Análise das interfaces entre os compósitos constituídos de matrizes ósseas mineralizadas heterólogas trabeculares canina (MOMHTc) e de bovina (MOMHTb) associadas ao polimetilmetacrilato (PMMA) e as falhas ósseas de tíbias de coelhos

As afecções ortopédicas que necessitam de procedimentos cirúrgicos especializados para reposição de tecido ósseo são frequentes tanto na medicina veterinária quanto na humana. Por isso, não é raro ortopedistas se depararem com fraturas de ossos longos, neoplasias ósseas ou não-uniões de fraturas, que necessitam de tratamento cirúrgico reparador com o uso de enxerto ósseo ou implante natural e/ou sintético. Pretendeu-se com está pesquisa analisar as interfaces entre compósitos constituídos de matriz óssea mineralizada heteróloga trabecular canina (MOMHTc) e bovina (MOMHTb) associadas ao PMMA e as falhas ósseas de tíbias de coelhos, por meio de estudo radiográfico e pela microscopia eletrônica de varredura em diferentes tempos. Foram utilizados 12 coelhos adultos da raça Nova Zelândia para avaliar os comportamentos dos compósitos à base de MOMHTc e/ou MOMHTb associada ao PMMA. Os grupos foram dividido em quatro subgrupos (E1, n-3; E2, n-3; E3, n-3 e E4, n-3), que tiveram as falhas ósseas de tibiais direitas e esquerdas preenchidas com compósitos e avaliadas no pós-operatório imediato, aos 30, 60, 90 e 120 dias. Observou-se que os compósitos de MOMHT(c/b) e PMMA apresentaram potencial citotóxico, sendo este maior no de bovino. Morfologicamente, também foi observado que os compósitos se mantiveram preservados após autoclavagem, demonstrando que o processo de esterilização não alterou as estruturas dos constituintes dos compósitos. Houve incorporação, em relação ao tempo, dos compósitos de MOMHT(c/b) e PMMA aos leitos receptores em 100% dos casos, demostrando ser biologicamente biocompatível, pois promoveram a reparação de falhas ósseas, sem sinais de infecção, migração e/ou rejeição, podendo, dessa forma, ser mais uma opção como substitutos para preencher grandes defeitos ósseos.

Orthopedic conditions that require specialized surgical procedures for replacement of bone tissue are frequent in both veterinary and human medicine. Therefore, it is not uncommon for orthopedists to encounter long-bone fractures, bone neoplasms, or non-fracture joint, that need surgical repair treatment using bone graft or natural and / or synthetic implant. The aim of this study is to analyze the interfaces between composites composed of canine (MOMHTc) and bovine heterologous trabecular mineralized bone matrix (MOMHTb) associated with PMMA and the bone defects of rabbits, by radiographic study and scanning electron microscopy at different times. Twelve adult New Zealand rabbits were used to evaluate the behavior of composites based on MOMHTc and MOMHTb associated with PMMA, they were divided into four subgroups (E1, n=3; E2, n=3; E3, n=3 e E4, n=3), which had filled the right and left tibial bone failures with composites and evaluated at the immediate postoperative period at 30, 90, and 120 days. It was observed that MOMHT(c/b) and PMMA composites showed cytotoxic potential, which was higher in the bovine composite. Morphologically, it was also observed that the composites were preserved after autoclaving, this demonstrated that the sterilization process did not change the structures of the constituents of the composites. process did not change the structures of the constituents of the composites. There was incorporation, in relation to time, of the MOMHT(c/b) and PMMA composites to the receiving beds in 100% of the cases, this demonstrated to be biologically biocompatible, as they promoted the repair of bone defects, with no signs of infection, migration or rejection, and may therefore be another option as a substitute to fill large bone defects.

