Observações ao microscópio eletrônico de transmissão e
M.E. de Alta Voltagem do Osso e atividade de Osteócitos adjacentes
à Implantes sem carga, inseridos em cães

David E. Steflik*, Philip J. Danes**, Allen L. Sisk***, Gregory R. Parr****, Min J. Song*****, Francis T.Lake******, and Ralph V. Mckinne******

Tradução: MARCELO CORREA MANSO

    O objetivo desse artigo é descrever observações ultra-estruturais de osso e tecidos associados, suportando 24 implantes endoósseos sem carga, inseridos em cães mestiços.

    As três áreas objetivadas dos tecidos de suporte foram as seguintes:

  1. A população de osteócitos;
  2. A matriz de colágeno fibrosa mineralizada do osso;
  3. Depósito de elétrons na interface densa.

    Para investigar essas áreas, foi dada ênfase aos protocolos de Microscopia Eletrônica de Transmissão e Microscopia Eletrônica de Alta Voltagem (HVEM). O HVEM permitiu observações esteriológicas. No mais, todas as observações foram obtidas de tecidos não descalcificados provenientes de animais, com implantes comercialmente disponíveis, inseridos em suas mandíbulas. A morfologia dos osteócitos se apresentou. similar, tanto quando eles eram encontrados próximos à interface do implante, como quando estavam na mesma. Foram rotineiramente encontrados osteócitos com lacunas, na união da interface do implante, muitas vezes apresentando processos celulares de extensão através da canícula até a área da interface implante-osso. Na interface, uma deposição densa de elétrons com aproximadamente 50 mm de espessura foi normalmente observada. Nas regiões da interface, foram observadas fibras colágenas densamente mineralizadas, correndo primariamente paralelas a superfície dos implantes. Este tecido denso mineralizado estava separado da interface por uma matriz também mineralizada, porém, muito delicada, de aproximadamente 200 mm de espessura. (I. Periodontal 1992; 63: 443-452).

PALAVRAS CHAVES

     Implantação dentária; endoósseo; implantes dentários; osso e ossos; colágeno; osteócitos; microscopia; elétron.

    O conhecimento sobre implantes dentários sofreu um grande crescimento na década passada. Grande parte desse aumento na atividade clínica resultou de conhecimentos provindos de um maior número de investigações experimentais básicas sofisticadas. Esses estudos têm esclarecido conceitos sobre temperatura limite do osso, cuidados nas intervenções cirúrgicas, melhoramentos em oclusão e princípios protéticos, e atenções para princípios periodontais e de inserções epiteliais, Esses conceitos têm levado a um aumento de oportunidades para uma boa adaptação entre os implantes endoósseos e o tecido ósseo.

    Muito embora o conceito de adaptação óssea em implantes dentários (osseointegração) tenha sido relatado por vários investigadores, a descrição ultra-estrutural da intimidade da interface osso-implante não está bem documentada. Complicações adicionais existem quando alguém se dá conta de que a maioria das pesquisas básica sobre interface entre osso-implante foi feita com modelos transcorticais de tíbias e fêmur, ou com revestimentos metálicos colocados sobre implantes plásticos. Dessa forma, a variedade de morfologia no osso mandibular não tem sido descrita. Além do mais, os dados coletados dos chamados "implantes artificiais" podem não ser diretamente correlatos com os implantes comercialmente disponíveis. Assim, parece que estudos experimentais básicos precisam ser aprimorados usando modelos animais "in vivo" com implantes dentários comercialmente disponíveis inseridos em mandíbulas, acima de tudo, o local anatômico de interesse. Essa foi a premissa de nossa investigação.

     Quando se considera a interface entre os tecidos de suporte e os implantes endoósseos uma grande variedade de tecidos pode estar envolvida. Investigações histomorfométricas tem sugerido que aproximadamente 40 a 60% da área superficial disponível desses implantes são aposicionadas por osso mineralizado. O restante é uma combinação de tecidos não mineralizados como um osteóide, tecido conectivo fibroso e espaços medulares. Esses percentuais são obviamente dependentes do maxilar (se mandíbula ou maxila) e a localização nestes (anterior ou posterior). Este artigo vai focar em cima das interfaces de tecido mineralizado em implantes bem sucedidos.

