Histological comparison between biphasic calcium phosphate and deproteinized bovine bone on critical-size bone defects

Abstract The limited options for bone repair have led to an extensive research of the field and the development of alloplastic and xenogeneic grafts. The purpose of this study was to evaluate bone repair with two bone substitutes: deproteinized bovine bone (DBB) and biphasic calcium phosphate ceramic (BCP) in critical-size defect. A total of 8-mm defects were made in the parietal bones of rabbits (n=12). The animals were divided into three experimental groups: sham (defect filled with a blood clot), DBB (defect filled with DBB), and BCP (defect filled with BCP). After the experimental periods of 15 and 45 days, the animals were euthanized and submitted to histomorphometric analysis. The total defect area, mineralized tissue area, biomaterial area, and soft tissue area were evaluated. A greater amount of immature bone tissue and biomaterial particles were observed in the BCP group compared to DBB and sham at 45 days (p<0.05). There was no difference in the qualitative pattern of bone deposition between DBB and BCP. However, the sham group did not show osteoid islands along with the defect, presenting a greater amount of collagen fibers as well in relation to the DBB and BCP groups. There was a greater number of inflammatory cells in the DBB at 45 days compared to BCP and sham groups. In conclusion, BCP and DBB are options for optimizing the use of bone grafts for maxillofacial rehabilitation. Bone defects treated with BCP showed greater deposition of bone tissue at 45 days.

Resumo As opções limitadas para reparo ósseo levaram ao desenvolvimento de abrangente pesquisa na área de enxertos aloplásticos e xenogênicos. O objetivo deste estudo foi avaliar o reparo ósseo com dois substitutos ósseos: osso bovino desproteinizado (DBB) e cerâmica fosfática de cálcio bifásica (BCP) em defeito de tamanho crítico. Material e métodos: defeitos críticos de 8 mm foram feitos nos ossos parietais de coelhos (n=12). Os animais foram divididos em três grupos experimentais: sham (defeito preenchido com coágulo sanguíneo), DBB (defeito preenchido com DBB) e BCP (defeito preenchido com BCP). Após os períodos experimentais de 15 e 45 dias, os animais foram sacrificados e submetidos à análise histomorfométrica. Foram avaliadas a área total de defeitos, área de tecidos mineralizados, área de biomateriais e área de tecidos moles. Resultados: maior quantidade de tecido ósseo imaturo e de partículas de biomaterial foram observados no grupo BCP em comparação aos grupos DBB e sham aos 45 dias (p<0,05). Não houve diferença no padrão qualitativo de deposição óssea entre DBB e BCP. Ainda, o grupo sham não apresentou ilhas osteóides ao longo do defeito, apresentando maior quantidade de fibras colágenas em relação aos grupos DBB e BCP. Houve maior quantidade de células inflamatórias no DBB aos 45 dias em comparação aos grupos BCP e sham. Conclusões: BCP e DBB são opções para otimizar o uso de enxertos ósseos na reabilitação de pacientes. Defeitos ósseos tratados com BCP mostraram maior deposição de tecido ósseo aos 45 dias.

Oral implant osseointegration model in C57Bl/6 mice: microtomographic, histological, histomorphometric and molecular characterization

Abstract Despite the successful clinical application of titanium (Ti) as a biomaterial, the exact cellular and molecular mechanisms responsible for Ti osseointegration remains unclear, especially because of the limited methodological tools available in this field. Objective: In this study, we present a microscopic and molecular characterization of an oral implant osseointegration model using C57Bl/6 mice. Material and Methods: Forty-eight male wild-type mice received a Ti implant on the edentulous alveolar crest and the peri-implant sites were evaluated through microscopic (μCT, histological and birefringence) and molecular (RealTimePCRarray) analysis in different points in time after surgery (3, 7, 14 and 21 days). Results: The early stages of osseointegration were marked by an increased expression of growth factors and MSC markers. Subsequently, a provisional granulation tissue was formed, with high expression of VEGFb and earlier osteogenic markers (BMPs, ALP and Runx2). The immune/inflammatory phase was evidenced by an increased density of inflammatory cells, and high expression of cytokines (TNF, IL6, IL1) chemokines (CXCL3, CCL2, CCL5 and CXC3CL1) and chemokine receptors (CCR2 and CCR5). Also, iNOS expression remained low, while ARG1 was upregulated, indicating predominance of a M2-type response. At later points in time, the bone matrix density and volume were increased, in agreement with a high expression of Col1a1 and Col21a2. The remodelling process was marked by peaks of MMPs, RANKL and OPG expression at 14 days, and an increased density of osteoclasts. At 21 days, intimate Ti/bone contact was observed, with expression of final osteoblast differentiation markers (PHEX, SOST), as well as red spectrum collagen fibers. Conclusions: This study demonstrated a unique molecular view of oral osseointegration kinetics in C57Bl/6 mice, evidencing potential elements responsible for orchestrating cell migration, proliferation, ECM deposition and maturation, angiogenesis, bone formation and remodeling at the bone-implant interface in parallel with a novel microscopic analysis.

Ação da matriz inorgânica de osso bovino (Bonefill®) na neoformação óssea em ratos submetidos ao alcoolismo experimental: análise histológica e morfométrica / Action of inorganic bovine bone Matrix (Bonefill®) on bone formation in rats submitted to experimental alcoholism: histological and morphometric analysis

O desequilíbio no turnover ósseo decorrente dos efeitos do alcoolismo crônico está relacionado à apoptose dos osteócitos, diminuição da espessura do osso medular e cortical e pelas alterações na atividade e diferenciação de osteoblastos. Devido à necessidade de tratamentos regenerativos e reconstrutivos associado ao alcoolismo, os xenoenxertos tem providenciado uma possibilidade terapêutica como material de preenchimento de defeitos ósseos. Em vista disso, este trabalho teve como objetivo analisar o comportamento do biomaterial Bonefill® em defeitos críticos realizados em calvária de ratos, comparar a interferência do alcoolismo experimental na neoformação óssea, além de avaliar a influência do tipo de dieta líquida sobre a massa corporal dos animais. Foram utilizados 40 ratos machos (Rattus norvegicus) da linhagem Wistar, com 60 dias de idade, separados aleatoriamente em Grupo Controle (GC) os animais receberam água como dieta líquida e Grupo Experimental (GE) os animais receberam etanol a 25%, cada grupo composto por 20 ratos. O GC foi sub-dividido em GAC (Grupo Água Coágulo) correspondente ao defeito direito na calota craniana do animal e GAB (Grupo Água Biomaterial), defeito do lado esquerdo do animal. O GE foi sub-dividido em GEC (Grupo Etanol Coágulo) correspondente ao defeito direito da calota craniana e GEB (Grupo Etanol Biomaterial) defeito do lado esquerdo do animal. Foi realizada uma osteotomia circular de 5 mm de diâmetro no osso parietal direito e esquerdo. Os defeitos GAC e GEC foram preenchidos com coágulo sanguíneo e os defeitos GAB e GEB com osso bovino cortical inorgânico. Cinco animais de cada grupo foram eutanasiados nos períodos de 10, 20, 40 e 60 dias pós-cirúrgico. Os resultados da análise histológica mostraram que no período de 10 dias, no GAB e GEB as partículas do enxerto ósseo estavam circundadas por tecido...

