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Injerto óseo

El injerto óseo es un tipo de trasplante que se utiliza para reemplazar el tejido óseo faltante o estimular la curación de fracturas. Este procedimiento quirúrgico es útil para ...

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El injerto óseo es un tipo de trasplante que se utiliza para reemplazar el tejido óseo faltante o estimular la curación de fracturas. Este procedimiento quirúrgico es útil para reparar fracturas óseas extremadamente complejas, que representan un riesgo significativo para la salud del paciente o que no cicatrizan correctamente, lo que puede derivar en pseudoartrosis. Si bien algunas fracturas pequeñas o agudas pueden curarse sin injerto óseo, el riesgo es mayor en el caso de fracturas grandes, como las fracturas abiertas. Además, el injerto óseo estructural o fragmentado puede utilizarse en cirugías de revisión de prótesis articulares cuando existe osteólisis extensa.

El hueso generalmente tiene la capacidad de regenerarse por completo, pero requiere un espacio de fractura muy pequeño o algún tipo de soporte para ello. Los injertos óseos pueden ser autólogos (hueso extraído del propio cuerpo del paciente, a menudo de la cresta ilíaca ), aloinjertos (hueso cadavérico, generalmente obtenido de un banco de huesos) o sintéticos (a menudo hechos de hidroxiapatita u otras sustancias naturales y biocompatibles ) con propiedades mecánicas similares a las del hueso. Se espera que la mayoría de los injertos óseos se reabsorban y reemplacen a medida que el hueso natural sana en el transcurso de unos meses.

Los principios que intervienen en el éxito de los injertos óseos incluyen la osteoconducción (que guía el crecimiento reparador del hueso natural), la osteoinducción (que estimula la transformación de células indiferenciadas en osteoblastos activos) y la osteogénesis (la contribución de las células óseas vivas del material de injerto a la remodelación ósea). La osteogénesis solo se produce con tejido autólogo y matrices óseas celulares alogénicas.

Una aplicación más reciente del injerto óseo es su uso como vehículo de antibióticos. El hueso infectado presenta una perfusión deficiente, lo que dificulta alcanzar una concentración adecuada de antibióticos en el sitio de la infección cuando se administra por vía intravenosa, especialmente con antibióticos de moléculas grandes como la vancomicina. En estos casos, los aloinjertos óseos impactados y morcelados (IBG), impregnados con antibióticos locales, pueden alcanzar concentraciones locales de antibióticos mucho mayores que la concentración mínima inhibitoria (CMI). [ 1 ] [ 2 ]

Mecanismo biológico

El injerto óseo es posible porque el tejido óseo, a diferencia de la mayoría de los demás tejidos, tiene la capacidad de regenerarse por completo si se le proporciona el espacio necesario para crecer. A medida que el hueso nativo crece, generalmente reemplaza por completo el material de injerto, lo que da como resultado una región de hueso nuevo totalmente integrada. Los mecanismos biológicos que justifican el injerto óseo son la osteoconducción, la osteoinducción y la osteogénesis. [ 3 ]

Osteoconducción

La osteoconducción se define como "la propiedad de un material de favorecer el crecimiento tisular, el crecimiento de células osteoprogenitoras y el desarrollo para que se produzca la formación ósea". [ 4 ] En el contexto del injerto óseo, se produce cuando el material de injerto óseo sirve de andamiaje para el crecimiento de nuevo hueso, que se perpetúa a partir del hueso nativo. Los osteoblastos del margen del defecto que se está injertando utilizan el material de injerto óseo como un marco sobre el cual extenderse y generar nuevo hueso. [ 3 ] Los osteoblastos no se originan del tejido donante, sino a través del crecimiento interno de las células del huésped. [ 5 ] La unión adecuada de sustancias químicas bioactivas (beta-fosfato tricálcico) en los implantes utilizados en la cirugía de injerto óseo permite promover la osteoconductividad en la zona del defecto. [ 4 ] Como mínimo, un material de injerto óseo debe ser osteoconductor al estar compuesto por estas sustancias químicas bioactivas.

Osteoinducción

La osteoinducción implica la estimulación de las células osteoprogenitoras para que se diferencien en osteoblastos, los cuales inician la formación de nuevo tejido óseo. El tipo de mediadores celulares osteoinductores más estudiado son las proteínas morfogenéticas óseas (BMP). [ 3 ] Un material de injerto óseo osteoconductor y osteoinductor no solo servirá como soporte para los osteoblastos existentes, sino que también estimulará la formación de nuevos osteoblastos, promoviendo teóricamente una integración más rápida del injerto.

