Interações biológicas de cimentos ósseos a base de silicato de cálcio com diferentes soluções ativadoras: estudo in vitro e in vivo / Biological interactions of calcium silicate-based bone cements with different activate solutions: in vitro and in vivo study

Os cimentos de silicatos de cálcio (CaSiO3) podem ser utilizados em tratamentos de reparo ósseo, tanto para aplicações médicas quanto odontológicas. A fim de atender às necessidades da engenharia de tecidos e aprimorar o leque de opções foram produzidos três cimentos de silicatos de cálcio utilizando α-wollastonita como precursora, juntamente com soluções ativadoras com potencial hidrogeniônico neutro, com três diferentes cátions, Na+ , K+ e NH4 + . A topografia superficial dos cimentos foi analisada por microscopia eletrônica de varredura com canhão de emissão por campo (MEV-FEG). Estudos in vitro, in vivo, relacionados a capacidade de interação com microrganismos e testes biomecânicos foram realizados para avaliar a influência de diferentes soluções ativadoras de fosfato e carbonato nos cimentos produzidos. Nos testes in vitro foram utilizadas células mesenquimais provenientes de fêmures de ratos. Após períodos pré-determinados foram realizados os testes de viabilidade celular, conteúdo de proteína total (PT), atividade de fosfatase alcalina (ALP) e formação de nódulos de mineralização. Para análise da interação microbiana a formação dos biofilmes monotípicos de S. aureus, P. aeruginosa e C. albicans foi mensurada. Posteriormente, os cimentos obtidos, a base de silicato de cálcio, foram submetidos ao estudo in vivo utilizando 20 ratos Wistars que passaram por procedimento cirúrgico para confecção de um defeito crítico de 3,0 mm nas tíbias direita e esquerda. Após a eutanásia, as peças foram submetidas a análise histológica, histomorfométrica e ao teste biomecânico de flexão de três pontos. Os dados obtidos foram estatisticamente analisados pelo teste Anova um e dois fatores, com nível de significância de 5%. Foi possível analisar que nenhum cimento se mostrou citotóxico, e todos permitiram a adesão e proliferação celular. As células em contato com os cimentos e meios de cultura se mostraram metabolicamente ativas pela expressão de proteínas total, porém, o grupo G-NH4 obteve destaque devido a expressão superior de fosfatase alcalina, demonstrando maior indução de diferenciação celular. Na análise histológica observou-se proliferação óssea em todos os grupos, sem diferença estatística entre os grupos. Na mensuração de força máxima e força de ruptura observou-se diferença estatisticamente significante entre o grupo G-NH4 e os demais grupos. Sendo assim, o silicato de cálcio produzido com solução ativadora de fosfato de amônio bifásico, na fase α-wollastonita, se mostrou promissor para engenharia de materiais para regeneração tecidual óssea(AU)

Calcium silicate cements (CaSiO3) can be used in bone repair treatments, both for medical and dental applications. In order to meet the needs of tissue engineering and improve the range of options, three calcium silicate cements were produced using αwollastonite as a precursor, with an activating solution of neutral potential hydrogen ionic, made of three different cations Na+, K+ and NH4 +. A superficial topography of the cements was analyzed by Field Emission Gun Scanning Electron Microscopy (SEMFEG). In vitro, in vivo studies related to the ability to interact with microorganisms and biomechanical tests were carried out to evaluate the influence of different phosphate and carbonate activating solutions in the cements produced. In in vitro tests, mesenchymal cells from rat femurs were used. After predetermined periods, cell viability tests, total protein content (PT), alkaline phosphatase activity (ALP) and formation of mineralization nodules were performed. For the analysis of microbial interaction, the formation of monotypic biofilms from S. aureus, P. aeruginosa and C. albicans was measured. Subsequently, the obtained cements, based on calcium silicate, were subjected to an in vivo study using 20 Wistars rats that underwent a surgical procedure to make a 3.0 mm critical defect in the right and left tibiae. After euthanasia, the pieces were submitted to histological, histomorphometric analysis and biomechanical flexion test of three points. The data obtained were statistically analyzed by the Anova test, one and two factors, with a significance level of 5%. It was possible to analyze that no cement was shown to be cytotoxic, and all allowed cell adhesion and proliferation. The cells in contact with the cements and culture media were shown to be metabolically active by the expression of total proteins, however, the G-NH4 group was highlighted due to the superior expression of alkaline phosphatase, demonstrating greater induction of cell differentiation. In the histological analysis, bone proliferation was observed in all groups, with no statistical difference between groups. In measuring the maximum strength and tensile strength it showed a statistically significant difference between the G-NH4 group and the other groups. Thus, the calcium silicate produced with a biphasic ammonium phosphate activating solution, in the α-wollastonite phase, proved to be promising for engineering materials for bone tissue regeneration(AU)

