Lessons from Osteoimmunology and Oxidative Stress in Oral Surgery
Od roku 1594 i opublikowania pracy francuskiego anatoma Barthelemy'ego Cabrola zatytułowanej „Alfabet anatomiczny” posługujemy się terminem „osteologia” w celu opisania różnych mechanizmów fizjologii kości. W roku 2000 Aaron i Choi [1] wprowadzili pojęcie „osteoimmunologii”. Komórki układu odpornościowego (immunologicznego) oraz czynniki odpornościowe są kluczowymi regulatorami procesu gojenia się ran i biorą udział we wczesnych etapach angiogenezy oraz gojenia się ran [2, 3]. Coraz liczniejsze dowody wskazują na ich udział w kaskadach syntezy i przebudowy kości, w których układ odpornościowy steruje tworzeniem kości, reguluje resorpcję kości i odgrywa rolę kluczowego czynnika homeostazy tkanki kostnej [4, 5]. I odwrotnie, na funkcje komórek układu odpornościowego wpływa układ kostny [6]. Stwierdzono, że kości i układ odpornościowy stanowią jedną całość: układ kostno-immunologiczny [7].
Określenie „stres oksydacyjny” pojawiło się w literaturze medycznej w roku 1985 [8]. W organizmach gatunków tlenowych w kontakcie z tlenem zachodzą fizjologiczne procesy, w których powstają różne rodzaje utleniaczy. W celu ich neutralizacji komórki wytwarzają przeciwutleniacze. Jeżeli jednak stężenie utleniaczy w organizmie jest większe niż przeciwutleniaczy, prowadzi ono do zmian w DNA i mutacji genetycznych bądź apoptozy. Stres oksydacyjny zwiększa częstość występowania niektórych chorób, nasila tempo starzenia się komórek i negatywnie wpływa na prawidłowość funkcjonowania układu odpornościowego [9]. Jedną z konsekwencji upośledzonej odpowiedzi immunologicznej i stresu oksydacyjnego jest wczesne bądź późne niepowodzenie osteointegracji [10]. Powodzenie zabiegów wszczepiania implantów zębowych lub procedur augmentacji kości zależy od ilości przeciwutleniaczy. Utracie kości można zapobiegać poprzez kontrolowanie odporności oraz utleniania przed zabiegiem chirurgicznym, w jego trakcie oraz w okresie pozabiegowym.
SŁOWA KLUCZOWE: osteologia, stres oksydacyjny
KEY WORDS: osteology, oxidative stress
PUBLIKACJA: 28 sierpnia 2024
PRZEDRUK ZA: Implantologia Stomatologiczna | PSI Implant Dentistry rok XV nr 1 (29) 2024
Osteoimmunologia
Aaron i Choi po raz pierwszy wprowadzili pojęcie osteoimmunologii w roku 2000 [1], opierając się na silnych powiązaniach układu kostnego z odpornościowym [11].
Układ odpornościowy i odporność
Układ odpornościowy to sieć narządów, składająca się z leukocytów, białek (przeciwciał) i substancji chemicznych współpracujących ze sobą w celu zapewnienia zorganizowanej obrony przed obcymi, którymi są bakterie, wirusy, pasożyty i grzyby mogące powodować zakażenia i choroby [12]. Rolą odporności jest zwalczanie drobnoustrojów bądź materiałów egzogennych, nieprawidłowych materiałów endogennych, produktów odpadowych oraz komórek zmienionych chorobowo. Osłabiona czynność układu odpornościowego sprawia, że organizm staje się podatniejszy na zakażenia lub rozwój nowotworów złośliwych.
Na układ odpornościowy składają się dwa odrębne podsystemy, to jest odporność wrodzona (nieswoista) i adaptacyjna (swoista). Są one ze sobą ściśle powiązane i działają wspólnie, gdy dochodzi do wywołania odpowiedzi immunologicznej przez mikroorganizm lub szkodliwą substancję.
