5 mW), em ratos com artrite. Os estudos em animais sugeriram que nervos
injuriados e ossos fraturados podem curar-se rapidamente nos grupos tratados com
laser.
SCHINDL ET AL., (1999) estudaram o aumento da neovascularização dérmica
depois da Terapia com Laser de Baixa Potência em úlceras crônicas, utilizando laser
He-Ne 632,8nm, 10mW, 30J/cm2. Investigaram se a terapia laser induziu a cicatrização
de feridas. Após sete irradiações, as úlceras tinham cicatrizado completamente.
Demonstraram, com microscopia, um aumento significativo no número de capilares
dermais, evidenciando cicatrização das úlceras crônicas após a utilização do laser.
37
• Estímulo ao trofismo celular
O aumento da produção de ATP leva à aceleração da atividade mitótica e,
conseqüentemente, à otimização do processo de reparação tecidual.
ENWEMEKA ET AL., (1990) encontraram resultados positivos em suas
pesquisas com regeneração de tendão e estimulação laser.
PYCSEK ET AL., (1994) pesquisaram os efeitos da radiação laser sobre o
sistema hematopoético (osso medular) e os parâmetros hematológicos de ratos.
Utilizaram um laser He-Ne contínuo 632,8nm, com 5mW de potência, e um laser
semicondutor pulsado de AsGa 904nm, com potência de 80mW e duração de pulso de
204ns. Análises do sangue periférico foram obtidas antes e depois do experimento,
indicando que a luz laser induziu um decréscimo de mastócitos no osso medular e de
basófilos no sangue periférico, com aumento no número de eosinófilos. Ocorreu um
aumento da atividade mitótica no osso medular no grupo de animais expostos à
irradiação.
OZAWA ET AL., (1998) investigaram os efeitos da TLBP em vários estágios de
culturas de células, avaliando a proliferação celular, a formação de nódulo ósseo, a
atividade da fosfatase alcalina e a expressão do gen osteocalcin. Foi utilizado um laser
diodo AsGaAl (830nm, 500mW). Observaram que nos estágios iniciais da cultura a
ação do laser estimulava significativamente a proliferação celular. Esses achados
sugerem que a irradiação com laser pode evidenciar dois pontos principais: estimulação
da proliferação celular, especialmente do nódulo formando células (osteoblastos) e a
estimulação da diferenciação das células, especialmente por comprometer precursores,
resultando no aumento do número de mais osteoblastos diferenciados e maior aumento
na formação óssea, fato este conseguido somente irradiando-se células imaturas.
FREITAS ET AL., (2000) analisaram os efeitos do laser na osteogênese.
Utilizaram um laser de He-Ne 632,8nm. Demonstraram que a atividade osteoblástica foi
aumentada pela energia laser de baixa potência.
38
2.4.6.3 EFEITOS TERAPÊUTICOS
• Efeitos analgésicos
A terapia com laser acarreta diminuição da intensidade da dor, inibindo a ação da
enzima ciclooxigenase, interrompendo, assim, a conversão do ácido araquidônico em
prostaglandinas.
BENEDICENTI e MARTINO, (1983) relacionaram o efeito analgésico do laser a
um aumento de β−endorfina após a irradiação, além desta energia atuar como fator
equilibrador do potencial da membrana (fibra nervosa) em repouso, dificultando a
transmissão do estímulo (bomba Na e K).
MAEDA, (1989) relatou que a enzima Sódio Potássio ATPase reduziu a
transmissão de impulsos nociceptivos. A Terapia com Laser de Baixa Potência
aumentou a Sódio Potássio ATPase, com diminuição da dor
AIRAKSINEN ET AL., (1989) observaram que a ativação de pontos gatilhos em
tecido mole desenvolvido após trauma agudo contribui para espasmo e dor muscular.
Verificaram significante melhora no limiar de dor após laserterapia, em comparação
com o grupo tratado com placebo.
LOMBARD ET AL., (1990) afirmaram que os efeitos analgésicos e
neurofarmacológicos do laser são mais prováveis em decorrência da liberação de
serotonina e de acetilcolina no local e através dos centros elevados, do sistema nervoso
central.
BAXTER ET AL., (1991), relataram que os lasers estão entre as melhores
terapias para alívio da dor, comparados com outras eletromodalidades terapêuticas.
• Efeito antiinflamatório
Os efeitos antiinflamatórios têm sido comprovados através de inúmeros
experimentos, mostrando a efetividade da terapia laser.
SATTAYUT ET AL., (1999) concluíram em seus experimentos que a Terapia de
Laser de Baixa Potência inibiu a síntese de prostaglandinas, além de inibir o exfincter
pré-capilar através de mediadores químicos.
39
CAMPANA ET AL., (1999); CAMPANA ET AL., (1998) citaram, em estudos,
que a radiação laser AsGaAl (620-680nm) inibe alguns fenômenos inflamatórios,
podendo inibir o aparecimento de fatores quimiotáxicos nos estágios iniciais da
inflamação e interferir com os efeitos dos mediadores químicos induzidos pela
inflamação
GENOVESE, (2000) relata que o efeito antiinflamatório pode ser explicado pela
desgranulação de mastócitos, permitindo liberação de mediadores químicos, dentre eles
a histamina, que promove dilatação das arteríolas e aumento da permeabilidade das
vênulas, além da inibição da enzima ciclooxigenase na conversão do ácido araquidônico
em prostaglandinas, que são vasos dilatadores potentes, principalmente sobre as
arteríolas, produzindo vaso dilatação lenta, de até 10 horas.
• Efeito antiedematoso
A laserterapia leva a um estímulo na microcirculação, melhorando a drenagem
do plasma, e sua ação fibrinolítica promove resolução efetiva do isolamento realizado
pela coagulação do plasma.
TRELLES e MAYAYO, (1987), AIRAKSINEN ET AL., (1989) e ANDERS ET
AL., (1993) observaram em seus estudos clínicos que o laser pode induzir fenômenos
em lesões tissulares os quais promovem a aceleração no processo de cicatrização após
traumas agudos. A rapidez na redução de edema foi observada, assim como o
escoamento do exudato nos animais submetidos à terapia.
• Efeito de bioestimulação
A bioestimulação tem sido observada na área de regeneração de tecidos e
comprovada por diversos trabalhos científicos que mostram sua real efetividade.
LYONS ET AL., (1987), em seus trabalhos, evidenciaram uma considerável
melhora na resistência à tensão em feridas irradiadas, verificando-se significante
aumento da quantidade de colágeno depois de duas semanas.
KARU, (1988) concluiu que a irradiação de mitocôndria isolada induz mudanças
na homeostasia celular, as quais implicam reações em cascata. A autora mencionou que
determinados componentes da cadeia respiratória como: citocromos, citocromos oxidase
e flavinas desidrogenase, os quais são fotorreceptores ou cromóforos primários e, desta
40
maneira, são capazes de absorver luz para um comprimento de onda apropriado. Estes
causam, a curto prazo, ativação da cadeia respiratória e destaca para trocas na cadeia
redox de ambos, mitocôndrias e citoplasma. A cadeia de elétrons transportados desta
maneira resulta na melhora e no aumento da síntese de ATP. Além disto, a radiação
laser afeta os níveis de íons hidrogênio na célula. Essa parceria no aumento de ATP
causa ativação de outros íons transportados na membrana, tais como: sódio e potássio,e
altera o fluxo de cálcio entre mitocôndrias e citoplasma. A variação desses parâmetros é
um componente necessário no controle da atividade proliferativa da célula.