    Investigações recentes tem elucidado em certo grau a morfologia da real interface do tecido mineralizado em vários implantes. Van Blitterswijk e col 12 e De Lange e col 13 mostraram que tecidos mineralizados intimamente se adaptam a implantes de hidroxiapatita canalizada e implantes dentários respectivamente. No mais, ambos documentaram uma camada de mancha escura ou matriz interposta entre o implante e o osso. Essa camada era de aproximadamente 50 mm de espessura. Linder e col 14 também reportaram uma estrutura similar interposta entre o tecido mineralizado em tíbias de coelhos e implante de policarbonatos cobertos com titânio, com verdadeiros tecidos mineralizados observados entre 100 e 500 mm da interface com o implante.

     Esse artigo descreve a morfologia ultra-estrutural dos osteócitos e osteoblastos em relação à implantes dentários associados. Ambas essas células são compostas por 3 organelas principais em seu, citoplasma: o núcleo, retículo endoplasmático rugoso e Golgi. Essas três organelas são responsáveis pela síntese de proteínas e polissacarídeos na matriz óssea. É sugerido, no entanto, que o citoplasma do osteoblasto contém abundante retículo endoplasmático rugoso, enquanto que o osteócito contém um menor percentual em seu citoplasma. Essa diferença na concentração do retículo endoplasmático é devido ao grande potencial de síntese do osteoblasto. A célula pode então interagir com uma matriz colágena de suporte durante os eventos de mineralização. A questão então é de quando; as atividades de modelagem e remodelagem óssea nos tecidos de suporte dos implantes reagem da mesma maneira que os eventos normais de mineralização do maxilar.

    Assim o propósito deste artigo é reportar observações ultraestruturais de um estudo investigacional do osso e tecidos associados suportando implantes endoósseos. Essa; investigação envolve 24 implantes do tipo forma de raiz e laminado inseridos em mandíbulas de 6 cães mestiços. A investigação utiliza correlativamente microscopia de transmissão eletrônica (TEM) e microscopia ótica não descalcificada. Os protocolos TEM incluem tanto a microscopia eletrônica de transmissão convencional como a microscopia eletrônica de alta voltagem que permite observações esteriológicas. Este estudo representa a primeira investigação na literatura odontológica a utilizar as capacidades extensas dos HVEM para examinar tecidos de suporte em implantes dentários.

Figura 1: Fotografias de implantes usados nesta investigação. 1B = Implante de titânio de um estágio do tipo laminado. 2B = Implante de dois estágios de lâmina. 1T = Implante de titânio de um estágio de forma de raiz. 2T = Implante de dois estágios de forma de raiz. 1C= Implante de cerâmica de um estágio. 2C = Implante de cerâmica de dois estágios.
 

MATERIAIS E MÉTODOS

    Este relatório representa observações morfológicas de uma investigação envolvendo 24 implantes endoósseos inseridos em mandíbulas de 6 cães mestiços adultos ( canis familiaris ). Os implantes ficaram "in situ" por 5 meses.

IMPLANTES USADOS:

    Foram utilizados seis diferentes tipos de implantes endoósseos nessa investigação (fig.l). Os implantes usados foram os que se seguem: 1) Implantes de cerâmicas de dois estágios em forma de raiz*; 2) Implantes de titânio de dois estágios em forma de raiz* * ; 3) Implantes cerâmicos de um estágio em forma de raiz***; 4) Implantes de titânio de um estágio com elemento trans mucoso instalado****; 5) Implantes de titânio de dois estágios do tipo laminado; 6) Implantes de titânio de um estágio do tipo laminado. Quatro de cada um desses 6 tipos de implantes foram inseridos nas mandíbulas dos 6 animais.

* Bioceram dois estágios, Kyocera Int., Inc. San Diego, CA.