The imbalance in bone turnover resulting from the effects of chronic alcoholism is related to apoptosis of osteocytes, decrease of trabecular and cortical bone thickness and changes in activity and differentiation of osteoblasts. Due to the need for regenerative and reconstructive treatments associated with alcoholism, xenografts has provided a therapeutic possibility as a filling material of bone defects. Therefore, the aims of this study were to analyze the Bonefill® biomaterial behavior in critical defects created on the calvaria of rats; to compare the interference of experimental alcoholism in bone formation, as well as to evaluate the influence of 2 type of liquid diet on animal body weight. 40 male Wistar rats were used (Rattus norvegicus), with 60 days of age. The rats were randomly separated into Control Group (CG, nº = 20), which received water as liquid diet and Experimental Group (EG, nº = 20), these rats consumed ethanol 25%. CG was subdivided into WCG (Water Clot Group), corresponding to the right calvaria defect and WBG (Water Biomaterial Group), left side defect of the calvaria. EG was subdivided into ECG (Ethanol Clot Group), corresponding to the right calvaria defect and EBG (Ethanol Biomaterial Group), left side defect of the calvaria. A circle osteotomy of 5 mm in diameter was performed in the right and left parietal bone. The bone defects in WCG and ECG were filled with blood clot and the defects in WBG and EBG were filled with inorganic bovine bone. 5 animals from each group were euthanized at periods of 10, 20, 40 and 60 days after surgery. The histological analysis showed that at 10 days, WBG and EBG, the particles of bone graft were surrounded by granulation tissue and inflammatory cells, it also showed a small immature bone formation mainly at the margins of the defects. At 20 days it was observed blood vessels in WBG and EBG and some graft particles partially surrounded by new bone...

Expressão da Osteopontina após utilização de matriz dentinária humana desmineralizada em alvéolos de ratos: análise imunohistoquímica / Osteopontin expression after use of demineralized human dentin matrix in rats alveoli: immunohistochemistry analysis

Apesar de sua capacidade de reparo, o tecido ósseo pode ser submetido a alguns tipos de fraturas, cirurgias ou patologias que podem levar a grandes defeitos ósseos. As principais estratégias de tratamento de defeitos ósseos são baseados em osteoindução ou osteocondução. Matriz dentinária desmineralizada humana (MDDH) é uma alternativa biocompatível para preencher defeitos ósseos, melhorando a qualidade e quantidade de osso produzido. 24 Ratos Wistar foram selecionados, submetidos à extração de ambos os segundos molares superiores (direito e esquerdo). Os alvéolos foram separados em dois grupos: controle (direita) preenchido com coágulo sanguíneo e experimental (esquerda) preenchido com MDDH. Os animais foram sacrificados aos 5, 10 e 21 dias. Foram realizadas análises histológicas, histomorfométricas (análise de variância - ANOVA e teste de Tukey) e imunohistoquímica para osteopontina (OPN) como indicador de osteogênese. Aos 5 dias MDDH foi incorporada pelas novas trabéculas ósseas. Aos 10 dias observou-se organização do tecido conjuntivo e trabéculas no grupo experimental. Detectou-se coloração intensa para OPN em área adjacente à MDDH no grupo experimental. Aos 21 dias no grupo experimental verificou-se trabéculas maduras. Houve diferença estatísticamente significatva (p <0,05). Maior número de trabéculas em grupos experimentais que nos grupos controle em todos os períodos de análise. MDDH implantadas em alvéolos de ratos, induz a aceleração da osteogênese. Presença OPN observada mais intensamente aos 10 dias próximo à MDDH

BACKGROUND - Despite its good capacity for regeneration, bone tissue subjected to some types of fractures or surgery that can lead to large bone defects. The major bone defects treatment strategies are based in osteoinduction or osteoconduction. Demineralized human dentin matrix (DHDM) is a biocompatible alternative to fill bone defect, improving the quantity and quality of bone produced. METHODS - Wistar rats were selected, submitted to the extraction of both second molars (right and left). Alveoli were separated into two groups: control (right) filled with blood clot and experimental (left) filled with DHDM. Animals were sacrificed at 5, 10 and 21 days. Histological and histoquantitative analyzes (analysis of variance - ANOVA, and Tukey's test) were performed and immunostaining for osteopontin (OPN) as osteogenesis indicator. RESULTS - 5 days - DHDM incorporated by new trabeculae. 10 days - connective tissue organization and new trabeculae in the experimental group. Intense staining for OPN close to DHDM in the experimental group. 21 days - experimental group showing mature trabeculae. Statistical difference observed (p<0.05). Higher number of trabeculae in experimental groups in all periods of analysis. CONCLUSIONS - DHDM implanted in alveoli induces the acceleration of osteogenesis. Presence of OPN observed more intensely at 10 days close to DHDM

Avaliação das citocinas TNF-α, RANKL e OPG e do número de osteoclastos no reparo de defeito ósseo em calvária de ratos diabéticos tratados com matriz óssea desmineralizada / Evaluation of cytokines TNF-α, RANKL and OPG and the number of osteoclasts on repair of bone defects in skulls of diabetic rats treated with demineralized bone matrix

Neste trabalho, foi avaliado a participação dos osteoclastos bem como a ação das citocinas RANKL, OPG e TNF-α durante a formação e remodelação óssea em defeitos ósseos de tamanho crítico em ratos normoglicêmicos e diabéticos tratados ou não com a MAOD. Para isso, foram utilizados 250 ratos machos Wistar. Trinta ratos foram utilizados para coleta dos fêmures e tíbias, os quais foram processados para obtenção da MAOD. Os demais 220 ratos foram divididos em Grupo Não Diabétido (CTL, n=110) e Grupo Diabético (DIAB, n= 110) induzido pela aplicação de uma dose única de 47 mg/Kg de massa corporal de estreptozotocina. Um defeito transósseo de 8 mm de diâmetro foi realizado nos ossos parietais dos ratos, sendo que, nos subgrupos CTL MAOD e DIAB MAOD, os defeitos foram preenchidos com MAOD e nos grupos CTL COAG e DIAB COAG apenas com coágulo sanguíneo. Após 0, 7, 14, 21 e 42 dias, as calotas cranianas foram coletadas para determinação da densidade de volume, número de osteoclastos/mm2 na área do defeito, quantificação por imunoistoquimica e expressão do RNAm para as proteínas RANKL, OPG e TNF-α. Os resultados para volume do tecido ósseo neoformado foi maior nos grupos CTL COAG e CTL MAOD, bem como no grupo DIAB MAOD quando comparado com DIAB COAG (CTL MAOD > CTL COAG e DIAB MAOD > DIAB COAG). O número de osteoclastos nos grupos CTL aumentaram significantemente (3,69 osteoclasto/mm2), enquanto que nos grupos MAOD aumentaram gradualmente até os 42 dias (2,8 osteoclasto/mm2). Os resultados para imunomarcação mostraram que a MAOD promove 1,28 vezes maior expressão de OPG, bem como de TNF-α tanto no grupo CTL (1,59 vezes) como no DIAB (1,76 vezes). Os resultados para expressão do RNAm para OPG mostrou que a média dos valores do grupo COAG comparado com a do grupo MAOD foi 1,91 vezes maior no grupo COAG. Já os valores para expressão de RANKL permaneceram constantes no grupo DIAB MAOD, com aumento significativo de 2,57 vezes aos 42 dias, sendo 4,3 vezes maior, quando comparado com a média dos outros grupos no mesmo período. Conclui-se que nos animais normoglicemicos, o tratamento com a MAOD aumenta a expressão de OPG, RANKL e TNF-α, assim como a atividade osteoclástica, promovendo reabsorção da MAOD e formação de tecido ósseo, enquanto que nos animais diabéticos, a atividade osteoclástica foi reduzida, sem alteração nos níveis de OPG e RANKL, reduzindo a reabsorção da MAOD e consequentemente da formação óssea.(AU)

