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© 2014 American Academy Of Orthopaedic Surgeons AAOS Comprehensive Orthopaedic Review 2 75 I. Curación del hueso A. Curación primaria: Tiene lugar mediante implantes que aportan estabilidad absoluta. Cuando se practi- can reducción abierta y fijación interna, el hematoma inicial de la fractura se fragmenta, quizá enlentecien- do la reparación al eliminar el armazón de fibrina y las células infiltrantes y las citocinas. 1. La fijación de las superficies óseas permite la cu- ración primaria al facilitar un entorno con bajas tensiones laterales. 2. Los huesos cicatrizan directamente por remodela- do cortical. 3. Las zonas que no se juntan directamente pueden llenarse con hueso trabecular que luego se remo- dela a hueso laminar. B. Curación secundaria: Incluye las respuestas del pe- riostio y los tejidos blandos circundantes. Hay dos tipos de curación secundaria: endocondral e intra- membranosa. Ambos tipos se dan simultáneamente en la zona de fractura. C. Fases de la curación de las fracturas 1. Inflamación (fase inicial): a. El hematoma y la inflamación aparecen rápi- damente en las fases iniciales de la reparación ósea. b. Los osteocitos superficiales pueden haberse mantenido vivos y son importantes para sinte- tizar hueso nuevo. c. Las células inflamatorias migran hacia la zona de fractura, seguidas por los fibroblastos y los condrocitos. d. La vasodilatación aumenta el flujo local y se estimula la angiogénesis, con crecimiento de capilares a partir sobre todo del periostio. e. Se cree que las proteínas morfogenéticas óseas (BMP) intervienen de forma importante en la inducción de la migración y la diferenciación de las células progenitoras mesenquimatosas en la zona de fractura. 2. Reparadora (fase intermedia) (Figura 1) a. La formación de hueso nuevo adopta la forma de hueso reticular inmaduro (callo blando). b. Se forman vetas de tejido osteoide que rodean el centro necrótico de hueso y forman nuevo hueso viable (callo duro). c. Durante la osificación endocondral, el cartí- lago hialino proporciona un entramado que enlaza los extremos del hueso fracturado. d. El cartílago luego se sustituye por osteoblastos calcificados. 3. Remodelado (fase tardía): a. Se dan a la vez reabsorción y formación de hueso. b. El remodelado se rige por la ley de Wolff y se completa al cabo de un año. Capítulo 6 Injertos óseos, proteínas morfogenéticas óseas y sustitutos de los huesos Hyun Bae, MD; Neil Bhamb, MD; Linda E.A. Kanim, MA; Justin S. Field, MD El Dr. Bae o alguno de sus familiares inmediatos han recibido regalías de Biomet, Stryker, Zimmer y Nuvasive; pertenecen al grupo de oradores o han hecho presentaciones científicas remuneradas para Medtronic y Synthes; han recibido rega- lías por consultoría o son empleados de Medtronic, Zimmer y Synthes; poseen acciones u opciones sobre acciones de Medtronic, Stryker, Orthovita, Spinal Restoration y Difusion; han recibido regalías o becas institucionales de Stryker, LDR, J&J, Orthovita y Medtronic; y han sido miembros del comité directivo, propietarios o asesores de KASS. La Sra. Kanim o alguno de sus familiares inmediatos poseen acciones u op- ciones sobre acciones de Medtronic. El Dr. Field o alguno de sus familiares inmediatos han recibido regalías de Globus Medical y Nuvasive; pertenecen al grupo de oradores o han hecho presentaciones científicas remuneradas para Biomet, Globus Medical y Precision Spine; han recibido regalías por consultoría o son empleados de Advanced Biologics, Alpha- tec Spine, Biomet, Globus Medical, Paradigm Spine y Pre- cision Spine; y han recibido regalías o becas institucionales de Globus Medical y Relievant. Ni el Dr. Bhamb ni ninguno de sus familiares inmediatos han recibido regalías ni tienen acciones u opciones sobre acciones de ninguna compañía ni institución relacionadas directa o indirectamente con el tema de este capítulo. 1: Aspectos básicos

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© 2014 American Academy Of Orthopaedic Surgeons AAOS Comprehensive Orthopaedic Review 2 75

I. Curación del hueso

A. Curación primaria: Tiene lugar mediante implantes que aportan estabilidad absoluta. Cuando se practi-can reducción abierta y fijación interna, el hematoma inicial de la fractura se fragmenta, quizá enlentecien-do la reparación al eliminar el armazón de fibrina y las células infiltrantes y las citocinas.