OSHIRO (1991) relata que, para assegurar a penetração da energia luminosa nos
tecidos, a fonte luminosa deve possuir características de coerência, monocromaticidade
e polarização onde a energia introduzida fosse suficiente para obter a conversão de um
fóton iniciador em energia bioquímica, gerando compostos como ATP, que iria
disponibilizar energia para aceleração das funções celulares.
HEUSSLER ET AL., (1993) e KOLARI (1985) descreveram a radiação com
diodo de AsGaAl, (620-680nm). Esta técnica mostrou ser simples, segura e eficiente
nos estudos bem controlados, ainda pelo fato de o aparelho fornecer um feixe de luz
com as características de monocromaticidade, coerência e colimação e dentro dos
limites de sensibilidade de potência e densidade de energia para promover efeitos
biológicos sem dano tecidual.
GARCIA ET AL., (1995b) avaliaram o processo de reparação de alvéolo dental
infectado de ratos, com o objetivo de aferir a ação terapêutica do laser em alveolite. O
laser usado foi AsGa, emissão infravermelha, pulsátil, 904nm de forma pontual, 200mw
e freqüência de pulso de 200 Hertz. Concluíram que a radiação laser promoveu
aceleração do processo de reparo alveolar infectado (alveolite) em comparação ao
controle.
LUGER ET AL., (1998), observando os efeitos da radiação laser de baixa
potência (632,8nm, 35mW, 30min), avaliaram as propriedades mecânicas da
cicatrização óssea em ratos. Relataram que a irradiação laser de baixa potência tem sido
usada positivamente na cicatrização óssea, em modelos animais. Encontraram um
resultado positivo, concluindo que Terapia com Laser de Baixa Potência pôde propiciar
um papel significativo na regeneração e cura nas fraturas ósseas, bioestimulando o
processo regenerativo.
41
SROKA e SCHAFFER, (1999) avaliaram o uso de lasers de diferentes
comprimentos de onda nas mitoses em células normais e tumorais.
Verificaram um máximo na taxa de mitose após uma irradiação entre 4 e 8 J/cm2
enquanto houve uma taxa reduzida de mitose a 20J/cm2.
TUENER e HODE (1999); TURCYNSKI ET AL., (1993) citam que, em geral, os
lasers semicondutores com o comprimento de onda entre 650 a 680nm são pouco
absorvidos pelo componente aquoso e pela hemoglobina e por isso facilitam a absorção
por cromóforos a uma profundidade de 2 a 3mm
Segundo GENOVESE (2000), ocorre aumento de 22% na produção de ATP após
a terapia laser e a ação laser aumenta a neoformação capilar e multiplicação celular.
2.4.6.4 LASER SEMICONDUTOR (ARSENIATO DE GÁLIO E
ARSENIATO DE GÁLIO E ALUMÍNIO)
O laser de arseniato de gálio AsGa (904nm), segundo GENOVESE (2000), é uma
radiação obtida mediante a estimulação de um diodo semicondutor formado por cristais
de arseniato de gálio.
Unindo-se um cristal do tipo N (elétrons livres) com outros do tipo P (vazios
livres) obtém-se um diodo semicondutor.
Uma corrente elétrica contínua aplicada a este diodo proporcionará a combinação
dos elétrons em excesso, de um lado, com os vazios existentes do outro. Dessa
combinação nascem certas quantidades de energia que, quando amplificadas pelas
extremidades polidas do diodo, escapam do mesmo na forma de radiação laser
(FIGURA 4).
A adição do Al (alumínio) na mistura de arseniato de gálio (AsGa) permite a
produção de laser visível na faixa do vermelho, constituindo o laser diodo de arseniato
de gálio alumínio (AsGaAl).
Os lasers de baixa Potência He-Ne, AsGaAl, apresentam potencial terapêutico
elevado em lesões superficiais e profundas, porém, comparativamente ao laser de He-
Ne, que se destaca em lesões superficiais, o laser de AsGaAl oferece a aplicação
terapêutica destacada em lesões mais profundas.
42
FIGURA 4: Desenho esquemático de um diodo de baixa potência (AsGa)
43
3. OBJETIVO:
44
O presente trabalho tem como objetivo investigar o efeito da Terapia com Laser
de Baixa Potência (AsGaAl) 650 a 680nm aplicando dE de 5J/cm2 no processo de
Regeneração Óssea Guiada em coelhos, utilizando uma membrana de colágeno
aniônico, com propriedades ópticas modificadas.
45
4. MATERIAL E MÉTODOS:
46
4.1 MODELO EXPERIMENTAL DE COLOCAÇÃO DE
MEMBRANA DE COLÁGENO ANIÔNICO REALIZANDO
REGENERAÇÃO ÓSSEA GUIADA (ROG) E TERAPIA
LASER DE BAIXA POTENCIA (TLBP):
4.1.1 ANIMAIS
O experimento foi realizado no laboratório de farmacologia e experimentação
animal do Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento do IP&D.
Foram utilizados 16 coelhos da raça Norfolk com o peso de 2000g a 2500g,
fornecidos pelo criatório do Centro de estudos da Natureza do Instituto de Pesquisa e
Desenvolvimento (IP&D).
Os animais foram ambientados no período de sete dias em gaiolas apropriadas e
condições de iluminação e climatização natural (FIGURA 5).
FIGURA 5: Biotério com os coelhos acondicionados em gaiolas individuais.
47
Foi fornecida ração granulada (PurinaR para coelho) e água à vontade, sendo
interrompido o fornecimento destes 12 horas antes do ato cirúrgico.
Os coelhos foram divididos em 4 grupos conforme o tabela I:
Tabela I: Disposição dos grupos testes e controles e momento de avaliação.
Grupos Tempo / sacrifício
I. Perfuração 8 dias
II. Perfuração com laser 8 dias
III. Perfuração com membrana 8 dias
IV. Perfuração com membrana e laser 8 dias
O grupo I (controle): os animais foram submetidos a uma perfuração padronizada,
realizada com brocas seriadas, na tíbia esquerda, sendo uma loja de 3mm de diâmetro,
aproximadamente, a 3mm da fenda metafisária, que era o ponto anatômico de
referência. No grupo II os animais foram submetidos a uma perfuração e tratados com
laserterapia. No grupo III os animais foram submetidos à perfuração, colocação sobre a
lesão de uma membrana de colágeno aniônico, realizando-se a Técnica de Regeneração
Óssea Guiada e finalmente, no grupo IV realizou-se a perfuração, colocou-se a
membrana e os animais foram submetidos a laserterapia.
4.1.2. PRÉ-OPERATÓRIO
Foi ministrado um pré-anestésico com a finalidade de sedar os animais, Acepran
1% (Univet), via intramuscular, na proporção do peso por mg do medicamento, 15
minutos antes da aplicação do anestésico (FIGURA 6).
48
FIGURA 6: Medicamentos utilizados no ato cirúrgico.
Com o animal previamente sedado foi realizada a tricotomia da região a ser
operada (tíbia esquerda), utilizando-se para tanto uma tesoura de ponta romba (FIGURA
7).
FIGURA 7: Coelho sendo submetido à tricotomia.