Participation of osteoclasts was evaluated in reabsorption process of demineralized allogenic bone matrix (DABM) as well as the activity of cytokines RANKL, OPG and TNF- α during formation and bone remodeling in critial size defect of normoglycemic and diabetic rats treated or not with DABM. Therefore, 250 male Wistar rats were used. Thirty rats had femurs and tibias collected and processed to obtain DABM. 220 rats were divided into control group (CTL, n=110) and diabetic group (DIAB, n= 110) injected by a single dose of 47 mg/Kg of body weight streptozotocin. Were made 8mm bone defect on skulls of rats, in subgroups CTL DABM and DIAB DABM, defects were filled with DABM and subgroups CTL CLOT and DIAB CLOT were filled with blood clot. After 0, 7, 14, 21 and 42 days, the skulls were collected to determine the volume density, number of osteoclasts/mm2 into defects area, quantification by immunohistochemistry and RNAm expression of RANKL, OPG and TNF-α cytokines. The results of volume density of newly formed bone was higher in CTL CLOT and CTL DABM, as well as in DIAB DABM compared to DIAB CLOT (CTL DABM > CTL CLOT and DIAB DABM > DIAB CLOT). The number of osteoclasts in CTL groups increased to 3,69 osteoclasts/mm2, while in subgroups treated with DABM gradually increased up until 42 days (2,8 osteoclasts/mm2). Immunohistochemistry showed that DABM promotes an increase of 1.28-fold of OPG expression, as well as TNF-a expression in CTL group (1.59-fold) and DIAB group (1.76-fold). The results of RNAm expression of OPG showed that the average values of the CLOT subgroup compared to the average values of DABM subgroup was 1.91- fold higher in CLOT subgroup. The values of RANKL RNAm expression increase 2.57-fold at 42 days, being 4.3-fold higher than the average os the other groups in the same period. In conclusion, in the normoglicemic animals (CTL group), the treatment with DABM increase the expression of OPG, RANKL and TNF-α as the activity of osteoclasts, leading to DABM resorption and bone tissue formation, while in diabetic animals, the osteoclast activity was reduced, without changes in the leves of OPG and RANKL, decreasing DABM resorption and bone formation.(AU)

Osteócitos: sobre o papel central dessas células na biopatologia óssea / Osteocytes: on the central role of these cells in osseous pathobiology

Os alvos principais na compreensão da biopatologia óssea centravam-se nos osteoblastos e clastos, mas nos últimos anos têm se deslocado para os osteócitos — como mecanotransdutores do tecido ósseo, a partir da rede tridimensional, pelo entrelaçamento e contato de seus prolongamentos interligando uma célula a outras 20 a 40, tal qual uma rede neural. Pela mecanotransdução e a partir de mediadores como a esclerostina e o RANKL, os osteócitos podem influenciar na biopatologia óssea por interferirem na atividade dos osteoblastos e clastos. Quando necessário mais osso, os osteócitos liberam menos esclerostina; quando é necessário inibir a formação óssea, os osteócitos liberam mais esclerostina. O RANKL está ligado à osteoclastogênese local para que se tenha mais células capazes de reabsorver a matriz mineralizada. Algumas terapêuticas inovadoras das doenças ósseas metabólicas têm tido como alvo esses mediadores e os osteócitos. Estudar a presença e os efeitos específicos da esclerostina e do RANKL na osseointegração pode levar a um maior detalhamento de seus fenômenos biológicos.

The main targets for the comprehension of bone pathobiology were focused in osteoblasts and clasts, but in recent years it has shifted to the osteocytes — as mechanotransductors of the bone tissue, from the three-dimensional network, by interconnecting its extensions linking a cell to other 20 to 40, like a neural network. By mechanotransduction and from mediators as sclerostin and RANKL, the osteocytes may influence bone pathobiology by interfering with the activity of osteoblasts and clasts. When more bone is necessary, osteocytes release less sclerostin, when it is necessary to inhibit bone formation, osteocytes release more sclerostin. RANKLis connected to local osteoclastogenesis in order to have more cells capable of reabsorbing the mineralized matrix. New therapeutic ways of controlling the metabolic bone diseases have been targeted at these mediators. Studying the presence and the specific effects of sclerostin and RANKL in osseointegration can lead to greater detailing of their biological phenomena.

Orientações para uso clínico da BMP / Orientations for clinical use of BMP

Qual é a origem das BMPs e qual a vasta sinonímia empregada para identificá-las?As proteínas morfogenéticas ósseas são as responsáveis pela sinalização para a indução da formação óssea. As BMPs (bone morphogenetic proteins) representam uma família com mais de vinte proteínas relatadas, as quais fazem parte da família dos fatores ß de crescimento e transformação (TGF-ß), ativando e inibindo os fatores de diferenciação e crescimento (GDFs).

What is the origin of BMPs and how extensive is the synonymy employed to identify them?The morphogenetic proteins of the bone are responsible for signaling to induce bone formation. BMPs (bone morphogenetic proteins) represent a family with more than 20 reported proteins, which are part of the transforming growth ß factor family (TGF-ß), activating and inhibiting the differentiation and growth factors (GDF).

