Membrana GTR e rigenerazione tissutale guidata in parodontologia: principi, materiali e protocolli clinici

La rigenerazione tissutale guidata (GTR) è la tecnica chirurgica che permette di recuperare osso e attacco parodontale distrutti dalla parodontite. Usa membrane barriera e biomateriali per ricreare le condizioni in cui il corpo rigenera da solo. È elegante nella sua semplicità.

Concetto biologico e razionale della GTR

Dopo la parodontite, il difetto osseo viene invaso dalle cellule sbagliate - quelle epiteliali, veloci e aggressive, che chiudono la ferita ma non rigenerano nulla. La GTR mette una barriera tra le due. Una membrana, riassorbibile o meno, che dice all’epitelio: fin qui e non oltre. Nyland e Karring lo dimostrarono negli anni Ottanta. Da allora, migliaia di studi hanno confermato il principio. Non è teoria.

La GTR include procedure volte a rigenerare, mediante una membrana barriera che tenesse le cellule epiteliali lontane da superficie radicolare, tessuti parodontali e osso perduti. GBR e GTR sono solitamente considerati sinonimi, ma in realtà non sono la stessa cosa. Nello stesso periodo si sviluppa, a partire dalla GTR, la GBR, tecnica che prevede la rigenerazione del solo tessuto osseo sempre mediante l’utilizzo di una membrana barriera, utilizzata per trattare le atrofie ossee prima o contestualmente al posizionamento di impianti.

Indicazioni cliniche e selezione del paziente

Non ogni difetto parodontale richiede la rigenerazione. La terapia non chirurgica - igiene professionale, scaling e root planing - risolve la maggior parte dei casi. I candidati ideali: difetti a 2-3 pareti residue, profondi almeno 3 mm, in pazienti con buon controllo di placca e non fumatori. La morfologia del difetto è tutto.

Questi risultati si ottengono in pazienti che seguono il protocollo di mantenimento - richiami ogni 3-4 mesi, igiene domiciliare impeccabile. La rigenerazione parodontale non è una procedura di routine. Le pubblicazioni peer-reviewed non sono un accessorio.

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Obiettivi della membrana barriera

  • Consentire chiusura primaria della ferita.
  • Promuovere angiogenesi.
  • Creazione e mantenimento dello spazio per la neoformazione tissutale.
  • Stabilità del coagulo iniziale.

Stabilità e capacità occlusive della barriera, dimensione dei pori della barriera, sigillo periferico tra barriera e osso ospite, adeguato flusso sanguigno e accesso alle cellule osteogenetiche sono tra i fattori che, oltre alla tecnica chirurgica utilizzata, contribuiscono al successo della GBR.

Proprietà richieste per una membrana ideale

Per essere utilizzata come dispositivo medico, una membrana deve soddisfare requisiti fondamentali: essere biocompatibile, avere proprietà cellulo-occlusive, essere integrata dal tessuto ospite, essere clinicamente maneggevole, essere in grado di delimitare uno spazio e possedere proprietà meccaniche e fisiche appropriate.

Biocompatibilità

La membrana deve garantire un accettabile livello di biocompatibilità. Non dovrebbe generare reazioni avverse nei tessuti circostanti, né contrastare l’obiettivo che con la guarigione si vorrebbe raggiungere, né essere nociva per il paziente.

Proprietà cellulo-occlusive

La membrana, per essere considerata ottimale, dovrebbe avere un’occlusività tale da impedire la formazione di tessuto fibroso, fattore che potrebbe prevenire o ritardare la formazione di osso. La occlusività è strettamente correlata alla porosità della membrana, elemento che influenza grandemente la potenzialità di una cellula a invadere lo spazio delimitato dalla membrana stessa.

Integrazione tissutale

L’integrazione nella membrana con il tessuto ospite è un requisito fondamentale. È ormai ampiamente dimostrato che l’integrità strutturale della membrana e una sufficiente adattabilità dei suoi margini al tessuto osseo circostante costituiscono prerequisiti fondamentali per ottenere una predicibile neoformazione di osso. L’integrazione tissutale stabilizza i processi di guarigione delle ferite e fa sì che si crei quel sigillo tra osso e materiale capace di evitare l’integrazione di tessuto connettivo fibroso nel sito del difetto.

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Maneggevolezza clinica

Una membrana dovrebbe essere pratica nell'uso clinico, particolarmente in odontoiatria. Una membrana troppo morbida impossibile da utilizzare o troppo rigida difficile da modellare e i cui bordi taglienti possano perforare i tessuti gengivali possono essere causa di complicazioni postoperatorie tali da condurre al fallimento della procedura.