Proces naprawy kości i stan zapalny
Wyewoluowane z komórek macierzystych komórki układu odpornościowego oraz tkanki kostnej mają wspólne dziedzictwo: korzystają z tych samych szlaków sygnałowych i nieprzerwanie na siebie wpływają [13]. Układ odpornościowy kontroluje kości i ich resorpcję, działając tym samym jako kluczowy czynnik homeostazy tkanki kostnej [4, 5].
Po złamaniu kości komórki odpornościowe, zwłaszcza makrofagi, biorą udział w całym procesie gojenia, organizując obronę organizmu przed patogenami [14]. Gojenie złamań rozpoczyna się od wystąpienia reakcji zapalnej będącej typową reakcją żywej, unaczynionej tkanki na agresję. Za indukcję stanu zapalnego odpowiada proces uwalniania przez leukocyty cytokin zapalnych, przede wszystkim angiogennych [15]. Po rozpoczęciu angiogenezy następuje tworzenie tkanki ziarninowej, określanej też jako „miękki kalus kostny” [16]. Jednak, aby mogło dojść do tej kaskady zdarzeń, niezbędne są dwa warunki, a mianowicie dostateczne stężenie przeciwutleniaczy i prawidłowa aktywacja genów naprawczych [17].
Głównym aktywatorem genów naprawczych jest Nrf2 (jądrowy czynnik transkrypcyjny pochodzenia erytroidalnego typu 2) — czynnik transkrypcyjny, którego działanie polega na regulacji ponad 500 genów wchodzących w skład ludzkiego genomu [18]. Geny te przede wszystkim kontrolują procesy naprawy uszkodzeń i zmniejszają stan zapalny, zwiększając produkcję przeciwutleniaczy. W normalnych warunkach, gdzie nie występuje stres, fizjologiczna ekspresja Nrf2 w cytoplazmie jest niewielka.
W warunkach stresu lub pod wpływem specyficznych aktywatorów Nrf2 następuje jego aktywacja, a następnie przeniesienie do jądra, gdzie wiąże się z RNA, zwiększając transkrypcję genów enzymów przeciwutleniających oraz białek cytoprotekcyjnych [19, 20]. Aktywacja Nrf2 prowadzi do zmniejszenia liczby komórek T i makrofagów, i przeciwzapalnego przesunięcia komórek B oraz wywołuje cytoprotekcyjną odpowiedź komórkową. Podczas gdy stan zapalny jest zawsze korzystny w pierwszych dniach, jego przedłużający się efekt jest szkodliwy, powodując nadmierną produkcję wolnych rodników oraz uwalnianie RANKL z osteoblastów i osteocytów. Długotrwały stan zapalny indukuje ciągłą resorpcję kości [21].
Utlenianie i tkanka kostna
W organizmach żywych reakcje utleniania i redukcji, zwane też reakcjami redoks, zachodzą nieprzerwanie. Większość z nich odbywa się w mitochondriach, które stale wytwarzają endogenne wolne rodniki, zwane też utleniaczami lub ROS (reaktywne formy tlenu; ang. reactive oxygen species). ROS to wysoce reaktywna grupa cząsteczek, która w wyniku wycieku z ich zewnętrznej powłoki traci jeden niesparowany elektron. Powstają jako produkty uboczne metabolizmu tlenowego [22, 23]. Obecność ROS w niskich stężeniach wykazuje działanie korzystne, ponieważ pełnią one rolę cząsteczek sygnałowych w celu aktywacji określonych szlaków fizjologicznych, które kontrolują wiele procesów życiowych [24, 25]. Jednak ROS wchodzą też w interakcje z innymi cząsteczkami, generując wtórne ROS, charakteryzujące się większą niestabilnością, a co za tym idzie reagują agresywniej niż pierwotne ROS. Wchodzą głównie w reakcje z lipidami, lipoproteinami, białkami i kwasami nukleinowymi. Reakcje te prowadzą do dwóch rodzajów uszkodzeń: po pierwsze molekularnych, które obejmują zmiany w DNA, a po drugie komórkowych, wiążących się z mutagennością i rakotwórczością.