Utilização de matriz óssea desmineralizada para reparo de falhas ósseas / Use of demineralized bone matrix in the repair of bone defects

Introdução: Diversos biomateriais têm sido propostos como substituto do osso autógeno em procedimentos cirúrgicos, destacando-se a Matriz Óssea Desmineralizada (MOD). Objetivo: O presente trabalho consiste em uma revisão sistemática da literatura sobre a utilização da MOD aplicada à regeneração óssea. Material e método: Realizou-se uma busca nas bases de dados PubMed e Science Direct, limitada a artigos publicados em inglês, utilizando-se quatro descritores relacionados ao tema. Resultado: A literatura mostra que a MOD é um tipo de aloenxerto constituído principalmente por colágenos e diversos fatores de crescimento, e que apresenta um melhor desempenho quando comparado com o autoenxerto, pois proporciona uma boa capacidade osteoindutiva e não exige outro sítio cirúrgico para a sua obtenção. A MOD é considerada menos imunogênica do que o osso homólogo mineralizado e sua preparação promove a eliminação efetiva de vírus, como o HIV. Tem sido utilizada no reparo de falhas ósseas estáveis, como cavidades císticas, e no tratamento de fraturas maxilares, dentre outras. Note-se que seu desempenho depende de um bom estado geral de saúde do paciente. Conclusão: A MOD tem um amplo espectro de utilização clínica por suas características biológicas favoráveis; todavia, o entendimento de suas propriedades é necessário para determinar a escolha da MOD nos procedimentos cirúrgicos reparadores.

Introduction: Several biomaterials have been proposed as a substitute for autogenous bone in surgical procedures, highlighting the demineralized bone matrix (DBM). Objective: The paper consists of a systematic review of the literature on the use of DBM in the repair of bone defects. Material and method: The literature search was performed on PubMed and Science Direct databases, limited to papers published in English, using four search terms. Result: The literature shows that DBM is a type of allograft consisting of collagen and various growth factors, and it presents a better performance when compared to autograft - once it provides a good osteoinductive capacity and does not require another surgical site. DBM is considered less immunogenic than the mineralized bone and the preparation process promotes the effective elimination of viruses such as HIV. It has been used to repair stable bone defects as cystic cavities and for the treatment of jaw fractures, among others, and their performance depends on the patient?s general state of health. Conclusion: Due to its favorable biological characteristics, DBM has a broad spectrum of clinical use; however, the understanding of its properties is required to base their choice on surgical repair.

Aumento do rebordo alveolar por matriz óssea indutora / Matrix osseoindutor for alveolar ridge augmentation

A osseoindução tem sido aplicada por diversos meios com o objetivo de tratamento de defeitos ósseos e oferecer uma reabilitação adequada ao paciente. As matrizes formadas por osso bovino de granulação média é indicada para se usar como material de implante osseoindutor para aumento de volume de rebordo. Um protocolo para execução da reparação de atrofia severa da mandíbula foi realizado. Osso bovino de granulação média foi aglutinado com sangue do próprio paciente para formar uma matriz mineral com poros adequados para a proliferação endotelial. Com exames radiográficos pode-se observar que o osso bovino promoveu uma quantidade de osso neoformado o suficiente para encobrir todo o comprimento dos implantes. Esse osso novo favoreceu um aumento em sentido vertical, na altura do rebordo alveolar do osso retromolar. Apesar de ter uma neoformação menos acelerada quando comparada com o osso humano liofilizado esta terapêutica deve ser de conhecimento e se possível do domínio do implantodontista para poder aplicá-la quando necessária, para otimizar a colocação de implantes.

Osseoinduction has been applied in bone defects treatment and provide adequate rehabilitation to the patient. The bovine bone matrix, formed by the average grain, has been used as material for implant osseoinductor in alveolar ridge augmentation. A protocol for implementation of the severe atrophy jaw repair was performed. Bovine bone granulation average was agglutinated with patient’s own blood to form a matrix with pores mineral appropriate for endothelial proliferation.With X-rays can be observed that the bovine bone promoted a number of neoformed bone enough to cover the entire length of the implants. This new bone increased in the vertical direction, at the edge of the alveolar bone. Despite having a slower neoformation when compared to the human bone, professionals should know it and dominate it to apply it when necessary and to optimize the placement of implants.

Estudo do efeito do ozônio diluído em água na reparação óssea por meio de avaliação imunoistoquímica / Study of the effect of ozone dissolved in water in the bone repair by immunohistochemical

A aplicação de ozônio pode ser usada como uma alternativa no tratamento de inúmeras patologias. O objetivo é interferir positivamente na reparação tecidual e agir como anti-séptico, uma vez que o ozônio é um potente agente antimicrobiano e possui a capacidade de estimular a circulação sanguínea e a resposta imunomodulatória. Tais características justificam o interesse da sua aplicação na Medicina e na Odontologia. Quando em contato com fluidos orgânicos, o ozônio age como um oxidante gerando a formação de moléculas reativas do oxigênio e produtos de lipídeos oxidantes que influenciam em eventos bioquímicos do metabolismo celular. A proposição deste estudo foi avaliar a aplicação do ozônio diluído em água no processo de reparação óssea por meio de análise morfológica e imunoistoquímica em modelo animal. Os resultados mostraram que a irrigação da ferida cirúrgica com ozônio diluído em água ocasionou atraso na reparação e que esse era mais exuberante no início do processo

Estudo do processo de reparo ósseo em função de quatro biomateriais: avaliação histomorfológica em tíbia de coelhos / Study of bone repair process in function of four biomaterials. Microscopy evaluation in rabbit tibias

Este estudo avaliou o processo de reparo ósseo em cavidades cirúrgicas de tamanho não crítico, quando preenchidas por diferentes biomateriais. Um defeito ósseo de 5 mm de diâmetro por 8mm profundidade foi criado em cada metáfise tibial de 27 coelhos machos. Foram estabelecidos 4 grupos com 12 cavidades por material. As cavidades foram preenchidas com matriz óssea bovina inorgânica, GenOx Inorg® (grupo 1), matriz óssea bovina orgânica, GenOx Org® (grupo 2), matriz óssea bovina composta, GenMix® (grupo 3) e sulfato de cálcio di-hidratado (Grupo 4). Adicionalmente, seis cavidades preenchidas com coágulo sanguíneo foram utilizadas como controle (grupo 5). Os animais foram mortos após 30, 60 e 90 dias e as amostras coletadas foram submetidas ao processamento histotécnico para obter cortes de 5 m de espessura, corados com hematoxilina e eosina. Foram realizadas análises histomorfológica descritiva e histomofométrica, que consistiu na mensuração da área de tecido ósseo neoformado. Os dados obtidos foram submetidos ao teste estatístico de Kruskal-Wallis e Dunn. Aos 30 e 60 dias a área de tecido ósseo neoformado ocorreu de forma semelhante entre todos os grupos (P > 0,05). No período de 90 dias houve diferença significativa entre os grupos 2 e 4, bem como entre os grupos 4 e 5. Ao realizar a análise estatística de cada grupo em função dos 3 períodos experimentais, constatou-se que nos grupos 1, 2 e 3 a área de tecido ósseo neoformado aos 30 dias foi menor (P < 0,05) em relação a 60 e 90 dias. No grupo 4, ocorreu diferença significativa entre os períodos de 30 e 90 dias, já no grupo 5 houve diferença significante ao comparar 30 e 60 dias. Com base na microscopia observamos que os biomateriais estudados não inibiram o processo de reparo; o GenOx Inorg e a matriz inorgânica presente no GenMix exibiram características morfológicas de propriedade osteocondutora, mais intensa no primeiro grupo. O GenOx Org e o sulfato de cálcio di-hidratado apresentaram-se...

