L`utilizzo dei derivati piastrinici nel grande rialzo di seno mascellare

Speciale Regeneration 25
Implant Tribune Italian Edition - Settembre 2012
L’utilizzo dei derivati piastrinici nel grande rialzo
di seno mascellare
M.<Ricci*,<A.<Barone*,<U.<Covani*
*Istituto stomatologico Tirreno, Lido di Camaiore (Lu)
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Pertanto, la riabilitazione implantoprotesica rappresenta spesso una
sfida che implica una preparazione
accurata del sito implantare al fine
di ottenere risultati estetici e funzionali ottimali.
Per ottenere questo la ricerca ha
messo a punto diversi protocolli
che utilizzano materiali autologhi,
eterologhi o misti.
Il chirurgo orale deve tenere conto
che la formazione di tessuto osseo
richiede tre ingredienti principali:
1. il segnale osteoinduttivo;
2. un substrato che funga “scaffold” e da sistema per la liberazione del segnale;
3. un pool di cellule mesenchimali
indifferenziate in grado di ricevere questo segnale e di seguito
differenziarsi in cellule osteoblastiche.
Questo tipo di ingegneria tissutale,
inizia con la trasduzione del segnale cellulare, completa questa triade
ed evolve in una rigenerazione della
cresta alveolare dopo circa 9 mesi
fino a 1 anno a seconda dell’età del
paziente. Tuttavia solo una certa
percentuale dell’innesto rappresenta un osso vitale, il volume residuo è
costituito da un materiale non vitale dell’innesto. È stato mostrato che
l’aggiunta di alcuni fattori di crescita come rhPDGF o plasma ricco di
piastrine (PRP) dentro l’alveolo avrà
un ruolo sulla modulazione del segnale. L’aggiunta di questi elementi
è in grado di
1. Aumentare la concentrazione locale dei fattori di crescita, la quale può ridurre il tempo necessario alla completa rigenerazione
ossea;
2. Produrre un osso più denso.
Il plasma ricco di piastrine autologo
rappresenta un valido ausilio per
l’accelerazione dei processi riparativi e rigenerazione dei tessuti duri
e molli da usarsi nell’ambito della
chirurgia orale minor. I vantaggi del
PRP in chirurgia sono diversi:
- accelerazione del processo di rigenerazione ossea di 1,5-2 volte
rispetto ai controlli;
- aumento della densità dell’osso
rigenerato del 25% rispetto ai
controlli a 4 mesi;
- l’accelerazione dei processi di
guarigione dei tessuti molli;
- la diminuzione degli effetti collaterali conseguenti a chirurgia
dei tessuti molli, quali edema e
dolore.
Tutto questo processo avviene senza rischi di trasmissione di malattie
e/o della comparsa di reazioni immunogeniche.
Il punto di forza di questo preparato
è la presenza abbondante di growth
factors che si trovano all’interno dei
granuli alfa endopiastrinici. I fatto-
ri di crescita a loro volta agiscono
come richiami sulle cellule staminali. La ricerca di prodotti simili al
PRP che contengano un maggior
numero di fattori di crescita è in
continua evoluzione. In un processo
di guarigione normale l’attivazione/aggregazione delle piastrine innesca il processo di liberazione dei
granuli in essi contenuti.
I fattori di crescita ora liberi nell’am-
biente esercitano un effetto:
- Paracrino: caratterizzato dalla
stimolazione delle cellule ossee
vicine a proliferare e sintetizzare
le proteine della matrice ossea;
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Fig. 1 - L’esame OPT evidenzia area di atrofia nella zona molare sinistra superiore.
Stabilità e sicurezza, semplicemente
SR
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- Autocrino: caratterizzato dalla
sintesi da parte degli stessi osteoblasti dei fattori di crescita che li
autostimolano ad aumentare l’attività metabolica;
È da ricordare come la rigenerazione
dei tessuti ossei avviene attraverso
due meccanismi:
1. crescita di osteoblasti all’interno
di un minus o lungo una superficie inerte di un materiale con
successiva deposizione di tessuto
mineralizzato;
2. reclutamento di cellule mesenchimali totipotenti indotte a differenziarsi verso la linea osteoblastica.