Organizm ludzki równoważy utleniacze obecnością przeciwutleniaczy. Przeciwutleniacze to cząsteczki o małej masie cząsteczkowej, zdolne przeciwdziałać utlenianiu i zapobiegające w ten sposób tworzeniu się ROS poprzez przerywanie reakcji utleniania lub wyszukiwanie i neutralizację ROS przez dostarczanie brakującego elektronu. Przeciwutleniacze mogą być wytwarzane endogennie i być rozprowadzane w cytoplazmie lub dostarczane metodą suplementacji doustnej.
Stres oksydacyjny
Stres oksydacyjny to stan, w którym stężenia utleniaczy i przeciwutleniaczy są niezrównoważone, a wytwarzanie ROS przekracza komórkowe zdolności obrony antyoksydacyjnej [26, 27]. Wolne rodniki powstają w dużych ilościach w różnych warunkach, w tym podczas naprawy uszkodzeń tkanek, w przypadku narażenia na zanieczyszczenia, wskutek niezrównoważonej diety, stanów lękowych, palenia tytoniu lub przewlekłego stanu zapalnego. Oksydacyjne uszkodzenia biomakromolekuł odgrywają aktywną rolę w etiologii wielu różnych ostrych i przewlekłych chorób [28]. Pełnią kluczową rolę w przyspieszeniu procesów starzenia i osteoporozie [29–31]. Nieprawidłowa produkcja wolnych rodników wiąże się ponadto z licznymi i różnorodnymi chorobami, takimi jak: rak, zapalenie stawów, choroby sercowo- naczyniowe czy choroby neurodegeneracyjne, i może wywoływać trudne bądź niemożliwe do kontrolowania choroby autoimmunologiczne [32–36].
Stres oksydacyjny i tkanka kostna Przebudowa kości jest skutkiem złożonego cyklu trwającego około sześciu miesięcy i obejmuje trzy główne grupy komórek kostnych: osteoklasty, osteoblasty i osteocyty. W normalnych warunkach za przebieg tego cyklu odpowiadają cytokiny, czynniki wzrostu i hormony [37]. Podwyższone stężenie wolnych rodników w osteoblastach hamuje ich funkcje [38, 39] i prowadzi do apoptozy zarówno osteoblastów, jak i osteocytów [40]. I odwrotnie, ROS odgrywają kluczową rolę w różnicowaniu i czynności osteoklastów [41–43]. Nasilona apoptoza osteocytów wraz z intensywniejszą osteoklastogenezą zaburzają równowagę na korzyść hamowania osteogenezy i mineralizacji, co skutkuje intensyfikacją procesu przebudowy kości i przyczynia się do utraty tkanki kostnej. Z drugiej strony, przeciwutleniacze wykazują działanie odwrotne: wzmacniają procesy mineralizacji i osłabiają aktywność osteoklastyczną w sposób bezpośredni lub poprzez przeciwdziałanie skutkom działania utleniaczy [42].
Ostatnie badania akcentują kluczową rolę Nrf2 w przebiegu osteoporozy, różnicowaniu osteogennych komórek macierzystych i gojeniu złamań kości: zapobieganie osteoporozie estrogenowej polega na aktywacji sygnalizacji antyoksydacyjnej przy udziale Nrf2 [45]. Aktywacja Nrf2 ułatwia osteogenne różnicowanie mezenchymalnych komórek macierzystych kości [46] i reguluje osteoklasty i osteoblasty w homeostazie tkanki kostnej [47]. I odwrotnie, upośledzona translokacja jądrowa Nrf2 wiąże się ze spowolnieniem gojenia się warstwy korowej kości [48].
Geneza stresu oksydacyjnego i niedoboru odporności w chirurgii jamy ustnej
Podwyższone stężenie ROS, związane z chorobami metabolicznymi, przewlekłym niedokrwieniem lub stanem zapalnym, upośledza pracę układu odpornościowego, a tym samym wpływa na kościotworzenie i utrzymywanie tkanki kostnej.
Czynniki biologiczne i metaboliczne
Cukrzyca i palenie tytoniu wywołują przedłużone reakcje redoks prowadzące do gwałtownego wzrostu stężenia utleniaczy, co stanowi przyczynę powikłań i niewydolności mechanizmów fizjologicznych [43, 44].