49
Após a tricotomia a região passou por um processo de desinfecção com solução
de álcool iodado, (FIGURA 8) tentando-se assim manter o campo cirúrgico o menos
contaminado possível.
FIGURA 8: Anti-sepsia com solução de álcool iodado.
4.1.3 ANESTESIA
Os animais foram anestesiados com anestésico geral Zoletil 50R (Virbac) uso
veterinário, via intramuscular, na dosagem proporcional ao peso.
4.1.4 INTERVENÇÃO CIRÚRGICA COM IRRADIAÇÃO NO
TRANS-OPERATÓRIO E PÓS-OPERATÓRIO IMEDIATO
A intervenção foi realizada sobre uma mesa cirúrgica (FIGURA 9) previamente
desinfetada e coberta por panos de campo estéreis, onde o animal foi posicionado em
decúbito lateral, de maneira que a área operada ficasse voltada para o cirurgião, para
facilitar o acesso cirúrgico.
50
FIGURA 9: Mesa cirúrgica montada com instrumental
Um bisturi com lâmina nº 15 foi utilizado para realizar a incisão (FIGURA 10),
seguindo a tíbia esquerda do animal na região do ângulo mesial da tíbia, onde seria
menor o dano à musculatura do animal, percorrendo 10cm no sentido longitudinal. O
retalho realizado incisionava a derme, a epiderme, passando pelo plano muscular e
incisionando o periósteo. Continuando a intervenção deslocaram-se lateralmente os
planos incisionados utilizando-se uma tesoura curva para divulção dos tecidos e um
destaca periósteo para deslocamento do mesmo (FIGURA 11).
O sangramento foi sendo monitorado, realizando compressão com gaze e, foi
evitada a incisão de áreas onde se poderia deparar com vasos calibrosos o que poderia
dificultar o ato cirúrgico devido ao processo hemorrágico instalado.
À medida que se procedia o ato cirúrgico, a cobaia era submetida à
complementação do volume anestésico, quando se percebia que o processo de anestesia
estava sendo insuficiente para o termino da intervenção.
51
FIGURA 10: Incisão da pele
FIGURA 11: Incisão e afastamento da musculatura e periósteo.
Com o osso exposto o acesso foi conseguido afastando os planos incisionados
com auxílio de afastadores e valendo-se de fios de sutura Tech-Lon, 4-0 N662 (Nylon
52
Preto), evitando-se trauma excessivo dos tecidos moles, visualizando-se assim, a região
metafisária, onde foi realizado o procedimento cirúrgico (FIGURA 12).
FIGURA 12: Exposição do osso e visualização da fenda metafisária
A referência anatômica utilizada foi a fenda metafisária e, utilizando-se um
gabarito em forma de arruela, este foi posicionado no término da fenda metafisária em
sentido distal. A parede da arruela tinha 3mm de espessura, contendo uma
circunferência central oca de 3mm de diâmetro, onde foi realizada uma marcação
central para, na seqüência, confeccionar a perfuração óssea. (FIGURAS 13 e 14). A
arruela foi estabilizada por uma pinça hemostática e uma marca foi realizada no centro
da circunferência da arruela utilizando-se uma broca tipo lança (Dentoflex nº 1).
A realização da perfuração foi planejada de forma que, todas as intervenções
cirúrgicas fossem padronizadas tentando evitar que intercorrências no ato da frezagem
do osso pudessem trazer lesões traumáticas e por aquecimento, evitando assim que,
mudanças significativas no processo inflamatório inicial pudesse mascarar ou modificar
a regeneração óssea inicial.
53
FIGURA 13: Mensuração com paquímetro para confecção da perfuração, tendo
como referência a fenda metafisária.
FIGURA 14: Paquímetro com arruela para padronização da perfuração.
54
Para realizar a perfuração da tíbia utilizaram-se brocas de aço esféricas nº 6 e
brocas tronco-cônicas picotadas nº 6 (Malleffer) para contra-ângulo.
Foi utilizado um contra-ângulo redutor de velocidade 16/1, (N.S.K.) acoplado a
um micromotor (Driller modelo 100) para realizar as perfurações ósseas (FIGURA 15).
FIGURA 15: Motor Driller 100 utilizado para perfuração do osso.
A utilização do contra-ângulo redutor foi no intuito de trabalhar durante a
frezagem do osso em baixa velocidade para evitar o aquecimento ósseo, diminuindo o
risco de necrose no pós-operatório. A perfuração da parede óssea foi realizada até a
medula com irrigação abundante com solução de ringer com lactato de sódio (Equiplex)
(FIGURA 16).
A perfuração foi monitorada pelo gabarito de 3,0mm de circunferência e conferida
com paquímetro, padronizando assim o tamanho da perfuração (FIGURA 17).
55
FIGURA 16: Perfuração da loja com irrigação abundante para evitar o
aquecimento do osso.
FIGURA 17: Loja cirúrgica realizada.
56
Foi utilizado um aparato na parte inferior da tíbia, no momento da perfuração,
com o intuito de distribuir as forças incididas sobre esta, evitando, assim, possíveis
fraturas.
No grupo I (somente loja) foi realizada somente uma perfuração para ser o
controle da regeneração natural, porém a sutura e a reposição dos planos foram
realizadas conforme será descrito no grupo II.
Após a confecção da loja cirúrgica, o grupo II recebeu uma irradiação pontual
sobre a região perfurada com laser, utilizando-se densidade de energia (dE) de 5J/cm2.
Posteriormente foi realizada a reposição dos tecidos nos devidos planos, sendo que os
planos internos foram suturados com pontos individuais, com fio bioabsorvível de
Vicryl 3-0 (70 cm trançado) estéril, marca Ethicon. A derme e epiderme foram
suturadas com Tech-Lon* (Nylon preto) 4-0 (Techsynt-Sukens), (FIGURAS 18, 19 e
20) pela técnica de colchoeiro horizontal, procurando-se reaproximar da melhor forma
os tecidos incisionados utilizando-se uma pinça porta agulhas para sutura marca
Quinelato (modelo tipo mayo).
FIGURA 18: Fios de sutura utilizados.
57
FIGURA 19: Sutura dos planos internos.
FIGURA 20: Sutura da pele
58
No grupo III, após a perfuração, foi utilizada uma membrana de colágeno
aniônica para técnica de R.O.G. desenvolvida na Universidade de São Paulo (USP),
campus de São Carlos, no Departamento de Química, pelo professor Dr. Gilberto
Goissis, pela qual valendo-se de um tratamento específico com glutaraldeído sobre a
membrana de colágeno derivada de material de origem bovina, tendões, obtiveram-se
propriedades ópticas ideais para não interferir significativamente com a irradiação laser
aplicada no interior da loja, permitindo a passagem de energia radiante até o local da
lesão a ser irradiada (FIGURAS 21a e 21b).
FIGURA 21a: Membrana de colágeno aniônico.
A membrana foi estabilizada com parafusos de titânio marca Dentoflex (FIGURA
21b), sendo precedidas de mini perfurações da tíbia com broca tipo lança (Dentoflex nº
1) para facilitar a fixação dos parafusos.
Este grupo não foi irradiado servindo como controle (sem laser) e, posteriormente,
procedeu-se às suturas, similares ao grupo anterior.
59
FIGURA 21b: Parafusos para estabilização da membrana.