Le fasi di guarigione iniziali sono
cruciali per questa osteogenesi, infatti la cascata di eventi che avviene
determina la differenziazione verso
una linea cellulare o l’altra. Immediatamente all’attivazione delle piastrine del trombo bianco si liberano nel
sito PDGF e TGFbeta che stimolano la
maturazione delle cellule osteoprogenitrici verso la linea osteoblastica.
Nelle 48 ore successive alla formazione del coagulo, gli osteoblasti endostali liberano BMP (proteine osse
morfogenetiche) le quali inducono le
cellule mesenchimali a differenziarsi
verso la linea osteoblastica. Dopo 1012 giorni i fattori di crescita quali TGF
beta, FGF, IGF, VEGF iniziano a essere
sintetizzati dagli osteoblasti al fine di
mantenere un livello di cellule capaci di produrre matrice nel tessuto di
riparazione, mentre l’IGF stimola la
formazione di collagene di tipo 1 e il
VEGF stimola la neoangiogenesi.
Fig. 2 - Il sangue è stato quindi centrifugato per ottenere il CGF.
quest’ultimo strato ci sono le piastrine la cui concentrazione e volume seguono un volume crescente dalla superficie del liquido fino al buffy coat.
c) Accelerazione centrifuga: considerando che l’accelerazione è data da
a=v2/r dove V è il modulo della velocita tangenziale ed r la distanza dal
centro di rotazione si ottiene un valore di accelerazione espresso in m/
s2. Sebbene in letteratura sia spesso
riportata la velocita di rotazione senza considerare il raggio dell’apparecchio, il parametro di velocità è variabile tra i 200 rpm e i 5600 rpm.
d) Tempo di centrifuga: questo parametro dipende dal valore dell’acce-
Fig. 3 - Il concentrato come si presenta nei vari strati dopo la centrifugazione.
Il concentrato piastrinico, origine
ed evoluzione dei nuovi derivati
Nel corso degli anni sono stati proposti numerosi protocolli realizzativi
per il PRP. Le ricerche condotte a metà
degli anni ’90 da Robert E. Marx prevedevano un’applicazione esclusivamente ospedaliera con una quantità
di sangue prelevata compresa tra i
400 e 500 ml. Quindi la separazione
veniva eseguita durante l’intervento
di chirurgia con un procedimento
di plasmaferesi per ottenere un prodotto ricco di fibrina seguito dalla
reinfusione di altri componenti del
sangue. Anche Lowery e coll. nel 1999
proponevano con 150 ml di sangue
una doppia centrifugazione e ultrafiltrazione di concentrato piastrinico
in modo da ottenere un’ulteriore riduzione del volume del 60% dovuta
all’eliminazione di acqua e sali con
preservazione delle molecole a più
alto peso molecolare (proteine, fattori di crescita e fibrinogeno). In questo
modo era possibile ottenere una concentrazione di piastrine e fibrina da 6
a 10 volte maggiore rispetto ai livelli
basali del paziente.
Via via negli anni sono state messe a
punto tecniche meno complesse che
permettessero un uso anche per la
chirurgia ambulatoriale e con prelievi di sangue contenuti. Le varie tecniche di prelievo si differenziano per:
a) Tipo di anticoagulante: in laboratorio analisi si usano delle sostanze miscelate con il sangue per impedirne la
coagulazione in modo reversibile così
da consentirne la separazione delle
fasi. La sostanza maggiormente im-
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Fig. 4 - Si è proceduto ad amalgamare
il CGF con il biomateriale con l’apposita
macchina.
piegata è il sodio citrato. Il composto
chela, il calcio blocca la coagulazione
in maniera analoga all’acido etilendiamminotetra-acetico (EDTA). L’uso
di questo anticoagulante è invece
controindicato in quanto danneggia
la membrana piastrinica impedendo
il normale processo di esocitosi dei
granuli. Una volta preparato il PRP
sarà sufficiente nuovamente aggiungere a esso il Calcio in concentrazione
ottimale al fine di consentire il ripristino della coagulazione.
