Efecto local y sistémico de la corrosión de implantes de titanio

Abstract

Los implantes metálicos de titanio son utilizados terapéuticamente en el área biomédica, debido a su excelente biacompatibilidad, explicada por la formación de una capa de óxido (TiO2) que determina la respuesta biológica. Sin embargo, dentro de las posibles causas de fracaso, la corrosión ocupa un destacado lugar, ocasionando la degradación del implante y la liberación de subproductos que pueden causar una reacción adversa a nivel local y/o sistémico. El objetivo de este trabajo fue evaluar la respuesta de los tejidos por el efecto de la corrosión del titanio. Localmente, se estudió experimentalmente por medio de implantes de titanio con corrosión por picado y en el tejido blando adyacente a implantes dentales humanos fracasados. Para el estudio del efecto sistémico se utilizó un modelo donde el TiO2 se inyectó intraperitonealmente evaluándose su destino final y su medio de transporte. Los implantes con corrosión por picado mostraron una disminución significativa en la oseointegración y la presencia de subproductos de corrosión en el lecho periimplantario. A nivel sistémico se demostró el depósito en órganos blanco como hígado, bazo y pulmón, y su transporte por vías sanguíneas de la línea fagocitica mononuclear. La corrosión lleva al deterioro del metal modificando su integridad. El pasaje de iones altera la oseointegración y a nivel sistémico se depositan en órganos blandos. La detección de la presencia de titanio en pulmón y/o en células de la sangre sería de gran valor diagnóstico. Es necesaria la investigación interdisciplinaria de la corrosión, especialmente en el área biomédica.

Titanium implants are widely used in biomedicine for therapeutic purposes because of their excellent biocompatibility. The latter has been attributed to the formation of an oxide layer (TiO2), which induces the biological response. However, one of the major causes of implant failure is corrosion, since it causes degradation of implant material and the consequent release of corrosion products that may cause local and/or systemic adverse effects. The aim of this study was to evaluate tissue response to titanium corrosion. Local tissue response to corrosion was evaluated in an experimental model using implants exhibiting pitting corrosion, and in soft tissues surrounding failed dental human implants. Systemic response was studied experimentally using intraperitoneal TiO2 injections to identify the target organs and transport routes. Experimentally corroded implants showed significantly lower osseointegration and the presence of corrosion products in the implant bed. The systemic study revealed Ti deposits in target organs such as liver, spleen, and lung; corrosion products were found to be transported in rmononuclear phagocytic blood cells. Corrosion causes metal degradation. The leakage of ions impairs osseointegration and these corrosion products are deposited in target organs. Detection of titanium in the lung and/or blood cells would be a useful diagnostic tool to monitor the condition of the implant. lnterdisciplinary research on corrosion is necessary, especially in the biomedical field.