Osteopromoción

La osteopromoción implica la mejora de la osteoinducción sin poseer propiedades osteoinductoras. Por ejemplo, se ha demostrado que el derivado de la matriz del esmalte mejora el efecto osteoinductor del aloinjerto óseo desmineralizado liofilizado (DFDBA), pero por sí solo no estimula el crecimiento de hueso nuevo. [ 6 ]

Osteogénesis

La osteogénesis se produce cuando los osteoblastos vitales que se originan del material del injerto óseo contribuyen al crecimiento de hueso nuevo junto con el crecimiento óseo generado a través de los otros dos mecanismos. [ 3 ]

Método

Dependiendo de la zona donde se necesite el injerto óseo, puede ser necesario que un médico diferente realice la cirugía. Los médicos que realizan procedimientos de injerto óseo suelen ser cirujanos ortopédicos , otorrinolaringólogos , neurocirujanos , cirujanos craneofaciales , cirujanos orales y maxilofaciales , podólogos , periodoncistas , cirujanos dentales , cirujanos orales e implantólogos . [ 7 ]

Autoinjerto

Ilustración de un autoinjerto obtenido de la cresta ilíaca.

El injerto óseo autólogo (o autogénico) consiste en utilizar hueso obtenido del mismo individuo que recibe el injerto. El hueso puede extraerse de huesos no esenciales, como la cresta ilíaca , o, más comúnmente en cirugía oral y maxilofacial, de la sínfisis mandibular (zona del mentón) o la rama mandibular anterior ( apófisis coronoides ); esto es especialmente cierto para los injertos en bloque , en los que se coloca un pequeño bloque de hueso entero en la zona que se injerta. Cuando se realiza un injerto en bloque, el hueso autólogo es el preferido porque hay menos riesgo de rechazo del injerto, ya que este se origina en el propio cuerpo del paciente. [ 8 ] Como se indica en la tabla anterior, dicho injerto sería osteoinductivo y osteogénico, además de osteoconductor. Un aspecto negativo de los injertos autólogos es que se requiere un sitio quirúrgico adicional, lo que añade otra posible ubicación para el dolor y las complicaciones postoperatorias. [ 9 ]

El hueso autólogo se suele obtener de fuentes intraorales, como el mentón, o de fuentes extraorales, como la cresta ilíaca , el peroné , las costillas , la mandíbula e incluso partes del cráneo .

Todo hueso requiere irrigación sanguínea en la zona trasplantada. Dependiendo de la ubicación del trasplante y del tamaño del injerto, puede ser necesario un suministro sanguíneo adicional. Para este tipo de injertos, se requiere la extracción de parte del periostio y los vasos sanguíneos que lo acompañan, junto con hueso del donante. Este tipo de injerto se conoce como injerto óseo vital .

También se puede realizar un autoinjerto sin una estructura ósea sólida, por ejemplo, utilizando hueso extraído de la espina ilíaca anterosuperior . En este caso, existe una acción osteoinductiva y osteogénica; sin embargo, no hay acción osteoconductora, ya que no existe una estructura ósea sólida.

El mentón ofrece una gran cantidad de autoinjerto corticocanceloso y un fácil acceso a todas las zonas intraorales. Se puede obtener fácilmente en la consulta con anestesia local, de forma ambulatoria. La proximidad entre las zonas donante y receptora reduce el tiempo y el coste de la intervención. El acceso quirúrgico conveniente, la baja morbilidad, la eliminación de la hospitalización, las mínimas molestias en la zona donante y la ausencia de cicatrices cutáneas son ventajas adicionales.

Un aloinjerto óseo

Injerto de dentina

El hueso dentinario , formado a partir de dientes extraídos, [ 10 ] comprende más del 85% de la estructura dental, el esmalte está compuesto de mineral HA y comprende el 10% de la estructura dental. La dentina es similar al hueso en su composición química, en volumen 70–75% es mineral HA y 20% matriz orgánica, principalmente colágeno fibroso tipo I. [ 11 ] La dentina, al igual que el hueso, puede liberar factores de crecimiento y diferenciación mientras es reabsorbida por los osteoclastos. Para que el injerto de dentina sea utilizable y libre de bacterias, algunas empresas han desarrollado procedimientos clínicos que incluyen el desgaste, la clasificación y la limpieza de los dientes para su uso inmediato o futuro. En Corea, el Banco de Dientes de Corea realizó el biorreciclaje de los propios dientes de 38 000 pacientes desde enero de 2009 hasta octubre de 2012.

