BIOMATERIALES BIOACTIVOS Y REGENERACIÓN ÓSEA EN RECONSTRUCCIONES MAXILOFACIALES: UNA REVISIÓN SISTEMÁTICA DE LA LITERATURA
DOI:
https://doi.org/10.56238/revgeov17n3-130Palabras clave:
Biomateriales Bioactivos, Regeneración Ósea, Reconstrucción Maxilofacial, Vidrio Bioactivo, Ingeniería de TejidosResumen
La regeneración ósea en reconstrucciones maxilofaciales es uno de los principales desafíos de la cirugía maxilofacial contemporánea, especialmente en defectos críticos derivados de traumatismos, resecciones tumorales, infecciones o pérdida de hueso alveolar asociada a la rehabilitación con implantes. Si bien los injertos óseos autólogos siguen siendo ampliamente reconocidos como el estándar de oro debido a sus propiedades osteogénicas, osteoinductivas y osteoconductoras, limitaciones como la morbilidad del sitio donante, la disponibilidad restringida de volumen óseo y la reabsorción impredecible han impulsado la búsqueda de biomateriales alternativos. En este contexto, los biomateriales bioactivos emergen como estrategias terapéuticas innovadoras, capaces de interactuar biológicamente con el tejido huésped mediante la liberación controlada de iones y la formación de una capa superficial de hidroxiapatita, estimulando la diferenciación osteoblástica y la angiogénesis. Este estudio tuvo como objetivo realizar una revisión sistemática de la literatura sobre la aplicación de biomateriales bioactivos en la regeneración ósea en reconstrucciones maxilofaciales, analizando los mecanismos biológicos, el desempeño experimental y la evidencia clínica. La revisión se realizó según las directrices PRISMA 2020, utilizando búsquedas en las bases de datos PubMed/MEDLINE, Scopus, Web of Science, Embase y SciELO, incluyendo estudios publicados entre 2010 y 2024. Se seleccionaron estudios in vivo, ensayos clínicos e investigaciones experimentales que involucraban vidrios bioactivos, vidrios bioactivos mesoporosos, fosfatos de calcio y compuestos poliméricos-cerámicos aplicados a defectos óseos maxilofaciales. Los resultados demostraron que estos biomateriales promueven una formación ósea significativa, una integración tisular adecuada y una modulación favorable de la respuesta celular, destacando el papel de la disolución iónica en la activación de las vías osteogénicas y angiogénicas. También se observó que los andamios producidos mediante manufactura aditiva presentan ventajas estructurales relevantes, como el control de la porosidad y la personalización anatómica. Se concluye que los biomateriales bioactivos representan un enfoque biológicamente activo y prometedor para reconstrucciones maxilofaciales complejas, reduciendo potencialmente la dependencia de injertos autólogos. Sin embargo, resulta evidente la necesidad de realizar ensayos clínicos controlados y estudios longitudinales para consolidar protocolos terapéuticos estandarizados y evaluar los resultados a largo plazo.
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Referencias
Amini AR, Laurencin CT, Nukavarapu SP. Bone tissue engineering: recent advances and challenges. Crit Rev Biomed Eng. 2012;40(5):363-408. doi:10.1615/CritRevBiomedEng.v40.i5.10.
Alizadeh-Osgouei M, Li Y, Wen C. A comprehensive review of biodegradable synthetic polymer-ceramic composites and their manufacture for biomedical applications. Bioact Mater. 2019;4:22-36. doi:10.1016/j.bioactmat.2018.11.003.
Baino F, Hamzehlou S, Kargozar S. Bioactive glasses: where are we and where are we going? J Funct Biomater. 2018;9(1):25. doi:10.3390/jfb9010025.
Baino F, Novajra G, Vitale-Brovarone C. Bioceramics and scaffolds: a winning combination for tissue engineering. Front Bioeng Biotechnol. 2015;3:202. doi:10.3389/fbioe.2015.00202.
Barradas AMC, Yuan H, van Blitterswijk CA, Habibovic P. Osteoinductive biomaterials: current knowledge of properties, experimental models and biological mechanisms. Eur Cell Mater. 2011;21:407-429.
Boccaccini AR, Keim S, Ma R, Li Y, Zhitomirsky I. Electrophoretic deposition of biomaterials. J R Soc Interface. 2010;7(Suppl 5):S581-S613. doi:10.1098/rsif.2010.0156.focus.
Bose S, Roy M, Bandyopadhyay A. Recent advances in bone tissue engineering scaffolds. Trends Biotechnol. 2012;30(10):546-554. doi:10.1016/j.tibtech.2012.07.005.
El-Rashidy AA, Roether JA, Harhaus L, Kneser U, Boccaccini AR. Regenerating bone with bioactive glass scaffolds: a review of in vivo studies in bone defect models. Acta Biomater. 2017;62:1-28. doi:10.1016/j.actbio.2017.08.030.
Fujioka-Kobayashi M, Miron RJ. Osteoinductive biomaterials for bone regeneration. J Periodontal Res. 2017;52(3):417-426. doi:10.1111/jre.12414.
Gaharwar AK, Singh I, Khademhosseini A. Engineered biomaterials for in situ tissue regeneration. Nat Rev Mater. 2020;5(9):686-705. doi:10.1038/s41578-020-0209-x.
Galli C, Macaluso GM, Piemontese M, Passeri G. Osteoblast response to biomaterials in dental implantology. Clin Oral Implants Res. 2018;29(Suppl 18):57-69. doi:10.1111/clr.13260.
Hench LL. The story of Bioglass®. J Mater Sci Mater Med. 2006;17(11):967-978. doi:10.1007/s10856-006-0432-z.