Efeito do pré-tratamento do treinamento de força e raloxifeno na periestropausa sobre a cicatrização óssea / Effect of pre-treatment of strength training and raloxifene in periestropause on bone healing

Há evidências de que o treinamento de força (TF) e raloxifeno (Ral) durante a periestropausa promove melhor qualidade óssea. No entanto, nos perguntamos se os benefícios esqueléticos do TF ou Ral realizados durante a periestropausa persistiriam após a fratura. Portanto, o presente estudo teve como objetivo analisar a influência do pré-tratamento de TF e administração de Ral durante o período de periestropausa na cicatrização óssea após osteotomia unilateral total. Durante 120 dias, ratas Wistar senescentes (18 a 21 meses completos) realizaram TF em escada três vezes por semana, receberam Ral (2,3mg/Kg/dia) via gavagem, ou realizaram TF associado ao tratamento com Ral. Após este período, os tratamentos foram interrompidos e a osteotomia total foi realizada na tíbia esquerda em todos os animais, que foram eutanasiados 1 ou 8 semanas após a cirurgia. A administração de Ral durante a periestropausa piorou o perfil bioquímico e oxidativo, diminuiu a expressão gênica de marcadores relacionados à reabsorção e remodelação óssea, que afetaram negativamente as propriedades físicoquímicas, levando a alterações na microarquitetura e massa dos calos ósseos, bem como na diminuição da resistência do calo à deformação torcional, resultando em menor qualidade do tecido durante a cicatrização óssea. Por outro lado, o TF realizado antes da osteotomia resultou em melhor cicatrização óssea, melhorando o perfil bioquímico e oxidativo, alterando o perfil genético em favor da formação e reabsorção óssea, bem como as propriedades físico-químicas do calo. Essas alterações levaram a uma melhor microarquitetura e massa óssea e aumentaram a resistência do calo à deformação torcional, confirmando seu efeito benéfico na qualidade do tecido ósseo, proporcionando aceleração da consolidação óssea.A combinação de terapias, nessa intensidade de exercício e dosagem da droga, o efeito negativo de Ral, superou o efeito positivo do TF, levando à diminuição da qualidade do tecido no processo de cicatrização óssea. Portanto, os resultados indicam que, além de excelente terapia não farmacológica e ação na prevenção da osteoporose, o TF realizado no período de envelhecimento pode aumentar a qualidade óssea no início da cicatrização e proporcionar melhor consolidação óssea. Além disso, o efeito anti-reabsortivo de Ral mostrado neste modelo atrasou o processo de reparo ósseo, trazendo considerável preocupação clínica(AU)