Aloinjertos

El aloinjerto óseo, al igual que el autólogo, se obtiene de humanos; la diferencia radica en que el aloinjerto se extrae de un individuo distinto al receptor. El aloinjerto óseo puede obtenerse de cadáveres que han donado su hueso para ser utilizado en personas vivas que lo necesitan; generalmente se obtiene de un banco de huesos . Los bancos de huesos también suministran aloinjertos óseos procedentes de donantes humanos vivos (generalmente pacientes hospitalizados) que se someten a una artroplastia total de cadera electiva (cirugía de reemplazo total de cadera). Durante el reemplazo total de cadera, el cirujano ortopédico extrae la cabeza femoral del paciente, como parte necesaria del proceso de inserción de la prótesis de cadera artificial. La cabeza femoral es una zona ósea aproximadamente esférica, ubicada en el extremo proximal del fémur, con un diámetro de 45  mm a 56  mm en adultos. La cabeza femoral del paciente se desecha con mayor frecuencia como residuo hospitalario al finalizar la intervención quirúrgica. Sin embargo, si un paciente cumple con una serie de criterios estrictos de historial médico, normativo y social, y da su consentimiento informado, su cabeza femoral puede depositarse en el banco de huesos del hospital.

Existen tres tipos de aloinjertos óseos disponibles: [ 12 ]

  1. Hueso fresco o ultracongelado
  2. Aloinjerto óseo liofilizado (FDBA)
  3. Aloinjerto óseo desmineralizado liofilizado (DFDBA)

Injertos aloplásticos

Los injertos aloplásticos pueden estar hechos de hidroxiapatita , un mineral natural que también es el principal componente mineral del hueso. También pueden estar hechos de vidrio bioactivo . La hidroxiapatita es un injerto óseo sintético, el más utilizado actualmente entre otros sintéticos debido a su osteoconducción, dureza y aceptación por el hueso. El fosfato tricálcico, que ahora se usa en combinación con la hidroxiapatita, proporciona tanto osteoconducción como reabsorción. Polímeros como algunos grados microporosos de PMMA y varios otros acrilatos (como el polihidroxietilmetacrilato, también conocido como PHEMA), recubiertos con hidróxido de calcio para la adhesión, también se utilizan como injertos aloplásticos por su capacidad para inhibir la infección, su resistencia mecánica y su biocompatibilidad. [ 13 ] Las algas marinas calcificantes como Corallina officinalis tienen una composición fluorohidroxiapatítica cuya estructura es similar a la del hueso humano y ofrece una reabsorción gradual, por lo que se tratan y estandarizan como injertos óseos aloplásticos de "biomaterial FHA (fluorohidroxiapatítico)". [ 14 ]

Variantes sintéticas

Compuesto flexible de hidrogel-HA, que tiene una proporción de matriz mineral a orgánica similar a la del hueso humano.

El hueso artificial puede crearse a partir de cerámicas como fosfatos de calcio (por ejemplo, hidroxiapatita y fosfato tricálcico ), Biovidrio y sulfato de calcio ; todos los cuales son biológicamente activos en diferentes grados dependiendo de la solubilidad en el entorno fisiológico. [ 15 ] Estos materiales pueden ser dopados con factores de crecimiento , iones como el estroncio [ 16 ] o mezclados con aspirado de médula ósea para aumentar la actividad biológica. Algunos autores creen que este método es inferior al injerto óseo autólogo; [ 8 ] sin embargo, el riesgo de infección y rechazo del injerto es mucho menor, y las propiedades mecánicas como el módulo de Young son comparables a las del hueso. La presencia de elementos como el estroncio puede resultar en una mayor densidad mineral ósea y una mayor proliferación de osteoblastos in vivo .

espaciador temporal

Se puede utilizar un material sintético como espaciador antibiótico temporal antes de reemplazarlo por un material más permanente. Por ejemplo, el procedimiento de Masquelet consiste en utilizar inicialmente PMMA mezclado con un antibiótico ( vancomicina o gentamicina ) durante 4 a 12 semanas, y luego reemplazar el espacio con un injerto óseo autólogo. [ 17 ] Se puede utilizar para tratar defectos óseos postraumáticos. [ 17 ]

