Il magnesio in odontoiatria

Una svolta per la rigenerazione ossea
e la riparazione dei tessuti

Il magnesio, l’ottavo elemento più abbondante sulla Terra, svolge un ruolo fondamentale in diversi processi fisiologici del corpo umano. Serve come cofattore per oltre 300 enzimi, influenzando funzioni essenziali come la contrazione muscolare, la conduzione neuromuscolare, la contrazione del miocardio e la regolazione della pressione sanguigna. Circa il 50-60% del magnesio del nostro corpo è immagazzinato nelle ossa. Oggi è diventato un biomateriale promettente grazie alla combinazione di biocompatibilità, proprietà meccaniche e biodegradazione.

Il magnesio in sintesi

  • Essenziale per la salute e crescita ossea
  • Regola la contrazione muscolare e supporta la funzionalità dei muscoli
  • Vitale per il corretto funzionamento del sistema nervoso
  • Cruciale nella produzione di energia per i processi cellulari
  • Un elemento chiave nel mantenimento di una sana regolazione della pressione sanguigna e del ritmo cardiaco

Il magnesio nell’odontoiatria moderna:
Guarigione, rigenerazione e molto di più

Resistenza meccanica e biodegradabilità per
guarigione ottimale dell’osso
A differenza di altri biomateriali metallici che presentano un’eccessiva rigidità, il magnesio offre una combinazione unica di malleabilità e integrità strutturale, che lo rende ben adatto alle applicazioni biomediche 1, 2. Una volta impiantato nel corpo, il magnesio metallico si degrada naturalmente in sali di magnesio, che vengono riassorbiti in modo sicuro nel corpo umano senza reazioni immunitarie.

Il magnesio offre un equilibrio perfetto tra forza e biodegradabilità per la guarigione ossea. Favorisce la rigenerazione, si dissolve naturalmente senza reazioni immunitarie ed elimina la necessità di interventi chirurgici di rimozione, assicurando una guarigione efficiente e facile per il paziente.

Grazie alla sua biodegradabilità, viene fornita una struttura sicura durante il periodo critico di guarigione, seguito dalla sostituzione da parte del tessuto nativo del paziente 3. Inoltre, la capacità del magnesio di mantenere lo spazio all’interno del sito del difetto assicura le condizioni ottimali per la crescita ossea, impedendo la proliferazione dei tessuti molli nello spazio critico necessario per la rigenerazione ossea 3, 4.

LA SOLUZIONE DEFINITIVA

per difetti ossei ed estetica dei ponti

“I materiali si sono completamente riassorbiti dopo 4 mesi con un volume osseo inaspettato, in verticale e in orizzontale, ben oltre le nostre aspettative. I prodotti sono una vera svolta e cambieranno immensamente l’innesto osseo”. Prof. Gabi Chaushu, Capo Dipartimento di Chirurgia Orale e Maxillo-Facciale, Tel Aviv, Israele

Rigenerazione ossea e osteogenesi

Gli ioni di magnesio favoriscono la mineralizzazione e promuovono i processi di rimodellamento osseo.

Il magnesio svolge un ruolo essenziale nel promuovere l’osteogenesi e facilitare la formazione di nuovo osso attraverso le sue diverse azioni biologiche. Gli ioni di magnesio creano un microambiente ottimale per la rigenerazione ossea, stabilendo condizioni alcaline favorevoli e stimolando la proliferazione e la migrazione di cellule staminali mesenchimali derivate dal midollo osseo, accelerando, così, il processo di rigenerazione 5, 6.

Inoltre, gli ioni Mg2+ stimolano l’adesione, la proliferazione e la differenziazione degli osteoblasti, attivando percorsi di segnalazione chiave. Questa attivazione stimola la produzione di proteine essenziali della matrice ossea che, a loro volta, supportano l’angiogenesi, la guarigione dell’osso e la robusta rigenerazione dei tessuti 7-10. Nelle applicazioni dentali, questa proprietà è particolarmente significativa per l’aumento dell’osso alveolare, dove una rapida crescita ossea è fondamentale per stabilizzare gli impianti e ricostruire i difetti ossei.

Prodotti dentali
in magnesio

Ogni procedura di aumento osseo è unica e richiede l’uso di materiali con proprietà diverse. Finora, la scelta è stata tra materiali non riassorbibili meccanicamente forti, che rimangono permanentemente in situ o vengono estratti con un secondo intervento chirurgico, o materiali riassorbibili che sono morbidi e durevoli o duri e fragili. Per soddisfare l’esigenza di un materiale riassorbibile per l’aumento del seno che sia allo stesso tempo forte e durevole, è stata sviluppata la linea di prodotti NOVAMag®.