No grupo IV, após a colocação da membrana como descrito no grupo III, foi
aplicado o laser de forma pontual, depositando no transcirúrgico 5J/cm2 sobre a
membrana de colágeno já posicionada e fixada por parafusos, aprisionando o coagulo
sangüíneo (FIGURA 22) e, logo após, procedeu-se à sutura como já descrito.
Após as suturas concluídas, os grupos II e IV foram submetidos a laserterapia,
obedecendo ao seguinte protocolo:
Aplicação pontual depositando uma energia de 15J no pós-operatório imediato,
sendo a dE de 5J/cm2 distribuídos em 3 pontos periféricos à região da perfuração,
marcados com tinta esferográfica no transcirúrgico na pele animal, obtida através da
mensuração com o paquímetro, indo da extremidade da tíbia até a perfuração (FIGURA
23). Posteriormente as irradiações com laser foram realizadas, depositando-se 20J da
mesma forma pontual descrita no pós-operatório imediato, no intervalo de 48 horas,
depositadas em doses de 5J/cm2 no local sobre a pele até o 7º dia.
60
FIGURA 22: Laser sendo irradiado no transcirúrgico.
FIGURA 23: Laser sendo irradiado sobre a pele no pós-operatório.
61
O protocolo de irradiação com laser foi definido avaliando-se a técnica já utilizada
na clínica cirúrgica, segundo GENOVESE (2000), e de acordo com os parâmetros do
aparelho utilizado. O laser empregado foi um aparelho da marca Dermolaser diodo
(AsGaAl) (FIGURAS 24 e 25), na região do visível (650 a 680mn) com potência de
pico de 5mW, numa densidade de energia de 5J/cm2 aplicada pontualmente segundo o
protocolo, como mostra a tabela II.
Tabela II: Protocolo de irradiação com laser de AsGaAl (650nm). 20J distribuídos em 4 pontos,
depositando 5J/cm2.
Parâmetro de irradiação Valores
Densidade de energia (dE) 5J/cm2
Potência 5m W
Comprimento de onda 650-680nm
Área do feixe 0,08cm2
Distância da pele Técnica de contato
Tempo 80 segundos
FIGURA 24: Dermolaser (diodo laser AsGaAl 650nm a 680nm)
62
FIGURA 25: Densidade de energia a ser depositada, visualizada no painel digital
4.2 SACRIFÍCIO E PROCEDIMENTOS PARA PREPARO DO
MATERIAL HISTOLÓGICO
Após oito dias os animais foram sacrificados com uma super dosagem de
anestésico pentobarbital (Hypnol 100 mg - Cristália), administrada na veia marginal da
orelha.
Após a obtenção das peças anatômicas (tíbia esquerda) e remoção de todo o tecido
mole, as peças foram fixadas em solução de formalina a 10% (FIGURA 26).
A descalcificação foi obtida com etilenodiaminotetracetato de Tetrasódio
(EDTA). Foi usado em forma de solução aquosa a 10%, neutralizado com hidróxido de
sódio para chegar ao pH 7,0. O tempo de descalcificação foi de 27 dias.
Após a fixação, o material foi lavado em água corrente para retirar o excesso de
descalcificador.
63
FIGURA 26: Peça anatômica obtida e encaminhada para desmineralização após
remoção de todo tecido mole.
4.2.1 INCLUSÃO EM PARAFINA
O próximo passo foi a inclusão em parafina, quando foi realizada a desidratação
com álcool a 70º até o absoluto em três etapas de uma hora em cada uma delas.
A diafanização foi realizada com xilol, também em três etapas de 30min cada.
Para a impregnação (infiltração) utilizou-se parafina a 62Co em três etapas com
30min. em cada uma.
A inclusão foi realizada pela técnica de montagem em bloco, ou seja, o tecido foi
colocado em uma fôrma contendo parafina (FIGURA 27).
Os blocos foram cadastrados e individualizados com as letras A, B, C, e D,
significando a qual animal pertencia e relacionou-se, também, através de código em
forma de números, a identificação em qual profundidade o corte foi obtido no momento
da microtomia.
Foi realizada microtomia utilizando-se um micrótomo e a espessura da amostra
foi de 7µm.
64
FIGURA 27: Blocos de parafina preparados para microtomia e devidamente
identificados.
4.2.2 COLORAÇÃO E IDENTIFICAÇÃO DAS LÂMINAS
Após a desparafinação realizou-se a hidratação segundo o seguinte protocolo: o
material foi submetido ao Xilol por 10min, depois tratado com álcool absoluto, 95 o , 80 o
e 70 o por 2min. em cada imersão. Após este tratamento, permaneceu em água corrente
por 10min. Sendo, posteriormente, submetido ao corante Hematóxilina. O material
voltou à água corrente por 10min. e foi submetido a Eosina por 1min. Após a lavagem
em água destilada procedeu-se à montagem. Para desidratação utilizou-se álcool a 70 o,
80 o e 90 o e álcool absoluto em 3 etapas, permanecendo 2min. em cada, enquanto na
diafanização utilizaram-se 3 banhos em Xilol, 5min. em cada um.
Para processar a montagem utilizou-se Bálsamo do Canadá ou Entellan.
Cada lâmina foi devidamente identificada de acordo com o animal a que
pertencia, mostrando-se também a profundidade do corte (FIGURA 28).
65
FIGURA 28: Lâminas preparadas e coradas com hematóxilina/eosina e identificadas.
4.2.3 AVALIAÇÃO DO MATERIAL HISTOLÓGICO
Após a obtenção das respectivas lâminas com sua identificação, de acordo com o
bloco de origem, estas foram acondicionadas em caixa própria e analisadas no
laboratório de documentação em Biologia da PUC/MG, (FIGURA 29). Para análise e
documentação do quadro histológico foi utilizado um microscópico Lambda LMR-2,
acoplado a uma câmara fotográfica Pentax MZ-M (FIGURA 30). O filme utilizado foi
Fuji Color asa 100, e as fotomicrografias foram obtidas das lâminas e posteriormente
analisadas. Procurou-se focar todos os eventos regenerativos que pudessem fornecer
subsídios para comparação entre os resultados obtidos de cada grupo teste e controle,
para obtenção de imagens que pudessem diferenciar os grupos submetidos a tratamentos
distintos assim como: evolução da reorganização do coágulo, presença de neoformação
capilar, verificação da atividade dos osteoblastos, presença de osteócitos além da
presença de células mesenquimais indiferenciadas semelhantes a fibroblastos.
Finalmente, foi observado também o padrão de formação das trabéculas recém formadas
com osso imaturo.
66
FIGURA 29: Caixa de lâmina montada para o estudo.
FIGURA 30: Microscópio utilizado para análise das lâminas. (Lambda LMR-2
acoplado a uma câmara Pentax MZ-M).
67
5. RESULTADOS:
68
Os resultados histológicos obtidos permitiram montar um painel demonstrativo,
possibilitando comparar a resposta tecidual frente às técnicas cirúrgicas realizadas em
cada grupo. Através da imagem das fotomicrografias ampliadas, obtidas em
profundidades similares, pode-se analisar a evolução da regeneração óssea primária,
evidenciando um ganho de estrutura de osso imaturo/osteoíde, além de observar a
organização do tecido de granulação, avaliando o comportamento de cada grupo teste e
controle, procurando sinais de bioestimulação nos grupos submetidos a laserterapia.