1. La fijación de las superficies óseas permite la cu-ración primaria al facilitar un entorno con bajas tensiones laterales.

2. Los huesos cicatrizan directamente por remodela-do cortical.

3. Las zonas que no se juntan directamente pueden llenarse con hueso trabecular que luego se remo-dela a hueso laminar.

B. Curación secundaria: Incluye las respuestas del pe-riostio y los tejidos blandos circundantes. Hay dos

tipos de curación secundaria: endocondral e intra-membranosa. Ambos tipos se dan simultáneamente en la zona de fractura.

C. Fases de la curación de las fracturas

1. Inflamación (fase inicial):

a. El hematoma y la inflamación aparecen rápi-damente en las fases iniciales de la reparación ósea.

b. Los osteocitos superficiales pueden haberse mantenido vivos y son importantes para sinte-tizar hueso nuevo.

c. Las células inflamatorias migran hacia la zona de fractura, seguidas por los fibroblastos y los condrocitos.

d. La vasodilatación aumenta el flujo local y se estimula la angiogénesis, con crecimiento de capilares a partir sobre todo del periostio.

e. Se cree que las proteínas morfogenéticas óseas (BMP) intervienen de forma importante en la inducción de la migración y la diferenciación de las células progenitoras mesenquimatosas en la zona de fractura.

2. Reparadora (fase intermedia) (Figura 1)

a. La formación de hueso nuevo adopta la forma de hueso reticular inmaduro (callo blando).

b. Se forman vetas de tejido osteoide que rodean el centro necrótico de hueso y forman nuevo hueso viable (callo duro).

c. Durante la osificación endocondral, el cartí-lago hialino proporciona un entramado que enlaza los extremos del hueso fracturado.

d. El cartílago luego se sustituye por osteoblastos calcificados.

3. Remodelado (fase tardía):

a. Se dan a la vez reabsorción y formación de hueso.

b. El remodelado se rige por la ley de Wolff y se completa al cabo de un año.

Capítulo 6

Injertos óseos, proteínas morfogenéticas óseas y sustitutos de los huesosHyun Bae, MD; Neil Bhamb, MD; Linda E.A. Kanim, MA; Justin S. Field, MD

El Dr. Bae o alguno de sus familiares inmediatos han recibido regalías de Biomet, Stryker, Zimmer y Nuvasive; pertenecen al grupo de oradores o han hecho presentaciones científicas remuneradas para Medtronic y Synthes; han recibido rega-lías por consultoría o son empleados de Medtronic, Zimmer y Synthes; poseen acciones u opciones sobre acciones de Medtronic, Stryker, Orthovita, Spinal Restoration y Difusion; han recibido regalías o becas institucionales de Stryker, LDR, J&J, Orthovita y Medtronic; y han sido miembros del comité directivo, propietarios o asesores de KASS. La Sra. Kanim o alguno de sus familiares inmediatos poseen acciones u op-ciones sobre acciones de Medtronic. El Dr. Field o alguno de sus familiares inmediatos han recibido regalías de Globus Medical y Nuvasive; pertenecen al grupo de oradores o han hecho presentaciones científicas remuneradas para Biomet, Globus Medical y Precision Spine; han recibido regalías por consultoría o son empleados de Advanced Biologics, Alpha-tec Spine, Biomet, Globus Medical, Paradigm Spine y Pre-cision Spine; y han recibido regalías o becas institucionales de Globus Medical y Relievant. Ni el Dr. Bhamb ni ninguno de sus familiares inmediatos han recibido regalías ni tienen acciones u opciones sobre acciones de ninguna compañía ni institución relacionadas directa o indirectamente con el tema de este capítulo.

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Sección 1: Aspectos básicos

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b. Las células progenitoras óseas pueden prolife-rar y diferenciarse en osteoblastos y eventual-mente en osteocitos. Las células progenitoras mesenquimatosas son multipotentes y puede inducírseles a diferenciarse en células forma-doras de hueso en el entorno local.

c. Por ejemplo: injertos de hueso autólogo, aspi-rado de médula ósea.

