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INJERTOS ÓSEOS
Dr. René Alejandro Cruz JiménezR2 Traumatología y Ortopedia
INR-HRV
INJERTOS ÓSEOS
• Usados prácticamente en todos los aspectos de la
cirugía ortopédica reconstructiva y abarcan desde el
tratamiento de fracturas hasta complejas técnicas de
salvamento de extremidades en cirugía tumoral
• Doble función: mecánica y biológica
• Interfase injerto óseo-huésped: compleja relación
múltiples factores pueden intervenir en la correcta
incorporación del injerto
INJERTOS ÓSEOS
• Usados prácticamente en todos los aspectos de la
cirugía ortopédica reconstructiva y abarcan desde el
tratamiento de fracturas hasta complejas técnicas de
salvamento de extremidades en cirugía tumoral
• Doble función: mecánica y biológica
• Interfase injerto óseo-huésped: compleja relación
múltiples factores pueden intervenir en la correcta
incorporación del injerto
INJERTOS ÓSEOS
• Usados prácticamente en todos los aspectos de la
cirugía ortopédica reconstructiva y abarcan desde el
tratamiento de fracturas hasta complejas técnicas de
salvamento de extremidades en cirugía tumoral
• Doble función: mecánica y biológica
• Interfase injerto óseo-huésped: compleja relación
múltiples factores pueden intervenir en la correcta
incorporación del injerto
INJERTOS ÓSEOS
• Zona de implantación
• Vascularización del injerto
• Inmunogenética entre donante y huésped
• Técnicas de conservación
• Factores locales y sistémicos diversos (hormonales medicamentos, calidad ósea, enfermedades crónicodegenerativas)
• Propiedades mecánicas (tamaño, la forma y tipo de injerto
utilizado)
PROPIEDADES DE LOS INJERTOS ÓSEOS
• Osteogénesis: Síntesis de hueso nuevo a partir de células derivadas
del injerto o del huésped. Requiere células capaces de generar hueso
• Osteinducción: Proceso por el que las células madre mesenquimatosas
son reclutadas en las zona receptora y a su alrededor para diferenciarse en
condroblastos y osteoblastos.
PROPIEDADES DE LOS INJERTOS
• Factores de crecimiento:
• Proteínas morfogenéticas óseas 2, 4 y 7
• Factor de crecimiento derivado de las plaquetas
• Interleucinas
• Factor decrecimiento fibroblástico
• Factores de crecimiento pseudoinsulínico
• Factores estimuladores de las colonias de granulocitos
• Factores estimuladores de las colonias granulocitosmacrófagos
• Factores angiogénicos (factor de crecimiento vascular derivado del endotelio, angiogenina)
PROPIEDADES DE LOS INJERTOS
• Osteoconducción: Proceso en el que tiene lugar un
crecimiento tridimensional de capilares, tejido perivascular y
células madre mesenquimatosas, desde la zona receptora del
huésped hacia el injerto
PROPIEDADES DE LOS INJERTOS
Idealmente un injerto óseo debe tener estas tres
propiedades, además de ser biocompatible y proporcionar
estabilidad biomecánica
CLASIFICACION DE LOS INJERTOS ÓSEOS
• Autoinjerto óseo: trasplante de hueso llevado de una zona
anatómica a otra del mismo individuo
CLASIFICACION DE LOS INJERTOS ÓSEOS
• Aloinjerto óseo: hueso transferido entre dos individuos
genéticamente diferentes pero de la misma especie
CLASIFICACION DE LOS INJERTOS ÓSEOS
• Xenoinjerto óseo: tejido transferido entre dos individuos de
diferentes especies
PROCESO DE INCORPORACIÓN
• Incorporación exitosa de un injerto: normal desempeño de la función del tejido original al que sustituye, manteniendo su integridad mecánica y funcional durante y después del proceso de incorporación
• Función mecánica: depende no sólo de la actividad biológica del injerto sino también de la técnica quirúrgica empleada, la estabilidad de su fijación, la impactación o no del mismo, el estado del lecho donde se implanta, la rehabilitación postoperatoria, y el estado general de salud del paciente entre otros muchos factores
PROCESO DE INCORPORACIÓN
• Incorporación exitosa de un injerto: normal desempeño de la función del tejido original al que sustituye, manteniendo su integridad mecánica y funcional durante y después del proceso de incorporación
• Función mecánica: depende no sólo de la actividad biológica del injerto sino también de la técnica quirúrgica empleada, la estabilidad de su fijación, la impactación o no del mismo, el estado del lecho donde se implanta, la rehabilitación postoperatoria, y el estado general de salud del paciente entre otros muchos factores
PROCESO DE INCORPORACIÓN
Procesos biológicos que tiene lugar en el injerto y en el lecho de implantación durante el proceso de incorporación :
• Formación de un hematoma con liberación de factores de crecimiento y sus mediadores
• Inflamación con migración y proliferación de células mesenquimalesjunto con el desarrollo de un tejido fibrovascular (periferia del injerto)
• Invasión vascular del injerto
• Reabsorción osteoclástica de la superficie del injerto
• Formación ósea de tipo intramembranosa o endocondral
PROCESO DE INCORPORACIÓN
• La respuesta del receptor al injerto es diferente en
dependencia del tipo de injerto.