Cukrzyca, będąca przewlekłą chorobą zapalną [45], indukuje stres oksydacyjny poprzez hiperglikemię [46]. Trudności z gojeniem się ran u diabetyków, zapalenie przyzębia i powikłania ogólnoustrojowe (w tym nefropatia, neuropatia, angiopatia) są związane ze stężeniem oksydantów [47].
Dym tytoniowy w kontakcie z takimi tkankami jak skóra, płuca czy tkanki jamy ustnej wywołuje rozpad cząsteczek przeciwutleniaczy, prowadząc do miejscowego utlenienia [48]. Ekspozycja na dym tytoniowy zaburza równowagę oksydacyjno-antyoksydacyjną w tkankach jamy ustnej i nasila proces uwalniania cytokin prozapalnych [49]. Wynikająca z tego reakcja zapalna i stres oksydacyjny w tkance okołowszczepowej sprzyjają spowolnieniu procesu gojenia się ran i zwiększają ryzyko zapalenia okołowszczepowego.
Witamina D również należy do głównych czynników wywołujących produkcję ROS. Witamina D jest w istocie hormonem, syntetyzowanym głównie pod wpływem promieniowania UV w skórze. Prawidłowe stężenie w surowicy wynosi od 30 do 100 ng/ml (lub od 75 do 250 nmol/ml) [50]. Stężenie witaminy D wpływa na wzrost komórek i pobudza produkcję przeciwutleniaczy [51]. Przyczyniając się do akumulacji i aktywacji Nrf2, witamina D nasila ekspresję wielu genów regulujących odporność oraz wzrost i przebudowę kości [52, 53]. Wykazano ponadto, że ma właściwości przeciwdrobnoustrojowe i przeciwzapalne [54, 55]. Niedobór witaminy D jest powszechny ze względu na współczesny styl życia, łączący niedostateczną ekspozycję na światło słoneczne i spędzanie czasu głównie w pomieszczeniach. Badania sugerują, że 70–80 proc. populacji może mieć niedobór witaminy D. Stężenie witaminy D poniżej 20 ng/ml może prowadzić do ogólnoustrojowego stanu zapalnego, upośledzenia czynności narządów, częstych zakażeń i wydłużenia czasu hospitalizacji [56]. Czynniki ryzyka niedoboru to: wiek, ciemna karnacja, depresja, otyłość, palenie tytoniu, cukrzyca, alergia, niewydolność nerek. Niedobór witaminy D w istotny sposób wpływa na osteointegrację i wskaźnik powodzenia leczenia implantami zębowymi oraz wyniki przeszczepów kości [57–60].
Liczne badania wykazały korelację zachodzącą między wysokim stężeniem cholesterolu całkowitego i cholesterolu LDL a niską gęstością mineralną kości. Cholesterol LDL (białko o małej gęstości) jest utleniany w osteoblastach i często wiąże się z opóźnionym metabolizmem kostnym, podczas którego synteza kości ulega spowolnieniu, a komórki macierzyste są zorientowane na tworzenie komórek tłuszczowych [61]. Kość staje się grubsza niż normalnie i przybiera żółtawe zabarwienie. Natomiast cholesterol HDL (lipoproteina o dużej gęstości) działa przeciwutleniająco [62, 63].
Przewlekły stan zapalny
Oprócz chorób zapalnych (choroby autoimmunologiczne, otyłość, cukrzyca, ludzki wirus niedoboru odporności – HIV – itp.), przewlekłe zapalenie jamy ustnej może być wynikiem przewlekłego zanieczyszczenia tkanek przyzębia.
W specyficznej dziedzinie, jaką jest chirurgia stomatologiczna, głównym problemem jest ilość patogenów obecnych w jamie ustnej. W normalnych warunkach nabłonek dziąseł powinien pełnić funkcję bariery chroniącej przed bakteriami. Jednak u wielu pacjentów nabłonek łączący jest przepuszczalny dla bakterii [64], mogąc tym samym stanowić bramę dla drobnoustrojów i przyczyniać się do zakażenia leżącej poniżej tkanki miękkiej. Zjawisko to występuje często u pacjentów z biotypem cienkim. Patogeny rozprzestrzeniają się i opanowują przyzębie, wywołując przewlekły stan zapalny. Będący tego skutkiem stres oksydacyjny indukuje resorpcję kości i włóknienie [65]. Problemy tego rodzaju mogą również wystąpić przy ponownym wejściu po augmentacji kości, gdy przyzębie uległo zakażeniu w okresie gojenia.