This study evaluated the bone healing process in non-critical surgical cavity size, when grafted with different biomaterials. A 5mm wide and 8mm long defect were created in each tibial metaphysis of 27 male rabbits. Four groups of 12 cavities per material were established. The cavities were filled with deproteinized bovine bone, GenOx Inorg ® (group 1), demineralized bovine bone, GenOx Org® (group 2), composite bovine bone, GenMix® (group 3) and di-hydrate calcium sulfate (group 4). Additionally 6 cavities were filled with blood clot for control purposes (group 5). At 30, 60 and 90 days after surgery the animals were killed and the grafted areas were submitted to histologically process to obtain a 5 m thickness sections and stained with hematoxylin and eosin. The specimens were proceeded to descriptive and quantitative microscopic analysis, by measuring the area of new formed bone. The results were statistically analyzed by the Kruskal-Wallis and Dunn tests. At 30 and 60 days the area of new bone formation was similar among all groups (P > 0,05). In 90 days period there was a significant difference between groups 2 and 4, as well as groups 4 and 5. Performing the statistical analysis of each group in relation to the 3 experimental periods, it was found that in groups 1, 2 and 3 the area of new bone formed at 30 days was lower (P < 0,05) than 60 and 90 days. There was a significant difference in group 4 comparing the periods 30 and 90 days and in group 5 between 30 and 60 days. Based on microscopy findings we observed that the biomaterials studied did not inhibit the repair process; the GenOx Inorg and inorganic matrix present in GenMix exhibited morphological characteristics of osteoconductive property, more intense in the first one. The GenOx Org and di-hydrate calcium sulfate were completely reabsorbed within 30 days. It was concluded that the values of new bone formed area provided by GenMix were not significantly higher than obtained by...

Ação da matriz óssea bovina desmineralizada na neoformação óssea em ratos submetidos ao alcoolismo experimental: avaliação histológica e histométrica / Action of demineralized bovine bone matrix on bone neoformation in rats submitted to experimental alcoholism: histological and histometric evaluation

O etanol inibe a proliferação de células osteoblásticas, gerando baixa massa óssea e aumento na prevalência de fraturas na população alcoólatra. A quantidade de defeitos ósseos criados cirurgicamente, e pelos vários tipos de acidentes, tem aumentado atualmente e existe uma preocupação muito grande na descoberta de substâncias que acelerem a neoformação óssea que preencham essas cavidades. Baseado no exposto anteriormente resolveu-se realizar este trabalho com o objetivo de observar se a matriz óssea bovina desmineralizada (Genox ®) altera a neoformação óssea em ratos submetidos ao alcoolismo experimental, usando para isso análise histológica e histométrica. Para isso foram utilizados 40 ratos machos (Rattus norvegicus), separados em 2 grupos de 20 animais cada, assim distribuídos: Grupo E1, que recebeu álcool etílico a 25%, diluído em água de torneira, e cavidade cirúrgica preenchida somente por coágulo sanguíneo, e Grupo E2, que recebeu álcool etílico a 25%, diluído em água de torneira, e cavidade cirúrgica preenchida por Gen-ox®. Após um período de 3 semanas de adaptação gradativa ao álcool, os animais receberam dieta alcoólica de 25% por um período de 90 dias. Decorrido esse período, a tíbia esquerda de todos os animais foi submetida a uma cirurgia onde se produziu uma cavidade cirúrgica experimental, que no Grupo E1 ficou preenchida por coágulo sanguíneo, e no Grupo E2 preenchida por Gen-ox®. Cinco animais de cada grupo foram sacrificados em períodos de 10, 20, 40 e 60 dias contados a partir do dia da cirurgia experimental, para retirada de parte da tíbia, onde a cavidade cirúrgica foi realizada. Os blocos retirados foram processados histologicamente e submetidos à coloração por Tricrômico de Masson, para estudo histomorfológico e histométrico da área total do defeito, quantidade de tecido conjuntivo presente e quantidade de tecido ósseo neoformado. Os resultados mostraram que a reorganização da medula óssea e reparação total da...

Ethanol inhibits the proliferation of osteoblastic cells, leading to low bone mass and increased prevalence of fractures in the alcoholic population. The amount of bone defects surgically created, and various types of accidents has increased and there is currently a great concern in the discovery of substances that accelerate new bone formation to fill those cavities. Based on the foregoing it was decided to undertake this work in order to see whether demineralized bovine bone (Gen-ox®) alters bone formation in rats subjected to experimental alcoholism, using it for histological and histometric analysis. For this we used 40 male rats (Rattus norvegicus) separated in two groups of 20 animals each one, distributed as follows: Group E1, which received 25% ethanol, diluted in tap water, and the surgical cavity filled only by a blood clot, and Group E2, which received 25% ethanol, diluted in tap water, and the surgical cavity filled with Gen-ox®. After a period of three weeks of gradual adaptation to alcohol, the animals received 25% alcohol diet for a period of 90 days. After this period, the left tibia of all animals underwent a surgery where it produced an experimental surgical cavity, which in Group E1 was filled by blood clot, and in Group E2 filled with Gen-ox®. Five animals from each group were sacrificed on days 10, 20, 40 and 60 days from the day of experimental surgery to remove part of the tibia, where the sinus surgery was done. The blocks were removed and processed histologically stained by Masson trichrome, for histomorphological and histometric study of the total area of the defect, amount of connective tissue and amount of new bone. The results showed that the reorganization of the bone marrow and full repair of the surgical cavity in Group E1 had occurred in a shorter time than in Group E2. It was also noted that in the final period, the animals in Group E2 showed areas of connective tissue and thick bone...