Capacità di delimitare lo spazio

La membrana dovrebbe avere una rigidità tale da creare uno spazio coerente con l’entità di rigenerazione che si vuole ottenere e dovrebbe assicurare che questo spazio sia mantenuto tutto il tempo necessario alla formazione al suo interno del tessuto desiderato. La membrana ideale possiede una giusta combinazione di rigidità e plasticità.

Schema: caratteristiche ideali di una membrana GTR

Classificazione delle membrane: non riassorbibili e riassorbibili

Le membrane utilizzate in parodontologia possono essere distinte in non riassorbibili e riassorbibili, dove il termine “riassorbibile” identifica la membrana che si degrada in un ambiente biologico.

Membrane non riassorbibili

Esistono quattro tipi principali di membrane non riassorbibili utilizzate per le procedure rigenerative parodontali: griglie in titanio; membrane in PTFE rinforzate in titanio; membrane in e-PTFE (forma espansa di PoliTetraFluoroEtilene); membrane in d-PTFE (PoliTetraFluoroEtilene ad alta densità). Le principali caratteristiche che le accomunano sono la biocompatibilità e l’inerzia.

Le griglie in titanio, così come le membrane in PTFE rinforzate in titanio, sono rigide e caratterizzate da una grande stabilità biomeccanica e dalla capacità di mantenere la loro forma. La grande rigidità delle griglie in titanio garantisce un effetto barriera che dura fino alla loro rimozione; perciò, sono preferite nella correzione di molti gravi difetti dell’osso alveolare: solo se capaci di mantenere lo spazio, infatti, saranno in grado di permettere la proliferazione cellulare e la conseguente rigenerazione.

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Poiché è stato dimostrato che la griglia in titanio determinava un grado di rigenerazione molto superiore alla membrana in PTFE, si è pensato di aumentare la rigidità della membrana in PTFE inserendo al suo interno un’armatura in titanio. Questa modifica ha apportato due vantaggi: migliorare la capacità della membrana di conservare lo spazio durante il periodo di guarigione e consentire una modellabilità che la rendeva adattabile a una grande varietà di difetti.

La rigidità delle membrane non riassorbibili è però anche fonte di complicanze postoperatorie. Tra queste, la più frequente è l’esposizione della membrana, che può avvenire precocemente o in momenti diversi della guarigione. Una spiegazione plausibile di tale evento è l’alta tensione esercitata dalla membrana sui tessuti molli: unita alla scarsa perfusione, essa genera deiscenze dei tessuti molli e necrosi del tessuto gengivale a contatto con la membrana barriera. Una volta esposta nel cavo orale, c’è un altissimo rischio di infiltrazione batterica con conseguente infezione dei tessuti circostanti.

Quando ciò avviene, nella maggior parte dei casi è meglio procedere alla rimozione della membrana prima della guarigione completa, per non pregiudicare il risultato auspicato. Per limitare il rischio che si verifichi questa complicanza, il clinico dovrebbe verificare la quantità di mucosa cheratinizzata presente, la profondità del fornice vestibolare, il grado di mobilizzazione del lembo, le caratteristiche del sito dove è collocata la ferita, dimensione e tipo della membrana utilizzata, cioè tutti i fattori identificati come predisponenti l’esposizione della membrana.

Altra caratteristica importante delle membrane non riassorbibili è la porosità. La dimensione dei pori influenza moltissimo il grado di rigenerazione ossea nello spazio sottostante: più una membrana è occlusiva, tanto più condiziona l’invasione delle cellule dei tessuti molli nel difetto. La presenza di pori facilita la diffusione di fluidi interstiziali, ossigeno, nutrienti e sostanze bioattive sulla crescita cellulare, fondamentali per la rigenerazione ossea e dei tessuti molli.

È stato però dimostrato che pori di grandi dimensioni inficiano la capacità occlusiva della membrana poiché consentono alle cellule dei tessuti molli di attraversare la membrana e riempire il difetto, impedendo l’ingresso e l’attività delle cellule osteogenetiche. Inoltre, pori di grandi dimensioni (5-30 μm) nelle membrane in e-PTFE facilitano la contaminazione batterica e l’aderenza dei tessuti molli. Le membrane in e-PTFE, storicamente considerate il gold standard per la GBR, sono state progressivamente sostituite dalle membrane in d-PTFE. La loro porosità di calibro più piccolo riduce il rischio di contaminazione batterica tanto che possono essere lasciate esposte nella cavità orale e proteggono le ferite chirurgiche dal rischio potenziale di contaminazione batterica.

La bassa porosità conferisce alle membrane in PTFE una bassa adesione ai tessuti molli, cosa che rende molto facile la loro rimozione senza la necessità di intervenire nuovamente. Di contro, questa minima integrazione dei tessuti con la membrana in d-PTFE potenzialmente può creare problemi alla formazione del coagulo iniziale, alla stabilizzazione della ferita e alla stabilità della membrana stessa.