Na seqüência, compararam-se os resultados histológicos do grupo I – loja
(controle) com o grupo III – loja mais membrana (teste) (FIGURAS: 31, 32, 33, 34, 35,
36, 37 e 38).
FIGURA 31: Fotomicrografia grupo I – perfuração controle (cobaia A).
Mostra o início da formação de trabéculas (*), tecido de granulação
(+) reorganizando o coágulo (#) e substituíndo-o (2,5 x 3.2).
*+
#
69
FIGURA 32: Fotomicrografia grupo III – perfuração + membrana teste
(cobaia A). Discreta formação de trabéculas (*) de osso imaturo
com discreto infiltrado (+) reorganizando o coágulo (#) (2,5 x 3.2).
FIGURA 33: Fotomicrografia grupo I – perfuração controle (cobaia B).
Início da formação de trabéculas (*), tecido de granulação (+) e
coágulo remanescente (#) (2,5 x 3.2).
*
#
+
*
+
#
70
FIGURA 34: Fotomicrografia grupo III – perfuração + membrana teste
(cobaia B). Início da formação de trabéculas (*), presença de pouco
tecido de granulação (+) e remanescente do coágulo (#) (2,5 x 3.2).
FIGURA 35: Fotomicrografia grupo I – perfuração controle (cobaia C).
Início de formação de trabéculas (*), tecido de granulação (+) e
coágulo residual (#) (2,5 x 3.2).
+
*
#
+
*
#
71
FIGURA 36: Fotomicrografia grupo III – membrana teste (cobaia C). Início
da formação de trabéculas (*), discreto tecido de granulação (+) e
coágulo residual (#) (2,5 x 3.2).
FIGURA 37: Fotomicrografia grupo I – perfuração controle (cobaia D).
Observa-se a qualidade do padrão de regeneração (*) (2,5 x 10).
+
*
#
*
72
FIGURA 38: Fotomicrografia grupo III – membrana teste (cobaia D).
Observa-se a qualidade do padrão de regeneração (*) (2,5 x 10).
O comportamento apresentado no grupo I comparado ao grupo III não mostrou-se
como esperado, segundo a revisão bibliográfica realizada, que previa um padrão de
regeneração parecido, tendo em vista que a utilização da membrana apenas evitou que o
tecido mole pudesse interferir no processo regenerativo invadindo esse espaço. A
membrana realizou o papel de osteopromoção; logo teria que se notar uma similaridade
no comportamento regenerativo, quando se pode observar o tecido de granulação iniciar
o processo de substituição e reorganização do coágulo. Evidenciou-se uma discreta
formação de osso imaturo (osteóide) em ambos os grupos, porem, no grupo III foi um
pouco menor que no grupo I, mostrando atividade osteoblástica ao redor de vasos
neoformados. Contudo o osso imaturo formado no grupo III encontra-se mais bem
organizado, já com presença de osteócitos, enquanto no grupo I o infiltrado inflamatório
foi presente em maior quantidade.
Comparando-se o grupo II – loja + laser (controle) com o grupo IV – loja +
membrana + laser (teste) (FIGURAS 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45 e 46) obteve-se:
*
73
FIGURA 39: Fotomicrografia grupo II – perfuração + laser controle (cobaia
A). Formação de trabéculas, tabiques e espículas de osso
imaturo/osteóide (*), tecido de granulação (+) e remanescente do
coágulo (#) (2,5 x 3.2).
FIGURA 40: Fotomicrografia grupo IV – loja + membrana + laser teste
(cobaia A). Demonstra formação de trabéculas (*), tecido de
granulação (+) e remanescente do coágulo (#) (2,5 x 3.2).
*+
#
*#+
74
FIGURA 41: Fotomicrografia grupo II – loja + laser controle (cobaia B).
Estrutura de regeneração inicial com ótimo padrão de regeneração
(*) para 8 dias (2,5 x 3.2).
FIGURA 42: Fotomicrografia grupo IV – loja + laser + membrana teste
(cobaia B). Estrutura de regeneração (*) inicial bem organizada,
mostra um padrão de regeneração semelhante ao grupo II (2,5 x 3.2).
*
*
75
FIGURA 43: Fotomicrografia grupo II – loja + laser controle (cobaia C).
Mostra formação de trabéculas (*) e tecido de granulação (+) (2,5 x
3.2).
FIGURA 44: Fotomicrografia grupo IV - loja + laser + membrana (cobaia C).
Mostra tecido ósseo neoformado (*), tecido de granulação (+), coágulo
remanescente (#) e resquícios de membrana ($) (2,5 x 3.2).
*
+
*
#
+
$
76
FIGURA 45: Fotomicrografia grupo II – loja + laser controle (cobaia D).
Mostra a estrutura trabecular neoformada (*), com osteoblastos
dispostos na sua periferia, produzindo osteóide. Presença de osteócitos
aprisionados no interior das trabéculas (2,5 x 10).
FIGURA 46: Fotomicrografia grupo IV – loja + membrana + laser teste
(cobaia D). Exibe um padrão de osteogênese (*) semelhante ao grupo
II quantitativa e qualitativamente, mostrando osteoblastos em
atividade, osteócitos e vasos sangüíneos (2,5 x 10).
*
*
77
Nas fotomicrografias apresentadas nota-se que as características de regeneração
presentes nas preparações histológicas do grupo II foram repetidas no grupo IV,
significando que o laser interferiu em ambos os grupos irradiados, já que o mesmo
padrão de regeneração apresentado com TLBP não se repetiu nos grupos I e III que não
receberam laser. Logo, a TLBP resultou em um aumento da velocidade da regeneração
óssea em seus estágios mais iniciais nos quais concentrou-se a avaliação histológica
(oito dias).
Grupo I Grupo III
Grupo II Grupo IV
FIGURA 47: Fotomicrografias dos grupos I, II, III e IV – mostrando o padrão de regeneração
óssea(*) de cada grupo.
O número de trabéculas evidenciadas tanto no grupo II quanto no grupo IV
(FIGURA 47) mostrou o efeito bioestimulador do laser e vem corroborar com o fato de
que a membrana de colágeno aniônico permitiu a passagem da radiação necessária para
promover a bioestimulação, pois o quadro histológico apresentado nos resultados deu
* *
**
78
amplos sinais de formação de novos capilares (angiogênese), ampla atividade
osteoblástica, com estas células produzindo ativamente osteóide no contorno das
trabéculas presentes. Podem-se observar células mesenquimais indiferenciadas
semelhantes a fibroblastos e um infiltrado inflamatório significativo, iniciando a
substituição e reorganização do coágulo, podendo-se afirmar que o grupo IV apresentou
uma imagem fotomicrografia que mais se aproximou quantitativamente em termos de
formação de trabéculas do grupo II (FIGURA 47, grupo II e grupo IV), apesar de ter
apresentado um tecido de granulação menos celular que o grupo II.
79
6. DISCUSSÃO:
80
Neste experimento procurou-se utilizar um biomaterial à base de colágeno, pois
estes vêm ganhando popularidade indiscutível. BUNYARATAVEJ e WANG, (2001)
realizaram uma revisão sobre membranas de colágeno. O autor cita que este material
tem sido utilizado tanto em odontologia como em medicina, porque mostra uma boa
compatibilidade e capacidade de promover a cicatrização de feridas. Recentemente,
materiais colágenos também têm sido aplicados em Regeneração Óssea Guiada e
procedimentos de cobertura de raízes, com comparada taxa de sucesso em relação à
membrana não absorvível de politetrafluoretíleno expandido (PTFEe).