Avaliação do reparo de defeito ósseo em calvária de ratos diabéticos tratados com matriz óssea desmineralizada / Evaluation of repair of bone defects in skulls of diabetic rats treated with demineralized bone matrix

O objetivo deste trabalho foi avaliar as atividades osteoindutoras e osteocondutoras da matriz alogênica óssea desmineralizada (MAOD) frente à diabetes no reparo de defeito de tamanho crítico em calvárias de ratos diabéticos. Para isso, 100 ratos machos Wistar foram divididos em 2 grupos: no grupo diabético (DIAB, n=50) foi injetado 47 mg/Kg de massa corporal de estreptozotocina, enquanto que no grupo controle (CTL, n=50) foi injetado solução fisiológica a 0,9%. A MAOD foi obtida de 50 ratos, cujo fêmur e tíbia foram retirados, desmineralizados com HCl a 0,6M por 24 horas, particulados em 1-2mm³, neutralizados com soro fisiológico e armazenados em álcool. Após a anestesia, foram realizados defeitos ósseos de 8 mm nas calvárias dos animais, sendo os grupos CTL COAG (n=25) e DIAB COAG (n=25) preenchidos com coágulo e os grupos CTL MAOD (n=25) e DIAB MAOD (n=25) preenchidos com MAOD. Após os períodos de 0, 7, 14, 21 e 42 dias, as calvárias foram coletadas. A análise radiográfica mostrou que houve formação de ilhas radiodensas no interior dos defeitos nos grupos CTL e DIAB tratados com MAOD, enquanto que nos grupos tratados com coágulo houve formação de áreas mais radiodensas somente nas bordas do defeito, corroborando com os resultados morfológicos, que mostraram nos grupos tratados com coágulo que o reparo ósseo teve início nas bordas do defeito, enquanto que nos grupos tratados com MAOD, a neoformação óssea ocorreu também nas áreas de reabsorção nas partículas de MAOD. De acordo com os resultados morfométricos, o volume de tecido ósseo aumentou gradativamente em todos os grupos, porém, esse aumento foi maior nos grupos CTL em relação aos seus respectivos tratamentos nos grupos DIAB (CTL COAG > DIAB COAG e CTL MAOD > DIAB MAOD) e maior quando comparados os grupos tratados com MAOD versus os respectivos grupos tratados com COAG (CTL MAOD > CTL COAG e DIAB MAOD > DIAB COAG). Assim, ao término de 42 dias, o volume de tecido ósseo no grupo CTL MAOD foi...

The aim of this work was to evaluate the osteoinductive and osteoconductive activities of demineralized allogeneic bone matrix (DABM) against diabetes in repairing critical size defects in diabetic rats skulls. Therefore, 100 male Wistar rats were shered into two groups: in the diabetic group (DIAB, n=50) was 47 mg/Kg of body weight streptozotocin, while in the control group (CTL, n=50) was injected saline 0.9%. The DABM was obteined using 50 rats which were removed their femur and tibia bones, demineralized in 0.6 N HCl during 24 hours, cut into 1-2mm³ pieces, neutralized in saline and stored in alcohol. After anesthesia, were made 8 mm bone defects on skulls of rats, being the CTL CLOT group (n=25) and DIAB CLOT group (n=25) filled with blood clot and the CTL DABM group (n=25) and DIAB DABM group (n=25) filled with DABM. After 0, 7, 14, 21 and 42 days, the skulls were collected. The radiographic analysis showed radiodense islets inside the defects filled with DABM in CTL and DIAB groups, while groups filled with blood clot showed radiodense areas near the defect border, which is in agreement to the morphologic results, that had showed the begining of bone healing was near the defects border in groups filled with blood clot, while groups filled with DABM showed new bone formation also in resorption DABM areas. According to morphometric results, the volume of bone tissue had increased in all groups, however, this increase was more accentuated in CTL groups when compared to DIAB groups with respected treatments (CTL CLOT > DIAB CLOT and CTL DABM > DIAB DABM) and bigger when groups treated with DABM are compared to respestive groups treated with CLOT (CTL DABM > CTL CLOT e DIAB DABM > DIAB CLOT). Thereby, at the end of 42 days, the CTL DABM bone tissue volume was 3.24 greater than the other groups, the CTL CLOT and DIAB DABM groups didnt show any significant differenceand the DIAB DABM was 1,81 greater than DIAB CLOT. From these results, the conclusion...

Ação da matriz óssea bovina desmineralizada na neoformação óssea em ratos submetidos ao alcoolismo experimental: avaliação histológica e histométrica / Action of demineralized bovine bone matrix on bone neoformation in rats submitted to experimental alcoholism: histological and histometric evaluation

O etanol inibe a proliferação de células osteoblásticas, gerando baixa massa óssea e aumento na prevalência de fraturas na população alcoólatra. A quantidade de defeitos ósseos criados cirurgicamente, e pelos vários tipos de acidentes, tem aumentado atualmente e existe uma preocupação muito grande na descoberta de substâncias que acelerem a neoformação óssea que preencham essas cavidades. Baseado no exposto anteriormente resolveu-se realizar este trabalho com o objetivo de observar se a matriz óssea bovina desmineralizada (Genox ®) altera a neoformação óssea em ratos submetidos ao alcoolismo experimental, usando para isso análise histológica e histométrica. Para isso foram utilizados 40 ratos machos (Rattus norvegicus), separados em 2 grupos de 20 animais cada, assim distribuídos: Grupo E1, que recebeu álcool etílico a 25%, diluído em água de torneira, e cavidade cirúrgica preenchida somente por coágulo sanguíneo, e Grupo E2, que recebeu álcool etílico a 25%, diluído em água de torneira, e cavidade cirúrgica preenchida por Gen-ox®. Após um período de 3 semanas de adaptação gradativa ao álcool, os animais receberam dieta alcoólica de 25% por um período de 90 dias. Decorrido esse período, a tíbia esquerda de todos os animais foi submetida a uma cirurgia onde se produziu uma cavidade cirúrgica experimental, que no Grupo E1 ficou preenchida por coágulo sanguíneo, e no Grupo E2 preenchida por Gen-ox®. Cinco animais de cada grupo foram sacrificados em períodos de 10, 20, 40 e 60 dias contados a partir do dia da cirurgia experimental, para retirada de parte da tíbia, onde a cavidade cirúrgica foi realizada. Os blocos retirados foram processados histologicamente e submetidos à coloração por Tricrômico de Masson, para estudo histomorfológico e histométrico da área total do defeito, quantidade de tecido conjuntivo presente e quantidade de tecido ósseo neoformado. Os resultados mostraram que a reorganização da medula óssea e reparação total da...

Ethanol inhibits the proliferation of osteoblastic cells, leading to low bone mass and increased prevalence of fractures in the alcoholic population. The amount of bone defects surgically created, and various types of accidents has increased and there is currently a great concern in the discovery of substances that accelerate new bone formation to fill those cavities. Based on the foregoing it was decided to undertake this work in order to see whether demineralized bovine bone (Gen-ox®) alters bone formation in rats subjected to experimental alcoholism, using it for histological and histometric analysis. For this we used 40 male rats (Rattus norvegicus) separated in two groups of 20 animals each one, distributed as follows: Group E1, which received 25% ethanol, diluted in tap water, and the surgical cavity filled only by a blood clot, and Group E2, which received 25% ethanol, diluted in tap water, and the surgical cavity filled with Gen-ox®. After a period of three weeks of gradual adaptation to alcohol, the animals received 25% alcohol diet for a period of 90 days. After this period, the left tibia of all animals underwent a surgery where it produced an experimental surgical cavity, which in Group E1 was filled by blood clot, and in Group E2 filled with Gen-ox®. Five animals from each group were sacrificed on days 10, 20, 40 and 60 days from the day of experimental surgery to remove part of the tibia, where the sinus surgery was done. The blocks were removed and processed histologically stained by Masson trichrome, for histomorphological and histometric study of the total area of the defect, amount of connective tissue and amount of new bone. The results showed that the reorganization of the bone marrow and full repair of the surgical cavity in Group E1 had occurred in a shorter time than in Group E2. It was also noted that in the final period, the animals in Group E2 showed areas of connective tissue and thick bone...