Comportamento diverso hanno le griglie in titanio che, nonostante abbiano una struttura macroporosa in teoria favorente la migrazione di cellule non osteogenetiche dei tessuti molli all’interno del difetto, risultano essere le membrane dal risultato più predicibile nella rigenerazione ossea di difetti orizzontali e verticali. L’uso di membrane non riassorbibili è stato criticato perché costringe il paziente a subire un secondo intervento per la rimozione da 16 a 24 settimane dopo il primo intervento, necessità che, oltre a creare disagio aggiuntivo, può interferire con il processo di guarigione e incide su tempi e costi della terapia.

Membrane riassorbibili

Possono essere di origine naturale (animale o umana) o sintetiche. La loro caratteristica è rimanere intatte, creando una barriera fisica per il tempo durante il quale la rigenerazione è completata, per poi venire gradualmente idrolizzate e metabolizzate fino a completa decomposizione. Il riassorbimento elimina il rischio potenziale di complicazioni legate alla presenza a lungo termine di materiali estranei e la necessità di reintervento finalizzato alla rimozione della membrana, con riduzione del dolore e risparmio economico per il paziente.

Un elemento da considerare nella scelta di una membrana riassorbibile è la sua velocità di riassorbimento, che dovrà essere pari alla velocità con cui tessuti molli e/o l’osso si rigenerano onde evitare il collasso della membrana stessa.

Membrane in collagene

Sono le membrane riassorbibili più utilizzate: il collagene, componente del tessuto connettivo, ha un ruolo fondamentale nel supporto strutturale e nella comunicazione cellula-matrice. Il collagene risulta interessante per la GBR per le sue molte qualità: bassa antigenicità, alta biocompatibilità, eccellente affinità cellulare e capacità di promuovere l’emostasi e la chemiotassi del legamento parodontale e dei fibroblasti gengivali. Molti studi hanno dimostrato come le membrane in collagene favoriscono la guarigione delle ferite e la rigenerazione ossea.

Il principale svantaggio è la scarsa rigidità, per cui il loro uso trova applicazione in quei difetti ossei, come deiscenze ossee o fenestrazioni, dove non sono richieste stabilità e fissaggio. Le membrane in collagene di derivazione animale, composte principalmente da collagene di tipo I e/o di tipo III, originano da tessuti bovini o suini (tendini, derma e intestino tenue) e hanno una degradazione diversa in relazione alla diversa fonte animale.

Il tempo della degradazione del collagene che compone una membrana può non essere compatibile con il tempo che la rigenerazione tissutale necessita, ovvero la membrana potrebbe essere riassorbita troppo velocemente. Per ovviare al problema e potenziare le proprietà meccaniche di tali membrane sono stati sviluppate varie tecniche di cross-linking fisico/chimico. Tali tecniche prevedono l’uso di raggi ultravioletti, trattamento con sostanze chimiche quali glutaraldeide, 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil)carbodimmide cloridrato (EDC).

Sebbene il cross-linking chimico abbia determinato un incremento di stabilità del collagene, i residui delle sostanze chimiche usate (ammidi o aldeidi) sono stati causa di importante risposta infiammatoria nel sito di posizionamento della membrana. La prevedibilità della membrana in collagene, dunque, non dipende solo dall’origine del collagene, ma anche dal tipo di trattamenti ai quali è stata sottoposta (decellularizzazione, sterilizzazione e metodica di cross-linking). Sostanze naturali come genipina o D-ribosio sembrano essere agenti di cross-linking sicuri, atossici, non immunogenici in grado di generare membrane in collagene con grande resistenza meccanica e ...

Micrografia: fibra di collagene e struttura della membrana

Materiali ausiliari: biomateriali e innesti

Si solleva un lembo, si debride il difetto fino all’osso sano, si decontamina la superficie radicolare. Poi si posiziona il biomateriale - spesso uno xenoinnesto o un derivato della matrice dello smalto (Emdogain) - e si copre con una membrana. Niente di eroico. Tutto misurato.

Sono strumenti essenziali per la rigenerazione tissutale guidata, utilizzate per promuovere la guarigione dell’osso e del legamento parodontale. Questo articolo esplora le diverse tipologie di membrane, i loro vantaggi e svantaggi e le applicazioni cliniche più comuni.

Protocolli chirurgici: esempio clinico di applicazione della GTR

Viene presentato il caso di un difetto intraosseo profondo a carico dell’elemento dentario 1.3 risolto mediante procedura di rigenerazione tissutale guidata (GTR). Dopo aver effettuato l’incisione dei tessuti molli, così come descritto dal protocollo chirurgico, la papilla interdentale viene sollevata e ribaltata sul versante palatale; si procede quindi con l’elevazione di un lembo a spessore totale che espone l’area interprossimale.

