Vidrio bioactivo S53P4

El vidrio bioactivo S53P4 ( BAG-S53P4 ) es un biomaterial compuesto de sodio , silicato , calcio y fosfato . ^[1] El S53P4 es osteoconductor y también osteoproductivo en la promoción, migración, replicación y diferenciación de células osteogénicas y su producción de matriz. ^[2] En otras palabras, facilita la formación y regeneración ósea ( osteoestimulación ). Se ha demostrado que el S53P4 inhibe de forma natural el crecimiento bacteriano de hasta 50 cepas de bacterias clínicamente relevantes . ^{[3] [4] [5] [6]}

El vidrio bioactivo S53P4 tiene sus raíces en el biovidrio 45S5 desarrollado por Larry Hench a finales de los años 1960 en Nueva York. ^[7] Un par de décadas después, en los años 1980, se desarrolló el compuesto vidrio bioactivo S53P4 en Turku , Finlandia . Se descubrió que el S53P4 era osteoestimulante (no osteoinductivo), pero también tenía una nueva propiedad adicional: la composición de 53% de sílice y pesos más pequeños de sodio, calcio y fósforo dio lugar a reacciones superficiales in vitro que parecieron inhibir el crecimiento bacteriano: se descubrió un material que no podía ser infectado por bacterias. ^[7]

Las áreas de uso incluyen una amplia gama de indicaciones que requieren el relleno de cavidades óseas, huecos y espacios, así como la reconstrucción o regeneración de defectos óseos. Varios estudios a largo plazo han demostrado que las cavidades mastoideas tanto en colesteatoma , cavidades radicales antiguas y otitis media crónica se pueden obliterar con éxito con vidrio bioactivo S53P4. ^{[8] [9] [10]}

Se han obtenido aplicaciones clínicas a partir de varios estudios extensos en los que se han tratado pacientes con infecciones óseas. El S53P4 ha mostrado resultados prometedores en la cirugía de osteomielitis crónica , cirugía de pseudoartrosis séptica, reconstrucciones de defectos segmentarios y otras complicaciones infecciosas, como infecciones del esternón, osteomielitis del pie diabético e infecciones de la columna vertebral. ^{[11] [12] [13] [14]}

S53P4 ha adquirido experiencia clínica en cirugía de columna en fusiones de columna y cirugía de deformidad de columna. ^{[15] [16] [17]}

El S53P4 también se ha utilizado con éxito en el relleno de cavidades de tumores óseos benignos tanto en adultos como en niños, manteniendo el volumen de la cavidad ósea a largo plazo. Se ha obtenido experiencia clínica en quistes óseos aneurismáticos (ABC), quistes óseos simples (UBC), encondroma y fibroma no osificante (NOF). ^[18]

Cuando se implanta vidrio bioactivo S53P4 en una cavidad ósea, el vidrio se activa mediante una reacción con fluidos corporales. Durante este período de activación, el vidrio bioactivo pasa por una serie de reacciones químicas que crean las condiciones ideales para que el hueso se reconstruya mediante osteoconducción.

• Se liberan iones Na, Si, Ca y P.
• Se forma una capa de gel de sílice sobre la superficie del vidrio bioactivo.
• El CaP cristaliza, formando una capa de hidroxiapatita en la superficie del vidrio bioactivo.

Una vez formada la capa de hidroxiapatita, el vidrio bioactivo interactúa con entidades biológicas, es decir, proteínas sanguíneas, factores de crecimiento y colágeno. Tras este proceso interactivo, osteoconductor y osteoestimulante, se forma hueso nuevo sobre y entre las estructuras de vidrio bioactivo.

• El vidrio bioactivo se adhiere al hueso, facilitando la formación de hueso nuevo.
• La osteoestimulación comienza estimulando las células osteogénicas para aumentar la tasa de remodelación del hueso.
• La calidad radiodensa del vidrio bioactivo permite la evaluación postoperatoria.

En la fase final de transformación, continúa el proceso de regeneración y remodelación ósea. Con el tiempo, el vidrio se transforma completamente en hueso, restaurando la anatomía natural del paciente.

• Se produce la consolidación ósea.
• El vidrio bioactivo S53P4 continúa remodelándose en el hueso a lo largo de un período de años. ^[19]

Las propiedades inhibidoras del crecimiento bacteriano del S53P4 se derivan de dos procesos químicos y físicos simultáneos que ocurren una vez que el vidrio bioactivo reacciona con los fluidos corporales. El sodio (Na) se libera de la superficie del vidrio bioactivo e induce un aumento del pH (ambiente alcalino), que no es favorable para las bacterias, inhibiendo así su crecimiento. Los iones Na, Ca, Si y P liberados dan lugar a un aumento de la presión osmótica debido a una elevación de la concentración de sal, es decir, un entorno en el que las bacterias no pueden crecer. ^[20]