Osteointegración de implantes de titanio con superficies activas. Un estudio proteómico

Abstract

Titanium is a biomaterial largely used on dental implant manufacturing. However, as a consequence of its intrinsically low bioactivity, the development of distinct superficial treatments in order to enhance its osseointegration properties is being studied. In this sense, the use of titanium implants with a higher level of roughness has been broadened, recurring to the application of sand-blasted acid-etched surface treatments. In this article, a study of two distinct titanium surface treatments has been carried out, regarding the physico-chemical properties (roughness, hydrophilicity and chemical composition) of each, as well as the pattern of adhered proteins onto each surface (proteomic study). Hence, mass spectrometry analysis allowed the detection of 2 18 d istinct a dsorbed p roteins, being 37 of those related to bone regenerative processes and dental implant integration. Moreover, using differential quantification between associated proteins, comparing surfaces, it was observable a greater affinity of APOE, ANT3 and PROC proteins to the treated surface, directly linked to the bone regenerative process. On the other hand, the treated surface displays lower affinity of CO3 protein. The variations between the adsorbed protein profiles could be an explanation for distinct in vivo outcomes.

El titanio es un biomaterial ampliamente empleado en la fabricación de implantes dentales, sin embargo, como consecuencia de su baja bioactividad se han desarrollado distintos tratamientos superficiales buscando una mejora en su capacidad de osteintegración. De esta forma, se ha extendido el uso de implantes de titanio con un mayor grado de rugosidad gracias a la aplicación de un tratamiento de granallado, al que le sigue un tratamiento de ataque ácido. En este artículo se ha llevado a cabo un estudio de discos de titanio con dos tipos de superficie: sin tratamiento alguno y con tratamiento de granallado más ataque ácido. El estudio reveló diferencias físico-químicas (rugosidad, hidrofilia y composición química) tras la aplicación del tratamiento superficial, pero también en cuanto al perfil de proteínas adheridas a cada superficie (estudio proteómico). Así, la espectrometría de masas permitió la caracterización de las proteínas adsorbidas en ambos tipos de superficies. El análisis permitió la identificación de 218 proteínas distintas, pudiendo relacionar 37 de ellas con el proceso de regeneración ósea y en consecuencia con la osteointegración de un implante dental. Además, tras la cuantificación diferencial entre proteínas asociadas, antes y después de aplicar el tratamiento superficial mencionado, se observó que tras su aplicación se producía un aumento en la afinidad de las proteínas APOE, ANT3 y PROC, directamente relacionadas con el proceso de regeneración ósea. Por el contrario, la proteína CO3 se adhería a esta superficie en menor proporción. Estas variaciones de los perfiles de proteínas podrían explicar la diferencia encontrada en la respuesta de las distintas superficies al ser caracterizadas en cuanto a su comportamiento in vivo.