The mechanisms of osteoclastic activity: literature review / Os Mecanismos da Atividade Osteoclástica: Revisão da Literatura

O tecido ósseo é continuamente remodelado dependendo da situação orgânica, com reabsorção dos tecidos duros e neoformação óssea. A homeostasia e condições inflamatórias envolvendo o osso podem ativar células hematopoiéticas com a capacidade de gerar ou dissolver a matriz óssea para uma grande variedade de necessidades orgânicas. Os mecanismos usados pelos osteoclastos para reabsorver tecidos duros e as interações básicas intercelulares, com a participação de células imunológicas tais como linfócitos, junto com outras substâncias, bem como a composição óssea são descritas nesta revisão.

Bone tissues are continually being remodeled depending on the organic situation, with hard tissue resorption and neoformation. Homeostasis and inflammatory conditions concerning bone may bring about the activation of hematopoietic cells with the ability to generate or dissolve bone matrix for a number of organic needs. The mechanisms used by osteoclasts to resorb hard tissues and the basic cell to cell interactions, with the participation of immune cells such as lymphocytes, along with other substances, as well as bone composition are described in this review.

Avaliação clínica e histológica de implantes imediatos e tardios associados a matriz óssea xenógena e membranas: acompanhamento de 10 anos / Clinical and histological evaluation of immediate and late implants associated with xenogeneous bone matrix and membranes: 10 years follow-up

O objetivo desta pesquisa em humanos é avaliar clínica e histologicamente os resultados obtidos de implantes instalados imediatamente à exodontia (Grupo 1) e de implantes tardios instalados em alvéolos regenerados (Grupo 2). Nos dois grupos, matriz óssea liofilizada xenógena foi utilizada associada à membrana de colágeno bovino reabsorvível e/ou membrana não reabsorvível de politetrafluoretileno expandido (PTFEe), seguindo-se os princípios da Regeneração Tecidual Guiada. Vinte pacientes, dez de cada grupo, foram acompanhados clinicamente durante 10 anos, submetidos a análises clínicas em intervalo de 1, 3, 5 e 10 anos e à análise histológica do osso alveolar neoformado após 6 meses da enxertia. Os pacientes foram avaliados clinicamente quanto à presença de sinais ou sintomas de doença periodontal através de sondagem. A avaliação histológica das lâminas previamente confeccionadas foi realizada através de classificação qualitativa de formação óssea e de possíveis remanescentes de biomaterial. Os aspectos clínicos (profundidade de sondagem e índice de sangramento marginal) nos Grupos 1 e 2 foram semelhantes e, através de uma análise subjetiva, pôde-se verificar que os pacientes dos Grupos 1e 2 realizaram uma boa manutenção da higiene bucal promovendo, dessa maneira, um índice insignificante de presença de sinais e sintomas de doença periodontal. Quanto às análises histológicas, os Grupos 1 e 2 se equiparam. Por essa razão, a apresentação da análise histológica da região com neoformação óssea, depois do período determinado, revelou o grau de maturação do osso remodelado na superfície perimplantar onde foi colocado o enxerto xenógeno, condizente com o quadro esperado pela osseointegração. Os enxertos xenogênicos associados à membrana possibilitam a manutenção do rebordo para a colocação de implantes e reabilitação protética, sejam no mesmo momento da extração e colocação imediata dos implantes ou em casos de preenchimento de alvéolos após exodontia e instalação...

The aim of this research is to evaluate the clinical and histological findings of installed implants immediately after exodontics (Group 1) and later after the alveolus regeneration (Group 2). In both groups, xenogeneous lyophilized bone matrix was used in association with resorbable bovine collagen membrane and/or nonresorbable expanded politetrafluoretane membrane (PTFE - e) following the guided tissue regeneration principles. 20 patients, 10 in each group, were clinically followed during 10 years, submitted to clinical analysis during intervals of 1, 3, 5 and 10 years, and to histological analysis of the neoformed alveolar bone after 6 months of grafting. The patients were clinically evaluated as for signs and symptoms of periodontal disease by means of probing depth. The histological evaluation of the previously prepared laminae were performed after qualitative classification of bone formation and of possible biomaterial remnants. The clinical aspects (probing of depth and marginal bleeding index) in groups 1 and 2 were similar. After a subjective analysis, it could be verified that the patients in both groups performed an acceptable maintenance of oral hygiene, promoting, in such way, an insignificant index of periodontal disease signs and symptoms. The histological analysis of both groups were equivalent. For this reason, the histological analysis of the neoformed bone region after the determined period revealed the degree of maturation of the remodelated bone at the periimplant surface where the xenogeneous graft was placed, consistent with the expected osseointegration scenario. The xenogenic grafts associated with membranes perform the maintenance of the alveolar ridge for implant installation and prosthetic rehabilitation, either immediately after extraction or later after extraction and alveolus filling.

Avaliação de uma nova matriz tridimensional no processo de reparo de alvéolos dentários em humanos para preservação do rebordo alveolar / Investigation of a novel scaffold in the healing of extraction sockets in humans to alveolar bone preservation

A preservação da arquitetura óssea alveolar, durante o processo de reparo do alvéolo dentário após exodontias, é um grande desafio clínico. É esperado que 40 a 60% do volume ósseo alveolar inicial sejam perdidos nos primeiros seis meses. O OsteoScaf é um novo substituto ósseo, desenvolvido pela Universidade de Toronto e representa uma alternativa promissora para a manutenção da integridade óssea alveolar nesse cenário. Esse material é uma matriz tridimensional trifásica reabsorvível e osteocondutiva, composta por ácido polilático-co-glicólico e duas fases de fosfato de cálcio reabsorvível. Com o objetivo de avaliar se o OsteoScaf poderia reduzir a perda óssea durante a fase de reparação/remodelação alveolar após a exodontia, quando comparado com o controle (apenas coágulo sanguíneo), foram implantados cilindros desse material (com duas porosidades diferentes - poros grandes e poros pequenos) em alvéolos de dentes anteriores superiores humanos, imediatamente após a exodontia. Dez pacientes (32 alvéolos) fizeram parte deste estudo, onde 16 alveólos receberam o implante de OsteoScaf e 16 foram usados como controle. Foram feitas tomografias computadorizadas de feixe cônico (TCFC) imediatamente após a exodontia e também aos 120 dias pós-operatóro, quando foram realizadas biópsias ósseas analisadas por microtomografia computadorizada (microTC) e microscopia. A análise quantitativa das microTCs mostraram mais trabéculas ósseas e menor espaço entre elas, com OsteoScaf de poros menores. A análise quantitativa das TCFC indicou menor perda óssea no grupo experimental, principalmente o OsteoScafTM de poros maiores. A avaliação qualitativa dos cortes histológicos mostrou neoformação óssea justaposta ao material, demonstrando sua natureza osteocondutiva. Nossas observações mostraram que o OsteoScaf (de poros pequenos ou grandes) reduziu a perda óssea alveolar durante o processo de reparação/remodelação óssea pós-exodôntica, aos 120 dias de...