There is evidence that strength training (ST) and raloxifene (Ral) treatment during periestropause promotes better bone quality. We wanted to determine whether the skeletal benefits of ST or Ral treatment, performed during periestropause, would persist after fracture. Therefore, the present study aimed to analyze the influence of pretreatment with ST and administration of Ral during periestropause on bone healing after total unilateral osteotomy. Senescent female Wistar rats between 18­21 months of age, performed ST on a ladder three times per week, were administered Ral by gavage (2.3 mg/kg/day), or an association of both. After 120 days, the treatments were interrupted, and a total osteotomy was performed on the left tibia in all animals. They were euthanized 1 and 8 weeks post-osteotomy. The administration of Ral during periestropause worsened the biochemical and oxidative profile, decreased gene expression of markers related to bone resorption and remodeling, which negatively affected the physicochemical properties; this lead to changes in the bone callus microarchitecture and mass, as well as a decrease in callus resistance to torsional deformation, resulting in lower tissue quality during bone healing. In contrast, ST performed prior to the osteotomy resulted in better bone healing, improvement of the biochemical and oxidative profile, alteration of the genetic profile in favor of bone formation and resorption, as well as the physicochemical properties of the callus. These changes led to better microarchitecture and bone mass and increased callus resistance to torsional deformation, confirming its beneficial effect on the quality of bone tissue, providing acceleration of bone consolidation. The combination of therapies at this exercise intensity and drug dosage showed a negative interaction, where the negative effect of Ral overcame the positive effect of ST, leading to decreased tissue quality in the bone healing process. This study indicates that in addition to excellent nonpharmacological therapy and action in the prevention of osteoporosis, ST performed during the aging period may increase bone quality at the onset of healing and provide improved bone consolidation. Furthermore, the anti-osteoclastogenic effect of Ral shown in this model delayed the bone repair process, resulting in considerable clinical concern(AU)

Role of the gene Slc11a1 and selected genotypes for minimum and maximum inflammatory reactivity in the process of alveolar bone healing in mice / Papel do gene Slc11a1 e de genótipos selecionados para mínima e máxima reatividade inflamatória no processo de reparo ósseo alveolar em camundongos

The process of alveolar bone healing can be influenced by several local and systemic factors, which include the immune system and healing related genes. However, the exact role of host inflammatory responsiveness and genetic background in bone healing process remains unclear. In this context, we evaluated the influence inflammation in alveolar bone healing taking advantage of mice strains genetically selected for maximum (AIRmax) or minimum (AIRmin) acute inflammatory response, as well AIR strains homozygous for RR/SS Slc11a1 genotypes. Experimental groups (N=5/time/group) comprised 8-week-old male or female AIRmax and AIRmin; and substrains AIRminRR, AIRminSS and AIRmaxRR and AIRmaxSS; submitted to extraction of upper right incisor and evaluated at 0, 3, 7, 14 and 21 days after upper incision extraction by micro-computed tomography (CT), histomorphometry, birefringence, immunohistochemistry and molecular (PCRArray) analysis. Initially, our results demonstrated that AIRmin mice presented an early increase (p<0.05) in bone volume, hyperdense regions, density of bone matrix and osteoblasts, increased (p<0.05) expressed of BMP4, BMP7 and RUNX2 when compared to AIRmax strain. AIRmin mice also presented lower counts of GR1+ and CD80+ cells, and higher counts of F4/80+ and CD206+ cells, in parallel with higher mRNA expression of CX3CL1, CCL5, CCR5 and ARG when compared to AIRmax animals. In late repair stages, the AIRmin strain presented a decreased (p<0.05) density of osteoclast and blood vessels than AIRmax, along lower RANKL and Catepk and higher PHEX and SOST mRNA expression, but the healing outcome at the endpoint was similar in AIRmin and AIRmax strains. When analyzed the effect of RR/SS Slc11a1 genotypes was evaluated in parallel with the influence AIRmin/AIRmax background, we initially observed that the AIRmax strain, associated with both RR and SS Slc11a1 genotypes, presented a more effective bone healing, characterized by increased (p<0.05) of bone volume and predominance of red fiber in analysis in contrast to AIRmin strains. AIRmaxRR presented increased (p<0.05) F4/80+ and decreased CD80+ e CD206+ cells count, while AIRmaxSS presented increased (p<0.05) GR1+, F4/80+ and CD80+ and decreased CD206+ cells. When the analysis was performed in order to address the influence Slc11a1 variants, AIRmaxSS strain presented a bone healing delay when compared to AIRmaxRR; characterized by decreased (p<0.05) of bone volume, trabecular number and red collagen fibers, increased (p<0.05) GR1+ and CD80+ and decreased F4/80+ and CD206+. Conversely, AIRminSS presented a more effective healing when compared with AIRminRR mice; characterized by increased (p<0.05) of bone volume, trabecular number/separation and red birefringence, increased GR1+ and decreased CD206+ cells count. In conclusion, while AIRmin and AIRmax strains presents a similar healing outcome at the endpoint, the early repair in AIRmin strain was associated with decreased presence of neutrophils and M1 macrophages, and increased M2 macrophages. Additionally, our while results showed that AIRmax inflammatory background was associated to a more effective bone healing process irrespective of the presence of RR/SS Slc11a1 genotypes, RR genotype favors the healing in AIRmax background and SS genotype was found to favor the healing in the AIRmin background.(AU)

O processo de reparo ósseo alveolar pode ser influenciado por vários fatores locais e sistêmicos, que incluem o sistema imunológico e os genes relacionados ao reparo. No entanto, o exato papel da resposta inflamatória do hospedeiro e genético background no processo de reparo ósseo ainda não está claro. Neste contexto, avaliamos a influência da inflamação no reparo óssea alveolar, em camundongos selecionadas geneticamente para uma resposta inflamatória aguda máxima (AIRmax) ou mínima (AIRmin), como também em camundongos AIR homozigoto para os alelos RR/SS do gene Slc11a1.Neste estudo foram utilizados camundongos machos e fêmeas (N=5/tempo/grupo), das linhagens selecionados para máxima e mínima (AIRmax e AIRmin) reação inflamatória, e também as sublinhagens AIRminRR, AIRminSS, AIRmaxRR e AIRmaxSS com idade aproximada de 8 semanas. Todos foram submetidos à extração do incisivo superior direito e avaliados nos períodos de 0, 3, 7, 14 e 21 dias pós extração, seguido pela análise tomografia computadorizada (CT), análise histomorfometria, análise de birrefringência, análise imuno-histoquímica e análise molecular (PCRArray). Inicialmente, nossos resultados demonstraram que a linhagem AIRmin, no período inicial, apresentou um aumento (p<0.05) no volume ósseo, nas regiões hiperdensas, na densidade de matriz óssea e osteoblastos, seguido pelo aumento (p<0.05) na expressão de BMP4, BMP7 e RUNX2 quando comparado a linhagem AIRmax. Camundongos AIRmin também apresentou uma menor contagem de células GR1+ e CD80+ e aumento da contagem de células F4/80+ e CD206+, em paralelo com aumento da expressão de mRNA de CX3CL1, CCL5, CCR5 e ARG quando comparado aos camundongos AIRmax. Nos períodos tardios, a linhagem AIRmin apresentou uma diminuição (p<0.05) na densidade de osteoclastos e vasos sanguíneos em comparação AIRmax, seguido por uma diminuição na expressão de mRNA de RANKL e Catepk e aumento de PHEX e SOST, mas o processo de reparo ósseo alveolar, no período final foi semelhante entres as linhagens AIRmin e AIRmax. Quando analisamos o efeito dos alelos RR/SS do gene Slc11a1 em paralelo com a influência do background AIRmin/AIRmax, nós inicialmente observamos que a linhagem AIRmax associada com ambos os alelos RR/SS do gene Slc11a1 apresentaram um processo de reparo mais efetivo, caracterizado pelo aumento (p<0.05) volume ósseo e predominância de fibras vermelhas em comparação com a linhagem AIRmin. Camundongos AIRmaxRR apresentaram aumento (p<0.05) na contagem de células F4/80+ e diminuição na contagem de células CD80+ e CD206+, enquanto, camundongos AIRmaxSS apresentou um aumento (p<0.05) na contagem de células GR1+, F4/80+, CD80+ e diminuição na contagem de células CD206+. Quando analisamos a influência dos alelos do gene Slc11a1, a linhagem AIRmaxSS apresentaram um atraso no reparo óssea quando comparado ao AIRmaxRR; caracterizado pela diminuição (p<0.05) do volume ósseo, número trabecular e fibras colágenas vermelhas, seguido pelo aumento (p<0.05) da contagem de células GR1+ e CD80+ e diminuição de células F4/80+ e CD206+. Por outro lado, camundongos AIRminSS apresentaram um reparo ósseo mais efetivo quando comparada com AIRminRR; caracterizada pelo aumento (p<0.05) do volume ósseo, número / separação trabecular e birrefringência das fibras colágenas no espectro vermelho, seguido pelo aumento da contagem de células GR1+ e diminuição das células CD206+. Diante disso, os nossos resultados demonstraram que as linhagens AIRmin e AIRmax apresentaram um processo de reparo ósseo alveolar semelhantes no período final do reparo, enquanto no reparo inicial a linhagem AIRmin estava associada com a diminuição de neutrófilos e macrófagos M1 e aumento dos macrófagos M2. Além disso, nossos resultados demonstraram que background AIRmax estava associado a um processo de reparo mais efetivo, independentemente da presença de genótipos RR/SS Slc11a1, o genótipo RR favorece o reparo no background AIRmax e o genótipo SS favoreceu a reparo no background AIRmin.(AU)

