A INTERFERÊNCIA DA NICOTINA NO PROCESSO DE CONSOLIDAÇÃO DE
FRATURAS ­ UMA REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Synara Dias Silva1, Marcos dos Santos Almeida2, Profa.Dra.Érica C. T. Ramos3
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Universidade do Vale do Paraíba / IP&D, Bioengenharia, [email protected]
Faculdade de Medicina da USP (FMUSP), Dpto de Geriatria, [email protected]
Universidade do Vale do Paraíba / IP&D, Bioengenharia, [email protected]

Resumo- Os hábitos tabágicos têm sido associados a um risco aumentado de diversas patologias, como
doenças cardio-vasculares, doenças obstrutivas pulmonares, úlcera péptica, patologias oncológicas e
ósseas, entre outras. No que diz respeito ao tecido ósseo, o tabagismo parece ser um fator de risco na
osteoporose, na incidência de fratura óssea e no prolongamento do tempo de cicatrização. Dos numerosos
constituintes do tabaco, a nicotina está presente em grande quantidade e os resultados de vários estudos
experimentais sugerem o seu envolvimento nos efeitos nefastos do tabagismo no tecido ósseo, que
contribuem de modo direto ou indireto para uma perturbação do metabolismo celular e tecidual, bem como
da sua resposta à agressão, por exemplo a que ocorre durante o processo de regeneração. Incluem
vasoconstrição, com alteração na angiogênese e na irrigação dos tecidos, diminuição da tensão do oxigênio
e alteração da resposta imunitária, além de efeitos ao nível da adesão, proliferação e diferenciação das
células ósseas.
Palavras-chave: Nicotina, tabagismo, fratura, consolidação óssea.
Área do Conhecimento: Ciências da Saúde
Introdução
A cicatrização de tecidos músculo-esqueléticos
ocorre por meio de resposta tecidual composta de
três fases, que não ocorrem separadamente e são
descritas
como
inflamação,
reparação
e
remodelação (MULLER et al., 2004).
A consolidação de uma fratura é um dos mais
notáveis processos de reparo do corpo humano,
porque dela resulta não somente uma cicatrização,
mas uma reconstituição do tecido lesado em outro
semelhante à sua formação original. Isto acontece
porque o osso está continuamente sendo
depositado e absorvido, gerando assim um
processo de remodelagem constante do mesmo.
Segundo Adams & Hamlen (1994) no local da
fratura ocorre hemorragia, destruição da matriz e
morte de células ósseas; para que a reparação se
inicie, o coágulo sanguíneo e os restos celulares e
da matriz devem ser removidos e então inicia-se a
formação de um tecido colágeno altamente
vascularizado que se torna progressivamente
fibroso; este tecido é então substituído por
cartilagem. Esta ponte firme, porém ainda flexível,
é conhecida como calo provisório, que é
posteriormente fortalecido pela deposição de sais
de cálcio dentro da matriz da cartilagem; enquanto
isto, células progenitoras do endósteo e periósteo
são ativadas e depositam uma rede de osso
entrelaçado dentro e em torno do calo provisório,
que é transformado desta forma em calo ósseo
(CORMACK, GENESER, 2003).

Portanto, a formação óssea constitui um
processo dinâmico, sujeito a mecanismos de
controle rigorosos, que é muito sensível a
influências sistêmicas e locais, por exemplo, à
presença de substâncias químicas que afetam de
modo direto ou indireto o comportamento das
células osteoblásticas nas várias fases de
diferenciação.
Diversos estudos tem mostrado possíveis
ações deletérias da nicotina durante o processo de
cicatrização das fraturas, através da administração
de diferentes doses em modelos experimentais
submetidos à fraturas abertas ou fechadas em
tíbia, rádio e ulna ou cirurgias de fusão espinhal
(SKOTT et al., 2006). Porém, o impacto negativo
da nicotina sobre o processo de cicatrização óssea
não está completamente elucidado, uma vez que
ainda persistem algumas controvérsias sobre o
assunto.
O objetivo principal deste trabalho é revisar a
literatura científica publicada sobre este tema nos
últimos treze anos para investigar os efeitos
diretos e indiretos da nicotina, o maior constituinte
da fase particulada do cigarro, sobre o tecido
ósseo.
Metodologia
O estudo descritivo foi realizado a partir de um
levantamento bibliográfico sobre a produção
científica a respeito do tema. Foram buscados
periódicos nacionais e internacionais integrados às
bases de dados LILACS, MEDLINE e SCIELO,

