O titânio na prótese de quadril: problemas acontecem

Prótese de quadril: problemas com as nanopartículas de titânio.

Nanopartículas de titânio podem colocar a sua prótese de quadril em risco!

Esses são os fatos revelados pela parceria científica mais recente entre autores do Brasil e de Portugal, anunciada no periódico Biomaterial Advances.

Mas como as tais nanopartículas de titânio se encaixam nessa história?

Artroplastia: o que são próteses de quadril?

O osso da bacia (quadril) fica bem no meio do caminho entre o tronco e as pernas e se comporta como centro de gravidade. Ele possui duas articulações onde se encaixam as cabeças dos fêmures (os maiores ossos do corpo).

Assim, quando andamos ou nos viramos para os lados, essas articulações são ativadas.

Por diversos motivos (por exemplo, doenças, sobrepeso), essa cabeças entram em desgaste ou até mesmo necrose; assim, toda a mecânica para suportar o peso, andar, marchar, correr, e se movimentar normalmente fica alterada, além de causar muito dor no dia a dia.

Os casos extremos recebem próteses de quadril: durante a cirurgia, uma das extremidades da haste de titânio "entra" no osso fêmur, e no quadril outra peça (acetábulo) é colocada para receber a outra extremidade em formato de "cabeça".

Esse tipo de prótese é clássica e tem vida controlada (são as famosas "datas de revisão") já que o desgaste é certo. Entretanto, como uma prótese de titânio pode causar isso?

O que o desgaste por uso faz? As nanopartículas de titânio

Uma das teorias é que, ao longo dos anos, o atrito entre o titânio e as outras partes desse tipo de prótese criem nanopartículas de titânio.

O nome associado do que acontece depois é a osteólise peri-protética (OPP).

Nanopartículas são de ordem 9 vezes menores do que 1mm.

Ou seja, 0,000000001 milímetro.

Não conseguimos vê-las a olho nu, mas nem por isso passam despercebidas pelas nossas células.

O titânio é metal, sim, é fato. Também, é verdade que o organismo humano usa certos metais da tabela periódica para processos metabólicos.

O cobre ajuda as mitocôndrias, osteoblastos e hemácias gostam de ferro, cobalto está na vitamina B12, e zinco nas proteínas com formato dedo de luva).

Mas o titânio é uma peça nesse processo sem convite para festa.

Sua estratégia é, ao ser exposto ao ar, formar uma camada de dióxido de titânio, que osseointegra no osso nativo quando você está em boa saúde.

Parece até contrassenso colocar uma prótese de titânio no quadril e saber que ela vai sofrer desgaste? Todavia, será que tem alguma outra saída melhor nessa galáxia?

O que uma célula faz com uma nanopartícula?  

Por comparação de tamanhos, as nanopartículas seriam "formiguinhas", e as células seriam "elefantes". No caso, são partículas de dióxido de titânio.

Como o titânio não tem nenhum papel parecido com os metais listados acima, por natureza, a saída é “desaparecer” com elas, jogando-as para dentro dessas células.

Quando o estômago celular está cheio de nanopartículas de titânio: estresse

Células, por definição, são como grandes baterias com tempo de vida programado. Esgotou tudo o que podia ser feito? Então é hora de fechar as portas definitivamente (apoptose).

Com as nanopartículas de titânio, esse processo se acelera.

Desarmar essas nano bombas é o primeiro passo na fase do tão conhecido estresse oxidativo,

O titânio não deixa a célula se transformar? Problemas à vista!

Transformar não é bem o termo. Do ponto de vista biológico, falamos “diferenciar”. Nesse artigo, pesquisadores viram que as nanopartículas impedem que as células mesenquimais se diferenciem até osteoblastos, mas ainda deixam que elas proliferem.

O titânio não é inerte e não deixa que a sequência biológica seja feita em sua totalidade.

Calcificação patológica x mineralização fisiológica?

Sim, literalmente, os eventos acima são como uma “pá de cálcio”. No final do processo, não há um tecido bem-organizado com fibras de colágeno e cristais de hidroxiapatita ao redor da prótese de quadril.

Os pedidos de socorro geram inflamação

Nessa linha temporal e sem outra saída, as células já mandaram todas as mensagens que podiam para atrair outras células e moléculas inflamatórias através de pequenos pacotes (exossomos).

Duas coisas são vistas: a primeira é que o ambiente ao redor da prótese de quadril torna-se hostil com o tempo, e a segunda é que a reabsorção óssea se torna maior do que a formação óssea.

Há como interromper esse ciclo inflamatório e a osteólise peri-protética?

Os pesquisadores, até onde se sabe, já conseguem compreender a cadeia de eventos celulares e moleculares que possivelmente resultam nessas complicações.

Além disso, destacam que essa sequência de eventos pode ser tornar o futuro das estratégias translacionais para detecção e diagnóstico precoce dessa osteólise induzida por partículas.

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