Novas estratégias para aprimorar as propriedades de superfície do titânio e controle de biofilmes relacionados à infecções peri-implantares

Autor(es)

Raphael Cavalcante Costa

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Piracicaba, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Odontologia de Piracicaba
• Data de defesa: 2020-02-28

Membros da banca

Valentim Adelino Ricardo Barão; Cinthia Pereira Machado Tabchoury; Carolina Patrícia Aires

• Orientador: Valentim Adelino Ricardo Barão

Resumo

A osseointegração deficiente na interface osso/implante e as infecções peri-implantares são as principais causas relacionadas com as falhas das reabilitações com implantes dentários a base de titânio (Ti). Considerando estes fatores etiológicos, estratégicas terapêuticas estão sendo desenvolvidas visando aumentar as taxas de sucesso das reabilitações orais com implantes. Dentre estas abordagens, os tratamentos de superfície têm um papel promissor para aplicações biomédicas por tornar a superfície do Ti mais bioativa e aprimorar o processo de osseointegração. Portanto, (1) o primeiro estudo objetivou desenvolver um tratamento de superfície experimental (PEO-BG) baseado em 45S5-bioglass (45% SiO2, 245% CaO, 24.5% NaO e 6% P2O5) utilizando o plasma eletrolítico de oxidação (PEO) como nova via para incorporação no Ti. As propriedades de superfície, mecânicas, tribológicas, eletroquímicas, microbiológicas e biológicas foram avaliadas. O recém-desenvolvido PEO-BG mostrou alta rugosidade e área de superfície determinando uma topografia de superfície complexa, status super-hidrofílico, composição química e camada de óxido mimética ao 45S5-BG. O revestimento experimental aprimorou as propriedades mecânicas e tribológicas (p<0,05) e melhorou a resistência à corrosão após degradação simulada in vitro (28 dias) (p<0,05). O revestimento PEO-BG também foi capaz de modular a adesão microbiana (2 h) e a formação de biofilme oral (24 h) alterando o perfil bacteriano e reduzindo o potencial patogênico (p<0,05). Além disso, o novo revestimento pode ser considerado bioativo devido a capacidade de induzir a formação de hidroxiapatita partir da liberação progressiva de íons com consequente aumento do pH. Em adição, PEO-BG favoreceu a maior adsorção de proteínas plasmáticas do sangue humano sem apresentar toxicidade para fibroblastos, o que sugere efeitos biológicos promissores in vivo. Além das falhas da osseointegração, superfícies de implantes também são suceptíveis ao acúmulo crônico de biofilmes poli-microbianos que são imersos em uma matriz extracelular (ME). A ME atua como uma barreira protetora e torna dificil o controle do biofilme e tratamento das infecções peri-implantares. Desta forma, (2) o segundo estudo avaliou por um modelo in vitro que simula o processo de transição da peri-implantite (biofilme supragengival para subgengival) o papel da ME na patogenicidade do biofilme oral e na resistência contra antimicrobianos na superfície do Ti. Além disso, foi testada uma estratégia terapêutica combinada utilizando um emergente agente de desestruturação da matriz (iodo povidine) associado com antibióticos em biofilmes formados in situ na cavidade oral. Identificou-se que ME leva a disbiose do biofilme oral, aumentando a virulência bacteriana e o dano as células do hospedeiro (p<0,05). Adicionalmente, a ME também aumentou a resistência antimicrobiana de biofilmes na superfície do Ti (p<0,05). Assim, a abordagem de duplo direcionamento reduziu a formação de biofilme oral aumentando a eficácia de antimicrobianos direcionados para peri-implantite (p<0,05). Conclui-se que, tratamentos de superfícies bioativos, como o recém desenvolvido PEO-BG que melhora as propriedades de superfície do Ti, buscando aprimorar a osseointegração e aumentar a longevidade dos tratamentos com implantes dentários, assim como, a recente estratégia combinada visando a degradação da ME é uma estratégia eficaz e promissora para controle do biofilme e tratamento não-cirúrgico da peri-implantite (AU)

• Processo FAPESP: 18/04630-2 - Síntese de filme de vidro bioativo para superfície de titânio por meio de plasma eletrolítico de oxidação: análise eletroquímica e antimicrobiana em modelo de microcosmos
• Beneficiário: Raphael Cavalcante Costa
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado