Biocompatibilidad de los implantes dentales subperiósticos: Efectos de las superficies de titanio tratadas de diferentes maneras en la expresión de genes relacionados con la matriz extracelular en fibroblastos gingivales
Autores: Roy, Marco; Corti, Alessandro; Dominici, Silvia; Pompella, Alfonso; Cerea, Mauro; Chelucci, Elisa; Dorocka-Bobkowska, Barbara; Daniele, Simona
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Biocompatibilidad de los implantes dentales subperiósticos: Efectos de las superficies de titanio tratadas de diferentes maneras en la expresión de genes relacionados con la matriz extracelular en fibroblastos gingivales
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Aleaciones de titanio
Implantes dentales
Modificaciones de superficie
Fibroblastos gingivales
Osteointegración
Arenado y grabado ácido
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
Introducción: Las aleaciones de titanio son actualmente el material más utilizado para la fabricación de implantes endoóseos dentales. Sin embargo, en pacientes parcialmente o totalmente edéntulos, suelen ocurrir grados variables de reabsorción ósea maxilar, lo que dificulta o incluso imposibilita la aplicación de estos dispositivos. En estos casos, se ofrece una alternativa adecuada con los implantes subperiósticos, cuyo uso está experimentando un renacimiento de interés tras la introducción de nuevas técnicas de fabricación asistida por ordenador. Se han desarrollado varios procedimientos para la modificación de superficies de titanio con el fin de mejorar su biocompatibilidad e integración con el hueso. Sin embargo, la información sigue siendo incompleta en lo que respecta a las modificaciones de superficie más convenientes para aplicar con implantes subperiósticos, en los que la integración con los tejidos mucosos blandos es igualmente importante. Objetivos: El presente estudio tuvo como objetivo evaluar si diferentes tratamientos de superficies de titanio pueden producir diferentes efectos sobre la viabilidad, adhesión y diferenciación de fibroblastos gingivales, es decir, el tipo celular principalmente involucrado en la osteointegración así como en la curación de tejidos blandos dañados por procedimientos quirúrgicos, con el fin de verificar si alguno de los tratamientos es preferible en estos aspectos. Metodología: Los fibroblastos gingivales humanos inmortalizados (línea CRL-4061) se cultivaron en presencia de especímenes de titanio previamente tratados con cinco procedimientos diferentes para la modificación de superficie: (i) mecanizado en bruto (Ti-1); (ii) electropulido (Ti-2); (iii) arenado y grabado ácido (Ti-3); (iv) procedimiento propietario Al Ti Color(tm) (Ti-4); y (v) anodizado (Ti-5). En diferentes momentos de incubación, se determinó la viabilidad y proliferación de las células, junto con los cambios en los patrones de expresión de genes relacionados con la matriz extracelular (MEC) involucrados en la adhesión y diferenciación de fibroblastos: vinculina, fibronectina, cadena alfa 1 del colágeno tipo I, quinasa de adhesión focal, integrina beta-1 y N-cadherina. Se llevaron a cabo tres experimentos diferentes para cada punto experimental. También se analizó la liberación de endotelina-1 por parte de los fibroblastos como un marcador de respuesta inflamatoria. La proliferación y migración de fibroblastos se evaluaron mediante pruebas de raspado. Resultados: Ninguno de los cinco tipos de superficie de titanio probados afectó significativamente la viabilidad y proliferación de los fibroblastos. La liberación de endotelina-1 tampoco se vio afectada significativamente por ninguno de los especímenes. Por otro lado, todos los especímenes de titanio estimularon significativamente la expresión de genes relacionados con la MEC en diferentes grados. Las habilidades de proliferación y migración de los fibroblastos también fueron estimuladas significativamente por todos los tipos de superficie de titanio, con una eficiencia de mayor a menor en el orden: Ti-3 > Ti-4 > Ti-5 > Ti-2 > Ti-1, identificando así el arenado y grabado ácido como el tratamiento más conveniente. Conclusiones: Nuestras observaciones sugieren que las aleaciones de titanio utilizadas para la fabricación de implantes dentales subperiósticos no producen efectos citotóxicos o proinflamatorios en los fibroblastos gingivales, y que el arenado y grabado ácido puede ser el tratamiento de superficie preferido para estimular la diferenciación de los fibroblastos gingivales en dirección a la adhesión y migración, es decir, las características supuestamente asociadas con una osteointegración de implantes más eficiente, curación de heridas y formación de sellos de tejido conectivo.
