| Tesis Doctorales de la Universidad de Alcalá |
| HARD TISSUE RESPONSE TO OSTEOPONTIN/FGF-2 AND CARBOXYETHYL PHOSPHONIC ACID-FUNCTIONALIZED, NON-LOADED TITANIUM DENTAL IMPLANTS IN VIVO: EXPERIMENTAL RESULTS IN A PIG MODEL. | | Autor/a | Aragoneses Sánchez, Javier | | Departamento | Medicina y Especialidades Médicas | | Director/a | García Honduvilla, Natalio Antonio | | Fecha de depósito | 29-09-2025 | | Periodo de exposición pública | 30 de septiembre a 14 de octubre de 2025 | | Fecha de defensa | Sin especificar | | Modalidad | Presencial | | Programa | Ciencias de la Salud (RD 99/2011) | | Mención internacional | No | | Resumen | Introducción
La osteointegración es un proceso multifásico fundamental en implantología oral, que requiere una adecuada interacción entre el implante y el hueso receptor. La estabilidad inicial del implante, seguida de una respuesta regenerativa eficiente, determina el éxito clínico. La modificación de la superficie del implante mediante biofuncionalización química ofrece nuevas oportunidades para optimizar este proceso. El ácido 2-carboxietilfosfónico (CEPA) permite la inmovilización covalente de proteínas osteotrópicas como la osteopontina (OPN) y el factor de crecimiento de fibroblastos-2 (FGF-2), que actúan sobre adhesión, migración y diferenciación celular.
Objetivos e Hipótesis de trabajo
Este estudio tuvo como objetivo evaluar si la funcionalización de tornillos de titanio con CEPA conjugado con OPN o FGF-2 mejora parámetros clave de osteointegración en un modelo porcino. La hipótesis principal postuló que estos tratamientos aumentarían el contacto hueso-implante (BIC y BICc), la densidad ósea interespiral (BAI/TA), la densidad periimplantaria (BAP/TA) y el volumen de hueso nuevo (BV/TV) frente a implantes no tratados. La hipótesis nula sostuvo que no habría diferencias significativas entre grupos.
Material y Métodos
Se llevó a cabo un estudio experimental in vitro e in vivo. En la fase in vitro, se analizó la eficacia de la funcionalización mediante mediciones de ángulo de contacto, microscopia electrónica de barrido (SEM) y fluorescencia con proteínas modelo. En la fase in vivo, se emplearon cerdos (Landrace) con implantes tratados con CEPA-OPN o CEPA-FGF-2 en una tibia y controles en la contralateral. Tras 30 días, se realizaron análisis histomorfométricos sobre cinco variables: BIC, BICc, BAI/TA, BAP/TA y BV/TV. Se aplicaron análisis estadísticos según la distribución de los datos (t-test, Mann-Whitney, α=0.05).
Resultados
La funcionalización con CEPA incrementó la hidrofilicidad (ángulo de contacto reducido a 18.8°) y generó una microtextura superficial favorable. Los implantes CEPA-OPN mostraron aumentos significativos en BAI/TA (p=0.012) y BV/TV (p=0.046), sin diferencias en BIC, BICc ni BAP/TA. Por otro lado, los implantes CEPA-FGF-2 mejoraron significativamente el BICc (p=0.035), sin cambios en el resto de variables. No se observaron reacciones adversas ni encapsulamiento fibroso.
Discusión
Los resultados indican que OPN favorece la osteogénesis trabecular temprana en espacios interespirales, mientras FGF-2 mejora la integración cortical. Estos efectos son proteína-específicos y dependen del tipo celular predominante en el entorno anatómico. Se discuten las limitaciones de modelos in vitro tradicionales, la relevancia de las células madre esqueléticas (SSCs) y la influencia del origen embrionario del hueso. Se plantea que FGF-2 podría inducir una transdiferenciación condrogénica temporal en ciertos nichos, interfiriendo con la osificación intramembranosa. Se identifican limitaciones clínicas de las biocapas (inestabilidad, inmunogenicidad), y se propone avanzar hacia el diseño de miméticos sintéticos más estables. También se destaca la necesidad de aplicar transcriptómica espacial y análisis multiómicos para comprender las redes regulatorias implicadas.
Conclusiones
La funcionalización de implantes con CEPA conjugado con OPN o FGF-2 mejora aspectos específicos de la osteointegración. OPN promueve la formación ósea trabecular temprana, mientras FGF-2 potencia el contacto cortical. Estas mejoras son localización-dependientes y reflejan la complejidad del entorno celular. El estudio respalda estrategias bioactivas dirigidas y destaca la importancia de caracterizaciones tisulares avanzadas mediante tecnologías emergentes. |
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