Reparación de mandibulectomías segmentarias en ovejas mediante soportes de Fullcure y matriz de albumina autóloga fabricados con tecnología CAD-CAM: evaluación histológica y radiológica

Abstract

Introducción. La Ingeniería Tisular Ósea (ITO) busca como objetivo “prínceps” la osteoproducción. Para ello pretende lograr la mejor combinación posible entre células osteoformadoras (osteogénesis), matrices (soportes, scaffolds) para la osteoconducción y factores de crecimiento (Proteínas Morfogenéticas Óseas, BMPs) para la osteoinducción. Desde hace años se han divulgado diferentes métodos de ITO para la reconstrucción ósea de los defectos de los maxilares, tanto en animales de experimentación como en humanos. Sin embargo, la diversidad de técnicas propuestas, el limitado número de resultados concluyentes y la falta de ensayos clínicos aleatorizados conducen a que, hoy en día, reine sobre la ITO un cierto grado de incertidumbre. El presente trabajo tiene como objetivo evaluar las posibilidades de una nueva técnica que combina la reproducción mediante tecnología CAD-CAM de un defecto segmentario del cuerpo mandibular de una oveja, con la evaluación de la capacidad de soporte de un fotopolímero de prototipado rápido (Fullcure 720Ò) y el análisis del potencial de neoformación ósea derivado de una matriz de albúmina plasmática acelular. La presente línea de investigación comenzó en el año 2006 por un equipo investigador configurado por cirujanos maxilofaciales del Hospital Universitario Central de Asturias (HUCA) y biólogos del Centro de Sangre y Tejidos del Principado de Asturias (CSTA). Ulteriormente este equipo investigador se vio potenciado con la presencia de cirujanos maxilofaciales del Hospital del Río Ortega (Valladolid) y otros especialistas del Instituto de Biología y Genética Molecular de Valladolid (IBGM). Material y Método. El animal de investigación empleado fue la oveja de raza “Latxa” asturiana, con una edad comprendida entre los 12 y los 15 meses y un peso medio de 59,2 kg. Se utilizaron cinco animales a quienes se les practicó una mandibulectomía segmentaria derecha (cuerpo mandibular) de 30 mm de longitud. Para la reconstrucción del defecto engendrado se utilizó sangre de cada de una de las ovejas, elaborándose a partir de ella la matriz proteica, rica en albúmina. La configuración tridimensional de esta matriz ajustada al tamaño del defecto se realizó mediante la tecnología CAD/CAM. Para la fijación de la matriz en el área del defecto se utilizaron placas de reconstrucción de titanio (Orthoconcept S.A., Madrid, España) fijadas con tres tornillos de ostesíntesis a cada lado de las osteotomías. La inmovilización de la matriz en el defecto se alcanzó elaborando una camisa de soporte a manera de malla, con un polímero de bajo coste y susceptible de fabricación en sistemas estereolitográficos mediante técnica de prototipaje rápido: FullCure 720Ò, (Objet Geometries Ltd, Sint-Stevens-Woluwe, Belgium). El comportamiento biológico de este material fue testado antes de su empleo en las ovejas en el dorso de seis ratas Wistar (290 grs.), sacrificadas a los tres meses del injerto. Se evaluó la respuesta inflamatoria local, la toxididad sistémica (hígado, riñón), así como su comportamiento radiográfico con el programa Osirix®, (3.7.1 de 32 bits). Tras recibir el injerto, las ovejas fueron sacrificadas a las 12 semanas (T12: 2 animales) y a las 32 semanas (T32: 3 animales). Para la evaluación de los resultados se realizaron estudios de histología convencional, y tomografía computarizada. De cada oveja se obtuvo un fragmento con representación del hueso original del animal (hueso residente) y del hueso neoformado que se analizó mediante microtomografía computarizada (micro-CT), y mediante microscopía electrónica de barrido. Resultados. A partir de la sangre de las ovejas se pudo elaborar una matriz proteica que merced a la aplicación de la tecnología CAD/CAM remedaba con bastante exactitud el defecto segmentario producido en los animales de experimentación. La camisa de soporte de la matriz fabricada con FullCure 720Ò, mostró un menor grado de inflamación en los tejidos blandos circundantes que otros materiales (polietileno) de uso clínico en cirugía maxilofacial, sin evidencias de toxicidad sistémica. El FullcureÒ era significativamente más radiodenso que el polietileno y permitió la estabilización de la matriz proteica en los defectos mandibulares. Sin embargo, no posibilitó una morfología de neoformación ósea simétrica al lado contralateral (no intervenido) en las ovejas de nuestro estudio. La TC permitió visualizar, especialmente en el grupo de ovejas (T12), que la neoformación ósea, progresaba desde las áreas de osteotomía hacia el centro del defecto, más intensamente por la superficie lingual que por la vestibular. En ninguno de los dos animales del periodo de tiempo T12 se alcanzó la reparación completa del defecto óseo. Por el contrario, la neoformación ósea fue completa y estable en dos ovejas con un mayor tiempo de injerto (T32), mientras que en otra, presumiblemente por problemas con la placa de reconstrucción, el proceso de reparación fue subtotal. El análisis mediante micro-CT reflejó que significativamente el hueso neoformado a las 32 semanas del injerto presentaba un mayor grado de mineralización (BMD), mayor porcentaje de hueso neoformado (BV/BT) y un mayor número de trabéculas que el hueso originado tras 12 semanas de injerto. Al comparar el hueso original de la oveja (residente) con el neoformado, se pudo constatar que era “diferente” presentando un menor número de trabéculas (TbN), menor porcentaje óseo (BV/BT) y un menor grado de anisotropía (DA). Histológicamente el nivel de osificación evidenciado en las dos ovejas con mayor tiempo de injerto (T32 semanas) fue muy superior al apreciado en las ovejas T12 semanas, presentando en algunos cortes osteonas rodeadas por áreas de tejido osteoide inmaduro. Mientras que en las ovejas sacrificadas en T12 la presencia del scaffold era evidente, en las analizadas tras 32 semanas de injerto, sólo pudo reconocerse la presencia de restos dispersos del mismo. En ambos periodos de tiempo la porción central del defecto parecía ser más inmadura que la periférica.