Resultados: Osteointegradora entre dos Tipos de Implantes Coralinos

1. Respuesta de la prueba de la fuerza estructural del implante

Esta prueba se realizó forzando a los animales con implante a caminar por una hora diaria durante el tiempo de estudio para comprobar la fuerza de la estructura del implante dentro del hueso (osteotomía). Pudimos observar que los pacientes del grupo 1 (implante con porites asteroides) y del grupo 2 (implante con acropora palmata) no presentaron fractura del hueso o ataxia del tren posterior.

2. Resultados a nivel macroscópico

Para el análisis de estos resultados tabulamos las respuestas de los especímenes, del grupo control y los grupos 1 y 2, por observaciones macroscópicas, debido a lo subjetivo de dichas respuestas estos datos no tuvieron formulación estadística. El edema se presentó en los tres grupos de estudio durante los diez primeros días, en ningún grupo hubo ni hemorragia ni infección, la congestión, la claudicación del miembro afectado únicamente se observó en los primeros cinco días y la integración del coral al tejido óseo se presentó en los grupos con implantes desde los 15 días postquirúrgicos.

3. Resultados durante la necropsia

Se realizó una necropsia a todos los pacientes implantados y no se encontró en ninguno una evidencia de calcificación orgánica a nivel macroscópico en pulmón, corazón, bazo, hígado, riñón o en músculos adyacentes al implante. Se tomaron muestras de estos órganos para procesarlas y realizarles un estudio histopa-tológico, pero no se halló algún tipo de anormalidad que pudiera ser relacionada con el implante.

4. Resultados de histopatología

Para el análisis de estos datos, en los grupos de estudio nos basamos en los siguientes parámetros:

1. Formación de hueso trabecular, cortical y laminar.
2. Fibrosis periósea.
3. Formación de osteoide y de hueso nuevo subendóstico.
4. Aparición de osteoblastos.
5. Reabsorción de la hidroxiapatita coralina y de hueso bajo el implante.
6. Dispersión y encapsulación de los cristales de hidroxiapatita.
7. Formación de tejido de degranulación.
8. Aparición de mielofibrosis focal.
9. Reacción ante cuerpo extraño.

4.1 Grupo control

a. Espécimen 428-1 (5 días postquirúrgicos): no hubo formación de hueso trabecular, cortical ni laminar; no presentó formación de fibrosis periósea; no se observó ninguna formación de osteoide ni de hueso nuevo subendóstico; no hubo aparición de osteoblastos; se presentó formación de tejido de degranulación; hubo aparición de mielofibrosis focal.

b. Espécimen 428-4 (10 días postquirúrgicos): ninguna formación de hueso trabecular, cortical o laminar; no presentó fibrosis periósea; ninguna formación de osteoide ni de hueso nuevo subendóstico; no hubo aparición de osteoblastos; hubo formación de tejido de degranulación; aparición de mielofibrosis focal.

c. Espécimen 487-7 (15 días postquirúrgicos): ninguna formación de hueso trabecular, cortical o laminar; no presentó fibrosis periósea; ninguna formación de osteoide ni hueso nuevo subendóstico; no hubo aparición de osteoblastos; no presentó formación de tejido de degranulación.

d. Espécimen 428-10 (20 días postquirúrgicos): escasa formación de hueso laminar pero no de hueso trabecular ni cortical; no presentó fibrosis periósea; ninguna evidencia de formación de osteoide ni de hueso nuevo suben-dóstico: no hubo aparición de osteoblastos; no presentó formación de tejido de degra-nulación.

e. Espécimen 428-13 (25 días postquirúrgicos): es escasa formación de hueso laminar pero no de hueso trabecular ni cortical; no presentó fibrosis periósea; ninguna evidencia de formación de osteoide ni de hueso nuevo subendóstico: no hubo aparición de osteo-blastos; no presentó formación de tejido de degranulación.

Espécimen 428-13 (30 días postquirúrgicos): es escasa formación de hueso laminar pero no de hueso trabecular ni cortical; no presentó fibrosis periósea; ninguna evidencia de formación de osteoide ni de hueso nuevo subendóstico: no hubo aparición de osteoblastos; no presentó formación de tejido de degranulación.

g. Espécimen 428-13 (35 días postquirúrgicos): es escasa formación de hueso laminar pero no de hueso trabecular ni cortical; no presentó fibrosis periósea; ninguna evidencia de formación de osteoide ni de hueso nuevo subendóstico: no hubo aparición de osteo-blastos; no presentó formación de tejido de degranulación.