2. Osteoinducción:

a. El material injertado osteoinductor aporta fac-tores que inducen a las células progenitoras a diferenciarse en estirpes formadoras de hueso a través de citocinas que actúan como factores quimiotácticos y de diferenciación.

b. Por ejemplo: las BMP.

3. Osteoconducción:

a. Los materiales osteoconductores sirven de an-damiaje para que pueda formarse nuevo hue-so.

b. Las propiedades osteoconductoras vienen dic-tadas por la configuración tridimensional y los materiales básicos.

c. El hueso trabecular tiene mayor capacidad de inducir la formación de hueso nuevo que el cortical porque su superficie es más amplia, es más poroso para la infiltración celular y otorga más espacio para la angiogénesis; en cambio, aporta menos soporte estructural inmediato.

d. Por ejemplo: virutas de hueso esponjoso acelular.

III. Materiales para injertos óseos

A. Los materiales para injertos óseos proceden de va-rias fuentes y tienen propiedades diversas (Tabla 1).

D. Curación del hueso endocondral o intramembranosa

1. La curación tiene lugar por osificación endocon-dral, que rellena directamente el espacio vacío de la fractura, y por formación intramembranosa subperióstica de hueso adyacente a la fractura.

2. Factores que entorpecen la curación del hueso:

a. Excesiva inestabilidad en la zona de fractura o falta de aposición de los extremos óseos.

b. Falta de aporte sanguíneo por problemas vas-culares locales o por denudación del periostio debida a lesión o disección.

c. Fármacos antiinflamatorios (no esteroideos [AINE], esteroides)

d. Tabaquismo.

e. Enfermedades sistémicas: alteraciones meta-bólicas de los huesos.

II. Utilidad de los injertos óseos

A. Son numerosos los problemas en los que pueden es-tar indicados los injertos óseos:

1. Curación de fracturas, tratamiento de las consoli-daciones retardadas.

2. Artrodesis (Figura 2).

3. Sustitución de defectos óseos causados por trau-matismos, tumores o desgaste.

B. Los injertos óseos actúan a través de uno o más me-canismos fisiológicos.

1. Osteogénesis:

a. El material injertado osteogénico aporta directa-mente células capaces de formar hueso in vivo.

Figura 1 Corte histológico que muestra la cicatrización del hueso con osteoblastos recubriendo nuevas espícu-las óseas trabeculares.

Figura 2 Radiografía anteroposterior que muestra fusión L4-S1 con material de osteosíntesis con injerto óseo introducido en los recesos posterolaterales.

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Capítulo 6: Injertos óseos, proteínas morfogenéticas óseas y sustitutos de los huesos

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1. Los aloinjertos pueden ser de hueso cortical, tra-becular o mixtos.

2. La mayoría de los aloinjertos carecen de células viables y por tanto no tienen propiedad osteogé-nica. Los factores osteoinductores también son escasos por la esterilización obligada para reducir el riesgo de contagios de enfermedades y evitar respuestas inmunes del receptor.

3. Están comercializándose nuevos aloinjertos que contienen células viables o están enriquecidos con células viables. Se trata de tejidos obtenidos de donantes rigurosamente seleccionados y crio-preservados mediante un proceso que mantiene la viabilidad de las células. Hay pocos estudios inde-pendientes sobre su eficacia. Este tipo de aloinjer-to sigue siendo primordialmente osteoconductor, pero puede tener propiedades osteogénica y os-teoinductora.

4. El contagio de enfermedades es rarísimo en los aloinjertos. No hay datos exactos de su inciden-cia. Sin embargo, con los métodos de selección de los donantes recomendados la probabilidad esti-mada de obtener un injerto de un paciente VIH positivo es de menos de 1 sobre 1,67 millones. La última publicación de transmisión de hepatitis C data de 2002, y de virus linfotropo de células T humano, de 1991.

5. Las propiedades osteoconductoras, así como la ten-sión mecánica, dependen en parte el método de pro-cesado de los injertos (frescos, congelados o liofiliza-dos) y de si se trata de hueso cortical o esponjoso.

6. Hay varios tipos de aloinjertos:

a. Aloinjertos frescos:

• Se usan poco por la posibilidad de respues-ta inmune y contagio de enfermedades.