The effect of cancellous bone grafts on time to consolidation at osteotomy site following tibial tuberosity advancement in dogs / Interferência do osso esponjoso na consolidação óssea do defeito resultante da osteotomia para avanço da tuberosidade tibial em cães

Rupture of the cranial cruciate ligament is the main cause of lameness in dogs. Several surgical techniques are used as a treatment, especially osteotomies, as the tibial tuberosity advancement (TTA). Recently new research are being conducted investigating ways to reduce bone healing time. Cancellous bone grafting is considered to be the gold standard method to speed healing due to its osteoinductive and osteoconductive properties. The aim of this study was to evaluate the effect of cancellous gone grafts on the time taken for consolidation at the osteotomy site in dogs undergoing TTA surgery. TTA surgery was performed in 19 stifles in which there was rupture of the cranial cruciate ligament and a tibial plateau angle less than 27 degrees. The cases were divided into two groups: dogs in the control group (C) had TTA only and for those in the study group (E) TTA was complimented with a cancellous bone graft. Serial radiographs were evaluated at 21 day intervals post-surgery and consolidation was confirmed by visual inspection by three observers (two radiologists and an orthopedic surgeon). There was no difference in consolidation time between Groups C and E. The addition of cancellous bone grafting to the osteotomy did not influence time to consolidation in dogs undergoing TTA surgery.(AU)

A ruptura do ligamento cruzado cranial é a principal causa de claudicação em cães. Várias técnicas cirúrgicas são utilizadas como tratamento, principalmente as osteotomias, como o avanço da tuberosidade tibial (TTA). Atualmente pesquisas estão sendo realizadas com o intuito de diminuir o tempo de consolidação óssea. O osso esponjoso é considerado enxerto ósseo padrão ouro devido seu poder osteoindutor e osteocondutor. O objetivo desse trabalho foi avaliar o tempo de consolidação óssea em cães com uso de osso esponjoso ou não em animais submetidos a cirurgia de TTA. Foram operados 19 joelhos com ruptura do ligamento cruzado cranial e ângulo platô tibial inferior a 27º, submetidos a cirurgia de avanço da tuberosidade tibial foram aleatoriamente separados em dois grupos: C (controle) e E (TTA mais osso esponjoso). A consolidação óssea foi confirmada por método visual (três observadores), sendo dois radiologistas e um ortopedista, que avaliaram radiografias seriadas dos membros operados com intervalos de 21 dias. Os grupos C e E não apresentaram diferenças estatísticas nos tempos de consolidação do defeito ósseo. Conclui-se que não houve interferência no tempo de consolidação com uso de osso esponjoso na falha da osteotomia após TTA.(AU)