Xenoinjertos

Los xenoinjertos óseos son una forma alternativa de injertos óseos que implican el trasplante de células de diferentes especies animales a humanos. Este injerto puede tener diversos usos, desde ortopédicos hasta dentales. La mayoría de los xenoinjertos se derivan de fuentes bovinas, como vacas o cerdos, y se esterilizan y procesan para su implantación segura en tejido humano. Pueden liofilizarse o desmineralizarse y desproteinizarse. Los xenoinjertos generalmente se distribuyen solo como una matriz calcificada. Los corales de tipo madreporo y/o millepore se cosechan y tratan para convertirse en "gránulos derivados de coral" (CDG) [ 18 ] y otros tipos de xenoinjertos coralinos. [ 19 ] Los xenoinjertos a base de coral son principalmente carbonato de calcio (y una proporción importante de fluoruros, útiles en el contexto del injerto para promover el desarrollo óseo), mientras que el hueso humano natural está compuesto de hidroxiapatita junto con fosfato y carbonato de calcio: el material de coral se transforma industrialmente en hidroxiapatita mediante un proceso hidrotermal , lo que produce un xenoinjerto no reabsorbible, o simplemente se omite el proceso y el material coralino permanece en su estado de carbonato de calcio para una mejor reabsorción del injerto por el hueso natural. El xenoinjerto de coral se satura luego con geles y soluciones que mejoran el crecimiento. [ 20 ]

Riesgos para la salud

Los estudios demuestran que los xenoinjertos pueden utilizarse, pero requieren una estrecha vigilancia debido al riesgo de rechazo. Las zoonosis , enfermedades que surgen del cruce entre tejido animal y humano, representan una amenaza para el éxito de la implantación de xenoinjertos. Específicamente, estas enfermedades se denominan "xenozoonosis" y se clasifican en tres grupos: infecciones virales, infecciones mediadas por priones e infecciones bacterianas. Si no se controlan rigurosamente, pueden suponer un riesgo para la salud pública, ya que facilitan la transmisión de enfermedades entre diferentes especies.

Factores de crecimiento

Los injertos enriquecidos con factores de crecimiento se producen mediante tecnología de ADN recombinante. Están compuestos por factores de crecimiento humanos o morfógenos ( proteínas morfogenéticas óseas ) junto con un medio portador, como el colágeno.

Recuperación y cuidados posteriores

El tiempo de recuperación depende de la gravedad de la lesión y oscila entre dos semanas y dos meses, pudiendo incluso prohibirse el ejercicio intenso durante un máximo de seis meses. El injerto óseo del fémur distal tarda hasta seis meses en cicatrizar. [ 21 ]

Usos

implantes dentales

El uso más común del injerto óseo es en la aplicación de implantes dentales para restaurar el área edéntula de un diente faltante. Los implantes dentales requieren hueso debajo de ellos para soporte y una integración adecuada en la boca. Como se mencionó anteriormente, los injertos óseos vienen en varias formas, tales como autólogos (de la misma persona), aloinjertos, xenoinjertos (principalmente hueso bovino) y materiales aloplásticos. Los injertos óseos se pueden usar antes de la colocación del implante o simultáneamente. [ 22 ] Las personas que han estado edéntulas (sin dientes) por un período prolongado pueden no tener suficiente hueso en las áreas necesarias. En este caso, se puede tomar hueso autólogo del mentón, de los orificios piloto para los implantes, o incluso de la cresta ilíaca de la pelvis e insertarlo en la boca debajo del nuevo implante. Alternativamente, se puede usar hueso exógeno: el xenoinjerto es el más usado, porque ofrece la ventaja de una estabilidad de volumen excepcional a lo largo del tiempo. El aloinjerto ofrece la mejor calidad de regeneración pero tiene menor estabilidad de volumen. Con frecuencia se utiliza una mezcla de diferentes tipos de injertos óseos.

En general, el injerto óseo se utiliza en bloque (como el del mentón o la zona de la rama ascendente de la mandíbula inferior) o en partículas, para poder adaptarlo mejor al defecto.

El injerto óseo dental es un procedimiento quirúrgico oral especializado desarrollado para restablecer la pérdida de hueso mandibular. Esta pérdida puede ser consecuencia de una infección dental, un absceso , enfermedad periodontal , traumatismos o el proceso natural de envejecimiento. Existen diversas razones para reemplazar el tejido óseo perdido y estimular el crecimiento óseo natural, y cada técnica aborda los defectos mandibulares de manera diferente. Entre las razones por las que podría ser necesario un injerto óseo se incluyen el aumento del seno maxilar , la preservación del alvéolo , el aumento de la cresta alveolar o la regeneración. Actualmente, existe cierta evidencia que respalda el uso de concentrados de plaquetas autólogas (fragmentos celulares que contienen factores de crecimiento para promover la regeneración tisular) cuando se utiliza un injerto óseo para tratar la enfermedad periodontal. [ 23 ]