• Los aloinjertos frescos pueden procesarse para eliminar células y disminuir la res-puesta inmune del receptor. Este proceso además mejora las tasas de incorporación.

b. Aloinjertos congelados:

• Menos inmunógenos; los aloinjertos con-gelados requieren estrictas condiciones de almacenamiento y deben caldearse antes de su implantación, pues si no se vuelven frágiles y pueden sufrir fracturas longitu-dinales.

• Mantienen las propiedades osteoconducto-ras y potencialmente ciertas posibilidades osteoinductoras.

• Los huesos congelados pueden durar un año si se mantienen a −20°C y cinco años a −70°C.

c. Las propiedades de los aloinjertos liofilizados son similares a las de los congelados, con algu-nas excepciones

Pueden combinarse diferentes materiales en injertos compuestos.

B. Los autoinjertos consisten en tejidos de un mismo in-dividuo trasladados de un sitio a otro; clásicamente han sido la referencia de los materiales para injertos óseos. Aún siguen siendo el patrón con el que se com-paran los demás materiales para injertos. A menudo su disponibilidad es limitada y su extracción puede causar cierta morbilidad local en el donante.

1. Los autoinjertos tienen propiedades osteogénica, osteoinductora y osteoconductora.

2. Los autoinjertos pueden ser de hueso cortical, tra-beculado o mixto; también pueden ser vasculari-zados o no vascularizados.

a. Los autoinjertos de cortical proporcionan so-porte estructural, pero su elevada densidad inorgánica hace que el número de células y factores osteogénicos que aporta sea menor.

b. Los autoinjertos de hueso trabecular propor-cionan menos soporte estructural pero mayor osteoconducción y mayores osteogénesis y os-teoinducción por su alto contenido en células y su mayor densidad orgánica.

3. Los injertos de cresta ilíaca son los autoinjertos más utilizados.

a. Aportan abundante cantidad de hueso espon-joso y de hueso cortical.

b. En varios estudios se han puesto de relieve las complicaciones locales de los injertos de cres-ta ilíaca, entre ellos dolor crónico, formación de hematoma, lesiones de los nervios femoro-cutáneo lateral o glúteo, infección, fracturas y cicatrices. Las tasas de complicaciones son variables en los estudios publicados; en los anteriores al año 2000, las tasas de complica-ciones graves variaban entre 0,76% y 25,0% y las leves, incluyendo el dolor, entre 9,4% y 24,0%. Estudios más recientes con las técnicas actuales (evitando retirar la tabla ilíaca exter-na completa) han mostrado tasas variables pero más bajas.

4. Puede disponerse de autoinjertos locales en la propia zona quirúrgica. En la cirugía de columna se usa bastante el hueso de las láminas vertebrales como fuente local de autoinjerto tras una lami-nectomía; el inconveniente es que la cantidad de hueso disponible es pequeña.

5. Otras fuentes de injertos óseos son las costillas, el peroné y la metáfisis de la tibia. El peroné y las costillas se usan la mayoría de las veces como injertos vascularizados.

C. Un aloinjerto es un tejido procedente de cadáver que tras procesarlo se implanta en otro individuo de la misma especie. Dada su mayor disponibilidad, hoy en día es el injerto óseo más utilizado.

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Sección 1: Aspectos básicos

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ral del hueso dejando la estructura de colá-geno (en su mayoría de tipo I, con algo de tipos IV y X) y las proteínas no colágenas.

• Los productos a base de matriz ósea desmi-neralizada se elaboran combinándola con portadores como colágeno, gelatina, ácido hialurónico y glicerol.

• La probabilidad de desatar reacciones anti-génicas es baja gracias a la esterilización y demás métodos de procesado.

• Teóricamente, estos productos poseen acti-vidad osteoinductora, cuyo grado depende del proceso de esterilización, de los méto-dos de procesado, el tamaño y superficie de

• Se desecan por congelación directa.

• Se conservan a temperatura ambiente

• Su duración es indefinida, aunque la este-rilización del envoltorio sí tiene fecha de caducidad.