Hoppe A, Güldal NS, Boccaccini AR. A review of the biological response to ionic dissolution products from bioactive glasses and glass-ceramics. Biomaterials. 2011;32(11):2757-2774. doi:10.1016/j.biomaterials.2011.01.004.
Kargozar S, Lotfibakhshaiesh N, Ai J, et al. Strontium- and cobalt-containing bioactive glasses for bone tissue engineering. Acta Biomater. 2017;49:170-183. doi:10.1016/j.actbio.2016.11.041.
Kargozar S, Montazerian M, Hamzehlou S, et al. Mesoporous bioactive glasses: promising platforms for antibacterial strategies in bone tissue engineering. Acta Biomater. 2018;81:1-19. doi:10.1016/j.actbio.2018.09.034.
Kolk A, Handschel J, Drescher W, et al. Bone regeneration using bioactive materials in oral and maxillofacial surgery. J Craniomaxillofac Surg. 2016;44(5):537-544. doi:10.1016/j.jcms.2016.02.015.
Kolk A, Handschel J, Drescher W, et al. Current trends and future perspectives of bone substitute materials—from space holders to innovative biomaterials. J Craniomaxillofac Surg. 2019;47(3):425-435. doi:10.1016/j.jcms.2019.01.002.
Liu X, Rahaman MN, Day DE. Conversion of melt-derived bioactive glass to hydroxyapatite in aqueous phosphate solution. Acta Biomater. 2013;9(6):7025-7034. doi:10.1016/j.actbio.2013.03.004.
Miron RJ, Fujioka-Kobayashi M, Bishara M, Zhang Y, Hernandez M, Choukroun J. Platelet-rich fibrin and soft tissue wound healing: a systematic review. Tissue Eng Part B Rev. 2017;23(1):83-99. doi:10.1089/ten.TEB.2016.0233.
Miron RJ, Zhang Y. Autologous liquid platelet rich fibrin: a novel drug delivery system. Acta Biomater. 2018;75:35-51. doi:10.1016/j.actbio.2018.05.021.
Oryan A, Alidadi S, Moshiri A, Maffulli N. Bone regenerative medicine: classic options, novel strategies, and future directions. J Orthop Surg Res. 2014;9:18. doi:10.1186/1749-799X-9-18.
Page MJ, McKenzie JE, Bossuyt PM, Boutron I, Hoffmann TC, Mulrow CD, et al. The PRISMA 2020 statement: an updated guideline for reporting systematic reviews. BMJ. 2021;372:n71. doi:10.1136/bmj.n71.
Prasad AK, Smyth HDC, et al. Calcium phosphate-based biomaterials for bone regeneration: current status and future directions. J Funct Biomater. 2023;14(1):185. doi:10.3390/jfb14010185.
Rahaman MN, Day DE, Bal BS, et al. Bioactive glass in tissue engineering. Acta Biomater. 2016;42:1-25. doi:10.1016/j.actbio.2016.06.034.
Sakkas A, Wilde F, Heufelder M, Winter K, Schramm A. Autogenous bone grafts in oral implantology—is it still a “gold standard”? J Craniomaxillofac Surg. 2017;45(3):381-392. doi:10.1016/j.jcms.2016.12.022.
Shah FA, Thomsen P, Palmquist A. A review of the impact of implant biomaterials on osteocytes. J Dent Res. 2018;97(9):977-986. doi:10.1177/0022034518778033.
Sheikh Z, Abdallah MN, Hanafi AA, Misbahuddin S, Rashid H, Glogauer M. Mechanisms of in vivo osseointegration of biomaterials. J Biomed Mater Res A. 2015;103(11):3861-3875. doi:10.1002/jbm.a.35441.
Sheikh Z, Hamdan N, Ikeda Y, Grynpas M, Ganss B, Glogauer M. Natural graft tissues and synthetic biomaterials for periodontal and alveolar bone regenerative applications: a review. Biomater Res. 2017;21:9. doi:10.1186/s40824-017-0095-5.
Vajgel A, Mardas N, Farias BC, Petrie A, Donos N. A systematic review on the critical size defect model. Clin Oral Implants Res. 2014;25(8):879-893. doi:10.1111/clr.12194.
Wang C, Meng F, Li X, et al. 3D printed bioactive glass scaffolds for bone tissue engineering: state of the art and future perspectives. Mater Sci Eng C. 2019;98:1023-1035. doi:10.1016/j.msec.2019.01.065.
Wang W, Yeung KWK. Bone grafts and biomaterials substitutes for bone defect repair: a review. Bioact Mater. 2017;2(4):224-247. doi:10.1016/j.bioactmat.2017.05.007.
Wu C, Chang J. Mesoporous bioactive glasses: structure characteristics, drug/growth factor delivery and bone regeneration application. Interface Focus. 2012;2(3):292-306. doi:10.1098/rsfs.2011.0121.
Wu C, Fan W, Gelinsky M, et al. Bioactive SrO–SiO2 glass scaffolds with controllable degradation rate for bone regeneration. Acta Biomater. 2016;31:306-317. doi:10.1016/j.actbio.2015.11.020.
Zhang Y, Chen M, Wu C. Recent advances in mesoporous bioactive glasses for bone regeneration. Acta Biomater. 2018;72:1-16. doi:10.1016/j.actbio.2018.03.012.
Zhang Y, Xia L, Zhai D, et al. Mesoporous bioactive glass scaffolds for efficient delivery of therapeutic ions in bone regeneration. Acta Biomater. 2017;55:393-405. doi:10.1016/j.actbio.2017.04.021.