Przed zabiegiem chirurgicznym w obrębie jamy ustnej zaleca się stosowanie profilaktyki antybiotykowej w celu zmniejszenia liczby bakterii w miejscu planowanego zabiegu. Jednak u pacjentów z uczuleniem na penicylinę profilaktyka może przynieść ograniczony efekt [66]. Wykazano, że w tej populacji występuje trzy- lub czterokrotnie zwiększone ryzyko zakażenia miejsca zabiegu w porównaniu z pacjentami niealergicznymi. Alternatywy dla amoksycyliny nie wykazują równoważnej skuteczności [67]. Pacjenci z alergią rekrutują niedostateczną liczbę neutrofili, przez co odparcie patogenów staje się utrudnione lub niemożliwe. Alergia jest chorobą układu odpornościowego, w przebiegu której limfocyty T zostały zidentyfikowane jako główne czynniki odpowiedzialne za przewlekły proces uwalniania cytokin zapalnych [68]. Co więcej, u pacjentów z alergią często występuje niedobór witaminy D; pacjenci ci są w konsekwencji narażeni na przewlekły stres oksydacyjny, a ich układ odpornościowy wykazuje niedostateczną odpowiedź immunologiczną [69].
Przewlekłe niedotlenienie Wysokie stężenie utleniaczy jest też skutkiem przewlekłego niedotlenienia. Tkanki zwykle stają się niedotlenione z uwagi na utratę naczyń krwionośnych, gdy są narażone na zbyt silny ucisk lub napięcie [70]. Za organizację dopływu krwi do warstwy korowej kości przez okostną odpowiada tkanka miękka, toteż każde jej niedotlenienie prowadzi do niedotlenienia leżącej pod nią kości, skazując ją na resorpcję.
Wszczepienie implantu o wysokiej stabilności pierwotnej może również powodować kompresję kości. Ponieważ kość gąbczasta jest elastyczna, nie dochodzi do ucisku, nawet jeśli implanty są umieszczane z dużym momentem obrotowym. Z kolei kość korowa jest sztywną tkanką charakteryzującą się ograniczonym dopływem krwi. W konsekwencji ucisk może powodować brzeżny zanik kości, zwłaszcza jeśli kość korowa jest gruba [71]. W przypadku kości przeszczepionej, macierz kostna staje się sztywna po kilku miesiącach. Pod względem mechanicznym zregenerowana kość charakteryzuje się mniejszą elastycznością i zachowuje się jak kość korowa pod wpływem nacisku.
Z kolei napięcie powoduje niedokrwienie tkanki miękkiej [72]. Do trakcji tkanek miękkich może dochodzić w przypadku nierównomiernego uwolnienia płata po odbudowie kości, niewłaściwej technice szycia lub braku zrogowaciałego dziąsła [73]. Wyniki przeszczepów kostnych zależą od pierwotnego pasywnego zamknięcia rany bez napinania.
Przegląd rozwiązań poprawiających odpowiedź immunologiczną i zmniejszających stres oksydacyjny
W dziedzinie chirurgii jamy ustnej lepsze zrozumienie osteoimmunologii umożliwia opracowanie wytycznych i protokołów mających na celu poprawę procesów kościotwórczych, zmniejszenie powikłań lub niepowodzeń zabiegu oraz osiągnięcie długoterminowej stabilności. Poprawa odpowiedzi immunologicznej może opierać się na metodach antyoksydacyjnych lub przeciwzapalnych.
Ogólnoustrojowa poprawa odpowiedzi immunologicznej i działanie przeciwzapalne
Działanie przeciwzapalne, czyli antyoksydacja, jest jednym ze sposobów na wzmocnienie układu odpornościowego i skrócenie czasu utrzymywania się stanu zapalnego.
