BMAC auf PCL-Gerüst für Ridge Augmentation

Alveoläre Knochendefekte wurden nach ihrer Morphologie und ihrem Muster des Knochenverlusts in Klasse I eingeteilt, bei der bukkolingualer Verlust auftritt, während die vertikale Höhe beibehalten wird (horizontaler Defekt), Klasse II, bei der vertikaler Knochenverlust ohne bukkolingualen Breitenverlust auftritt (vertikaler Defekt) und Klasse III wo eine Kombination aus vertikalem und horizontalem Knochenverlust auftritt. Diese Defekte erfordern vor der Implantatinsertion eine Augmentation. Es wurden mehrere Techniken in Angriff genommen, darunter autogene und nicht-autogene Knochentransplantation, geführte Knochenregeneration (GBR), Kammspaltung und Distraktionsosteogenese. Knochentransplantate, die mit diesen Techniken verwendet werden, werden kategorisiert in: Autotransplantate, Allotransplantate, Xenotransplantate und Alloplasten.

Autogener Knochen gilt als Goldstandard bei der Transplantation, da er von Natur aus osteogen, osteoinduktiv, osteokonduktiv und immunologisch sicher ist. Der autogene Knochen kann intraoral aus dem Kinnbereich, dem Unterkieferast, dem retromolaren Bereich, dem Tuber maxillaris, dem Processus coronoideus und dem Jochbein entnommen werden oder palatinale und mandibuläre Tori, falls vorhanden. Die intraorale Entnahme hat den Vorteil, dass sie gut zugänglich ist und keinen Krankenhausaufenthalt erfordert, aber der Hauptnachteil ist die Morbidität an der Entnahmestelle und die geringe Menge an entnommenem Knochen. Zu den extraoralen Entnahmestellen gehören Ilium, Calvarium, Rippen, Tibia und Fibula. Die extraorale Entnahme löste das Problem der begrenzten Menge an entnommenem Knochentransplantat, aber die Hauptnachteile sind die Notwendigkeit eines Krankenhausaufenthalts, die Durchführung des Entnahmeverfahrens unter Vollnarkose und eine hohe Morbidität aufgrund der zweiten Operationsstelle. In letzter Zeit wurde daher Gewebezüchtung zur Knochenregeneration eingesetzt sogenanntes Bone Tissue Engineering (BTE), das darauf abzielt, die Vorläuferzellen zu kombinieren, um sich in Osteoblasten, Wachstumsfaktoren, die für den Regenerationsprozess benötigt werden, und osteokonduktive Gerüste für therapeutische Anwendungen zu differenzieren. BTE beinhaltet die Entnahme osteogener Zellen aus einer autologen Entnahmestelle (Knochenmark oder Fettgewebe) und/oder die Ex-vivo-Amplifikation und das Impfen des Gerüsts mit Zellen für die In-vivo-Implantation mit dem Ziel, die Eigenschaften von autogenem Knochen zu replizieren und die Notwendigkeit einer invasiven Entnahme von Knochenmark zu verringern enthält eine heterogene Population von Vorläuferzellen wie mesenchymale Stammzellen (MSC), hämatopoetische Stammzellen (HSC) und endotheliale Vorläuferzellen zusätzlich zu mehreren Wachstumsfaktoren, einschließlich Thrombozyten-Wachstumsfaktor (PDGF), transformierender Wachstumsfaktor-beta (TGF -b) und Bone Morphogenetic Protein (BMP)-2 und BMP-7, von denen bekannt ist, dass sie anabole und entzündungshemmende Wirkungen haben. Die Konzentration der mononukleären Zellfraktion (MNC) von Knochenmarkaspirat (einschließlich MSCs) durch einen Dichtegradientenzentrifugationsprozess zur Entfernung von Erythrozyten, Granulozyten, Blutplättchen und unreifen myeloischen Vorläufern zur Bildung von Knochenmarkaspiratkonzentrat (BMAC) wird als wichtiger Schritt bei BTE angesehen. .

Viele klinische Studien bewiesen die Verwendung von Knochenmarksaspiratkonzentrat zur Behandlung von Knochendefekten und Knorpeldefekten aufgrund der Fähigkeit von MSCs, sich in Osteoblasten, Chondroblasten oder Adipozyten zu differenzieren.

Die mesenchymalen Stammzellen (MSCs) sind hochgradig biologisch kompetent, da sie die Fähigkeit besitzen, in vitro an Kunststoff (Scaffolds) zu haften, koloniebildende Fibroblasten (CFU) zu bilden und sich in Mesenchymlinien (Adipozyten, Osteozyten, Chondrozyten, Tenozyten, Myozyten) zu differenzieren zusätzlich zu ihrem Potenzial zur Selbsterneuerung und Förderung der Hämatopoese. Außerdem unterdrücken sie die Alloantwort nach der Transplantation.

Gerüste sind Stützstrukturen, die beim Tissue Engineering verwendet werden, um das 3D-Wachstum von Zellen auf organisierte Weise zu ermöglichen, und können in natürliche (z. B. Kollagenpfropfen), synthetische aliphatische Polyester wie Polycaprolacton (PCL), Polyglykolsäure (PGA) und Polymilchsäure ( PLA) und ihre Copolymere und Derivate und Verbundgerüste, die durch Kombinieren von Biokeramik mit Polymeren oder xenogenen Biomaterialien zusammen mit Biokeramik oder Polymeren hergestellt werden.