• Estudios biomecánicos realizados en la dé-cada de 1980 demostraron similar fuerza de compresión y tensión que los congelados pero menos fuerza de torsión y curvatura.

d. Matriz ósea desmineralizada:

• La matriz ósea desmineralizada es un aloin-jerto procesado mediante extracción con un ácido débil para eliminar el contenido mine-

Tabla 1

Características de los injertos y sustitutos de hueso

Tipo de injerto Sustancia/implante Osteogénesis Osteoinducción Osteoconducción Morbilidad local InmunogenicidadTasa de absorción/

remodeladoRefuerzo estructural

inmediato/ fuerza de torsiónAplicaciones típicas en ortopedia

Autoinjertos Hueso esponjoso +++ ++ +++ ++++ − +++ − Columna lumbar

Hueso esponjoso de cresta ilíaca pulverizado Columna cervical

Metáfisis de hueso largo Huesos largos

Hueso cortical + +/− +/− ++++ − ++ ++ Columna

Hueso local Seudoartrosis de tibia

Cresta ilíaca

Peroné

CelularAspirado de médula ósea

++ +/− − +/− − − − Potenciación de otros materiales de injerto

Columna

Fracturas de huesos largos

Aloinjertos Frescos − +/− ++ − ++ + ++ Columna

Fracturas de huesos largos

Congelados − +/− + − + − ++ Columna

Fracturas de huesos largos

Liofilizados − +/− + − +/− − + Columna

Virutas de hueso esponjoso Fracturas de huesos largos

Matriz ósea desmineralizada − +/− + − + − − Columna

Preparaciones diversas Fracturas de huesos largos

Factores de crecimiento

rhBMP-2 − +++ − − − − − Columna

rhBMP-7 Fracturas de huesos largos

Seudoartrosis

Biocerámicas Hidroxiapatita − − + − − − +/− Columna

Fosfato tricálcico Recubrimiento de dispositivos de fijación/artroplastias

Colágeno Esponja de colágeno hemostática reabsorbible

− − − − + − +/− Pobre funcionamiento solo, mejor con BMP

BMP: proteínas morfogenéticas óseas; rh: humana recombinante; − : no presente; +/− : variable; +, ++, +++ : presente, importancia cualitativa.

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Capítulo 6: Injertos óseos, proteínas morfogenéticas óseas y sustitutos de los huesos

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D. Aspirado de médula ósea autóloga

1. El aspirado de médula ósea es una fuente de célu-las progenitoras mesenquimatosas y osteoproge-nitoras.

2. Puede aspirarse por vía percutánea de la cresta ilíaca, un cuerpo vertebral u otros lugares. El ma-terial aspirado puede luego mezclarse con otros injertos óseos y compuestos cerámicos para ela-borar materiales de injertos compuestos.

3. El número de células varía dependiendo de carac-terísticas del paciente como edad y sexo.

4. Se ha sugerido que la potencia de los aspirados de médula ósea puede verse aumentada seleccio-

las partículas y de su forma. Tienen amplia variabilidad entre los productos y entre los lotes debido a que cada lote se elabora a partir de un solo donante.

• Los productos basados en matriz ósea des-mineralizada son osteoconductores y sir-ven de armazón para formar nuevo hueso, pero no aportan soporte estructural.

• El formato más popular es una masilla moldeable que contiene una base de polvo de matriz ósea desmineralizada mezclada con una sustancia portadora. La propor-ción entre una y otra tiende a ser baja en algunos de los productos disponibles.

Tabla 1

Características de los injertos y sustitutos de hueso

Tipo de injerto Sustancia/implante Osteogénesis Osteoinducción Osteoconducción Morbilidad local InmunogenicidadTasa de absorción/

remodeladoRefuerzo estructural

inmediato/ fuerza de torsiónAplicaciones típicas en ortopedia

Autoinjertos Hueso esponjoso +++ ++ +++ ++++ − +++ − Columna lumbar

Hueso esponjoso de cresta ilíaca pulverizado Columna cervical

Metáfisis de hueso largo Huesos largos

Hueso cortical + +/− +/− ++++ − ++ ++ Columna

Hueso local Seudoartrosis de tibia

Cresta ilíaca

Peroné

CelularAspirado de médula ósea

++ +/− − +/− − − − Potenciación de otros materiales de injerto

Columna

Fracturas de huesos largos

Aloinjertos Frescos − +/− ++ − ++ + ++ Columna

Fracturas de huesos largos

Congelados − +/− + − + − ++ Columna

Fracturas de huesos largos

Liofilizados − +/− + − +/− − + Columna

Virutas de hueso esponjoso Fracturas de huesos largos

Matriz ósea desmineralizada − +/− + − + − − Columna

Preparaciones diversas Fracturas de huesos largos

Factores de crecimiento

rhBMP-2 − +++ − − − − − Columna

rhBMP-7 Fracturas de huesos largos

Seudoartrosis

Biocerámicas Hidroxiapatita − − + − − − +/− Columna

Fosfato tricálcico Recubrimiento de dispositivos de fijación/artroplastias

Colágeno Esponja de colágeno hemostática reabsorbible

− − − − + − +/− Pobre funcionamiento solo, mejor con BMP

BMP: proteínas morfogenéticas óseas; rh: humana recombinante; − : no presente; +/− : variable; +, ++, +++ : presente, importancia cualitativa.