4.2 Grupo 1 (implante con porites asteroides)

a. Espécimen 428-2 (5 días postquirúrgicos): escasa formación de hueso laminar y cortical pero alta de tejido óseo trabecular; presentó alta formación de fibrosis periósea; escasa formación de osteoide pero no de hueso nuevo subendóstico; no aparecieron osteoblastos; no hubo reabsorción del coral ni de hueso bajo el implante; presentó una alta dispersión de los cristales de hidroxiapatita y una mediana encapsulación de los mismos no presentó formación de tejido de degranulación; no hubo aparición de mielofibrosis focal; no presentó reacción ante cuerpo extraño.

b. Espécimen 428-5 (10 días postquirúrgicos): escasa formación de tejido laminar, alta de tejido óseo trabecular pero no de hueso cortical; presentó una mediana formación de fibrosis periósea; mediana formación de osteoide y poca de hueso nuevo subendóstico; aparecieron osteoblastos; no hubo reabsorción del coral ni de hueso bajo el implante; presentó una alta dispersión de los cristales de hidroxiapatita y una mediana encapsulación de los mismos; no presentó formación de tejido de degranulación; no hubo aparición de mielofibrosis focal; no presentó reacción ante cuerpo extraño.

c. Espécimen 428-8 (15 días postquirúrgicos): escasa formación de hueso laminar, alta de tejido óseo trabecular pero no cortical; presentó alta formación de fibrosis periósea; mediana formación de osteoide y de hueso nuevo subendóstico; aparecieron osteoblastos; la reabsorción del coral era completa y poca de huesos bajo el implante; no presentó dispersión ni encapsulación de los cristales de hidroxiapatita; no presentó formación de tejido de degranulación; no hubo aparición de mielofibrosis focal; no presentó reacción ante cuerpo extraño.

d. Espécimen 428-11 (20 días postquirúrgicos): escasa formación de hueso laminar y cortical pero alta de tejido óseo trabecular; no presentó formación de fibrosis periósea; escasa formación de osteoide pero no de hueso nuevo subendóstico; aparecieron numerosos osteoblastos; la reabsorción del coral era total y alta reabsorción de hueso bajo el implante; no presentó dispersión ni encapsulación de los cristales de hidro-xiapatita; no presentó formación de tejido de degranulación; no hubo aparición de mielofibrosis focal; no presentó reacción ante cuerpo extraño.

e. Espécimen 428-14 (25 días postquirúrgicos): escasa formación de hueso laminar, mediana de tejido óseo cortical pero no hubo formación hueso trabecular; no presentó formación de fibrosis periósea; alta formación de osteoide pero baja de hueso nuevo subendóstico; aparecieron osteoblastos en baja cantidad; la reabsorción del coral era total y baja la del hueso bajo el implante; no presentó dispersión de encapsulación de los cristales de hidroxiapatita; no presentó formación de tejido de degranulación; no hubo aparición de mielofibrosis focal; no presentó reacción ante cuerpo extraño.

f. Espécimen 428-17 (30 días postquirúrgicos): alta formación de hueso laminar pero no de tejido óseo trabecular ni cortical; no presentó formación de fibrosis periósea; escasa formación de osteoide y de hueso nuevo subendóstico; no aparecieron osteoblastos; la reabsorción del coral era total y una alta reabsorción de hueso abajo el implante; no presentó dispersión ni encapsulación de los cristales de hidroxiapatita; no presentó formación de tejido de degranulación; no hubo aparición de mielofibrosis focal; no presentó reacción ante cuerpo extraño.

g. Espécimen 428-20 (35 días postquirúrgicos): alta formación de hueso laminar pero no de tejido óseo trabecular ni cortical; no presentó formación de fibrosis periósea; es-casa formación de osteoide y de hueso nuevo subendóstico; no aparecieron osteoblastos; la reabsorción del coral era total y una alta reabsorción de hueso abajo el implante; no presentó dispersión ni encapsulación de los cristales de hidroxiapatita; no presentó formación de tejido de degranulación; no hubo aparición de mielofibrosis focal; no presentó reacción ante cuerpo extraño.