b) Parametri di centrifugazione: la
centrifugazione è una procedura finalizzata alla rapida separazione del
sangue previamente trattato con sostanze anticoagulanti. La separazione
dei costituenti del sangue è dovuta
alla diversa forza centrifuga a cui essi
sono sottoposti, la quale è direttamente proporzionale alla massa del
corpo in rotazione. Al termine della centrifugazione nella colonna di
sangue saranno evidenti tre strati: il
piu profondo di colore rosso costituito dalle emazie che forma il 45% del
totale. Uno strato intermedio formato da cellule della serie bianca detto
buffy coat, che forma l’1% del totale.
Lo strato superficiale o supernatante
di colore giallastro ed è costituito dal
plasma formando il 54% del totale. In
lerazione della centrifuga adottato
per la centrifugazione e dalla massa
di sangue da centrifugare. A parità
di massa e lunghezza della provetta
l’accelerazione è direttamente proporzionale all’inverso del quadrato
del tempo.
e) Numero di centrifugazioni: tra i
vari protocolli molto interessante è
quello proposto da Pagni e Vannucci
nel 2001 che consente di ottenere con
volumi di sangue contenuti in soli 20
minuti dal prelievo una concentrazione piastrinica pari al 300% rispetto a quella basale. Nel 1999 Anitua ha
proposto la monocentrifugazione a
bassa velocità 1400 rpm per 7 minuti
a 280 g dimostrando che con questa
metodica è possibile ottenere, con
prelievi di volume ridotto, dei concentrati piastrinici adeguati. L’autore
suddivide il sovranatante in tre frazioni che chiama:
- PPGF: plasma poor in growth factors;
- PGF: plasma with growth factors;
- PRGF: plasma rich in growth factors;
Ad oggi la tecnologia ha consentito,
seguendo quelli che sono i principi
del PRP, di ottenere alcune evoluzioni
del prodotto quali il CGF (concentrated growth factors).
Il CGF è stato sviluppato da Sacco et
al nel 2006. È prodotto attraverso la
centrifugazione del sangue con una
centrifuga speciale simile a quella
del “gemello” PRP, ma con alcune
variazioni circa i parametri che abbiamo menzionato sopra (Medifuge,
Silfradent srl, Italy). Inoltre la velocità
diversa di centrifugazione consente
l’isolamento di una maggiore quantità di fattori di crescita e di fibrina.
Studi di Coetzee et al., 2005; Dohan
Ehrenfest et al., 2009; Rutkowski et
al., 2008 hanno dimostrato una maggior capacità di rigenerazione del CGF
rispetto ad altri derivati piastrinici.
La presenza abbondante di fibrina
consente da un lato la ritenzione di
piastrine leucociti e fattori di crescita
SR
e dall’altro la presenza di uno scaffold
per la migrazione cellulare.
Infine l’assenza di una attivazione del
prodotto ne rappresenta un punto in
favore.
Principi per l’uso dei derivati
piastrinici in chirurgia orale
Diversi studi hanno indicato che ogni
derivato piastrinico in chirurgia orale da risultati migliori se applicato secondo alcuni principi:
a. Il prelievo del sangue del paziente
deve essere eseguito immediatamente prima dell’intervento chirurgico. Le piastrine sono strutture molto delicate che risentono
delle variazioni chimico fisiche
dell’ambiente circostante andando incontro a degranulazione e
quindi a perdita dei fattori di crescita contenuti all’interno dei granuli.
b. Il concentrato piastrinico deve
essere attivato direttamente al tavolo operatorio in quanto con l’inizio del processo di gelificazione
le piastrine si aggregano e vanno
incontro a de granulazione.
c. Il concentrato deve essere usato
come matrice legante con osso del
paziente per ottenere migliori risultati clinici.
d. Il paziente non deve assumere
prima dell’intervento e nelle sei
ore successive nessun antinfiammatorio non steroideo perche
questo altererebbe l’agggregazione piastrinica.
