Efeitos do tratamento da superfície do titânio com ozônio sobre as propriedades osteocondutoras : uma revisão sistemática

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Departamento de Odontologia, Programa de Pós-Graduação em em Odontologia, 2020.Biomateriais metálicos têm sido utilizados na prática clínica médica e odontológica há muitos anos. De todos esses compostos metálicos o titânio e suas ligas estão entre aqueles com melhores resultados, principalmente por apresentarem biocompatibilidade e um eficiente mecanismo de união com o osso do paciente chamado de osseointegração. A partir do sucesso do titânio, muitos estudos foram realizados com o objetivo de se identificar quais características físicas e químicas e em quais condições a osseintegração poderia ser favorecida. Atualmente, sabe-se que rugosidade, composição química e molhabilidade (hidrofilia) são características da superfície do titânio com papel determinante na osseointegração. Assim, tornou-se objeto de muitas pesquisas qual seria o melhor método para o tratamento do titânio com o propósito de melhorar essas propriedades. A partir dessa premissa, inúmeros métodos de tratamento da superfície do titânio foram descritos na literatura, inclusive o ozônio, conhecido como potente oxidante que reage com substâncias orgânicas e inorgânicas. No entanto, existe uma certa inconsistência na literatura acerca dos resultados, concentração ideal, tempo de exposição, veículos de aplicação tópica do ozônio e da sua real efetividade. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do tratamento da superfície do titânio com ozônio sobre suas propriedades osteocondutoras. Método: Busca nas bases de dados Pubmed, Cochrane, LILACS, Web of Science, Scopus e complementação pela busca em literatura cinzenta por meio Google Scholar, OpenGrey, Proquest e pesquisa manual. Foram incluídos apenas estudos laboratoriais in vitro e in vivo (em animais) em que a superfície de corpos de prova de titânio comercialmente puro ou suas ligas tenham sido tratada com gás ozônio, água ou óleo ozonizados, comparados com corpos de prova não tratados ou tratados com ar, água ou óleo não ozonizados, ou ainda outro tratamento ativo de superfície, e em que as propriedades osteocondutoras foram testadas (topografia da superfície, composição química e/ou hidrofilia/molhabilidade, além de crescimento celular, morfologia e atividade de fosfatase alcalina). A qualidade metodológica foi avaliada por meio de instrumento para estudos in vitro adaptado de Sarkis-Onofre et al. (2014) e por meio de instrumento para análise do risco de viés dos estudos in vivo SYRCLE RoB tool (Hooijmans et al., 2014). Resultados: Após o processo de seleção de artigos, nove estudos laboratoriais in vitro preenchiam os critérios de elegibilidade. Oito deles avaliaram o efeito do tratamento da superfície do titânio com ozônio na forma de gás e um trabalho avaliou o tratamento com água ozonizada. Todos relataram as alterações provocadas nas superfícies tratadas em relação à molhabilidade, rugosidade e composição da superfície. Seis deles também relataram resultados de análises celulares como morfologia, crescimento e atividade de fosfatase alcalina. Em oito estudos o tratamento com ozônio alterou a superfície do titânio de forma positiva em relação às propriedades osteocondutoras e em um estudo não houve alteração significativa em relação ao grupo controle, provavelmente pelo tempo de exposição das amostras ao gás ter sido consideravelmente menor que nos outros estudos, porém, por não ter alterado a superfície não prejudicou a osteocondução. Dentre os nove estudos incluídos, dois deles [1,9] apresentaram análises in vivo. Os implantes com as superfícies tratadas foram cirurgicamente instalados em tíbias de ratos. Em diferentes períodos pós-operatórios esses ratos foram sacrificados e vários testes realizados como Torque para remoção (RTQ), teste mecânico de osseointegração, análise histológica e histomorfométrica. Como resultados descreveram que o tratamento com ozônio promoveu diminuição da resposta inflamatóriado e do tempo para osseiontegração, além de melhorar a força mecânica e promover osteogênese. No geral, o risco de viés foi moderado para os estudos in vitro e alto para os estudos in vivo. Isso se deve ao fato dos artigos não definirem de forma clara os cálculos amostrais e padronização das amostras e grupos, além de não descreverem adequadamente os meios para cegamento dos pesquisadores e cuidadores. Conclusão: Existe evidência de que o tratamento da superfície do titânio e suas ligas com ozônio possa influenciar positivamente na melhora das características de superfície como rugosidade, molhabilidade