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além da plataforma virtual ISI ­ Web of
Knowledge, no período de 1994 a 2007. Também
foram levantadas teses e dissertações disponíveis
nas bibliotecas da USP e UNICAMP.
Os artigos científicos foram identificados
utilizando-se os seguintes termos : nicotina
(nicotine), cicatrização ou regeneração óssea
(bone healing or bone regeneration), fratura
(fracture), tabagismo (smoking) e a combinação
destas palavras.
Revisão da Literatura
Dahi & Larsen (2004) observaram pacientes
submetidos à cirurgia ortopédica na tíbia (fixação
externa) correlacionando dados como hábito
tabagista, complicações pós-operatórias e duração
do tratamento e concluíram que, metade dos
pacientes fumantes e apenas um quinto dos
pacientes
não-fumantes
apresentaram
complicações como pseudoartrose, por exemplo, e
os pacientes fumantes necessitaram de cerca de
dezesseis dias a mais de tratamento.
Outro estudo correlacionou o tempo de
cicatrização de fraturas abertas de tíbia entre
grupos de pacientes fumantes, ex-fumantes e nãofumantes, sendo que, os dois primeiros grupos
precisaram de maior tempo para formação do calo
ósseo e o grupo de fumantes apresentou pelo
menos três vezes mais complicações como
osteomielite (CASTILLO et al., 2005).
Saldanha et al. (2004) em estudo experimental
com defeitos ósseos criados em mandíbulas de
cães, constatou que a administração de nicotina
na dose de 2 mg/kg/dia durante quatro meses,
influenciou significativamente a densidade do
tecido ósseo neoformado, mostrando que a
nicotina afetou mas não impediu a regeneração
óssea. Foi justificado que, através de efeitos
adrenérgicos a nicotina age diretamente nos
pequenos vasos causando vasoconstrição,
diminuição da tensão de oxigênio, inibe a
angiogênese durante a revascularização na área
da fratura e diminui a atividade osteoblástica.
Isto é confirmado através de estudos in vitro
que demonstraram que a nicotina causa efeitos
deletérios no metabolismo ósseo, através de uma
toxicidade direta sobre as células osteoblásticas,
afetando
negativamente
a
morfologia
e
proliferação celular (PEREIRA et al., 2005; 2006)
Yuhara et al. (2005) enfatizam que a nicotina
influencia na diferenciação e mineralização pelos
osteoblastos e inibe a diferenciação e ativação de
osteoclastos, interferindo desta forma na
modulação do metabolismo ósseo.
Estudos in vitro também confirmaram que a
nicotina suprimiu a formação de fatores de
crescimento específicos para o processo da
angiogênese (THEISS et al., 2000) e também foi
responsável por uma diminuição tanto da fosfatase

alcalina como da produção de colágeno tipo I
pelos osteoblastos (TANAKA et al., 2005).
Alterações na produção de colágeno também
foram observadas em animais submetidos à
cirurgia de tendões, sendo a nicotina responsável
por influenciar as propriedades mecânicas do
tendão supra-espinhoso de ratos promovendo a
formação de colágeno de baixa qualidade, o
colágeno do tipo III (GALATZ et al., 2006).
Gullihorn et al. (2005) realizaram estudo in vitro
com culturas de osteoblastos expostos à
diferentes doses de nicotina e à uma mistura de
substâncias do cigarro, sem a nicotina;
curiosamente foi observado que a nicotina
estimulou o metabolismo das células ósseas
dependendo da dose, a atividade da fosfatase
alcalina e síntese de colágeno enquanto o
composto utilizado sem nicotina, exerceu efeito
inibitório sobre o metabolismo. O grupo atribuiu a
disparidade de resultados obtidos através de
estudos in vitro à utilização de diferentes tipos
celulares e às condições nas quais são mantidas
estas culturas, e ainda sugeriu que a maior
evidência experimental dos efeitos da nicotina no
osso, derivam de estudos sobre o metabolismo
ósseo após uma injúria, por exemplo, fratura.
A presença da nicotina inibiu a proliferação
celular e síntese de matriz extracelular em células
do núcleo pulposo dos discos intervertebrais, em
estudo in vitro realizado por Akmal et al. (2004).
Através de estudos radiológicos, César-Neto et
al. (2005) observaram que a exposição à fumaça
do cigarro em ratos durante três meses, também
causou significativa redução na densidade óssea
das tíbias destes animais.
A administração de 4 mg/kg/dia de nicotina
durante três semanas em ratos após fratura
transversa de ulna e rádio levou a uma
cicatrização óssea atrasada nestes animais,
quando comparados à um grupo controle (AGCA
et al., 2002).
Raikin et al. (1998) em estudo experimental
com coelhos submetidos à osteotomia de tíbia,
verificaram que o grupo experimental que recebeu
6 mg/kg/dia de nicotina durante dois meses
apresentou falta de continuidade cortical e
resultados de testes biomecânicos inferiores aos
do grupo controle; o grupo atribuiu a este atraso
da cicatrização óssea a diminuição de fluxo
sanguíneo para a área da fratura, como resultado
do vasoespasmo induzido pela estimulação de
receptores nicotínicos nas paredes dos vasos
sanguíneos e pelo efeito vasoconstritivo de
catecolaminas produzidas pela glândula adrenal
em resposta à nicotina circulante.
Curiosamente, existem também publicações
relatando que a administração de nicotina em
modelos experimentais, até mesmo em altas
doses (15 mg/kg/dia) não causou efeitos sobre o
tecido ósseo (BALATSOUKA et al, 2005; 2006).