Przeciwutlenianie przez nutraceutyki
Stwierdzono, że stosowanie zewnętrznych przeciwutleniaczy lub nutraceutyków ogranicza uszkodzenia oksydacyjne. Stosowanie samych doustnych przeciwutleniaczy istotnie redukowało stężenie markerów stresu oksydacyjnego w surowicy krwi do 40 proc., zwłaszcza u palaczy, pacjentów z grupy podwyższonego ryzyka [74].
Przeciwutleniacze egzogenne można podzielić na dwie grupy: te z funkcją aktywacji Nrf2 i te o bezpośrednich właściwościach przeciwutleniających.
Udowodniono, że aktywatory Nrf2 mają potencjał do kontrolowania utraty kości wywołanej stanem zapalnym [75, 76]. Do grupy tych aktywatorów należą witamina D, witamina C, melatonina i cynk [77–84].
Inne nutraceutyki mogą być przepisywane pacjentom w celu zwiększenia produkcji endogennych przeciwutleniaczy i odpowiedzi przeciwzapalnej; należą do nich probiotyki, witamina K2, witamina E, witamina B6, miedź, magnez i kwasy tłuszczowe [85–90].
Mikroskładniki odżywcze i nutraceutyki mogą usprawniać proces gojenia ran wokół implantu i gojenia kości oraz poprawiać stabilność, a tym samym osteointegrację implantu zębowego, i zapewniać długotrwałe powodzenie leczenia [91]. Ich suplementację należy rozważyć w przypadku rekonstrukcji kości, zwłaszcza u pacjentów z zaburzeniami ogólnoustrojowymi (cukrzyca, choroby autoimmunologiczne lub zapalne), i rozpocząć ją nie później niż siedem do dziesięciu dni przed operacją.
Przeciwutlenianie poprzez obniżenie stężenia cholesterolu LDL w surowicy
Ustalono, że hipercholesterolemia stanowi czynnik ryzyka dla stabilności implantów zębowych i wymaga leczenia przed zabiegiem, jeżeli stężenie LDL w surowicy przekracza 1,4 g/l [92]. Leczenie może polegać na podawaniu kombinacji leków obniżających stężenie cholesterolu oraz zmianę stylu życia (włączenie ćwiczeń fizycznych, diety o niskiej zawartości tłuszczów nasyconych, a także rezygnację z palenia tytoniu, leczenie nadciśnienia i ograniczenie spożycia cukru).
Autofagia
Autofagia jest procesem regeneracji komórek w warunkach postu. Koncepcja ta w roku 1974 przyniosła Nagrodę Nobla Christianowi de Duve [93], a ostatnio — Yoshinori Ohsumi w roku 2016. Podczas postu komórki ulegają autofagii, tworząc szczególnie duże wakuole, które działają jak „komórkowe wysypiska śmieci”, gromadząc i przetwarzając niepożądane substancje [94]. Proces autofagii poprawia zarówno wrodzoną, jak i adaptacyjną odpowiedź immunologiczną oraz przyspiesza gojenie się ran poprzez angiogenezę.
Post przerywany, trwający co najmniej 16 godzin dziennie (na przykład poprzez pominięcie śniadania), stanowi prosty i skuteczny sposób na czerpanie przez pacjentów korzyści płynących z autofagii.
Stosowanie antybiotyków immunomodulacyjnych
Azytromycyna jest dobrze znanym, odkrytym w 1980 roku, antybiotykiem z rodziny makrolidów, którego funkcje immunomodulacyjne zostały opisane w roku 1987 [95]. Jest on odzyskiwany w wysokich stężeniach przez komórki fagocytarne i fibroblasty, umożliwiając im aktywność skierowaną przeciwko drobnoustrojom, a także przenoszenie substancji antybiotycznych do komórek fagocytarnych zwalczających patogeny w zakażonych miejscach [96].