4.3 Grupo 2 (implante con acropora palmata)

a. Espécimen 428-3 (5 días postquirúrgicos): escasa formación de hueso cortical, pero no de hueso trabecular ni laminar; no presentó fibrosis periósea; mediana formación de osteoide y poca de hueso nuevo subendóstico; aparición de numerosos osteoblastos; no hubo reabsorción de coral, ni de hueso bajo el implante; no presentó dispersión ni encap-sulación de los cristales de hidroxiapatita; no presentó formación de tejido de degra-nulación; no hubo aparición de mielofibrosis focal.

b. Espécimen 428-6 (10 días postquirúrgicos): escasa formación de hueso laminar, mediana de tejido óseo cortical pero no de hueso laminar; presentó una alta formación de fibrosis periósea; alta formación de osteoide y de hueso nuevo subendóstico; aparición de pocos osteoblastos; no hubo reabsorción del coral ni de hueso bajo el implante; no presentó dispersión de los cristales de hidroxiapatita, pero sí hubo una escasa encapsulación de los mismos; se presentó una mínima formación de tejido de degranulación; no hubo aparición de mielofibrosis focal; no presentó reacción ante cuerpo extraño.

c. Espécimen 428-9 (15 días postquirúrgicos): escasa formación de hueso laminar y cortical pero alta formación de tejido óseo trabecular; presentó una baja formación de fibrosis periósea; escasa formación de osteoide pero una alta formación de hueso nuevo subendóstico; aparición de numerosos osteoblastos; hubo una gradual reabsorción del coral y baja reabsorción de hueso bajo el implante; no presentó dispersión de encapsulación de los cristales de hidroxia-patita; no presentó formación de tejido de degranulación; no hubo aparición de mielofibrosis focal; no presentó reacción ante cuerpo extraño.

d. Espécimen 428-12 (20 días postquirúrgicos): escasa formación de hueso laminar, alta de tejido óseo trabecular pero no de hueso trabecular ni laminar; no presentó fibrosis periósea; escasa formación de osteoide y de hueso nuevo subendóstico; aparición de numerosos osteoblastos; reabsorción completa del coral pero baja reabsorción de hueso bajo el implante; no presentó dispersión ni encapsulación de los cristales de hidroxia-patita; no presentó formación de tejido de degranulación; no hubo aparición de mielofibrosis focal; no presentó reacción ante cuerpo extraño.

e. Espécimen 428-15 (25 días postquirúrgicos): escasa formación de hueso laminar pero no de hueso trabecular ni cortical; no presentó fibrosis periósea; mediana formación de osteoide y poco de hueso nuevo subendóstico; no aparecieron osteoblastos; la reabsorción del coral es completa y una alta reabsorción de hueso bajo el implante; no presentó dispersión ni encapsulación de cristales de hidroxiapatita; no presentó formación de tejido de degranulación; no hubo aparición de mielofibrosis focal; no presentó reacción ante cuerpo extraño.

f. Espécimen 428-18 (30 días postquirúrgicos): escasa formación de hueso cortical y laminar pero mediana de hueso trabecular; no presentó fibrosis periósea; escasa formación de osteoide y de hueso nuevo subendóstico; no aparecieron osteoblastos; la reabsorción del coral era completa y alta la reabsorción de hueso bajo el implante; no presentó dispersión ni encapsulación de los cristales de hidroxiapatita; no presentó formación de tejido de degranulación; no hubo aparición de mielofibrosis focal; no presentó reacción ante cuerpo extraño.

g. Espécimen 428-21 (35 días postquirúrgicos): escasa formación de hueso cortical y laminar pero mediana de hueso trabecular; no presentó fibrosis periósea; escasa formación de osteoide y de hueso nuevo subendóstico; no aparecieron osteoblastos; la reabsorción del coral era completa y alta la reabsorción de hueso bajo el implante; no presentó dispersión ni encapsulación de los cristales de hidro-xiapatita; no presentó formación de tejido de degranulación; no hubo aparición de mielofibrosis focal; no presentó reacción ante cuerpo extraño.