** Tipo 2210, Steri-Oss, Anahein, CA.

***Tipo 2210 com pilar rosqueável 2062, Steri-Oss, San Diego, CA.

**** Ultimatics, Inc., Springdale, AZ.

PROCEDIMENTOS CIRÚRGICOS

No início desse estudo os cães foram divididos ao acaso em dois grupos de três cães mestiços adultos pesando entre 20 e 25 kg cada. O protocolo foi aprovado pelo Comitê de Uso Animal para Pesquisa e Educação de Medical College em Geórgia. Todos os pré-molares mandibulares foram extraídos bilateralmente nos animais e as áreas aguardadas para cicatrização por 8 semanas. Daí em diante foram inseridos em cada grupo de 3 cães como segue:

    Cão 1: 2 implantes de titânio de dois estágios em um lado da mandíbula, 2 implantes de cerâmica de 2 estágios no lado contra lateral.

    Cão 2: 2 implantes de titânio de um estágio em um lado da mandíbula; 2 implantes de cerâmica de um estágio no lado contra lateral.

    Cão 3: 2 implantes de titânio de um estágio do tipo laminado em um lado da mandíbula; 2 implantes de titânio de dois estágios do tipo laminado no lado contra lateral.

    Antes da cirurgia os animais foram pré-sedados com Surital IV seguido de entubação laringeal e inalação anestésica de methoxyfluorano. Depois de refletir um retalho mucoperiósteo de espessura total os implantes foram inseridos em leitos cirúrgicos cuidadosamente preparados. A cirurgia foi realizada como descrita anteriormente, com os protocolos cirúrgicos precisos e seguindo-se as recomendações dos fabricantes para o momento da cirurgia. Seguindo-se a cirurgia, foi dada aos animais 600,000 unidades de penicilina G em injeções subcutâneas com o equivalente de 0,75 g de sulfato de dihidroestreptomicina por 7 dias. Os animais foram colocados em uma dieta macia por 7 dias, seguido do retorno à dieta normal de grãos duros durante o tempo de estudo. Os dentes e implantes eram escovados quinzenalmente por um técnico durante o estudo. Os 6 cães foram eutanaziados cinco meses após a inserção dos implantes.

EUTANÁZIA ANIMAL E PREPARAÇÃO DOS ESPÉCIMES

    Os animais foram eutanaziados através de uma perfusão vascular em região de cabeça e pescoço com overdose de pentobarbital simultaneamente à injeção intracardíaca de KC1. Após anestesia com pentobarbital sódico, as veias jugulares e artérias carótidas dos cães foram cirurgicamente expostas e pinçadas. As artérias carótidas foram canuladas e conectadas à um reservatório contendo as perfusões. Um litro de solução salino heparinizada foi usado para limpar e prevenir colapso da vascularização. A solução foi administrada por uma bomba periostólica de 175 cc/min em aproximadamente 80 mm de Hg. No momento da perfusão a injeção intracardíaca de 50 cc de KCl saturado foi administrado simultaneamente com injeção em overdose de pentobarbital. Seguindo-se a essa perfusão inicial, 3 litros de glutaraldeído (pH 7.3) tamponado com sulfato de sódio à 3% foi transfundido por 45 minutos. A veia; jugular externa foi seccionada para permitir o escape da perfusão e sangue.