Oprócz działania przeciwdrobnoustrojowego azytromycyna wykazuje działanie przeciwzapalne i może nieść ze sobą korzyści terapeutyczne w przypadku różnych stanów zapalnych poprzez hamowanie stresu oksydacyjnego, wygaszanie stanu zapalnego i apoptozy [97]. Poprawia upośledzoną czynność bariery nabłonkowej i przyczynia się do przebudowy tkanki łącznej [97]. Po zastosowaniu w charakterze przedzabiegowej antybiotykoterapii profilaktycznej pojedyncza dawka azytromycyny generuje wyższe stężenia substancji czynnej w tkankach przyzębia w porównaniu z amoksycyliną. Antybiotyk ten ma większy potencjał hamowania ekspresji mediatorów stanu zapalnego w ranach okołowszczepowych niż amoksycylina [98].
Miejscowa poprawa odpowiedzi immunologicznej i działanie przeciwzapalne
Aby uniknąć miejscowego utleniania, należy zastosować leczenie chirurgiczne.
Czynniki wzrostu i PRF
Czynniki wzrostu są rutynowo stosowane w chirurgii jamy ustnej i różnych innych dziedzinach medycyny. Fibryna bogatopłytkowa (PRF) przygotowana bez antykoagulantu jest metodą najprostszą i najskuteczniejszą, ponieważ łączy płytki krwi, leukocyty i matrycę fibrynową [99]. PRF indukuje angiogenezę i szlaki przeciwzapalne, wykazuje właściwości osteogenne i hamuje osteoklastogenezę [100, 101], a wyniki ostatnich badań wskazują, że główny mechanizm działania PRF polega na promocji antyoksydacyjnej, poprawiając tym samym miejscową odpowiedź immunologiczną [102, 103].
Co więcej, PRF umożliwia produkcję lepkiego przeszczepu kostnego. Ograniczając ruchomość przeszczepu (wynikającą z aktywności mięśni podczas uśmiechania się, jedzenia, mówienia lub kaszlu), zapobiega fragmentacji zapalnego kalusa kostnego.
Poza tym matryca fibrynowa może być wykorzystywana w technice otwartej rany: dobrowolne zamknięcie rany nie jest uzyskiwane, a błony PRF służą do wypełniania szczeliny między brzegami tkanek miękkich, promując wtórną kaskadę gojenia się rany i zwiększenie szerokości warstwy zrogowaciałej błony śluzowej.
Wykorzystanie biomateriałów o niskim stopniu zapalności
Jedną z powszechnych właściwości biomateriałów jest ich potencjał do indukowania niepożądanych reakcji immunologicznych, skutkujących nasilonym stanem zapalnym, upośledzeniem procesu gojenia, włóknieniem, zniszczeniem tkanek, a nawet izolacją i odrzuceniem wyrobów medycznych. Jednak reakcja na ciało obce, będąca skutkiem wszczepienia biomateriału, jest możliwa do uniknięcia, a modulowanie tej reakcji jest kluczem do powodzenia implantacji [104]. Reakcja na biomateriały zależy od ich biozgodności, co wymaga odpowiedniego środowiska biomimetycznego, aby możliwe było zapewnienie przeżycia komórek [105].
Biomateriały można podzielić na dwa rodzaje, na podstawie ich immunogenności. Biomateriały ludzkie, allogeniczne lub pochodzenia świńskiego wykazują niską immunogenność, co skutkuje łagodnym stanem zapalnym i brakiem intensywności procesów utleniania.
Natomiast substytuty ksenogeniczne charakteryzuje dobra aktywność biologiczna, ale trudność sprawia eliminacja reakcji immunogennych przy jednoczesnym zachowaniu zdolności osteogennych. Materiały syntetyczne ulegają degradacji i z czasem powierzchnia polimeru staje się krucha oraz bardziej podatna na uszkodzenia fizyczne, przez co świeża powierzchnia jest narażona na działanie utleniaczy uwalnianych przez makrofagi i komórki olbrzymie ciał obcych. Utrzymywanie się reakcji na ciało obce, która zachodzi w czasie na styku tkanki i biomateriału, sugeruje nieprzerwany proces utleniania, choć przebiegający na niskim poziomie [106].
Chirurdzy specjalizujący się w zabiegach w obrębie jamy ustnej powinni preferować biomateriały o niskim potencjale prozapalnym, takie jak kość ludzka lub kość pochodzenia świńskiego, zamiast alloplastycznych lub innych ksenogenicznych przeszczepów kostnych.