Uma concepção errônea comum é considerar que todos os biomateriais derivados
de colágeno são idênticos em composição. De fato a maneira pela qual o colágeno
doador é processado tem um efeito significante na estrutura do material, nas
propriedades mecânicas, no potencial imunogênico e no tempo de degradação.
Um interesse principal dado pela composição do colágeno é o potencial para
reações imunológicas sistêmicas, particularmente hipersensibilidade e reação cruzada. O
potencial imunogênico dos materiais de colágeno pode ser minimizado pela redução de
resíduos de telopeptídeos ou por ligações cruzadas, mas testes em animais e clínicos
adequados de imunogenicidade são necessários para garantir a segurança do paciente.
O uso da membrana de colágeno aniônico utilizada neste experimento está
subsidiado por GOISSIS ET AL., (1999) que em seus estudos avaliou a
biocompatibilidade e osteogênese. A membrana de colágeno aniônico possui carga
elétrica negativa, pH destinado para hidrólise do grupo carboxiamida, o que lhe confere
melhorias em suas propriedades dielétricas, podendo, assim, desempenhar as funções
atribuídas a uma membrana utilizada para tratamento de ROG, ou seja, criar um
ambiente que permitirá um processo normal de cicatrização para formar osso em uma
região definida. Para isso, as interações entre biomaterial e hospedeiro não devem
interferir com a formação óssea, porem no grupo III, observou-se uma menor formação
de osteoide, apesar de não se verificar, intenso processo inflamatório. Em parte, o grau
da interferência do material com a cicatrização óssea associa-se com o nível e a
extensão de uma inflamação crônica observada em relação a um material em particular.
Nos grupos III e IV não foi detectada reação inflamatória e, portanto, a membrana
de colágeno aniônico mostrou ser um biomaterial com estrutura que pode resultar em
resposta de corpo estranho mínima similar aos resultados encontrados por MARTINS
81
ET AL., (1998). No mínimo, qualquer resposta inflamatória crônica não deve estender-
se além das margens do material, porque uma resposta inflamatória crônica difusa
poderia comprometer a cicatrização óssea.
No presente estudo obtiveram-se resultados favoráveis à utilização da membrana
de colágeno aniônico, tendo em vista os resultados obtidos quando comparados
histologicamente os grupos que receberam membrana e os grupos que não receberam o
artefato. Foi observada baixa resposta imunológica nos grupos III e IV, mesmo tendo
sido utilizado um material de origem heteróloga.
Foi detectada habilidade para promover aumento celular e, portanto, podemos
afirmar que ocorreu boa biocompatibilidade.
Neste estudo a biodegradação não foi avaliada, mas macroscopicamente e
microscopicamente foi observada a presença do biomaterial no 8º dia, nos grupos III e
IV.
A membrana de colágeno aniônico foi avaliada quanto a suas características
ópticas, sendo submetida a um protocolo realizado segundo trabalho de CANDINI ET
AL., (2001), que avaliou vários tipos de membrana como GoretexR (PTFEe), teflon,
manta de colágeno e fhema (hidrogel). Foi realizada a avaliação dos coeficientes de
absorção e espalhamento da radiação laser em barreiras biológicas utilizadas na técnica
de ROG. Neste trabalho foi utilizado o mesmo laser (Dermolaser HD 2040) diodo de
AsGaAl λ = 650nm no visível (vermelho) e os autores citaram que as barreiras
biológicas disponíveis no mercado e também comprovadas para a técnica de ROG não
obtiveram um resultado favorável associado à radiação laser, devido a suas
características ópticas impedirem a passagem da maioria da energia radiante que iria
bioestimular a lesão.
A única barreira biológica avaliada no experimento com resultados positivos foi o
hidrogel, porém, um material não bioabsorvível e que ainda não teria sido testado
clinicamente na técnica de ROG, logo um material com nítidas desvantagens, por
necessitar de um segundo ato cirúrgico para sua remoção.
O resultado do protocolo utilizado por CANDINI ET AL., (2001) avaliando a
membrana de colágeno aniônico foi significativo, pois a membrana permitiu a passagem
de energia radiante que poderia chegar ao sítio lesado obtendo uma quantidade de
radiação bem próxima da conseguida com o hidrogel. Frente a estes resultados a
82
membrana de colágeno aniônico foi eleita como o material ideal para ser utilizado neste
experimento e pode-se verificar nas fotomicrografias do grupo IV que o padrão de
regeneração morfologicamente observado sugeriu que a membrana permitiu a ação do
laser no processo de bioestimulação, quando comparado este grupo com os grupos I, II
e III, além de o colágeno aniônico ser um biomaterial degradável, de baixo custo e de
alta biocompatibilidade.
As dificuldades apresentadas no experimento quanto ao uso da membrana,
restringiram à manipulação da mesma no ato do seu posicionamento sobre a lesão
óssea, pois devido a suas características físicas, essa manipulação dependeu da
habilidade do cirurgião, uma vez que, por ser a membrana muito delicada, além de ser
transparente, isso dificultou a sua visualização após entrar em contato com sangue ou
solução fisiológica.
Neste experimento, determinou-se a fixação da membrana à tíbia através de
parafusos de titânio, no intuito de tornar o procedimento cirúrgico mais previsível,
evitando-se o deslocamento da membrana durante a manipulação cirúrgica, garantindo a
osteopromoção.
Quanto às observações histológicas, centrou-se nas células adequadas para a
reparação do tecido ósseo, que são as células ósseas diferenciadas como os osteoblastos
e osteócitos, responsáveis respectivamente pela formação e pela manutenção do osso.
Os osteoblastos foram recrutados a partir de células mesenquimais primitivas que, com
estímulo adequado, são induzidas à osteogênese. Por outro lado, estas células
mesenquimais indiferenciadas (FIGURA 48) poderão, através de outro estímulo, dar
origem a fibroblastos de tecido mole. Entretanto, no processo de avaliação, foi dada
ênfase à formação de tecido ósseo imaturo (osteóide), observando-se o comportamento
de todos os grupos quanto à quantidade de trabéculas que se formavam, procurando-se
os cortes realizados na mesma profundidade, de acordo com as lâminas previamente
identificadas para ser realizado este procedimento.
A atuação osteoblástica na regeneração óssea de coelhos tem uma atividade
rápida, podendo, já no oitavo dia, data do sacrifício das cobaias, ser observada
histologicamente a formação de tecido ósseo imaturo em forma de tabiques, espículas, e
ou trabéculas, substituindo o tecido de granulação que vem reorganizando o coágulo
sangüíneo.
83
FIGURA 48: Novos osteoblastos são recrutados a partir de células
mesenquimais primitivas que, com estímulo adequado, serão induzidas
para osteogênese.
O aspecto microscópico de formação óssea observada na área protegida com
membrana de colágeno aniônico exibe uma similaridade excepcional ao
desenvolvimento e crescimento ósseo ocorrido em todos os grupos I, II, III e IV, como
se descreve a seguir, e visto na FIGURA 49.
A organização do hematoma por tecido de granulação segue o padrão básico de
cicatrização da ferida. As proliferações vasculares invadidas são acompanhadas por
células originárias da medula óssea ao redor do defeito. Segundo HOBKIRK (1996), as
células do estroma da medula óssea pertencem à categoria de células osteoprecursoras
determinadas (encontradas no estroma da medula, periósteo, endósseo e canais
intracorticais, e reagem à indução com proliferação e diferenciação diretamente nos
osteoblastos); quando ativadas tornam-se a fonte de células precursoras de osteoblastos.