PROCESO DE INCORPORACIÓN
• Fase temprana (1-3 semanas) : osificación membranosa en la zona adyacente a la cortical ósea y la conversión del hematoma posoperatorio en estroma fibroblástico alrededor del injerto
• Fase intermedia (4-5 semanas) : incorporación y remodelación del injerto con una zona central cartilaginosa y osificación endocondral alrededor de la misma
• Fase tardía (6-10 semanas): mayor cantidad de médula ósea en formación de hueso cortical alrededor de la zona central y remodelación ósea
PROCESO DE INCORPORACIÓN
INJERTO ÓSEO AUTÓLOGO
• Estándar de oro
• Hueso esponjoso, corticales no vascularizados o
corticales vascularizados
• Propiedades osteogénicas, osteinductoras y
osteoconsuctivas
INJERTO ÓSEO AUTÓLOGO
• Soporte estructural
• Estructuras mecánicas capacidad de soportar cargas
• Sustitución progresiva por hueso
INJERTO ÓSEO AUTÓLOGO
Desventajas:
• Insuficiente cantidad
• Morbilidad posquirúrgica en la zona donadora (30%)(infección, dolor, hemorragia, debilidad muscular, lesión
neurológica)
INJERTO ÓSEO AUTÓLOGO
Autoinjerto óseo esponjoso
• De gran capacidad osteogénica,
• Se revasculariza rápidamente
• Presenta una pronta incorporación
• al lecho receptor.
• Capacidad de soporte estructural es escasa, pero la rapidez con la que estimula la formación ósea facilita la estabilidad progresiva del lecho donde se implanta.
• Se extrae generalmente de la cresta ilíaca
• Capacidad biológica depende de su histocompatibilidad, de su gran superficie recubierta de osteoblastos y de su arquitectura trabecular
INJERTO ÓSEO AUTÓLOGO
Autoinjerto cortical no vascularizado
• Aporta soporte estructural al lecho donde se implanta,
• Menor capacidad osteogénica y se revasculariza
lentamente su estructura cortical no permite la
penetración vascular hasta que la actividad osteoclástica
periférica de reabsorción la facilita
INJERTO ÓSEO AUTÓLOGO
Autoinjerto cortical vascularizado
• Permite una consolidación rápida
• Su función es relativamente independiente del lecho
receptor
• Durante el transplante el 90% de los osteocitos pueden
sobrevivir a la isquemia
INJERTO ÓSEO AUTÓLOGO
INJERTO ÓSEO AUTÓLOGO
ALOINJERTO ÓSEO
• Soportar cargas mecánicas
• Resistir fallos en las zonas donde hace falta soporte
estructural
• Propiedades: osteoconductivas
ALOINJERTO ÓSEO
• Ventajas:
• Disponibilidad
• No se sacrifican estructuras del huésped
• No hay morbilidad del sitio donador
ALOINJERTO ÓSEO
• Desventajas:
• Posibilidad de enfermedades por transmisión (VIH,
VHB, VHC)
• Procesos utilizados para eliminar componentes
antigénicos tienen efectos sobres las propiedades
biológicas y biomecánicas
ALOINJERTO ÓSEO
Aloinjerto triturado
• Limitado soporte mecánico
• Estructura porosa facilita el crecimiento de los vasos
desde el lecho receptor
• Puede derivar del hueso esponjoso o cortical
• conservación mediante liofilización
ALOINJERTO ÓSEO
Aloinjerto corticoesponjoso y cortical
• Ofrecen soporte estructural
• Limitada actividad osteoconductiva
• Extracción del ilíaco, el fémur distal o la tibia proximal
(morfología variada)
• Conservación congelación a -70°C o mediante
liofilización
• Materiales con potencial generador de hueso:
• Extensor óseo
• Potenciador óseo
• Sustituto óseo
• Extensor óseo: material que permite la utilización de
una menor cantidad de injerto óseo con el mismo
resultado final o de la misma cantidad de injerto pero
cubriendo una mayor área de superficie para obtener
la misma tasa de fusión
• Potenciador óseo: sistema que en conjunto con el
injerto óseo aumenta las tasas de fusión utilizando la
misma o una menor cantidad de injerto
• Sustituto óseo: material que se puede emplear en
lugar del injerto y que obtiene tasas de fusión iguales
o mejores que el injerto óseo autólogo
FUNCIONES QUE DESEMPEÑAN LAS DIFERENTES
ALTERNATIVAS PARA INJERTOS ÓSEOS
Gazdag AR, Lane JM, Glaser D, Forster RA. Alternatives to autogenousbone graft: efficacy and indications J Am
Acad OrthopedSurg1995;3:1-8.