e composição química favorecendo a osteocondução, porém deve-se ter cautela ao avaliar os dados pois diferentes meios de aplicação, concentração, tempo e frequência podem ter influenciado os resultados.Metallic biomaterials have been used in medical and dental practice for many years. Of all these metallic compounds titanium and its alloys are among those with the best results, mainly because they present biocompatibility and an efficient mechanism of union with the bone of the patient called osseointegration. Based on the success of titanium, many studies have been conducted in order to identify which physical and chemical characteristics and under which conditions osseointegration could be favored. Currently, it is known that roughness, chemical composition and wettability (hydrophilia) are characteristics of the surface of titanium with a determining role in osseointegration. Thus, it has become the object of much research what would be the best method for the treatment of titanium with the purpose of improving these properties. From this premise, several methods of titanium surface treatment have been described in literature, including ozone, known as a potent oxidizer that reacts with organic and inorganic substances. However, there is a certain inconsistency in the literature about the results, ideal concentration, exposure time, topical application vehicles of ozone and its real effectiveness. The objective of this work was to evaluate the effects of titanium surface treatment with ozone on its osteoconductive properties. Method: Search in Pubmed, Cochrane, LILACS, Web of Science, Scopus databases and complementation by gray literature search through Google Scholar, OpenGrey, Proquest and manual search. Only in vitro and in vivo laboratory studies (in animals) were included in which the surface of commercially pure titanium specimens or their alloys were treated with ozone gas, water or oil ozonized, compared with untreated specimens or treated with air, water or oil non-ozonized, or other active surface treatment, and in which osteoconductive properties were tested (surface topography, chemical composition and/or hydrophilia/waterability, as well as cell growth, morphology and alkaline phosphatase activity). The methodological quality was evaluated by means of an instrument for in vitro studies adapted from Sarkis-Onofre et al. (2014) and by means of an instrument for bias analysis of the SYRCLE RoB tool in vivo studies (Hooijmans et al., 2014). Results: After the article selection process, nine in vitro laboratory studies met the eligibility criteria. Eight of them evaluated the effect of titanium surface treatment with ozone in the form of gas and one study evaluated the treatment with ozonized water. All reported the changes caused on the treated surfaces in relation to wettability, roughness and surface composition. Six of them also reported results of cellular analysis such as morphology, growth and alkaline phosphatase activity. In eight studies the treatment with ozone altered the titanium surface in a positive way in relation to the osteoconducting properties and in one study there was no significant alteration in relation to the control group, probably because the time of exposure of the samples to gas was considerably less than in the other studies, however, because it did not alter the surface it did not harm the osteoconduction. Among the nine studies included, two of them [1,9] presented in vivo analyses. The implants with the treated surfaces were surgically installed in rat tibias. In different postoperative periods these rats were sacrificed and several tests were performed such as Torque for removal (RTQ), mechanical osseointegration test, histological analysis and histomorphometric. As results they described that the treatment with ozone promoted reduction of the inflammatory response and time for osseointegration, besides improving the mechanical force and promoting osteogenesis. In general, the risk of bias was moderate for in vitro studies and high for in vivo studies. This is due to the fact that the articles do not clearly define the sample calculations and standardization of samples and groups, and do not adequately describe the means for blinding researchers and caregivers. Conclusion: There is evidence that the treatment of titanium surface and its alloys with ozone can positively influence the improvement of surface characteristics such as roughness, wettability and chemical composition favoring osteoconduction, but one must be cautious when evaluating the data because different means of application, concentration, time and frequency may influence the results