Uso del CGF nel rialzo di seno
Il CGF rappresenta un valido ausilio
nel velocizzare i processi di rigenerazione ossea e dei tessuti molli operati.
Il suo uso è stato proposto in varie
situazioni che vanno dal riempimento di alveoli postestrattivi, al riempimento di cavità dopo cistectomie, o
nel rialzo di seno. Questo può essere
usato da solo o assieme all’osso particolato autologo o ai biomateriali. Alcuni autori suggeriscono di bagnare
la superficie degli impianti con CGF al
fine di accelerarne l’osteointegrazione. In questo breve case report è stato
proposto l’utilizzo del CGF in combinazione con del biomaterale nella tecnica del rialzo di seno. Alla luce delle
considerazioni sopramenzionate circa l’attività dei fattori di crescita noi
crediamo come una incorporazione
del CGF nel materiale da innesto sia
un enorme vantaggio per incrementare l’attivita osteoconduttiva dell’innesto stesso.
Come si evidenzia dalla Fig. 1 il paziente di sesso femminile (49 anni di
età) in buone condizioni di salute generale, necessitava di una procedura
di grande rialzo del seno mascellare
per posizionamento di impianti nel
settore diatorico sinistro. È stato utilizzato per questo caso un apparecchio di centrifuga del sangue (Medifuge, Silfradent, S. Sofia, Italia) che ha
permesso di ottenere il concentrato
ricco di fattori di crescita (Figg. 2, 3).
La letteratura ha evidenziato come
questo strumento differentemente
da altri consente l’ottenimento di un
CGF con una concentrazione di fattori di crescita nel buffy coat che supera del 300% i risultati ottenuti fino a
oggi dalle sistematiche più evolute
presenti sul mercato (Rondella et al
2010). Inoltre usando l’apparecchio
Medifuge, è possibile usare tutte le
fasi della separazione ematica, parti rosse comprese, che rappresenta
un’innovazione rispetto alle metodiche tradizionali.
L’altra caratteristica importante del
nostro intervento è stato il fatto che
il concentrato è stato miscelato con il
biomateriale all’interno della specifica centrifuga (Round-Up, Silfradent
srl, S. Sofia, Italia) in modo da ottenere
un composto ben amalgamato in cui
i fattori di crescita fossero equamente
distribuiti con il biomateriale (Fig. 4).
Ciò ha consentito di procedere al rialzo di seno ottenendo quindi risultati
ottimali (Figg. 5, 6).
Conclusioni
Sebbene la letteratura sia ancora incerta sui protocolli clinici di utilizzo
del concentrato piastrinico, a oggi
questo strumento sembra un valido
aiuto nel processo di riparazione ossea. Considerando il grande ruolo che
hanno i fattori di crescita sui processi
di differenziazione cellulare l’utilizzo
del concentrato diverrà sempre più
rilevante rispetto ad altri preparati.
In particolare a livello del tessuto osseo i fattori di crescita hanno attività
mitogena sulle cellule staminali e
ne possono influenzare la differenziazione verso la linea osteoblastica piuttosto che altra. In aggiunta
possono indurre l’angiogenesi e la
deposizione di collagene. Per questo
motivo è importante controllare il
rilascio di queste sostanze che sono
contenute nei granuli alfa delle piastrine in modo da poter applicare in
forma concentrata nel sito.
Nella nostra esperienza si evidenzia
l’uso del CGF rispetto agli altri preparati, dal momento che questo presenta molti vantaggi:
- maggior concentrazione dei fattori di crescita (3 volte superiore) rispetto ad altre sistematiche come
il PRF;
- possibilità di usare tutte le fasi
della separazione ematica, parti
rosse comprese;
- assenza di attivatore;
- inoltre l’ideale è combinare questo apparecchio con l’uso di un
omogeneizzatore in modo da consentire una eguale dispersione dei
fattori di crescita.
Fig. 5 - Particolare della radiografia
prima del rialzo di seno.fia nella zona
molare sinistra superiore.
Fig. 6 - L’ottenimento dell’aumento
osseo dopo 9 mesi.