The effect of cancellous bone grafts on time to consolidation at osteotomy site following tibial tuberosity advancement in dogs / Interferência do osso esponjoso na consolidação óssea do defeito resultante da osteotomia para avanço da tuberosidade tibial em cães

Rupture of the cranial cruciate ligament is the main cause of lameness in dogs. Several surgical techniques are used as a treatment, especially osteotomies, as the tibial tuberosity advancement (TTA). Recently new research are being conducted investigating ways to reduce bone healing time. Cancellous bone grafting is considered to be the gold standard method to speed healing due to its osteoinductive and osteoconductive properties. The aim of this study was to evaluate the effect of cancellous gone grafts on the time taken for consolidation at the osteotomy site in dogs undergoing TTA surgery. TTA surgery was performed in 19 stifles in which there was rupture of the cranial cruciate ligament and a tibial plateau angle less than 27 degrees. The cases were divided into two groups: dogs in the control group (C) had TTA only and for those in the study group (E) TTA was complimented with a cancellous bone graft. Serial radiographs were evaluated at 21 day intervals post-surgery and consolidation was confirmed by visual inspection by three observers (two radiologists and an orthopedic surgeon). There was no difference in consolidation time between Groups C and E. The addition of cancellous bone grafting to the osteotomy did not influence time to consolidation in dogs undergoing TTA surgery.

A ruptura do ligamento cruzado cranial é a principal causa de claudicação em cães. Várias técnicas cirúrgicas são utilizadas como tratamento, principalmente as osteotomias, como o avanço da tuberosidade tibial (TTA). Atualmente pesquisas estão sendo realizadas com o intuito de diminuir o tempo de consolidação óssea. O osso esponjoso é considerado enxerto ósseo padrão ouro devido seu poder osteoindutor e osteocondutor. O objetivo desse trabalho foi avaliar o tempo de consolidação óssea em cães com uso de osso esponjoso ou não em animais submetidos a cirurgia de TTA. Foram operados 19 joelhos com ruptura do ligamento cruzado cranial e ângulo platô tibial inferior a 27º, submetidos a cirurgia de avanço da tuberosidade tibial foram aleatoriamente separados em dois grupos: C (controle) e E (TTA mais osso esponjoso). A consolidação óssea foi confirmada por método visual (três observadores), sendo dois radiologistas e um ortopedista, que avaliaram radiografias seriadas dos membros operados com intervalos de 21 dias. Os grupos C e E não apresentaram diferenças estatísticas nos tempos de consolidação do defeito ósseo. Conclui-se que não houve interferência no tempo de consolidação com uso de osso esponjoso na falha da osteotomia após TTA.

Polylactic/polyglycolic acid copolymer is a good carrier for bmp-2 on bone regeneration? / Copolímero do ácido polilático/poliglicólico é um bom carreador para bmp-2 na regeneração óssea?