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Sección 1: Aspectos básicos

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Los poros de tamaño más grande (> 50 µm) dejan más espacio para la migración y el crecimiento de las células osteogénicas y el aporte vascular. Una preparación típica es hidroxiapatita y fosfato tri-cálcico, a veces mezclada con autoinjerto.

IV. Proteínas morfogenéticas óseas

A. De esta familia de proteínas (Tabla 2) se han identi-ficado hasta ahora al menos 20 péptidos distintos e incluye componentes de la superfamilia del factor de crecimiento transformante beta (TGF-β). Sólo algu-nas de ellas son osteoinductoras; otras no están re-lacionadas con la formación de hueso o desempeñan otras funciones. Las BMP intervienen decisivamente en el desarrollo embrionario normal.

B. Disponemos de formas recombinantes humanas de dos de estas BMP: la BMP-2 recombinante humana (rhBMP-2) y la rhBMP-7. Ambas son muy hidrosolubles; difunden rápidamente en el lecho de la herida sin necesi-dad de transportador y pueden arrastrarse por irrigación. La rhBMP-2 está indicada para fusiones de columna y en las fracturas de platillo tibial. Se administra en una es-ponja de colágeno purificado reabsorbible. La rhBMP-7 se utiliza solamente como indicación compasiva en no consolidaciones recalcitrantes de huesos largos.

C. Es discutido el uso de BMP para las fusiones de columna. Numerosos estudios realizados entre los años 2011 y 2013 han debatido la seguridad de las BMP recombinantes humanas en dicha indicación; la rhBMP-2 se considera equivalente a los injertos de cresta ilíaca en cuanto a la formación de hueso.

D. Dadas las controversias sobre la seguridad y los po-sibles sesgos a la hora de hacer públicos los efectos adversos durante el período de aprobación de la rhBMP-2, se llevaron a cabo dos revisiones indepen-dientes de todos los aspectos relacionados con la se-guridad y la eficacia de esta terapia.

1. En dichos estudios se llegó a la conclusión de que los resultados clínicos y las tasas de éxitos no eran diferentes entre los pacientes tratados con rhBMP-2 o con injertos de cresta ilíaca. En cambio, uno de los estudios mostró que la fusión radiográfica era un 12% más frecuente en los pa-cientes tratados con rhBMP-2 que en los que reci-bieron injertos de cresta ilíaca.

2. Los injertos de cresta ilíaca y de rhBMP-2 tienen tasas de complicaciones similares cuando se usan como material de injerto en cuerpos vertebrales lumbares para fusiones anteriores, incluyendo la frecuencia de eyaculación retrógrada.

3. La rhBMP-2 provoca mayor número de compli-caciones en las fusiones cervicales anteriores y ta-sas mayores de osificación ectópica en las fusiones de cuerpos vertebrales lumbares posteriores.

nando previamente las células precursoras, por centrifugación o mediante expansión clonal.

E. Colágeno

1. El colágeno contribuye al depósito de minerales en el hueso, al crecimiento vascular y a la fijación de factores tróficos, creando un entorno favora-ble para la regeneración ósea. No aporta soporte estructural, pero puede dar origen a respuestas in-munes.

2. El colágeno solo funciona escasamente, pero se usa como transportador no estructural de BMP, matriz ósea desmineralizada u otros materiales de injerto.

F. Compuestos inorgánicos y biocerámicas sintéticas

1. Las biocerámicas son compuestos de fosfato cál-cico unidos por enlaces iónicos o covalentes a ele-mentos metálicos y no metálicos. Los que más se usan son alúmina (óxido de aluminio), óxido de zirconio, cristal bioactivo, hidroxiapatita y fosfa-to tricálcico. Las biocerámicas son relativamente inertes. Muestran propiedades materiales fuertes en cuanto a la compresión pero débiles en cuanto a la tensión. Las biocerámicas se incorporan fácil-mente a los tejidos vivos. Pueden aportar buenas estructuras de sostén para añadir células poten-cialmente osteogénicas en aplicaciones de ingenie-ría de tejidos óseos.