Poiché il difetto intraosseo presenta una morfologia complicata, allo scopo di accedere anche alle zone più profonde, il debridement e il trattamento della superficie radicolare vengono effettuati per mezzo di inserti ultrasonici dedicati; gli stessi inserti vengono utilizzati anche per rimuovere il tessuto di granulazione. Al completamento di questo tempo chirurgico, una membrana di tipo riassorbibile viene posizionata a copertura dell’innesto di biomateriale di origine eterologa e fissata con due pins in titanio allo scopo di stabilizzare il coagulo e condurre la neoformazione tissutale all’interno del difetto.

Per consentire una chiusura per prima intenzione che sia completamente priva di tensione, il lembo buccale viene adeguatamente deteso e posizionato coronalmente; la ferita chirurgica è infine suturata con un filo 4/0 in PTFE. Le pins in titanio stabilizzano il coagulo e aiutano la neoformazione tissutale all’interno del difetto.

Fotografia clinica: posizionamento della membrana riassorbibile e fissazione con pins in titanio

Evidenze cliniche e risultati a lungo termine

I risultati primari valutati sono stati perdita del dente e guadagno di livello di attacco clinico (CAL). Le differenze medie pesate sono state stimate con una meta-analisi ad effetti casuali. Sono stati inclusi 21 reports su 17 studi clinici. Il rischio di distorsione era generalmente alto. Nonostante la grande eterogeneità tra gli studi clinici (I2 = 75%, p < 0.001), tutti erano in favore della GTR rispetto alla procedura OFD.

La GTR con membrana in collagene riassorbibile, indipendentemente dall’uso di sostituti ossei, può determinare un miglioramento dei risultati clinici rispetto a quelli raggiunti con la sola pulizia a lembo aperto. Le evidenze sono solide. Cortellini e Tonetti hanno documentato risultati stabili a 20 anni nel trattamento di difetti infraossei con GTR e derivati della matrice dello smalto.

La revisione sistematica di Sculean et al. analizza i biomateriali per promuovere la rigenerazione parodontale in difetti intraossei e conferma l’efficacia delle tecniche rigenerative in condizioni adeguate. Però c’è un asterisco: questi risultati si ottengono in pazienti che seguono il protocollo di mantenimento.

Complicanze e prevenzione

La complicanza più frequente legata all'uso di membrane non riassorbibili è l’esposizione della membrana, che può portare a contaminazione batterica e infezione dei tessuti circostanti. Per limitare il rischio che si verifichi questa complicanza, il clinico dovrebbe valutare la quantità di mucosa cheratinizzata presente, la profondità del fornice vestibolare, il grado di mobilizzazione del lembo e le caratteristiche del sito dove è collocata la ferita.

La scelta del tipo di membrana, la tecnica chirurgica e l’attenzione alla stabilizzazione del coagulo e della membrana sono elementi chiave per minimizzare le complicanze e massimizzare il successo rigenerativo.

Video: procedura GTR con membrana in collagene e fissazione con pins

Linee guida pratiche per il clinico

  1. Selezionare il paziente ideale: buon controllo di placca, non fumatore, impegno al mantenimento.
  2. Valutare la morfologia del difetto: 2-3 pareti residue e profondità adeguata favoriscono il successo.
  3. Preparare correttamente il sito: debridement fino all’osso sano e decontaminazione della superficie radicolare.
  4. Scelta della membrana in base al difetto: membrane rigide o griglie in titanio per difetti ampi/verticali; membrane in collagene per difetti dove non è richiesta grande rigidità.
  5. Stabilizzare il biomateriale e la membrana: uso di pins o fissatori quando necessario per mantenere lo spazio rigenerativo.
  6. Assicurare chiusura per prima intenzione senza tensione: rilascio lembo e sutura adeguata con materiali come PTFE.
  7. Pianificare follow-up e protocolli di mantenimento: richiami regolari e igiene domiciliare rigorosa.

Riferimenti chiave

Cortellini P, Tonetti MS. Clinical and radiographic outcomes of the modified minimally invasive surgical technique with and without regenerative materials: a randomized-controlled trial in intra-bony defects. J Clin Periodontol. 2011;38(4):365-373.

Cortellini P, Tonetti MS. Long-term tooth survival following regenerative treatment of intrabony defects. J Periodontol. 2004;75(5):672-678.

Sculean A, et al. Biomaterials for promoting periodontal regeneration in human intrabony defects: a systematic review. Periodontol 2000. 2015;68(1):182-216.

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