Descripción
Introducción: Las aleaciones de titanio son actualmente el material más utilizado para la fabricación de implantes endoóseos dentales. Sin embargo, en pacientes parcialmente o totalmente edéntulos, suelen ocurrir grados variables de reabsorción ósea maxilar, lo que dificulta o incluso imposibilita la aplicación de estos dispositivos. En estos casos, se ofrece una alternativa adecuada con los implantes subperiósticos, cuyo uso está experimentando un renacimiento de interés tras la introducción de nuevas técnicas de fabricación asistida por ordenador. Se han desarrollado varios procedimientos para la modificación de superficies de titanio con el fin de mejorar su biocompatibilidad e integración con el hueso. Sin embargo, la información sigue siendo incompleta en lo que respecta a las modificaciones de superficie más convenientes para aplicar con implantes subperiósticos, en los que la integración con los tejidos mucosos blandos es igualmente importante. Objetivos: El presente estudio tuvo como objetivo evaluar si diferentes tratamientos de superficies de titanio pueden producir diferentes efectos sobre la viabilidad, adhesión y diferenciación de fibroblastos gingivales, es decir, el tipo celular principalmente involucrado en la osteointegración así como en la curación de tejidos blandos dañados por procedimientos quirúrgicos, con el fin de verificar si alguno de los tratamientos es preferible en estos aspectos. Metodología: Los fibroblastos gingivales humanos inmortalizados (línea CRL-4061) se cultivaron en presencia de especímenes de titanio previamente tratados con cinco procedimientos diferentes para la modificación de superficie: (i) mecanizado en bruto (Ti-1); (ii) electropulido (Ti-2); (iii) arenado y grabado ácido (Ti-3); (iv) procedimiento propietario Al Ti Color(tm) (Ti-4); y (v) anodizado (Ti-5). En diferentes momentos de incubación, se determinó la viabilidad y proliferación de las células, junto con los cambios en los patrones de expresión de genes relacionados con la matriz extracelular (MEC) involucrados en la adhesión y diferenciación de fibroblastos: vinculina, fibronectina, cadena alfa 1 del colágeno tipo I, quinasa de adhesión focal, integrina beta-1 y N-cadherina. Se llevaron a cabo tres experimentos diferentes para cada punto experimental. También se analizó la liberación de endotelina-1 por parte de los fibroblastos como un marcador de respuesta inflamatoria. La proliferación y migración de fibroblastos se evaluaron mediante pruebas de raspado. Resultados: Ninguno de los cinco tipos de superficie de titanio probados afectó significativamente la viabilidad y proliferación de los fibroblastos. La liberación de endotelina-1 tampoco se vio afectada significativamente por ninguno de los especímenes. Por otro lado, todos los especímenes de titanio estimularon significativamente la expresión de genes relacionados con la MEC en diferentes grados. Las habilidades de proliferación y migración de los fibroblastos también fueron estimuladas significativamente por todos los tipos de superficie de titanio, con una eficiencia de mayor a menor en el orden: Ti-3 > Ti-4 > Ti-5 > Ti-2 > Ti-1, identificando así el arenado y grabado ácido como el tratamiento más conveniente. Conclusiones: Nuestras observaciones sugieren que las aleaciones de titanio utilizadas para la fabricación de implantes dentales subperiósticos no producen efectos citotóxicos o proinflamatorios en los fibroblastos gingivales, y que el arenado y grabado ácido puede ser el tratamiento de superficie preferido para estimular la diferenciación de los fibroblastos gingivales en dirección a la adhesión y migración, es decir, las características supuestamente asociadas con una osteointegración de implantes más eficiente, curación de heridas y formación de sellos de tejido conectivo.