CERÁMICAS
• Hidroxiapatita y compuestos de fosfato más utilizados como materiales osteoconductivos
• Propiedades biomecánicas pobres con baja capacidad para soportar las solicitaciones en flexión y compresión
• Producir con facilidad fracturas del material
• Imposibilidad para realizar reconstrucciones que requieran estas propiedades
• La tasa de biorreabsorción es prolongada y afecta la remodelación ósea en el sitio de colocación
CERÁMICAS
• Fosfato tricálcico cerámica porosa que se convierte
parcialmente en hidroxiapatita una vez implantada
• Es más poroso y se reabsorbe más rápido que la
hidroxiapatita (ventaja para favorecer la remodelación
ósea)
• Biomecánicamente débil a las fuerzas de compresión
CERÁMICAS
• Hidroxiapatita coralina procesada por conversión del
fosfato cálcico de coral a hidroxiapatita cristalina
• Estructura muy similar a la del hueso esponjoso.
MATRIZ ÓSEA DESMINERALIZADA (MOD)
• Uso como agente osteoinductivo
• Se remueve del hueso sus componentes minerales y se
obtiene una mezcla de colágena tipo I y proteínas no
colágenas que incluyen factores de crecimiento
(proteínas morfogenéticas del hueso)
• No proporciona ninguna integridad estructural
• Potenciador de la fusión cuando se acompaña del injerto
óseo autólogo
MÉDULA ÓSEA NO FRACCIONADA
• Fuente de células madre osteoprogenitoras y factores de crecimiento que funcionan como reforzadores de la formación ósea
• Toma de la misma comparada con la de injerto autólogo es mucho menos agresiva por lo que la morbilidad de la toma del injerto es menor
• Puede ser aspirada de la cresta iliaca posterosuperior
• Se puede inyectar a nivel de una fractura o sitio de no unión estimulando la curación ya que contiene células madre mesenquimatosas
MÉDULA ÓSEA NO FRACCIONADA
• Capaces de diferenciarse en diferentes tipos de tejido mesodérmico además de hueso, incluyendo el cartílago, músculo y tejido conectivo
• Su diferenciación hacia una línea tisular en particular depende de señales inductivas específicas
• No ofrece ningún soporte estructural si se colocan solas los elementos osteogénicos tienden a esparcirse lejos del área donde son necesarias.
• Necesario combinarlas con materiales de potencial mayor para promover la formación ósea
PLASMA RICO EN PLAQUETAS
• Factor ß de crecimiento plaquetario y factor de crecimiento
derivado de las plaquetas
• Se obtiene una muestra de sangre del paciente y se concentra
en una matriz de fibrinógeno, se combina con trombina
formando un coágulo de fibrina
• Administra junto con un transportador osteoconductivo
formando un injerto óseo combinado
• Provoca migración de células madre mesenquimatosas al
sitiode la lesión
PROPIEDADES DE LOS INJERTOS ÓSEOS
Greenwald S, Boden S, Goldberg V, Khan Y, Laurencin C. Bone graft substitutes: facts, fictions and applications. J Bone
Joint Surg 2001; 83:S98-103.
INGENIERÍA DE TEJIDOS ÓSEOS
- Dada la demanda cada vez mayor de injertos óseos, han
surgidoalternativas al injerto óseo autólogo
- Los más utilizados son los aloinjertos y xenoinjertos
- Alternativas sintéticas conocidas como sustitutos óseos,
idealmente deben ser biocompatibles, biodegradables,
osteoconductivos, osteoinductivos, con una estructura similar al
hueso, de fácil uso y bajo costo
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