Discusión de resultados

Las células inflamatorias mononucleares aparecieron desde los 5 días y fueron disminuyendo a los 10 días después de la cirugía en los pacientes con implante, en el grupo control se encontraron estas mismas células hasta los 15 días. En nuestro estudio no encontramos eosinófilos en el análisis histopatológico.

Las partículas de hidroxiapatita fueron remplazadas por tejido conectivo fibroso con el implante con porites asteroides desde los cinco primeros días hasta los 15 después de la cirugía y en el grupo con implante con acropora palmata desde el día 10 hasta los 15 días postquirúrgicos. Esta característica se observó como una fibrosis periósea en el estudio de las láminas histológicas, esta particularidad puede influir en los procesos de mineralización, ya que este tipo de fibrosis acompaña a un proceso de cicatrización con el depósito de fibras colágenas y formación de nuevo hueso, que al principio es de baja densidad; el grupo control no presentó esta característica.

Encontramos la formación de nuevo hueso (osteoide) sobre el implante desde los primeros cinco días hasta los 35 días después de las cirugías en los grupos con implante y sólo en el día 35 en el grupo control. Este osteoide aparece de la matriz ósea ectópica y de ella proliferan osteoblastos. Esta reacción ocurre al romperse los huesos, ya que es una reacción de reparación y en este caso el coral sirvió como estímulo para la formación de hueso de mejor calidad y a mayor velocidad, independientemente si el coral era porites asteroides o acropora palmata. Las porciones más superficiales (cortical) mostraron hueso compacto con osteones regeneradores que llenaban los poros de la hidroxiapatita. También se observó la formación de hueso nuevo subendóstico en algunas láminas en aposición directa con el implante de coral, en el grupo control no se observó esta característica sino hasta el día 35, esto se debió a la reacción positiva que tomó el implante en el hueso. La reabsorción de hueso fue observada bajo el implante de los dos tipos de coral desde el día 15 después de la cirugía y fue aumentando progresivamente en volumen aún al día 35.

Se demostró que el implante con coral porites asteroides dentro del tejido óseo favorece a una rápida vascularización, se reabsorbe gradualmente y se remplaza progresivamente por tejido óseo trabecular, esta reacción es característica desde los primeros 5 días postquirúrgicos. Nosotros pensamos que esta variedad coralina, de alta porosidad, explica la fácil reabsorción que tuvo éste en el presente estudio. La alta porosidad de porites asteroides facilitó también la degradación del coral y ayudó a la colonización ósea, a diferencia del acropora palmata que tuvo una lenta reabsorción. En el implante con acropora palmata se pudo observar la colonización fibrosa entre el implante y el hueso, atribuimos este fenómeno a la estrechez de sus poros.

Existen dos parámetros importantes que hay que señalar cuando se habla de implantes óseos: la composición química y la porosidad del material. La primera requiere un análisis exhaustivo de su estructura bioquímica, al analizar y comparar la composición de la sal de fosfato cálcico [Ca10(PO4)6(OH2)2] que compone a la hidro-xiapatita con la composición de la apatita ósea [Ca10(PO4)(OH2)], podemos resaltar su similitud de estos dos materiales para su uso clínico. La porosidad de los implantes son evidentes en el material de porites asteroides que tiene un porcentaje de porosidad del 87.39% (poros de 150 mm) y el acropora palmata con un 46.07% de porosidad (poros de 39 mm), ya que con una mayor abertura de poros se facilita el contacto con el área de los tejidos periféricos y los vasos sanguíneos del hueso. Es así como en nuestro estudio pudimos observar perfectamente células sanguíneas dentro del implante de porites asteroides a los cinco días postquirúrgicos y a los 10 días dentro del acropora palmata. El coral permite el suministro vascular y nutricional para la regeneración ósea necesaria.

Nosotros observamos el osteoide acompañado por una alta formación de tejido fibroso y laminar, también encontramos un cambio gradual de hueso fibroso por hueso laminar indicando la maduración y la remodelación del hueso, respectivamente. Ya que el hueso laminar se encarga de formar los diferentes conductos vasculares, canales de Havers y alrededor, en forma concéntrica, de la lámina del hueso. La degradación del coral depende del volumen del implante y el sitio de implantación. La reabsorción del coral se debe a la acción de la anhidrasa carbónica que contienen los osteoblastos.