2. Se dispone de diversas clases de materiales cerá-micos:

a. La fórmula de la hidroxiapatita sintética es Ca10(PO4)6(OH)2. Suele usarse en su forma cris-talina y se reabsorbe y remodela lentamente. Para los implantes ortopédicos, la hidroxiapa-tita usualmente se incorpora sobre un centro metálico o a polímeros compuestos. La hi-droxiapatita aporta sustrato para la aposición y el crecimiento del hueso.

b. La fórmula del fosfato tricálcico-β es Ca3(PO4)2. Dadas su naturaleza porosa y su composición química, es de acción más rápida. Para implan-tes ortopédicos lo habitual es elaborar un anda-miaje de fosfato cálcico bifásico con un 60% de hidroxiapatita y un 40% de fosfato tricálcico-β.

c. Otros materiales, como los cristales bioactivos, contienen diversas combinaciones de sales de silicona. Estos materiales intercambian sales con los líquidos orgánicos y forman una capa amorfa de hidroxiapatita, sobre cuya base se desarrolla la aposición de nuevo hueso.

3. Las biocerámicas por sí solas no poseen propie-dades osteogénicas ni osteoinductoras y aportan un soporte estructural inmediato variable de-bido a la reabsorción. Tienen efecto sobre todo osteoconductor o de andamiaje, cuya magnitud varía según la porosidad del material sintético.

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Capítulo 6: Injertos óseos, proteínas morfogenéticas óseas y sustitutos de los huesos

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1. La combinación de materiales de injerto distin-tos permite obtener productos con propiedades diferentes (p. ej., aloinjertos de cortical potencia-dos con matriz ósea desmineralizada e injertos de hueso local).

2. La escasa disponibilidad de algunos tipos de injer-tos, como los de cresta ilíaca o locales puede sub-sanarse con otros materiales. Por ejemplo, si está limitada la cantidad de injertos autólogos locales

4. Las fusiones lumbares posteriores laterales utili-zando rhBMP-2 se asocian con mayor incidencia de dolor transitorio lumbar o crural.

5. Hay riesgo de tumefacción local en las fusiones cervicales anteriores si se utiliza rhBMP-2.

E. Los materiales de injerto pueden utilizarse conjunta-mente para aprovechar sus distintas propiedades o por disponibilidad limitada de componentes óseos.

Tabla 2

Resumen comparativo de las diversas proteínas morfogenéticas óseas

BMP Sinónimos FunciónFenotipo en ratones con genes desactivados

Localización cromosómica en humanos

Localización cromosómica en ratones

BMP-1 1 hTld1 Inducción de cartílagos, metaloproteasa

Osificación insuficiente 8p21.3 14 32.5 cM

BMP-2 BMP2A Formación de cartílagos y huesos

Muerte embrionaria, defectos cardíacos y falta de amnios

20p12 2 76.1 cM

BMP-3 Osteogenina Regulador negativo del desarrollo óseo

Aumento de masa y volumen óseos

4q21 5 55.0 cM

BMP-4 BMP2B Huesos y dientes Muerte embrionaria, defectos cardíacos y falta de alantoides

14q22-q23 14 15.0 cM

BMP-5 Desarrollo de los cartílagos

Pérdida de una pareja de costillas, orejas cortas

6p12.1 9 42.0 cM

BMP-6 Vgr-1 Desarrollo de hígado y articulaciones

Retardo de osificación del esternón

6p24-p23 13 20.0 cM

BMP-7 OP-1 Desarrollo del riñón Defectos renales 20q13 2 102.0 cM

BMP-8 OP-2 Formación de cartílagos y huesos

Defectos de espermatogénesis

1p35-p32 Desconocida

BMP-9 GDF-2 Desarrollo y angiogénesis en SNC e hígado

Remodelado vascular retiniano posnatal

10q11.22 Cromosoma 14

BMP-10 Desarrollo del corazón Defectos de proliferación de los cardiomiocitos embrionarios

2p13.3 6 D2

BMP-11 GDF-11 Desarrollo del SNC Alteración del crecimiento del esqueleto en el eje anteroposterior

