Influência de uma superfície modificada por fluoretos na osseointegração de implantes dentais em ratos diabéticos / Influence of a surface modified by fluoride in the osseointegration of dental implants in diabetic rats

RESUMO

Estudos pré-clínicos e clínicos têm demonstrado que algumas condições sistêmicas como o Diabetes mellitus podem alterar o processo de reparo ósseo. Na cavidade bucal, o diabetes pode estar associado à deficiência na osseointegração e pior prognóstico no tratamento com implantes dentais. Assim, modificações na superfície dos implantes que favoreçam a reparação do tecido ósseo poderiam ajudar a compensar as influências deletérias relacionadas ao diabetes. Este estudo tem por objetivo avaliar, em animais diabéticos, a influência de uma superfície modificada por fluoretos na osseointegração. A amostra consistiu de 180 ratos (90 para teste biomecânico e 90 para histometria) aleatoriamente divididos em três grupos de 60 animais grupo controle (Grupo C), composto por ratos saudáveis; grupo Diabetes descompensado, composto por animais em que foi realizada indução de Diabetes mellitus (Grupo D); e grupo Diabetes Controlado (Grupo DC) em que o diabetes induzido experimentalmente foi controlado com administração de insulina. O diabetes foi induzido em ratos por injeção de estreptozotocina. Após 4 semanas da indução, cada animal recebeu 2 implantes nas metáfises tibiais proximais, sendo 1 de superfície maquinada (M) e o outro de superfície tratada com fluoretos (F). Os animais foram sacrificados 2, 4 e 6 semanas após a instalação dos implantes. A resistência biomecânica foi avaliada ex-vivo por meio do torque de remoção, e a qualidade do tecido ósseo formado ao redor dos implantes por meio de cortes histológicos não descalcificados, aonde mediu-se a superfície de contato osso/implante (BIC) e a fração de área de tecido ósseo entre as roscas do implante (BAFO). Os dados numéricos (peso, glicemia, torque de remoção, BIC e BAFO) foram avaliados estatisticamente por meio do teste de normalidade de Shapiro-Wilk e pelos testes paramétricos ANOVA complementado pelo teste de Tukey aplicados com 5% (p<0.05) de nível de significância. Em relação à análise biomecânica, para os implantes maquinados o grupo D obteve menores valores de torque (p<0,05) que o grupo C, mas similares ao grupo DC em 4 e 6 semanas. Para os implantes F, o grupo D apresentou menores valores (p<0,05) quando comparado aos outros 2 grupos. Quando as superfícies F e M foram comparadas no mesmo período de avaliação, F sempre apresentou valores maiores que M (p<0.0001), para todos os grupos. Não houve diferença estatisticamente significante entre os grupos quando o BIC foi analisado, independente da superfície utilizada. Quando o BAFO foi analisado, observou-se diferença estatística (p<0.05) em 4 semanas para os grupos C e DC em comparação ao grupo D, apenas para superfície M. Na análise intra-grupos, a superfície F apresentou tendência a maiores valores de BAFO para os 3 períodos de avaliação no grupo D, em comparação a superfície M. Pode-se concluir que o DM afetou negativamente a osseointegração, porém a insulina foi capaz de reverter esse efeito. A superfície F favoreceu a retenção mecânica dos implantes e foi capaz de reverter levemente o efeito negativo do diabetes sobre o percentual de preenchimento ósseo entre as roscas

ABSTRACT

Pre-clinical and clinical studies have been showed that some systemic diseases like the diabetes mellitus may alter the bone repair process. At the oral cavity, the diabetes may be associated with poor osseointegration of dental implants and worsening of the prognosis of dental implants treatment. Thus, modifications on the dental implants surfaces that enhance the bone repair could help to offset the deleterious influences related to diabetes. The aim of this study was to evaluate, in diabetic rats, the influence of different implants surfaces on the osseointegration. A sample of 180 rats (90 for the biomechanical analysis and 90 for the histometric analysis) was randomly allocated in 3 groups of 60 rats each Control Group (C) Healthy animals; Non-controlled diabetes Group (D) Animals with uncontrolled diabetes; Controlled Diabetes Group (DC) Animals with controlled diabetes. The diabetes was induced by injection of streptozotocin and it was controlled by injectios of insulin. After 4 weeks of the diabetes induction, all the animals received 1 implant in each tibia, one with a machined surface (M) and the other one with a fluoride surface modification. The animals were euthanized 2, 4 and 6 weeks after the implants placement. The biomechanical analysis was performed ex vivo by means of removal torque resistance, and the quality of the bone tissue formed around the implants was assessed by histometric analysis of bone / implant contact (BIC) and bone area between the threads of the implant (BAFO). The numerical data (Weight, Glicemic index, removal torque, BIC, and BAFO) were evaluated by the normality test of Shaprio-Wilk and the one-way Anova complemented by the Tukey´s test. All the statistical test were applied with a significance level of 5%. Regarding the biomechanical analysis, for the machined surface implants, the group D showed lower removal torque values (p <0.05) than the group C, but similar to the group DC at 4 and 6 weeks. For fluoride modified implants, the group D had the lowest value of removal torque(p <0.05). The fluoride modified implants had the higher values than the machined implants in all the periods of evaluation (p <0.001). No differences in the BIC analysis were detected between the groups. The BAFO analysis showed that the groups C e DC presented a higher values than the group D (p<0.05), only when the machined implants were used. The fluoride modified surfaces showed a tendency of higher values of BAFO than machined implants in the group D. It can be concluded that the Diabetes Mellitus had an adversely effect on the osseointegration, but the insulin was able to partially counterattack it. The fluoride modified implants improves the mechanical retention of implants and it was able to slightly reverse the negative effect of diabetes mellitus on the percentage of bone fill between the threads