Na técnica de ROG realizada no experimento, estas células originarias da medula,
endósseo, canal de Volkmann e Havers, são indispensáveis no processo regenerativo.
Durante a invasão e organização do hematoma, estas células insignificantes podem ser
apenas caracterizadas por suas localizações perivasculares e pelo resultado de suas
ativações que é, por último, a formação óssea e encontra-se em todos os grupos (I, II, III
e IV) avaliados. A maioria desses vasos assemelha-se a capilares sinusoidais ou veias de
paredes finas. Eles são integrados em uma rede de malha fina por anastomoses
84
freqüentes. No experimento observa-se que a laserterapia estimulou esta fase da
regeneração nos grupos II e IV, pois, segundo GENOVESE (2000), o laser tem como
efeito indireto à ativação da micro circulação e age como bioestimulador da
angiogênese.
Das superfícies cortical e trabecular seccionadas, o osso embrionário fragmenta-
se, na maioria das vezes, de forma delgada, bifurcando os feixes. Essas trabéculas
avançam entre vasos sangüíneos, circundando-os, e, depois, fundem-se novamente,
limitando deste modo um espaço intertrabecular (FIGURA 49).
FIGURA 49: Fotomicrografia mostrando células mesenquimais
indiferenciadas semelhantes a fibroblastos (*) em regiões periféricas
a vasos (+). Osteoblastos (#) em atividade produzindo osteóide
organizados ao longo das trabéculas (&) (Grupo I) (2,5x10).
Inicialmente, as trabéculas constituem apenas tecido osteóide. Depois, a
mineralização inicia-se no centro e separa as futuras camadas osteóides. A superfície do
osteóide é revestida por uma camada ininterrupta de osteoblastos que se estende junto à
mesma. No interior das mechas intertrabeculares do osso regenerado, novamente
podemos citar a ação do laser aumentando o número de mitoses, acelerando e
estimulando o trofismo celular que culminou na aceleração do processo regenerativo
nos grupos II e IV.
*+
#
&
85
Dessa arquitetura global, uma unidade é instalada para designar a neoformação
óssea, uma estrutura esponjosa primária, porém um osso formado primário ou
diretamente resultante de um tipo de ossificação intramembranosa e será referido como
“uma estrutura primária”.
O conteúdo dos espaços intertrabeculares também é notável. Os principais
constituintes são os vasos sangüíneos largos com paredes delgadas, que foram
incorporados durante a formação do osso esponjoso primário. A estrutura óssea e o
plexo vascular são perfeitamente inter digitados. É difícil julgar qual componente induz
na determinação da arquitetura deste arcabouço. Numa ossificação frontal avançada, os
vasos sangüíneos sempre precedem os osteoblastos. Além disto, os osteoblastos
derivam de células perivasculares e funcionam apenas nas proximidades de capilares. É
plausível que a rede vascular execute um determinado papel para orientação dos
elementos ósseos no osso esponjoso primário, apesar de o próprio osso poder possuir
um padrão de crescimento inerente. Segundo GENOVESE (2000), a laserterapia tem,
como efeito indireto, a ação sobre à micro circulação, podendo, nesta fase do processo
regenerativo, ter estimulado a neoformação capilar e a multiplicação celular nos grupos
II e IV propiciando a aceleração do reparo.
Segundo HOBKIRK ET AL., (1996), uma maneira de se analisar o início da
reparação óssea é a de considerar a injúria como o mecanismo iniciador. Sabe-se que a
injúria é conhecida por estimular a liberação de vários fatores de crescimento, assim
como também por sensibilizar vários tipos de células. A segunda fase de reparação, que
ocorre em seguida após a injúria, foi denominada fase de granulação. Nesta fase aparece
novo tecido conjuntivo local, novos capilares e tecidos de suporte, enquanto que novo
osso, geralmente, não pode ser observado até o próximo estágio da reparação.
Quando, então, inicia-se a fase da reparação óssea, existe um equilíbrio bastante
sutil estabelecido entre os vários tecidos que proliferam no caso de injúria óssea.
A formação entre os diferentes subgrupos celulares é mantida através de sinais
químicos mediadores. Porém influências externas podem perturbar o equilíbrio, levando
a pobre cicatrização óssea. A Técnica da Regeneração Óssea Guiada com membrana de
colágeno aniônico é importante na intenção de impedir que estas interferências venham
a minimizar o processo regenerativo.
86
Quanto ao uso do laser, pode-se afirmar que o tecido biológico é pouco
homogêneo do ponto de vista óptico, assim toda a radiação eletromagnética, ao incidir
sobre o tecido, pode ter uma parte refletida e a outra absorvida. A membrana de
colágeno aniônico tem propriedades adaptadas para interferir o menos possível com a
absorção da energia laser. Segundo trabalho de ANDERSON ET AL., (1981), Apud
ALBERTINI (2001), comprovou-se, utilizando-se o laser de AsGaAl, que a reflexão da
pele é de 4% a 7%; então, 93% a 97% da radiação incidente na superfície penetra nos
substratos subseqüentes. Na pele e na derme encontram-se substâncias com índices de
refração diferentes. Dessa forma, os fótons vão distribuir-se de acordo com a absorção
de cada estrutura, pois a função fotorreguladora determina qual o comprimento de onda
cada estrutura é capaz de absorver e, com isso, promover transformações na atividade
funcional e metabólica da célula.
A função fotorreguladora ocorre em função dos fotorreceptores. Os
fotorreceptores são moléculas de variedade morfológica, que se encontram distribuídas
nas células do organismo. Entre elas estão flavoproteínas, porfirinas, citocromos,
tirosinas, asparigina. Estas moléculas interferem no metabolismo celular sem a
necessidade de energia luminosa, porém, quando estimuladas por energia luminosa em
determinado comprimento de onda específico, são capazes de absorver os fótons da
radiação e modificar o metabolismo celular.
A técnica pontual de aplicação do laser sobre os tecidos foi eleita para ser
realizada neste experimento em decorrência de poder aproximar a ponteira do aparelho
da área lesada exercendo leve pressão sobre os tecidos, tentando minimizar a reflexão,
com o objetivo de aumentar, assim, a absorção da energia depositada no pós-operatório.
A absorção é considerada como o mais importante dentre os modos de interação
da radiação com tecidos, em termos da base fotobiológica da laserterapia, pois, sem
absorção, não seriam possíveis os efeitos fotobiológicos e, portanto, clínicos.
A escolha do comprimento de onda utilizado no experimento está de acordo com
trabalhos de KOLARI (1985) e HEUSSLER ET AL., (1993), que descreveram a
radiação com diodo de (AsGaAl). Esta técnica tem mostrado ser simples, segura e
eficiente nos estudos bem controlados e, ainda, pelo fato de o aparelho fornecer um
feixe de luz com as características de monocromaticidade, coerência e colimação e
87
dentro dos limites de sensibilidade de potência e densidade de energia para promover
efeitos biológicos sem dano tecidual.