Diáfisis del peroné

Otro injerto óseo común, más sustancial que los utilizados para implantes dentales, es el de la diáfisis del peroné. Tras la extracción del segmento de la diáfisis del peroné, se permiten actividades normales como correr y saltar en la pierna afectada. Los peronés vascularizados injertados se han utilizado para restaurar la integridad esquelética de los huesos largos de las extremidades con defectos óseos congénitos y para reemplazar segmentos óseos tras un traumatismo o la invasión de un tumor maligno. El periostio y la arteria nutricia se extraen generalmente junto con el fragmento de hueso para que el injerto permanezca vivo y crezca al ser trasplantado al nuevo sitio receptor. Una vez que el hueso trasplantado se fija en su nueva ubicación, generalmente restablece el riego sanguíneo al hueso al que se ha unido.

Otro

Los injertos óseos se utilizan con la esperanza de que el hueso defectuoso se cure o se regenere con poco o ningún rechazo del injerto . [ 21 ] Además del uso principal del injerto óseo (implantes dentales), este procedimiento se utiliza para fusionar articulaciones y prevenir el movimiento, reparar huesos fracturados con pérdida ósea y reparar huesos fracturados que aún no se han curado. [ 21 ] Asimismo, los injertos o sustitutos óseos se utilizan ampliamente para aumentar los procedimientos de fusión espinal. [ 24 ]

Riesgos

Como con cualquier procedimiento, existen riesgos; estos incluyen reacciones a los medicamentos, problemas respiratorios, sangrado e infección . [ 21 ] Se informa que la infección ocurre en menos del 1% de los casos y es curable con antibióticos. En general, los pacientes con una enfermedad preexistente tienen un mayor riesgo de contraer una infección en comparación con aquellos que están sanos. [ 25 ]

Riesgos de los injertos de la cresta ilíaca

Algunos de los riesgos y complicaciones potenciales de los injertos óseos que emplean la cresta ilíaca como sitio donante incluyen: [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]

  • hernia intestinal adquirida (esto se convierte en un riesgo para sitios donantes más grandes (>4  cm)). [ 25 ] Se han reportado alrededor de 20 casos en la literatura desde 1945 hasta 1989 [ 28 ] y solo unos pocos cientos de casos se han reportado en todo el mundo [ 29 ]
  • meralgia parestésica (lesión del nervio cutáneo femoral lateral, también llamada síndrome de Bernhardt-Roth)
  • inestabilidad pélvica
  • fractura (extremadamente rara y generalmente con otros factores [ 30 ] [ 31 ] )
  • lesión de los nervios cluniales (esto provocará dolor pélvico posterior que empeora al sentarse)
  • lesión del nervio ilioinguinal
  • infección
  • hematoma menor (un suceso frecuente)
  • Hematoma profundo que requiere intervención quirúrgica
  • seroma
  • lesión ureteral
  • pseudoaneurisma de la arteria ilíaca (raro) [ 32 ]
  • trasplante de tumores
  • defectos estéticos (causados ​​principalmente por no preservar el borde superior de la pelvis)
  • dolor crónico

Los injertos óseos obtenidos de la cresta ilíaca posterior generalmente presentan menor morbilidad, pero dependiendo del tipo de cirugía, pueden requerir un volteo mientras el paciente se encuentra bajo anestesia general. [ 33 ] [ 34 ]

Costos

Los procedimientos de injerto óseo comprenden más que la cirugía en sí. El costo total durante tres meses de un injerto óseo complejo de fusión posterolateral de la columna lumbar, complementado con extensores de injerto, oscila entre un promedio de aproximadamente US$33,860 y US$37,227. [ 35 ] Este precio incluye todas las visitas dentro y fuera del hospital durante tres meses. Además del costo del injerto óseo en sí (que oscila entre US$250 y US$900), otros gastos para el procedimiento incluyen: honorarios de rehabilitación ambulatoria (US$5,000 a US$7,000), tornillos y varillas (US$7,500), habitación y comida (US$5,000), quirófano (US$3,500), suministros estériles (US$1,100), fisioterapia (US$1,000), honorarios del cirujano (promedio US$3,500), honorarios del anestesiólogo (aproximadamente US$350 a US$400 por hora), cargos por medicamentos (US$1,000) y cargos adicionales por servicios tales como suministros médicos, procedimientos de diagnóstico, tarifas por uso de equipos, etc. [ 36 ]

Véase también

Referencias

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Lecturas adicionales

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