Formazione dell’osso corticale e qualità dell’osso

Il ruolo del magnesio nell’osteogenesi si estende alla formazione dell’osso corticale, lo strato esterno denso dell’osso che fornisce integrità strutturale e supporto. La ricerca ha dimostrato che i biomateriali a base di magnesio migliorano la funzione degli osteoblasti, promuovendo il deposito di minerali e accelerando la formazione dell’osso corticale. Il ruolo del magnesio nell’osteogenesi si estende alla formazione dell’osso corticale, lo strato esterno denso dell’osso che fornisce integrità strutturale e supporto. Gli studi indicano che i materiali derivati dal magnesio portano allo sviluppo di una struttura ossea più uniforme e più densa rispetto ai biomateriali tradizionali. Inoltre, è stato riscontrato che i prodotti di degradazione del magnesio, come l’idrossido di magnesio, facilitano la mineralizzazione localizzata, che supporta ulteriormente lo sviluppo e il rafforzamento dell’osso corticale 11,12.

Il magnesio favorisce la mineralizzazione delle ossa e ne migliora la microarchitettura.

“Da quando ho scoperto la membrana NOVAMag®, una membrana di magnesio rigida e riassorbibile, le mie tecniche di innesto osseo si sono evolute per essere minimamente invasive, moderne e di successo costante.

Dr. Hassan Maghaireh Implantologo, Regno Unito

Un vantaggio naturale in odontoiatria
Il design ideale della membrana barriera è abbastanza forte da proteggere il difetto, pur essendo degradabile e mantenendo l’occlusività cellulare durante la guarigione. Le membrane di magnesio sono perfette per gli interventi chirurgici rigenerativi, in quanto offrono la stabilità meccanica del metallo, pur garantendo una degradazione e un riassorbimento affidabili. Questo elimina la necessità di rimuovere la membrana, riducendo gli interventi chirurgici, l’invasività e il tempo di attesa alla poltrona.

Veda il Webinar del Dr. Erick Motas:
Gestione delle pareti alveolari compromesse con la SHIELD technique.

Il webinar si svolge in spagnolo con sottotitoli in inglese.

Il magnesio nella riparazione dI ossa e tessuti

  • Aumenta l’attività degli osteoblasti e promuove i processi di rimodellamento osseo .
  • Migliora la microarchitettura ossea, potenziando la formazione dell’osso corticale .
  • Promuove l’angiogenesi e migliora l’apporto di sangue ai tessuti circostanti.
  • Modula la risposta immunitaria, creando condizioni ottimali per l’osteogenesi .

Carburante per una guarigione ossea più rapida:
Promozione della vascolarizzazione nella formazione di nuovo osso

Il magnesio promuove l’angiogenesi
e migliora l’apporto di sangue ai tessuti circostanti.

Il processo di biodegradazione del magnesio rilascia anche ioni Mg2+ che hanno dimostrato di stimolare l’angiogenesi, che a sua volta supporta la riparazione dei tessuti. Inoltre, è stato dimostrato che questi ioni potenziano le risposte angiogeniche, che sono fondamentali per fornire ossigeno e nutrienti al tessuto osseo in via di rigenerazione. Un’adeguata vascolarizzazione accelera la guarigione dei difetti ossei, supporta l’integrazione degli impianti dentali ed è essenziale nelle tecniche di rigenerazione tissutale guidata (GTR). Un apporto di sangue adeguato accelera il processo di guarigione dei difetti ossei alveolari, supporta l’integrazione degli impianti dentali e svolge un ruolo cruciale nelle tecniche di rigenerazione tissutale, dove la guarigione dei tessuti molli è critica quanto la rigenerazione ossea 13,14.