    As secções mandibulares contendo os implantes foram então preparados com uma serra óssea Stryker e imersas em glutaraldeído a 3% fresco por 24 horas. As amostras foram então pós-fixadas em tetróxido ósmio tamponado de fosfato a 1% por 2 horas. Seguindo-se a essa fixação secundária as amostras foram novamente lavadas 3 vezes em fosfato de sódio tamponado e deixado em tampão fresco por 24 horas. Depois as amostras foram desidratadas em concentrações ascendentes de etanol e embutidas em EMBED 812. As secções foram cortadas com 1 mm em uma serra de baixa velocidade Buehler Isomet afixada à uma lâmina delgada de diamante. Estas secções foram criofraturadas como reportado previamente. 5,17 Resumindo, as secções foram colocadas em nitrogênio líquido seguido de imersão imediata em água fervente. Este procedimento resulta nos implantes sendo limpos e removidos dos tecidos biológicos. Nós podemos a partir de então estarmos certos que os tecidos orais resultantes, são de fato, o verdadeiro tecido interfacial previamente aposicionado no implante. Com atenção cuidadosa para as orientações os tecidos são colocados em moldes embutidos pavimentados e reembutidos em EMBED 812. Em nenhum momento os tecidos em secções foram descalcificados. Secções ultrafinas de aproximadamente 700 Ângstrons foram cortadas por lâminas de diamantes em um Ultratome III LKB para análise de rotina em microscopia eletrônica de transmissão com microscópio eletrônico JEOL 100CXII em uma aceleração com voltagem de 60 kV. Alternativamente secções micrométricas de 1/4 e 1/2 foram também cortadas para exame em um microscópio eletrônico de alta voltagem (HVEM) AEI EM7 1.2 MV em uma aceleração com voltagem de 1000 kV. Stereopares de HVEM foram apanhados em vários ângulos de inclinação baseado nos aumentos. As secções foram coradas dobramente com acetado de urano e citrato de chumbo. Mais de 1500 micrografias eletrônicas TEM e HVEM foram obtidas em vários aumentos para atingir os alvos dessa investigação.

RESULTADOS

     Radiografias e estudos histológicos de secções delgadas (1µm) sugeriram que o osso estava intimamente aposicionado aos implantes incluídos nesse relatório. O osso mandibular de suporte dos implantes pareceu estar bem vascularizado (fig. 2). O endotélio ativou os vasos que estavam envolvidos por uma matriz mineralizada do osso bem distante da interface do implante. Osteócitos foram rotineiramente encontrados nas regiões mais profundas do osso mandibular de suporte. Os osteócitos com a matriz mineralizada estavam envolvidos por suas lacunas com numerosas projeções celulares observadas com canalículos. O exame da região contendo estes osteócitos demonstrou uma densa mineralização da matriz colágena na periferia do osteócito (fig. 3). A porção do osteócito mostrado na figura 3, que foi obtido do osso mandibular adjacente à um implante de titânio, demonstrou a interação da célula com os aspectos externos da lacuna e matriz mineralizada. Aumentos maiores da periferia celular demonstraram inclusões esféricas calcificadas da lacuna, intimamente associada com a matriz mineralizada (fig. 4). Fibras colágenas não mineralizadas também foram observadas nessas regiões assim como ribossomos nos citoplasmas osteocíticos. Um osteócito similar de uma região sobreposta à um implante de cerâmica também apareceu interagindo com a matriz mineralizada na periferia da lacuna envolvida (fig. 5). Este osteócito seccionado mais centralmente inclui uma região nuclear bem definida e ribossomos abundantes. A morfologia do osteócito foi clareada pela steriologia HVEM (fig. 6). O osteócito foi claramente identificado com a depressão da lacuna existente no tecido mineralizado. Ribossomos se encontravam abundantes circundando a região nuclear central seccionada. Um processo celular foi claramente identificado projetando-se do osteócito para a matriz através de seus canalículos.

                          

Figura 2: Transmissão micrográfica eletrônica mostrando um vaso sanguineo lineado pelo endotélio. O vaso encontra-se confinado dentro da matriz óssea densamente mineralizada
  Figura3: Micrografia eletronica de transmissão, demonstrando uma porção de um osteócito dentro de sua lacuna numa região bem abaixo da interface do implante de titânio. Inclusões calcificadas são vistas na periferia da lacuna, a qual está claramente demarcada pelo estroma densamente mineralizado do osso mandibular, Bar=0,5µm.  

Figura 4: Micrografia eletrônica de transmissão com maior aumento da região interativa entre o osteócito e aspecto externo de sua lacuna visto na figura 3. As inclusões esféricas calcificadas são claramente vistas em associação com fibras colágenas (f) e substância básica. Ribossomas são visíveis dentro da secção exposta do osteócito. Bar= 200nm.