Los osteoblastos aparecieron dentro del implante con acropora palmata a partir de los cinco días después de la intervención quirúrgica en gran número hasta el día 15. En contraste el implante con porites asteroides reveló una cantidad inferior de osteoblastos desde el día 15 hasta el 20 después de la cirugía. Estas células se encargan de sintetizar y liberar matriz ósea (osteoide), cuando cumple su trabajo se sumerge en la matriz y se puede convertir (involucionar) en un osteocito (forma latente) para formar más matriz. Sin embargo, la importancia de los osteoblastos en la región donde se forma osteoide aún no es muy clara.

El tejido de degranulación encontrado a los cinco y diez días nos demuestra sólo un proceso de tipo agudo ya que debido a la ausencia de células gigantes no se pudo comprobar una inflamación crónica. Esto se debió evidentemente al daño causado en el hueso (osteotomía reciente).

La formación del tejido de degranulación en los primeros cinco días después de la cirugía también nos demuestra que hay una neoformación vascular secundaria a un proceso inflamatorio agudo, pero desaparece diez días después de la intervención quirúrgica; esta característica se observó como una cantidad de capilares apenas formándose de paredes muy delgadas.

Conclusiones

Gracias a la respuesta encontrada en los dos grupos con implante después de la terapia física realizada a los especímenes de estudio, pudimos comprobar que la fuerza de compresión del hueso frente al implante con hidroxiapatita no causó la desintegración del mismo. Así pudimos comprobar que la fijación de este tipo de implantes, sin importar si es muy poroso o de porosidad reducida, tiene la fuerza necesaria para ser implantado dentro de un hueso sin el riesgo de desintegrarse dentro de él y así producir una fractura, causando un daño mayor.

Para describir los comportamientos osteoin-tegradores de los dos implantes de hidroxiapatita debemos partir de los siguiente parámetros. La formación de osteoide en días u volumen, que fue similar en los dos tipos e implante. La reabsorción del coral se observó claramente desde los 15 días después de la cirugía en el implante con porites asteroides, esto se debe a la dispersión y encapsulación de los cristales de hidroxiapatita y a la dimensión de sus poros; pero en este estudio no se puede establecer una diferencia clara y definitiva entre el porites asteroides y el acropora palmata, ya que éste último presentó una reabsorción total a los 20 días después de la intervención quirúrgica.

La formación del nuevo hueso se caracterizó por numerosos osteocitos localizados en la laguna ósea y por muchos procesos celulares ramificados y dirigidos hacia el implante de hidroxiapatita; algunas de estas ramificaciones continuaron dentro de la superficie del implante. Los osteocitos sanos fueron detectados dentro de la parte superficial de coral, próximo al nuevo hueso en formación. Todas estas observaciones indican la buena integración u osteosíntesis entre el hueso y el implante de hidroxiapatita.

La diferencia más significativa fue la formación de tejido trabecular y más si lo comparamos con la degradación del coral porites asteroides. La aparición de tejido óseo trabecular a los cinco días, su aumento progresivo a los diez días y la disminución del mismo a los 25 días después de la cirugía nos hace pensar que este tipo de coral tiende a remodelarse dentro del hueso de una forma muy rápida y así logra su asimilación formando espículas (trabéculas).

Esta característica nos demostró que el implante con coral porites asteroides dentro del tejido óseo favorece a una rápida vascularización debido a la fa

cilidad de formar espículas y de esta forma se reabsorbe gradualmente, tiende con más rapidez a incorporar dentro de él células sanguíneas para su nutrición e integrarse más fácil y se remplaza progresivamente por tejido óseo trabecular. Esta variedad coralina por su alta porosidad facilitó reabsorción que tuvo éste en el presente estudio.

Al no presentarse formación de calcificación orgánica en ningún espécimen en este estudio nos demostró la capacidad de este material de no liberar componentes orgánicos (minerales) a la circulación periférica.

Al finalizar este estudio pudimos concluir que los implantes con hidroxiapatita sirven como puente entre la cicatrización y la formación de osteoide, es decir que el coral estimula la fibrosis y la regeneración del hueso.

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