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Syversen et al. (1999) submeteram ratos à
exposição da fumaça de cigarro durante dois
anos, sendo que o nível de nicotina presente na
inalação foi mantido num estágio que garantisse
uma taxa de nicotina no sangue até mais alta do
que a observada em fumantes pesados; e mesmo
assim, não observaram diferenças significativas
através de exames de densitometria óssea e
testes biomecânicos realizados no fêmur destes
animais.
A administração de 6 mg/kg/dia e 9 mg/kg/dia
durante doze semanas em ratos idosos não
interferiu na massa óssea e força em vértebras e
fêmur dos animais (AKHTER et al., 2003). E ratos
em fase de crescimento também foram analisados
ao receberem 3 mg/kg/dia e 4,5 mg/kg/dia durante
três meses; também não tiveram conteúdo ósseo,
densidade, histomorfometria e força óssea
alterados em fêmur, tíbia e vértebras lombares
(IWANIEC et al., 2000).
Um importante e recente estudo realizado por
Skott et al. (2006) comparou a administração da
nicotina e do extrato do tabaco (sem nicotina)
durante quatro semanas, sobre a força mecânica
do osso (fêmur) submetido à fratura fechada. O
grupo verificou que o extrato do tabaco sem
nicotina prejudicou a força mecânica dos ossos e
foi levantada a hipótese de que outros
componentes da fase particulada do cigarro, além
da nicotina, possam influenciar o processo de
consolidação óssea.

de outros compostos do cigarro sobre o
metabolismo do tecido ósseo.
Sabendo que o consumo de cigarros pode
afetar adversamente a cura de fraturas ou colocar
em risco o sucesso de procedimentos ortopédicos,
isto configura mais um motivo para médicos
ortopedistas e cirurgiões a encorajar seus
pacientes tabagistas ao abandono deste hábito.

Discussão

- BALATSOUKA, D. et al. The impact of nicotine
on osseointegration; an experimental study in
rabbits. Clin. Oral Impl. Res. V. 16, p. 268-276,
2005.

Apesar de alguns estudos publicados sobre o
tema serem contraditórios, a maioria dos relatos
(pesquisas in vitro e in vivo) demonstraram efeitos
deletérios da nicotina sobre o tecido ósseo íntegro
ou após injúria (exemplo, fratura, enxertos, criação
de defeitos ósseos). A reversibilidade destes
efeitos ainda não foi demonstrada nem
completamente esclarecida.
Por outro lado, além da nicotina, há cerca de
3500 outros compostos da fase particulada do
cigarro e o conhecimento sobre quais destes
inúmeros compostos também podem alterar a
fisiologia do tecido ósseo, permanece obscuro.
Considerações finais
O tabagismo tem um efeito negativo sobre
grande parte dos órgãos e sistemas do corpo
humano.
A nicotina está presente em níveis elevados no
fumo do tabaco e parece exercer um papel
importante nos efeitos nefastos do fumo no tecido
ósseo, provavelmente devido à uma combinação
de mecanismos.
Diante disto, faz-se necessário outros estudos
que correlacionem os efeitos da nicotina e também

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fraturas e processo de consolidação. In: Manual
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