Hydroxyapatite-lignin composite as a metallic implant-bone tissue osseointegration improver: experimental study in dogs

The study aimed to evaluate biocompatibility, osteoconduction and osseointegration of a pasty composite of hydroxyapatite (20%) and lignin (80%) as a promoter of metal implant and bone tissue integration. An intramedullary Schanz pin was implanted in both tibias of fifteen bitches. In the left tibia, the pin was coated with the biomaterial at the time of surgery. Marrow cavity was also filled with the biomaterial. Right limb did not receive the biomaterial, then constituting the control group. Tibias were harvested from five animals at 8, 60 and 150 days after surgery; three of them were analyzed by histological and biomechanical assessment and the two remaining tibias by X-ray diffraction. Results showed that the biomaterial is biocompatible, with osteoconductivity and osseointegration properties. Histological analysis and diffractograms showed the presence of hydroxyapatite in samples in all periods, although the presence of organic material of low crystallinity was variable. There was no statistical difference in the forces required for removal of the biocompatibility, osteoconductivity and osseointegration, it was not able to promote a better intramedullary pin anchorage.

O trabalho objetivou avaliar a biocompatibilidade, a osteocondução e a osseointegração de um compósito pastoso de hidroxiapatita (20%) e lignina (80%) como promotor de integração entre implante metálico e tecido ósseo. Um pino intramedular de Schanz foi implantado em ambas as tíbias de quinze cadelas. Na tíbia esquerda, o pino foi coberto com o biomaterial no momento da cirurgia. A cavidade medular também foi preenchida com o biomaterial. O membro direito não recebeu o biomaterial, constituindo assim o grupo controle. As tíbias foram coletadas de cinco animais aos oito, 60 e 150 dias após a cirurgia, sendo três encaminhadas para avaliação histológica e biomecânica e as duas restantes, para difração de raios X. Os resultados revelaram biocompatibilidade do material, com propriedades de osteocondução e osseointegração. As análises histológicas e os difratogramas mostraram presença da hidroxiapatita no tecido em todos os períodos avaliados, embora a presença de material orgânico de baixa cristalinidade tenha sido variável. Não houve diferença estatística na força necessária para remoção do pino intramedular entre os tempos ou tratamentos. Embora o biomaterial tenha apresentado biocompatibilidade, osteocondutividade e osseointegração, ele não foi capaz de promover uma melhor ancoragem do pino intramedular.

Hydroxyapatite-lignin composite as a metallic implant-bone tissue osseointegration improver: experimental study in dogs

The study aimed to evaluate biocompatibility, osteoconduction and osseointegration of a pasty composite of hydroxyapatite (20%) and lignin (80%) as a promoter of metal implant and bone tissue integration. An intramedullary Schanz pin was implanted in both tibias of fifteen bitches. In the left tibia, the pin was coated with the biomaterial at the time of surgery. Marrow cavity was also filled with the biomaterial. Right limb did not receive the biomaterial, then constituting the control group. Tibias were harvested from five animals at 8, 60 and 150 days after surgery; three of them were analyzed by histological and biomechanical assessment and the two remaining tibias by X-ray diffraction. Results showed that the biomaterial is biocompatible, with osteoconductivity and osseointegration properties. Histological analysis and diffractograms showed the presence of hydroxyapatite in samples in all periods, although the presence of organic material of low crystallinity was variable. There was no statistical difference in the forces required for removal of the biocompatibility, osteoconductivity and osseointegration, it was not able to promote a better intramedullary pin anchorage.

O trabalho objetivou avaliar a biocompatibilidade, a osteocondução e a osseointegração de um compósito pastoso de hidroxiapatita (20%) e lignina (80%) como promotor de integração entre implante metálico e tecido ósseo. Um pino intramedular de Schanz foi implantado em ambas as tíbias de quinze cadelas. Na tíbia esquerda, o pino foi coberto com o biomaterial no momento da cirurgia. A cavidade medular também foi preenchida com o biomaterial. O membro direito não recebeu o biomaterial, constituindo assim o grupo controle. As tíbias foram coletadas de cinco animais aos oito, 60 e 150 dias após a cirurgia, sendo três encaminhadas para avaliação histológica e biomecânica e as duas restantes, para difração de raios X. Os resultados revelaram biocompatibilidade do material, com propriedades de osteocondução e osseointegração. As análises histológicas e os difratogramas mostraram presença da hidroxiapatita no tecido em todos os períodos avaliados, embora a presença de material orgânico de baixa cristalinidade tenha sido variável. Não houve diferença estatística na força necessária para remoção do pino intramedular entre os tempos ou tratamentos. Embora o biomaterial tenha apresentado biocompatibilidade, osteocondutividade e osseointegração, ele não foi capaz de promover uma melhor ancoragem do pino intramedular.