12q13.2 Cromosoma 10

BMP-12 GDF-7, CDMP3 Desarrollo de tendones y cartílagos

Desarrollo anormal del cráneo

2p24.1 Cromosoma 12

BMP-13 GDF-12, CDMP2

BMP inhibidora del desarrollo de los tendones

Cráneo anormal, fusiones de huesos en muñeca y tobillo

8q22 Cromosoma 4

BMP-14 GDF-5, CDMP1 Desarrollo de los cartílagos

Retardo de consolidación de las fracturas

20q11.2 11 50.5 cM

BMP-15 GDF-9 Desarrollo de los ovocitos

Ovulación y fertilización insuficientes

Xp11.2 X 0.5 cM

BMP: proteínas morfogenéticas óseas; SNC: sistema nervioso central.Adaptada con la debida autorización de Bandyopadhyay A, Yadav PS, Prashar, P: BMP signaling in development and diseases: A pharmacological perspective. Biochemical Pharmacology 2013;85(7):857-864.

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Sección 1: Aspectos básicos

AAoS Comprehensive orthopaedic Review 2 © 2014 American Academy of orthopaedic Surgeons 82

1: A

spec

tos

bás

ico

s

de afirmarse acerca de la eficacia de este méto-do. Se han visto ciertos efectos favorables en estudios únicos en algunos tipos de fracturas. La escasa morbilidad de este tratamiento hace que la estimulación electromagnética se use mucho pese a que no se sabe bien si realmente es eficaz

3. Tipos:

a. Campo electromagnético pulsado: Se admi-nistra corriente alterna mediante una bobina externa intermitentemente durante el período de tratamiento.

b. Estimulación eléctrica acoplada mediante con-densador: La corriente se administra entre dos placas entre las que se forma un campo mag-nético en la zona a tratar.

c. Estimulación eléctrica con corriente continua: Se administra corriente continua a través de electrodos implantados.

B. Los ultrasonidos de baja intensidad pueden ayudar a la curación de hueso, pero no se emplean mucho clínicamente.

o de cresta ilíaca que aportan osteogénesis, os-teoinducción y osteoconducción, la potenciación de las propiedades osteoconductoras añadiendo matriz ósea desmineralizada permite obtener un volumen de injerto suficiente.

V. Otros procedimientos de acelerar la curación del hueso

A. Estimulación electromagnética

1. El tejido óseo tiene potenciales bioeléctricos:

a. Los potenciales bioeléctricos son electronega-tivos en las zonas en crecimiento o curación. A medida que progresa la curación, el potencial se hace neutro o electropositivo

b. Los potenciales bioeléctricos son electronega-tivos en las zonas de compresión y electroposi-tivos en las zonas de tensión.

2. Eficacia:

a. En los ensayos realizados se han encontrado desenlaces muy diversos, por lo que poco pue-

Puntos clave a recordar

1. La cicatrización del hueso pasa por tres fases: inicial (inflamación), intermedia (reparadora) y tardía (remodelado).

2. Los injertos óseos pueden ser osteogénicos, osteoin-ductores y/u osteoconductores.

3. Los autoinjertos son el parámetro de referencia de los materiales para injertos óseos.

4. El contagio de enfermedades es extraordinaria-mente raro con los aloinjertos óseos. Se estima que con los protocolos actuales de selección de los donantes hay menos de una sobre 1,6 millones de probabilidades de que pase por alto un portador de VIH.

5. Los productos basados en matriz ósea desmineralizada tienen amplia variabilidad entre los productos y entre los lotes debido a diferencias de los donantes. Estos productos son predominantemente osteoconductores.

6. El aspirado de médula ósea aporta células precurso-ras mesenquimatosas osteogénicas.

7. Las biocerámicas son compuestos inorgánicos forma-dos por elementos metálicos y no metálicos unidos por enlaces iónicos o covalentes.

8. Las BMP (BMP-2, -4, -6 y -7) son potentes factores osteoinductores de la superfamilia del TGF-β.

9. El cartílago hialino sirve como precursor de la for-mación de hueso por osificación endocondral.

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Capítulo 6: Injertos óseos, proteínas morfogenéticas óseas y sustitutos de los huesos

© 2014 American Academy Of Orthopaedic Surgeons AAOS Comprehensive Orthopaedic Review 2 83

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ásicos

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