                 

Figura 5: Micrografia eletrônica de transmissão de um osteócito bem abaixo da interface do implante cerâmico estendendo um processo celular dentro da matriz mineralizada(*). O osteócito exibe um núcleo bem formado, ribossoma e uma área de Golgi (g). A porção superior da célula está separada da matriz mineralizada por uma zona não mineralizada. Bar = 0,5µm
Figura 6: HVEM sterioparizada demonstrando a morfologia tridimensional de um osteócito achado bem abaixo da interface repousando dentro de uma matriz finamente fibrilar. O processo celular emana através de canalículos os quais se estendem através da matriz mineralizada do suporte ósseo. Tilt =+/- 20 graus. Bar - 1µm.

          

Figura 7: Micrografia eletrônica de transmissão da interface óssea densamente mineralizada de um implante dentário endoósseo de um estágio. As fibras colágenas mineralizadas aparecem correndo primariamente paralelas a superfície do implante(i). Zonas de depósitos eletrodensos (ponta da seta) estão aparentes. Bar = 300nm

Figura 8: Micrografia eletrônica de transmissão, mostrando uma similar interface de tecido mineralizado em um implante dentário endoósseo de dois estágios. Um estroma mineralizado com fibra colágena (c) correndo paralela a interface do implante estava aparente à aproximadamente 200 nm da interface. Uma fina matriz fibrilar mineralizada (f) estava aparentemente interposta entre a matriz densamente mineralizada (M) e o implante. Bar = 100nm

Figura 9: Micrografia eletrônica de transmissão de um osteócito bem próximo a interface do implante (i) mas sem visível comunicação de projeções celulares para a interface. A célula estende uma projeção para a interface através da matriz mineralizada. uma zona eletrodensa é aparente na periferia da lacuna. Um depósito artificial pigmentado (*) é observado sobre a célula. Bar = 1 µm

                    

Figura 10: Micrografia eletrônica de transmissão com maior aumento da zona eletrolúcida visto na figura 9. Inclusões esféricas calcificadas, fibras colágenas mineralizadas e cristais calcificados existem nesta região. Bar = 200nm.

 

Figura 11: Micrografia eletrônica de alta voltagem de um osteócito bem justaposto no espaço previamente ocupado pelo implante (removido por criofratura) estendendo projeções celulares (flechas) diretamente ao complexo interfacial. Um deslizamento eletrodenso estava aparentemente interpondo-se entre a matriz óssea e o implante. Bar = 1 µm

 

           

Figura 12: Microscopia eletrônica de alta voltagem estereoparizada de um osteócito estendendo uma projeção celular diretamente a superfície da interface. Os densos depósitos eletrônicos interfaciais são aparentes (setas). A projeção celular estende através de seus canalículos com HVEM estereológico dando uma apreciação de morfologia de 3 dimensões desta estrutura. Os canalículos são vistos estendendo-se abaixo de uma área de densa calcificação (flecha). Tilt = =/- 12 graus. Bar = 500 nm

 

Figura 13: Microscopia de transmissão de uma interface, de uma região demonstrando uma zona eletrolúcida interposta entre matriz óssea mineralizada e a superfície do implante (1). Um denso depósito eletrônico de aproximadamente 50 nm de espessura, foi observado na interface do implante (flecha). Cristais calcificados estavam também aparentes dentro desta região (*). Bar = 100 nm

 

     Na interface de ambos os implantes de titânio e cerâmica foi sempre identificado osso denso mineralizado (fig. 7). Aqui fibras colágenas mineralizadas estavam orientadas primariamente paralelas à superfície dos implantes. Zonas de depósitos densos de elétrons também estavam aparentes. Maiores exames dessa região (fig. 8), mostraram que uma fina região fibrilar calcificada estava interposta entre a matriz fibrosa colágena mineralizada e o implante. Novamente, as fibras colágenas estavam orientadas paralelamente à superfície do implante. Osteócitos também foram vistos bem próximos à interface do implante (fig. 9). Aqui também estava aparente a mineralização da matriz de fibra colágena na periferia dos osteócitos. Os osteócitos foram observados estendendo projeções celulares através dos tecidos mineralizados. Na periferia do osteócito uma zona lúcida de elétrons foi observada na margem da lacuna. Maiores aumentos dessa região lúcida de elétrons descobriu que lá existiam também regiões de inclusões esféricas, fibras colágenas não mineralizadas e alguns cristais mineralizados (fig. 10).