Osseointegração clínica-radiológica do compósito hidroxiapatita-lignina entre implante metálico e tecido ósseo em coelho / Clinical-radiographic osseointegration of hydroxyapatite-lignin composite between metallic implant and bone tissue in rabbit EN

Para avaliar o compósito hidroxiapatita-lignina na osseointegração entre implante metálico e o tecido ósseo, foram utilizados 20 coelhos adultos, nos quais foi realizada uma falha óssea na face lateral proximal de ambas as tíbias. Na tíbia esquerda, introduziu-se, no canal medular, um pino intramedular de Schanz revestido com o compósito em sua parte rosqueada, após o preenchimento daquele com 1000mg do compósito. A falha cortical foi preenchida com o compósito. O mesmo foi feito na tíbia direita, porém sem a utilização do compósito, servindo como controle. A avaliação clínica baseou-se na deiscência, claudicação, sensibilidade dolorosa e circunferência tibial. Foram realizadas radiografias imediatamente após a cirurgia e aos oito, 30, 60, 90 e 120 dias do pós-operatório. A maioria dos animais apresentou evolução clínica normal. Nas radiografias do grupo tratado, houve decréscimo da radiopacidade no defeito e no espaço medular até tornar-se semelhante à do osso circunvizinho, quadro inverso ao do grupo-controle. Conclui-se que o compósito hidroxiapatita-lignina não mostrou indícios clínicos de rejeição e que o tecido visualizado na altura da falha óssea e ao redor do pino intramedular tinha radiopacidade semelhante à do osso circunvizinho, o que sugere que o material promoveu a integração com o tecido ósseo.(AU)

This study evaluated a sinthetic hydroxyapatite-lignin composite for osseoingration between metallic implant and bone tissue. Twenty New Zealand rabbits were used. A defect was made a the proximal region of lateral surfaces of both tibias. An intramedullary pin was inserted in the medullary cavity of the left tibia after filling the cavity with 1,000mg of the composite and covering the thread part of the pin with the composite. The same procedure was made in control tibias without the composite. Clinical evaluation was based on inflammatory reaction, dehiscence, lameness, pain, and tibial circumference. Radiographs were made immediately after surgery and then on days eight, 30, 60, 90, and 120. Most of the animals presented normal clinical progression. Radiographies of treated group showed decrease in the defect and medullary cavity radiopacity to the same pattern of the surrounding bone, while the contrary happened in control group; but, in this group, the medullary cavity remained radioluscent at the last observation date. It can be concluded that the hydroxyapatite-lignin composite did not show clinical signs of rejection and that radiopacity of the tissue in the bone defect and surrounding the pin was similar to bone radiopacity, suggesting that the material promoted osseointegration.(AU)

Alterações histológicas em enxerto de osso homógeno preparado e armazenado com duas técnicas diferentes

This research analyzes histologic alterations in allogenic bone graft from rats wich were prepared in two different ways. In one group (n=6), metatarsic-l bones not descalcified were stored at -70°C. In the other (n=6), the bones were desminerlised and freeze-drying. The bones were grafted into the groin region of rats and studied 30 days after. In the macroscopic evaluation, the bones not descalcified and stored at -70°C were surrounded by a thin capsule with consistency of cortical bone. Microscopically, it was observed reabsorption of endostal area with a decrease in the cortical thickness, and increase in the intracortical cavity. The bones descalcified and freeze-drying, in a macroscopic evaluation, were surrounded by a thick capsule and the consistency of the bone was softened. Microscopically, the bone showed a tissue without cells and vases, wich was very similar to cartilage; and a thick and fibrous capsule with inflamatory cells. Therefore, there were histologic differences in the allogenic bone grafts, and these differences depend on the way the bone was prepared and stored.