Em geral, os lasers semicondutores com o comprimento de onda entre 650 a
680nm são pouco absorvidos pelo componente aquoso e pela hemoglobina
TURCYNSKI ET AL., (1993), e por isso facilita a absorção por cromóforos a uma
profundidade de 2 a 3mm TUENER e HODE (1999), fato este que motivou a escolha
deste laser diodo para aplicação neste experimento, tendo em vista a bioestimulação da
estrutura óssea. Portanto o laser eleito para o experimento possui um comprimento de
onda com maior poder de penetração.
OSHIRO (1991) relata que, para assegurar a penetração da energia luminosa nos
tecidos, a fonte luminosa deve possuir características de coerência, monocromaticidade
e polarização de tal forma que a energia introduzida fosse suficiente para obter a
conversão de um fóton iniciador em energia bioquímica, gerando compostos como
ATP, que iria disponibilizar energia para aceleração das funções celulares.
A escolha do laser de AsGaAl foi motivada por ter ele as características citadas
acima segundo, BRUGNERA e PINHEIRO, (1998).
Quanto ao protocolo de se utilizar a aplicação do laser no trans-operatório
diretamente sobre a lesão óssea, foi preconizado no intuito de verificar se a técnica
aplicada na clínica cirúrgica atual citada por GENOVESE (2000) é eficiente, mas
recebe críticas, pois inibe alguns fenômenos inflamatórios, como citam outros autores.
Isto poderia interferir de alguma forma no processo reparador a ser observado, tendo em
vista a possibilidade de inibir o aparecimento de fatores quimiotáxicos nos estágios
iniciais da inflamação e de interferir com os efeitos dos mediadores químicos induzidos
pela inflamação (CAMPANA ET AL., (1998); CAMPANA ET AL., (1999)), de inibir a
síntese de prostaglandinas SATTAYUT ET AL., (1999), além de inibir o exfincter pré-
capilar através de mediadores químicos.
A terapia laser é realizada com laser de potência muito baixa, variando de 0,1 a
0,001 W, não tendo efeitos térmicos, mas possuindo efeitos fotoquímicos. A energia do
laser (fótons) é absorvida por citocromos e porfirinas. Uma pequena quantidade de
oxigênio singleto é produzido como resultado da absorção da luz no interior da célula.
Este causa a formação de gradientes prótons através da membrana celular e através da
membrana das mitocondrias. Isto muda a permeabilidade da membrana celular para
88
vários íons e causa mudanças na permeabilidade da membrana mitocôndrial, guiando
para um aumento do nível de ATP (efeito bioelétrico).
A produção de DNA pode ser observada e mudanças fisiológicas semelhantes,
com aumento da proliferação de células endoteliais e da proliferação celular,
traduzindo-se em aumento da atividade mitótica. BRUGNERA e PINHEIRO, (1998)
citaram que a bioestimulação óssea nos casos de fratura não só acelera o tempo de
cicatrização como também melhora sua qualidade. Recomenda uma dosimetria de
4J/cm2, dia sim dia não, por uma semana. No experimento realizado procurou-se seguir
os níveis de dE propostos pelos autores citados, dentro dos níveis compatíveis com a
bioestimulação, nos grupos II e IV.
BRUGNERA e PINHEIRO, (1998) citaram, ainda, ser a bioestimulação, sem
dúvida nenhuma, uma das áreas de maior controvérsia no uso de lasers em odontologia.
Embora o uso de laser não cirúrgico, como o He-Ne e os diodos, seja considerado por
muitos, na Europa, eficaz na analgesia e na estimulação da cicatrização após exodontias,
o mesmo não ocorre nos Estados Unidos, onde o conceito de terapia com este laser é
ainda motivo de controvérsias.
Contudo, muitos pesquisadores japoneses, franceses, italianos e chineses estão
trabalhando nesta área, principalmente no controle da dor do pós-operatório e na
estimulação da cicatrização.
Segundo BRUGNERA e PINHEIRO (1998), o parâmetro mais importante da
terapia laser são as doses de radiação, ou seja, a densidade de energia (dE). A densidade
de energia tem o seu limite mínimo e o máximo. Se a dE for demasiadamente baixa, não
se obtém o resultado esperado e se for muito alta pode-se ter um resultado negativo por
inibição do processo, não ocorrendo a bioestimulação.
No experimento realizado procurou-se ficar dentro de uma faixa preconizada
como segura, segundo os trabalhos de SCHAFFER ET AL, (2000), onde se afirma que
a Terapia com Laser de Baixa Potência incide sobre as reações não térmicas (atérmicas)
da luz com o tecido, ocasionando efeitos fotoquímicos, ou seja, radiações com baixa
densidade de potência (DP) 0,01W/cm2 a 1W/cm2 e também baixa densidade de energia
de 1 a 10J/cm2. Nesses limites produz-se um pequeno aumento na temperatura, o qual
não ultrapassa a 1Co, o que não é significante, ocorrendo, assim, os efeitos fotoquímicos
desde que usado o comprimento de onda ideal para estimular os fotorreceptores. Assim,
89
a absorção destes fótons por biomoléculas intracelulares produziria inibição ou
estimulação da atividade enzimática e de reações fotoquímicas que levarão a processos
com conotações terapêuticas diversas KARU, (1998).
GENOVESE, (2000) descreve o mecanismo de bioestimulação com o laser de
baixa potência da seguinte forma:
Laser
↓
Tecido (Absorção)
↓↓↓
Efeitos → Fotoquímico
Diretos → Fotoelétrico
↓↓↓
Estímulo da microcirculação ← Efeitos
Estímulo trófico celular ← Indiretos
↓↓↓
Efeitos terapêuticos
↓ ↓ ↓ ↓
Efeito analgésico;
Efeito antiinflamatório, antiedematoso;
Efeito de normalidade circulatória;
Efeito de bioestimulação e trofismo celular.
No trabalho realizado foi observada a bioestimulação com a utilização do laser,
associado à Técnica de Regeneração Óssea Guiada com a membrana de colágeno
aniônico. Através das microfotografias do osso imaturo pôde-se evidenciar uma maior
formação de trabéculas nos grupos II e IV, quando comparados com os grupos I e III,
90
que não foram irradiados. Com os resultados obtidos, espera-se que, no futuro, por ser
esta uma técnica de baixo custo, venha ela a ter um grande alcance social, trazendo seus
benefícios a uma grande faixa da população, entretanto avaliações por outros métodos
quantitativos devem ser realizados, para melhor entendimento dos processos
envolvidos, frente à complexidade de variáveis presentes neste estudo.
91
7. CONCLUSÕES:
92
O estudo comparativo das fotomicrografias realizado sugeriu que:
1) A membrana de colágeno aniônico demonstrou que pode ser indicada na técnica de
regeneração óssea guiada em associação com o laser de baixa potência para
bioestimulação, pois não interferiu negativamente no resultado da terapia com o
laser.
2) As lesões irradiadas com laser de AsGaAl 650nm iniciaram o processo de
formação de osso imaturo mais rapidamente que as lesões não irradiadas e
mostraram ainda um melhor quadro de organização histológica.
3) A laserterapia mostrou ser uma técnica eficiente no processo regenerativo do
osso, bioestimulando e acelerando a atividade celular, independente da membrana
de colágeno usada.
4) O resultado do experimento foi positivo, pois as técnicas avaliadas, além de
acelerarem o processo regenerativo primário, melhoraram a qualidade da estrutura
óssea recém formada, segundo mostra o material microfotográfico obtido.
93
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