            

Figura 14: Micrografia eletrônica de transmissão de uma área próxima aquela vista na figura 13 mostrando inclusão calcificada esférica (setas) dentro de área eletrolúcida aposicionada ao espaço previamente ocupado pelo implante na periferia da micrografia a interface torna-se osso densamente mineralizado do implante (flecha). Bar = 200nm

Figura 15: Micrografia eletrônica de transmissão de um osteócito dentro de matriz óssea densamente mineralizada na interface do implante dentário. O citoplasma do osteócito exibe retículo endoplasmático rugoso (er), ribossoma, e uma porção de região nuclear. A célula parece estender sua projeção para a região da interface com uma porção de uma segunda projeção vista em grande proximidade da interface (flechas). Bar = 1 µm

Figura 16: Micrografia eletrônica de transmissão de uma porção de uma célula tipo osteoblasto interposta entre o espaço previamente ocupado pelo implante (1) e uma matriz densamente mineralizada do suporte ósseo. Ao longo da sublinha da célula foi observado uma matriz finamente fibrilar de tecido não mineralizado (*). O citoplasma celular continha abundante retículo endoplasmático rugoso e ribossomas livres. . Bar = 0,5µm

 

    Osteócitos também estavam aparentes na grande proximidade da interface implantar com projeções realmente comunicando-se com a interface (fig. 11). Interposta entre o osso mineralizado e o implante estava uma interveniente camada de material eletrodenso com aproximadamente 50 nm de espessura. Estereologia de microscopia eletrônica de alta voltagem documentou a extensão de um processo celular para o complexo interfacial (fig. 12). Na interface do implante uma zona eletrodensa estava aparente, com a espessura desse depósito variando de 50 nm até um depósito bem mais grosso numa bolsa onde a projeção celular adentrou. O processo celular foi claramente observado com a depressão de seu canalículo envolvido. Áreas de cristais calcificadas foram identificadas com essas regiões.

    O espaço previamente ocupado pelo implante, que foi removido pelo protocolo de criofratura foi mostrado previamente (fig. 7 e 8) estar interfaciado em muitas áreas diretamente por osso mineralizado. Em outras regiões, áreas eletrolúcidas proveram uma região interposta entre tecidos densamente mineralizados e o implante. Em uma região (fig. 13) depósitos eletrodensos de aproximadamente 50 nm de espessura foi observado na interface implantar. Entre este depósito interfacial e a matriz mineralizada existia uma zona eletrolúcida que variava entre 200 nm a 0,5µm de espessura. Cristais calcificados foram freqüentemente vistos nessas regiões. Em uma área similar aquela vista na figura 13, inclusões esféricas calcificas foram observadas exatamente nessas zonas eletrolúcidas (fig. 14). Cristais calcificados também foram vistos. Na periferia dessa região uma área de íntima interface entre tecido mineralizado e o implante estava aparente.

    Conforme descrito, três regiões de osteócitos estavam aparentes. De particular interesse estavam os osteócitos próximos à interface. Conforme visto na figura 15 estas células eram nucleadas e continham ribossomas com algum retículo endoplasmático. Estas células estendiam processos celulares através dos canalículos que apareciam para estender a interface implantar. Estas células estavam freqüentemente associadas com uma morfologia de interface tecido mineralizado-implante intimamente aposicionada. Alternativamente, esta interface poderia incluir uma combinação de tecido mineralizado denso e tecido conectivo não mineralizado (fig. 16). Estas células não estavam envolvidas com matriz mineralizada em nenhuma lacuna, e exibiu extensivo retículo endoplasmático, ribossomas e organelas associadas.