Esta pesquisa analisa as alterações histológicas de enxerto ósseo homógeno preparado de diferentes modos. Em um grupo, ossos metatársicos-l de ratos foram armazenados a -70° Celsius e em outro grupo, os ossos foram descalcificados e estocados em temperatura ambiente após terem sido liofilizados. Esses ossos foram enxertados nas regiões inguinais de ratos e retirados para estudo histológico no trigésimo dia de pós-operatório. Macroscopicamente os ossos não descalcificados e armazenados a -70°C estavam envoltos por uma cápsula delgada, facilmente desprendida e apresentavam consistência de osso cortical. Microscopicamente observou-se absorção da superfície endostal com diminuição da camada cortical e aumento da cavidade medular. A cortical estava sofrendo processo de reabsorção e a superfície óssea externa possuía uma cápsula fibrosa delgada e células inflamatórias. Os ossos descalcificados e liofilizados, na macroscopia, apresentavam-se de consistência amolecida e estavam envoltos por uma cápsula espessa e firmemente aderida. Microscopicamente, a maior parte da arquitetura óssea estava preenchida por material acelular e avascular, muito semelhante à cartilagem e envolvendo o tecido, uma cápsula fibrosa espessa com células inflamatórias. Portanto, existiam diferenças histológicas dos enxertos ósseos homógenos, dependendo do preparo e do armazenamento do osso.

Alterações histológicas em enxerto de osso homógeno preparado e armazenado com duas técnicas diferentes

This research analyzes histologic alterations in allogenic bone graft from rats wich were prepared in two different ways. In one group (n=6), metatarsic-l bones not descalcified were stored at -70°C. In the other (n=6), the bones were desminerlised and freeze-drying. The bones were grafted into the groin region of rats and studied 30 days after. In the macroscopic evaluation, the bones not descalcified and stored at -70°C were surrounded by a thin capsule with consistency of cortical bone. Microscopically, it was observed reabsorption of endostal area with a decrease in the cortical thickness, and increase in the intracortical cavity. The bones descalcified and freeze-drying, in a macroscopic evaluation, were surrounded by a thick capsule and the consistency of the bone was softened. Microscopically, the bone showed a tissue without cells and vases, wich was very similar to cartilage; and a thick and fibrous capsule with inflamatory cells. Therefore, there were histologic differences in the allogenic bone grafts, and these differences depend on the way the bone was prepared and stored.

Esta pesquisa analisa as alterações histológicas de enxerto ósseo homógeno preparado de diferentes modos. Em um grupo, ossos metatársicos-l de ratos foram armazenados a -70° Celsius e em outro grupo, os ossos foram descalcificados e estocados em temperatura ambiente após terem sido liofilizados. Esses ossos foram enxertados nas regiões inguinais de ratos e retirados para estudo histológico no trigésimo dia de pós-operatório. Macroscopicamente os ossos não descalcificados e armazenados a -70°C estavam envoltos por uma cápsula delgada, facilmente desprendida e apresentavam consistência de osso cortical. Microscopicamente observou-se absorção da superfície endostal com diminuição da camada cortical e aumento da cavidade medular. A cortical estava sofrendo processo de reabsorção e a superfície óssea externa possuía uma cápsula fibrosa delgada e células inflamatórias. Os ossos descalcificados e liofilizados, na macroscopia, apresentavam-se de consistência amolecida e estavam envoltos por uma cápsula espessa e firmemente aderida. Microscopicamente, a maior parte da arquitetura óssea estava preenchida por material acelular e avascular, muito semelhante à cartilagem e envolvendo o tecido, uma cápsula fibrosa espessa com células inflamatórias. Portanto, existiam diferenças histológicas dos enxertos ósseos homógenos, dependendo do preparo e do armazenamento do osso.