Preserving alveolar bone architecture during socket healing is a significant clinical challenge. It is expected that 40% to 60% of the initial alveolar bone volume will be lost up to 6 months after tooth extraction. OsteoScaf is a novel bone substitute material developed at the University of Toronto and represents a promising alternative for maintaining alveolar bone integrity in this clinical scenario. It is a resorbable, osteoconductive, 3-phase composite scaffold comprising poly(lactide-co-glycolide) and 2 osteoclast-resorbable calcium phosphate phases. Our hypothesis was that OsteoScaf lithomorphs (10x3mm cylinders), placed in fresh extraction sockets, would reduce post-extraction bone loss compared to sockets with coagulum alone (control). Thus, we placed OsteoScaf (of two different porosities small and large pores) in fresh extraction sockets of maxillary anterior teeth in humans. A total of 10 patients (32 sockets) were included in the study, of which 16 sockets were grafted with OsteoScaf and 16 were used as control. Cone Beam Computer Tomography (CBCT) was performed both immediately following extraction and also at 120 days postoperatively, at which time biopsy samples were also harvested for micro computer tomography (µCT) and histological analyses. Quantitative analysis of the µCT showed more bone trabeculae and smaller trabecular separation in the experimental group than control, specifically with small pore scaffolds. In addition, quantitative analysis of CBCT showed less bone resorption in the OsteoScafTM groups, especially with the large pore scaffolds. Qualitative histological analysis showed new bone tissue in direct apposition to the scaffold demonstrating its osteoconductive nature. Our observations showed that the OsteoScafTM groups (small and large pores) reduced alveolar bone loss after 120 days of socket healing in humans. Grants: CAPES (Brazil) and TRT (Canada).

Aspectos celulares, teciduais e moleculares da osteogênese ectópica e ortotópica induzida pela matriz alogênica óssea e dentinária / Cellular, tissue and molecular aspects of the ectopic and orthotopic osteogenese induced by bone and dentine allogenic matrix

O objetivo do atual trabalho, foi correlacionar os eventos celulares e teciduais com a expressão das proteínas VEGF, BMP-7, RANKL e OPG durante a osteogênese ectópica e ortotópica, induzida pela matriz óssea (MO) e dentinária (MD) alogênica. Matrizes alogênicas desmineralizada em HCl a 0,6N, obtidas de fêmur e incisivo de ratos, fori implantada entre as fáscias musculares da coxa e em defeito trans-ósseo de 8mm de diâmetro nos ossos parietais. As análises radiográfica e histomorfométrica da neoformação óssea e, a imunohistoquímica e o western blotting para as proteínas VEGF, BMP, RANKL e OPG, mostraram que: a) o volume da região do enxerto nos sítios ortotópicos reduziu 19% em 42 dias; b) em ambos tipos de enxerto e locais de implantação, ocorreu formação de tecido cartilaginoso e ósseo; c) nos sítios intramusculares, a reabsorção da matriz alogênica e a remodelação do tecido cartilaginoso, ósseo e medular foi mais acelerado, em relação a implantação ortotópico; d) o aumento na densidade de volume dos vasos sanguíneos e no número de osteoblastos/osteócitos e osteoclastos ocorreu simultaneamente e estava associado à maior reabsorção da matriz alogênica e à formação do tecido medular (hematopoiético); e) as proteínas VEGF, BMP-7, RANKL, OPG foram expressas em condrócitos, osteoblastos ativos, osteócitos recém aprisionados na matriz e em células estromais próximas aos osteoblastos ou às áreas da matriz alogênica reabsorvida; e f) a expressão das proteínas VEGF, BMP-7, RANKL e OPG foi maior no grupo MO. O pico de expressão dessas proteínas ocorreu nos períodos de 14 aos 21 dias no grupo da MO e 21 e 28 dias no grupo da MD.

Concluímos que, a capacidade osteoindutora da matriz alogênica desmineralizada está relacionado a origem da matriz e ao sítio de implantação e que, as proteínas VEGF, BMP-7, RANKL e OPG estão associadas a maior reabsorção da matriz implantada, promovendo uma rápida e contínua liberação dos morfógenos contidos em seu interior que, induzem temporal e espacialmente a formação óssea/medular.

The aim of the present work was to correlate the cellular and tissue events with the expression of VEGF, BMP-7, RANKL and OPG during ectopic and orthotopic osteogenesis, induced by bone and dentin allogeneic matrix. Allogenic matrices obtained from femur and incisor of rats and demineralized in 0.6 N HCl were implanted into a intramuscular pocket and a 8mm-diameter bone defect in the skull. The radiographic and histomorphometric analysis of new bone formation, and immunohistochemistry and western blotting for VEGF, BMP, RANKL and OPG proteins, showed that: a) the total volume of the graft region in orthotopic site decreased 19% at 42 days b) in both graft types and implantation sites occurred formation of cartilaginous and bone tissues, c) in intramuscular sites, the resorption of allogenic matrix and remodeling of the new formed cartilage and bone were faster, in relation to orthotopic implantation sites; d) the increase in the volume density of blood vessels and in the number of osteoblasts/osteocytes and osteoclasts occurred simultaneously and was associated with greater reabsorption of the allogenic matrix and hematopoietic bone marrow formation; e) VEGF, BMP-7, RANKL, OPG proteins were expressed in chondrocytes, active osteoblasts, newly osteocytes confined and stromal cells located near the osteoblasts or in the surface of the reabsorbed matrix; and f) the VEGF, BMP-7, RANKL and OPG expression was higher in MO grafts than in the MD. The peak of expression of these proteins each occurred at 14 and 21 days in MO and 21 and 28 days in MD. We concluded that, the osteoinductive capacity of allogeneic demineralized matrix is related to matrix origin and implantation site and that the VEGF, BMP-7, RANKL and OPG proteins are associated with greater reabsorption of the implanted matrix, promoting rapid and continuous matrix-release morphogens that induces spatially and temporally the bone and bone marrow formation.

Biologia óssea: uma revisão da literatura / Bone biology: the review of literature

As pesquisas com células ósseas representam um avanço para toda a humanidade, principalmente pelo conhecimento adquirido através dos estudos dos mecanismos envolvidos em doenças como a osteoporose, doença de Paget e artrite reumatóide. Este artigo tem como objetivo, fazer uma revisão do tema biologia óssea, descrevendo os diferentes componentes da matriz óssea, bem como suas respectivas funções.