DISCUSSÃO

    A durabilidade do implante dental endoósseo, em particular aqueles em forma de raiz cilíndrica, mostra uma percentagem satisfatória de osso mineralizado, diretamente justaposto ao implante 6, 7 e 11. Relatos na literatura sugerem que esta porcentagem (indicando integração dos implantes) gira em 40 a 60% de osso mineralizado. Junto com dados ultraestruturais que foram acumulados dos 24 implantes neste estudo, também foram correlacionados dados de microscopia histomorfométrica de 12 desses implantes. Obteve-se a percentagem de superfície justaposta ao implante por osso desprovido de tecido conjuntivo. Dados demonstraram que, dos implantes integrados bem sucedidos, implantes de titânio de 2 fases tinham elevada percentagem de adaptação óssea (71% ) com cerâmica I fase, titânio uma fase e implantes laminares de 1 a 2 fases variando entre 40 e 50% da adaptação óssea (dado não publicado). Apesar de os implantes de titânio em 2 fases mostrarem elevado percentual de osso justaposto, nenhuma diferença foi observada entre os tipos de implantes em consideração a natureza ou qualidade da adaptação óssea da superfície do implante. Embora esses dados estejam além do alcance deste relato ultraestrutural, os autores consideram importante referir a esta informação como correlação às observações de microscopia eletrônica que já foram focalizadas.

    Um propósito específico deste estudo foi descrever esses componentes mineralizados do sistema de suporte para os vários implantes dentais endoósseos. Os resultados deste estudo têm sugerido que após 5 meses de reparação sem carga a aparência ultraestrutural dos tecidos de suporte interfaciando implantes dentários com integração bem sucedida e notadamente similar, independentemente do material implantado ou modelo. Este achado é consistente com os dados histomorfométricos mencionados acima. Este período de 5 meses representa o tempo base após o qual os implantes estão aptos a servirem a função para a qual foram designados, isto é, suportar próteses.

    Três características gerais do osso na interface do implante foram avaliadas: 1) a população osteocítica; 2) a matriz fibrosa colágena mineralizada do osso; 3) um denso depósito interfacial de elétrons.

    A morfologia dos osteócitos foi observada como sendo similar quando as células eram observadas profundamente abaixo da interface do implante, próximas da interface com pequena comunicação com a superfície do implante ou próximas da interface com comunicação definida com a interface do implante. Os osteócitos bem distantes do implante (osteócitos de controle) podem ser considerados células ósseas rotineiramente encontradas na mandíbula. A morfologia destas células foi consistente com aquela relatada acima na literatura dos ossos em geral 15 e com a quantidade limitada de estudos de descalcificação de ossos com implantes 12, 14,18. A descrição da morfologia destes osteócitos é extremamente importante uma vez que não existe nenhuma descrição clara na literatura ao nível de resolução ultraestrutural com TEM ou particularmente com HVEM, elucidando a morfologia dos osteócitos e osso mineralizado tanto distante dos implantes endoósseos como em suas interfaces. O material osteóide encontrado na periferia da lacuna (fibras colágenas não mineralizadas e material de substâncias básicas) estavam consistentes com a literatura de osso em geral. Essa mesma morfologia da região lacunar interposta entre o osteócito e a densa matriz mineralizada do osso também estava aparente com as células próximas da interface implantar. Todavia, a presença do implante não parece ter qualquer impacto distinto nesta atividade celular.

    De extremo interesse foi a presença de inclusões esféricas calcificadas dentro desta matriz osteóide de lacuna. Foi mostrado que inclusões calcificadas similares identificadas diretamente na interface dos implantes dentro de uma zona eletrolúcida a qual também continha cristais, calcificados. Nestas regiões foram observados osteoblastos David e al.19 também relataram estruturas esféricas calcificadas emanando de osteócitos "in vitro". Parece então que eventos de mineralização similares podem ocorrer dentro dos osteócitos de controle (num menor grau), nos osteócitos próximos a interface e nos osteoblastos no complexo interfacial.

