Avaliação do processo de reparo peri implantar do PEEK com potencial de substituição do titânio para implantes dentários

Abstract

O poli-éter-éter-cetona (PEEK) é um polímero sintético orgânico, termoplástico semi cristalino poli acromático, biocompatível, radiolúcido e com boas propriedades mecânicas que vem sendo testado para que possa ter sua aplicação clínica, haja que o PEEK é o material usado em impressoras 3D. O objetivo deste trabalho foi avaliar in vivo a resposta do reparo ósseo na interface da superfície de implantes PEEK em comparação aos implantes dentários à base de titânio. Utilizou-se 32 ratos (Rattus albinus, Wistar), com 20 semanas de vida, divididos aleatoriamente em dois grupos com dois períodos por grupo, a saber: Ti-6Al-4V-28D; Ti-6Al-4V-42D; PEEK-28D; PEEK-42D. Os animais passaram pelo procedimento de instalação de implante em tíbia direita e ao término de cada período experimental, foram eutanasiados. Na sequência, as amostras foram escaneadas em microtomografia computadorizada (Micro-CT). Após, foram descalcificadas em EDTA e processadas para análises histológicas (Hematoxilina e Eosina) e Imunoistoquímica (BMP2 e BMP7, OCN e TRAP). Os dados obtidos na Micro-CT foram submetidos ao software SigmaPlot 12.0, com teste de normalidade Shapiro Wilk e analisados por t test, adotando nível de significância de 5% (p < 0,05). Para as análises imunoistoquímicas, adotou o teste de Kruskal-Wallis, seguido pelo teste post hoc de Dunn (p <0,05). O grupo Ti-6Al-4V-28D apresentou maior volume ósseo em comparação ao PEEK-28D (p = 0.023), assim como na análise de espessura de trabéculas (Tb.Th) (p=0.041). Em contrapartida, o grupo PEEK-42D apresentou maior separação de trabéculas (Tb.Sp) comparado ao Ti-6Al-4V-42D (p = 0.016). Na análise histopatológica o grupo PEEK apresentou-se irregular, sem a preservação da anatomia da superfície do corpo dos implantes e com tecido ósseo descontínuo, enquanto o Ti-6Al-4V apresentou tecido ósseo com aspectos de normalidade. Na análise imunoistoquímica o grupo Ti-6Al-4V-28D apresentou maior imunomarcação de proteínas osteoindutoras (BMP2 e BMP7) e OCN (p <0,05). Concluiu-se que o implante Ti-6Al-4V apresentou melhor desempenho no processor de reparo comparado ao PEEK.

Poly-ether-ether-ketone (PEEK) is an organic synthetic polymer, semi-crystalline thermoplastic poly achromatic, biocompatible, radiolucent and with good mechanical properties that has been tested so that it can have its clinical application, given that PEEK is the material used in 3D printers. The objective of work was to evaluate in vivo the bone repair response at the surface interface of PEEK implants in comparison to titanium-based dental implants. We used 32 rats (Rattus albinus, Wistar), aged 20 weeks, randomly divided into two groups with periods per groups, namely: Ti-6Al-4V28D; Ti-6Al-4V-42D; PEEK-28D; PEEK-42D. The animals underwent the implant installation procedure in the right tibia and at the end of each experimental period, they were euthanized. Next, the samples were scanned using microcomputed tomography (Micro-CT). Afterwards, they were decalcified in EDTA and processed for histological analysis (Hematoxylin and Eosin) and immunohistochemistry (BMP2 and BMP7, OCN and TRAP). The data obtained from Micro-CT were submitted to SigmaPlot 12.0 software, with Shapiro Wilk normality test and analyzed by test, adopting a significance level of 5% (p < 0.05). For immunohistochemical analyses, the Kruskal-Wallis test was adopted, followed by Dunn´s post hoc test (p < 0.05). The Ti-6Al-4V-28D group showed greater bone volume compared to PEEK-28D (p = 0.023), as well as in the analysis of trabecular thickness (Tb.Th) (p = 0.041). In contrast, the PEEK-42D group showed greater trabecular separation (Tb.Sp) compared to Ti-6Al-4V-42D (p = 0.016). In histopathological analysis, the PEEK group appeared irregular, without preserving the anatomy of the surface of the implant body and with discontinuous bone tissue, while the Ti-6Al-4V group presented bone tissue with normal aspects. In the immunohistochemical analysis, the Ti-6Al-4V-28D group showed greater immunostaining of osteoinductive proteins (BMP2 and BMP7) and OCN (p < 0.05). It was concluded that the Ti-6Al-4V implant presented better performance in the repair processor compared to PEEK.