Estudo, in vivo, de uma hidroxiapatite de arquitectura optimizada.

152 Pages·2009·17.57 MB·Portuguese

Orlando Paulo Moreira Martins

Estudo, in vivo, de uma hidroxiapatite
de arquitectura optimizada
.

Faculdade de Medicina
Universidade de Coimbra
2009

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Dissertação de Mestrado em Patologia Experimental
apresentada à Faculdade de Medicina
da Universidade de Coimbra

Orientador:
Professor Doutor Fernando Alberto Deométrio Rodrigues Alves Guerra

Co-orientadora:
Professora Doutora Isabel Cláudia Masson Poiares Baptista

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À Cristina,
meu porto de abrigo, pela minha indisponibilidade.

à Inês e ao Afonso
pela ausência.

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Aos meus pais, à minha irmã
4
A todos os meus
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SUMÁRIO

Agradecimentos
I – Introdução ……………………………………………………….………..…9
1 – Abordagem do tema, objectivos e planificação do trabalho …..10
2 – Interface Biomaterial-Meio: considerações gerais…………………...13
2.1- Composição Química ………………………………..……..….14
2.2- Energia de Superfície/Molhabilidade………………...…….…18
2.3- Adsorção de Proteínas……………………………………....…23
2.3- Rugosidade de Superfície…………………………..…..……..28
3- Biologia do Osteoclasto……………………………………...……..……32
II – Estudo Experimental em Modelo Animal……………………………….…….47
1-Objectivos…………………………………………………..….….………..49
2-Material e Métodos………………………………………………….……..50
3-Resultados……………………………………………………...…….…….69
4-Discussão………………………………………………………….…..….112
5-Conclusões…………………………………………….…………...……..127
6- Resumo …………………………………………………………...……..129
7- Summary………………………………………………………………….134
III – Bibliografia……………………………………………………………………..138

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AGRADECIMENTOS
A elaboração da dissertação de Mestrado aqui apresentada é o resultado do
apoio e influência de um conjunto grande de amigos. Todos eles contribuíram com as
suas ideias, críticas e sugestões. Não posso deixar de manifestar a minha imensa
gratidão a todos.
Ao Senhor Professor Doutor Fernando Alberto Deométrio Rodrigues Alves
Guerra que muito me honrou com a aceitação da orientação deste trabalho. A sua
amizade, partilha de conhecimentos e sabedoria, espírito crítico, postura e constante
procura da excelência enquanto docente, investigador e clínico são para mim motivo
de permanente inspiração. A sua dedicação incansável e permanente
acompanhamento foram primordiais neste trabalho.
À Senhora Professora Doutora Isabel Cláudia Masson Poiares Baptista que me
distinguiu com a aceitação da co-orientação deste trabalho.A excelência do seu
desempenho científico e clínico, disponibilidade, amizade e espírito crítico são para
mim motivo de eterna gratidão Os seus ensinamentos enriquecem a minha vida
profissional e pessoal, sendo, em muito, responsáveis pelo meu percursso académico.
O seu incentivo foi essencial para a apresentação deste trabalho.
Ao Senhor Professor António Silvério Cabrita, coordenador deste mestrado,
cujo espírito de investigação e conhecimento científico despertam em nós uma enorme
admiração.A sua disponibilidade foi essencial para a execução deste trabalho.
À Senhora Professora Doutora Helena Figueiredo pelo seu acompanhamento
constante e infatigável. O seu contributo científico e crítico foram basilares neste
trabalho. A docente, investigadora e cidadã são merecedoras da minha profunda
estima e amizade.
À Senhora Dª Cláudia Brites que, privando-se da vida familiar e com um
esforço pessoal, me acompanhou de forma determinada, amiga e incansável no
auxílio da parte experimental deste trabalho e no processamento das amostras.
Ao Senhor Professor Doutor Carlos Viegas, Professor Auxiliar da Universidade
de Trás-os-Montes e Alto Douro, cuja disponibilidade, dedicação a aconselhamento
para a execução da parte experimental merecem a minha profunda gratidão e
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amizade. A proveitosa troca de conhecimentos com o investigador enriqueceu este
trabalho.
À Senhora Professora Doutora Isabel Dias, Professora Auxiliar da Universidade
de Trás-os-Montes e Alto Douro, investigadora abnegada e cujo contributo foi
determinante para a execução da parte experimental.
À Senhora Professora Doutora Teresa Vieira, docente do Departamento de
Engenharia Mecânica da FCTUC, que nos disponibilizou o biomaterial a testar e cujo
perfil de investigadora e docente são para mim motivo de enorme admiração.
Ao Senhor Professor Doutor João Carlos Ramos, investigador, docente e
clínico de excelência. Foi o responsável pela minha iniciação na investigação e a sua
amizade, disponibilidade, incentivo e atento espírito crítico são presenças constantes e
incontornáveis na minha vida profissional e pessoal. A minha sentida gratidão.
Ao Senhor Professor Doutor Sérgio Matos, colega e amigo que muito me apoia
e aconselha na prática clínica e de investigação. Os seus ensinamentos críticos e
amizade são uma referência profissional e pessoal. A admiração é profunda.
Aos meus colegas de disciplina de Periodontologia, Drs Tony Rolo e Francisco
Marques, bem como ao higienista oral Senhor Francisco Marques, pela tolerância e
ajuda nos momentos da minha menor disponibilidade no acompanhamento dos
alunos.
À Senhora Drª Ana Mesias pela incansável disponibilidade e ajuda em alturas
determinantes para a execução deste trabalho.
À Senhora Engenheira Gabriela Martins pelo apoio nalgums questões
relacionadas com aspectos químicos.
Aos meus amigos, eterna presença nos bons e maus momentos da minha vida
e que em muito a enriquecem, pelo vosso apoio e tolerância. O vosso companheirismo
e arguto esprírito crítico são pilares da minha existência.
A todos os que, directa ou indirectamente, contribuíram, para a realização
deste trabalho.
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Capítulo I