    A fibra matriz colágena mineralizada do osso interfaciando o implante foi também de considerado interesse. Como visto nas figuras 7 e 8, as fibras colágenas corriam primariamente paralelas a interface do implante. Estes estromas de fibras colágenas calcificadas foram rotineiramente observadas 200 nm da interface do implante separados do espaço do implante por uma fina matriz fibrilar a qual estava também mineralizada. Esta morfologia foi idêntica àquelas relatadas por Linder e al.14. Esta interface óssea intimamente mineralizada foi um achado consistente, mas não foi a única morfologia da interface. Algumas áreas próximas a essa interface de tecido primariamente mineralizado foram mostradas exibindo áreas de aparência não mineralizadas. Posteriormente zonas eletrolúcidas foram também observadas interpostas entre o implante e a matriz mineralizada do osso suporte. Todavia, como já descrito estas áreas eletrolúcidas foram freqüentemente associadas com inclusões calcificadas e osteoblastos. Parecia comumente que estas áreas eram representativamente de regiões de mineralização em formação. Uma vez que a interface óssea de implante dental representa um dinâmico tecido de modelagem e remodelagem, estas áreas seriam esperadas. Essa morfologia da interface foi similar para ambos implantes de titânio e cerâmica sem carga.

    A terceira área de interesse desta investigação foi o depósito denso de elétrons na interface. Este depósito foi rotineiramente observado e geralmente tinha 50 nm de espessura. Um depósito similar foi observado sobre as paredes dos canículos envolvendo projeções celulares dos osteócitos. Estes depósitos densos de elétrons parecem semelhantes aos depósitos relatados por Van Blitterswijk e al. 12 e De Langer e al.13. Pode-se fazer hipótese de que estes depósitos sejam elaborados dentro dos osteócitos e osteoblastos e liberados na interface. A análise citoquímica ultraestrutural deste material será o principal foco de futuras investigações.

    Deste estudo, nós observamos uma evidente mineralização do tecido de suporte dos implantes dentários endoósseos. Tanto na profundidade do osso mandibular, assim como na interface do implante, encontramos osteócitos saudáveis, exibindo aparentemente atividade normal de calcificação. Aqueles osteócitos de controle interagiram com fibras colágenas não mineralizadas em uma zona eletrolúcida na periferia da lacuna. Inclusões calcificadas esféricas estavam aparentes. Na zona interfacial quer de implante endoósseo de titânio quer de implante cerâmico eventos semelhantes de mineralização também parecem progredir. Na interface foi observado uma estreita zona de matriz não mineralizada consistindo de fibras colágenas e também substância circunscrita com semelhante inclusão calcificada aparente. Estas inclusões eram similares àquelas vistas dentro dos osteócitos subjacentes, bem abaixo da interface do implante.

    Uma possível hipótese podemos elaborar. Parece que provavelmente, para que a calcificação ocorra dentro do tecido de suporte interfaciando o implante dentário, precisa primeiro ser depositada pelo osteoblasto, um estroma de tecido conjuntivo. Subseqüentemente os osteoblastos periféricos podem mineralizar este estroma com osteócitos subjacentes estendendo projeções celulares através de canalículos dentro da matriz mineralizada. Então esta interação dos osteoblastos e osteócitos com esta matriz, conduz aos eventos da calcificação até a mineralização desta zona interfacial. Considerando que isto é um processo crescente envolvendo uma interface de remodelagem dinâmica, as diferentes imagens que foram observadas nesta interface não nos surpreende. A presença desta dinâmica interface de remodelagem óssea é crítica para o turn-over tecidual normal e para a longa sobrevivência do implante endoósseo.

    Em conclusão, dados morfológicos obtidos deste estudo, sugerem que osso sadio e tecidos associados interagem e provêem excelente suporte para implantes endoósseos de titânio e cerâmica sem cargas, em cães. Fenômenos de mineralização aparecem, semelhantes aqueles eventos que naturalmente ocorrem dentro do tecido mandibular.

    Este estudo também demonstrou a utilidade da microscopia eletrônica de alta voltagem quanto examinando as respostas teciduais aos implantes dentais. Pela utilização de porções espessas uma grande amostra de células de interface pôde ser examinada assim como prover coleções de imagens estéreos. Tais imagens estéreos permitiam uma maior apreciação da atividade tridimensional dos osteócitos e suas projeções celulares. Nós estamos correntemente expandindo o uso de imagens estéreos para analisar a interface do implante em 3 dimensões e isto será foco de futuros relatórios.

AGRADECIMENTOS

Este estudo foi financiado por NIH Grant DE08586; e NIH Grant DHHS/PHS RR01219.

BIBLIOGRAFIA

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