Umieszczenie implantu
Podczas wszczepiania implantu celem jest uniknięcie kontaktu między warstwą korową kości a szyjką implantu. Aby to osiągnąć, chirurdzy jamy ustnej powinni albo nawiercić warstwę korową, albo umieścić implanty subkrestalnie. Nowe konstrukcje implantów obejmują węższą szyjkę i zapewniają mniejszy nacisk w pobliżu kości wyrostka. Podobnie, mając do czynienia z przeszczepioną kością, przy ponownym wejściu należy być tak samo uważnym i zastosować te same protokoły. Podczas wszczepiania implantu w gęstym przeszczepie kostnym należy zmniejszyć moment obrotowy i nawiercić wyrostek, aby uniknąć naprężeń przeszczepu wywołanych naciskiem implantu.
Szwy i beznapięciowe zamknięcie płata
Zasada zamykania płata bez napinania musi być stosowana każdorazowo, aby uniknąć stanu niedokrwienia. Uwolnienie płata jest krytycznym etapem zabiegu i wymaga dokładnego rozważenia w celu zagwarantowania stanu bez napięć. Zamknięcie rany i technika szycia powinny być zgodne z zasadami PASS opisanymi przez Wanga: zamknięcie pierwotne, angiogeneza, wytworzenie/utrzymywanie przestrzeni i stabilność [107].
Wnioski
Osteoimmunologia znacząco poszerzyła wiedzę na temat zdrowia i chorób kości, rzucając światło na złożoność interakcji między tkanką kostną a układem odpornościowym. Naukowcy mają nadzieję, że interdyscyplinarny charakter osteoimmunologii umożliwi dokonanie ważnych odkryć w dziedzinie regeneracji kości i rozwoju terapii celowanych chorób kości.
Protokoły wsparcia osteoimmunologicznego opisane w niniejszym artykule obejmują biologiczne przygotowanie pacjenta, stosowanie azytromycyny, fibryny bogatopłytkowej i biomateriałów niskozapalnych oraz określone postępowanie chirurgiczne uwzględniające kwestie nacisku i napięcia. Te stosowane w chirurgii protokoły mogą zmniejszyć częstość występowania zapalenia okołowszczepowego i poprawić wskaźnik powodzenia leczenia z zastosowaniem implantów zębowych.
Osteoimmunologia dostarczyła cennych informacji na temat patogenezy zapalenia przyzębia i może oferować świeżą perspektywę dla zrozumienia zapalenia okołowszczepowego, ponieważ oba te stany charakteryzują się podobnymi objawami, którymi są przewlekłe zapalenie tkanki przyzębia i późniejsze zniszczenie kości wyrostka zębodołowego wokół zębów lub implantów.
Jednak brak randomizowanych badań klinicznych lub takich protokołów w aktualnej literaturze naukowej podkreśla konieczność prowadzenia dalszych badań naukowych i walidacji. Dodatkowe badania prowadzone nad wpływem kombinacji kilku nutraceutyków na zapobieganie zapaleniu okołoimplantowemu mogłyby również poprawić jakość postępowania chirurgicznego i przygotowania pacjentów.
Piśmiennictwo
Autorzy:
ELISA CHOUKROUN
Central Square 67 impasse Charles de Gaulle 06700 Saint Laurent du Var Chirurgien-dentiste
MAXIMILIEN PARNOT
Central Square 67 impasse Charles de Gaulle 06700 Saint Laurent du Var Chirurgien-dentiste
JOSEPH CHOUKROUN
Pain Therapy Center, 49 Rue Gioffredo, 06000, Nice Kontakt:
Artykuł opublikowany w numerze 5/2024 magazynu Nowy Gabinet Stomatologiczny. Zobacz pełny spis treści.
Dowiedz się więcej - Nowy Gabinet Stomatologiczny. Numer ten w wersji drukowanej mozesz zamówić klikając tutaj.
Więcej ciekawych artykułów w "Nowy Gabinet Stomatologiczny" - zamów prenumeratę lub kup prenumeratę w naszym sklepie.