I- INTRODUÇÃO
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1- ABORDAGEM DO TEMA
Nas últimas cinco décadas tem-se assistido a um esforço multifacetado e
polivalente no desenvolvimento de numerosos materiais sintéticos de enxerto ósseo
para aplicações no âmbito da medicina dentária, da ortopedia e da cirurgia
maxilofacial. Nesta área, destaca-se a sua utilização na reparação de defeitos
periodontais, aumento do osso alveolar, elevação do seio maxilar e reparação de
extensos defeitos ósseos causados por tumores ou traumatismos1-3.
Estes materiais têm sido optimizados no sentido de melhorar a sua
biointegração e funcionalidade, verificando-se uma tendência de aproximação das
suas propriedades às do tecido ósseo original. Com efeito, após terem sido
sintetizados materiais bioinertes e, mais recentemente, biocompatíveis, bioactivos e
bioreabsorvíveis, o passo seguinte aponta para o desenvolvimento de materiais
biomiméticos com uma composição e estrutura capaz de lhes fornecer intrínsecas
capacidades osteoindutoras4. Efectivamente, uma das vantagens da utilização de
materiais sintéticos reside na possibilidade de manipulação das suas características,
de forma a estimular e modular as respostas celulares e moleculares no sentido
pretendido4, 5.
A ausência de problemas de imunogenicidade e facilidade de esterilização
contribuem também para a crescente expansão dos materiais sintéticos6. Acresce,
ainda, a possibilidade de obter lotes uniformes, com propriedades mais previsíveis do
que os materiais de origem natural. Salienta-se, neste campo, o desenvolvimento de
materiais capazes de proporcionar um suporte mecânico adequado à diferenciação e
maturação do novo tecido ósseo e cuja degradação se processe de forma gradual,
num período compatível com o crescimento dos tecidos que pretendem substituir. A
este respeito é importante salientar o papel primordial dos osteoclastos nos processos
de biodegradação/reabsorção destes materiais7. Os osteoclastos são, frequentemente,
as células ósseas que primeiro contactam com os biomateriais determinando, muitas
vezes, a sua estabilidade e sucesso clínico. Estas células, na sua actividade de
reabsorção de matriz mineralizada (de origem natural ou sintética), estão, também, a
preparar estas superfícies de forma a criar condições para uma posterior e eficaz
adesão e proliferação das células da linha osteoblástica. Seguindo os ensinamentos
da natureza esta marca estrutural será talvez de começar a ser levada em conta nos
processos de fabricação de materiais biomiméticos de substituição óssea. O footprint
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