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  1. Zheng, Y. F., Gu, X. N. and Witte, F. (2014) ‘Biodegradable metals’, Materials Science and Engineering R: Reports, 77, pp.1–34. doi: 10.1016/j.mser.2014.01.001
  2. Wang, Jiali et al. (2012) ‘Surface modification of magnesium alloys developed for bioabsorbable orthopedic implants: A General review’, Journal of Biomedical Materials Research – Part B Applied Biomaterials, 100 B(6), pp. 1691–1701. doi: 10.1002/ jbm.b.32707
  3. Al Alawi, A. M., Majoni, S. W., & Falhammar, H. (2018). Magnesium and Human Health: Perspectives and Research Directions. International journal of endocrinology, 2018, 9041694. https://doi.org/10.1155/2018/9041694
  4. Yuan Chen, Siming Zhang, Jiaxiang Bai, Yao Yang, Yingjie Wang, Yanling Zhou, Wei Jiang, Junjie Wang, Junchen Zhu, Chen Zhu, Xianzuo Zhang, Magnesium-based biomaterials for coordinated tissue repair: A comprehensive overview of design strategies, advantages, and challenges, Journal of Magnesium and Alloys, Volume 12, Issue 8, 2024, Pages 3025-3061, ISSN 2213-9567, https://doi.org/10.1016/j.jma.2024.05.028.
  5. Qi, T., Weng, J., Yu, F., Zhang, W., Li, G., Qin, H., Tan, Z., & Zeng, H. (2021). Insights into the Role of Magnesium Ions in Affecting Osteogenic Differentiation of Mesenchymal Stem Cells. Biological trace element research, 199(2), 559–567. https://doi.org/10.1007/s12011-020-02183-y
  6. Jing, X., Ding, Q., Wu, Q., Su, W., Yu, K., Su, Y., Ye, B., Gao, Q., Sun, T., & Guo, X. (2021). Magnesium-based materials in orthopaedics: material properties and animal models. Biomaterials translational, 2(3), 197–213. https://doi.org/10.12336/biomatertransl.2021.03.004
  7. R. Abhinandan, S. Pranav Adithya, D. Saleth Sidharthan, K. Balagangadharan, N. Selvamurugan, Synthesis and characterization of magnesium diboride nanosheets in alginate/polyvinyl alcohol scaffolds for bone tissue engineering, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, Volume 203, 2021, 111771, ISSN 0927-7765, https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2021.111771
  8. Zhang X, Zu H, Zhao D, Yang K, Tian S, Yu X, Lu F, Liu B, Yu X, Wang B, Wang W, Huang S, Wang Y, Wang Z, Zhang Z. Ion channel functional protein kinase TRPM7 regulates Mg ions to promote the osteoinduction of human osteoblast via PI3K pathway: In vitro simulation of the bone-repairing effect of Mg-based alloy implant. Acta Biomater. 2017 Nov;63:369-382. doi: 10.1016/j.actbio.2017.08.051. Epub 2017 Sep 4. PMID: 28882757.
  9. Jing, X., Ding, Q., Wu, Q., Su, W., Yu, K., Su, Y., Ye, B., Gao, Q., Sun, T., & Guo, X. (2021). Magnesium-based materials in orthopaedics: material properties and animal models. Biomaterials translational, 2(3), 197–213. https://doi.org/10.12336/biomatertransl.2021.03.004
  10. Zhai Z, Qu X, Li H, Yang K, Wan P, Tan L, Ouyang Z, Liu X, Tian B, Xiao F, Wang W, Jiang C, Tang T, Fan Q, Qin A, Dai K. The effect of metallic magnesium degradation products on osteoclast-induced osteolysis and attenuation of NF-κB and NFATc1 signaling. Biomaterials. 2014 Aug;35(24):6299-310. doi: 10.1016/j.biomaterials.2014.04.044. Epub 2014 May 9. PMID: 24816285.
  11. H.-S. Han, I. Jun, H.-K. Seok, K.-S. Lee, K. Lee, F. Witte, D. Mantovani, Y.-C. Kim, S. Glyn-Jones, J. R. Edwards, Biodegradable Magnesium Alloys Promote Angio-Osteogenesis to Enhance Bone Repair. Adv. Sci. 2020, 7, 2000800. https://doi.org/10.1002/advs.202000800
  12. Zanjing Zhai, Xinhua Qu, Haowei Li, Ke Yang, Peng Wan, Lili Tan, Zhengxiao Ouyang, Xuqiang Liu, Bo Tian, Fei Xiao, Wengang Wang, Chuan Jiang, Tingting Tang, Qiming Fan, An Qin, Kerong Dai,The effect of metallic magnesium degradation products on osteoclast-induced osteolysis and attenuation of NF-κB and NFATc1 signaling, Biomaterials, Volume 35, Issue 24, 2014, Pages 6299-6310, ISSN 0142-9612, https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2014.04.044
  13. Larsson L, Decker AM, Nibali L, Pilipchuk SP, Berglundh T, Giannobile WV. Regenerative Medicine for Periodontal and Peri-implant Diseases. J Dent Res. 2016 Mar;95(3):255-66. doi: 10.1177/0022034515618887. Epub 2015 Nov 25. PMID: 26608580; PMCID: PMC4766955.
  14. Farré-Guasch, E., Bravenboer, N., Helder, M. N., Schulten, E. A. J. M., Ten Bruggenkate, C. M., & Klein-Nulend, J. (2018). Blood Vessel Formation and Bone Regeneration Potential of the Stromal Vascular Fraction Seeded on a Calcium Phosphate Scaffold in the Human Maxillary Sinus Floor Elevation Model. Materials (Basel, Switzerland), 11(1), 161. https://doi.org/10.3390/ma11010161