The aim of this work was to evaluate the role of polylactic /polyglycolic acid copolymer as carrier for BMP-2 on bone regeneration in rat calvarium. Forty five adult male rats underwent 5-mm critical defects in bone calvaria to be divided into three groups according to the filling materials: Control-blood clot; PLGA-polylactic acid Polyglycolic/copolymer; PLGA + BMP-2 -polylactic acid Polyglycolic/copolymer associated with BMP-2. Sacrifice of animals occurred at 5, 15 and 30 days after surgery The evaluation of new bone formation was obtained by histomorphometry, while OPG and RANKL proteins were observed by immunohistochemistry. Statistical analysis was performed by means of nonparametric tests based on quantitative variables of independent samples. Considering the amount of newly formed bone, significant difference was detected between PGLA (178,2±137,5µm) and the other groups, at day 30. In PLGA + BMP-2 and control groups, the expression of RANKL was prevalent on the OPG in the periods of 15 and 30 days, suggesting a favorable condition for bone reabsorption in these periods. Therefore, immunoexpression of RANKL and OPG and bone formation observed in different groups and periods of analysis showed that the polylactic/polyglycolic acid copolymer does not act as a good carrier for BMP-2.

O objetivo deste estudo foi avaliar o copolímero do ácido polilático/poliglicólico como carreador para BMP-2 na regeneração óssea da calvária de ratos. Foram utilizados 45 ratos adultos machos. Defeitos ósseos críticos de 5mm de diâmetro foram realizados com uma broca trefina na calvária dos animais. Os animais foram divididos em três grupos, de acordo com o material de notas para preenchimento dos defeitos: Controle - coágulo; PLGA - copolímero ácido polilático/poliglicólico; PLGA + BMP-2 - copolímero do ácido polilático/poliglicólico associado a BMP-2. O sacrifício ocorreu aos 5, 15 e 30 dias após a cirurgia. A avaliação da neoformação óssea foi obtida por histomorfometria, enquanto a análise de marcação para as proteínas OPG e RANKL foi observada por imunohistoquímica. Análises estatísticas foram realizadas por meio de testes não paramétricos de variáveis quantitativas em amostras independentes. Com relação à quantidade de tecido ósseo neoformado, observou-se diferença estatística significante entre o grupo PLGA (178,2±137,5µm) e os demais, no período de 30 dias. Nos grupos PLGA+BMP-2 e Controle, a marcação de RANKL foi predominante sobre a marcação de OPG nos períodos de 15 e 30 dias, evidenciado uma condição favorável para a reabsorção óssea nestes períodos. Portanto, a marcação de RANKL e OPG, e a formação óssea observada nos diferentes grupos e tempos de análise mostrou que o copolímero de ácido polilático/poliglicólico não atua como um bom carreador para BMP-2.

Strontium ranelate improves alveolar bone healing in osteopenic rats / Ranelato de estrôncio melhora reparo ósseo alveolar em ratas osteopênicas

This study aimed evaluate alveolar bone healing in osteopenic rats treated with strontium ranelate. Thirty-three three months's old female rats were selected and diveded into three groups: OVX (animals underwent to ovariectomy with no drug treatment); SHAM (animals underwent to fake surgery with no drug treatment) and OVXSR (animals underwent to ovariectomy treated with strontium ranelate). Firstly, animals undewent to bilateral ovariectomy to induce osteopenic condition. Drug treatment started at 30 days after, during the all experimental period. Thirty days after, it was performed extraction of the right upper incisor tooth, to further evaluation of alveolar healing. Animals from decalcified group were euthanized at 14 days after tooth extraction, and its samples were destinated to histological and immunohistochemestry analysis. Animals from calcified group were euthanized at 60 days and its samples were destinated to confocal microscopy and micro-tomography analysis. Histological results showed that OVX-SR group had the better aspect of new bone formation, with few number of trabecular bone and poor presence of connective tissue compared to OVX group. Immunohistochemestry results showed an intense labeling of OPG for OVX-SR group and intense labeling of RANKL for OVX group. Regarding confocal microscopy analysis, it was possible observed that OVX-SR group showed a significance greater amount of alizarin precipitation compared to another both groups (Tukey test ­ P < 0.05). About micro-tomographic parameters, OVX-SR group showed high values for BV/TV (Tukey test ­ P > 0.05) and Tb.Th (Tukey test ­ P < 0.05) and lower valus for Tb.Sp, Po.Tot and Tb.N (Tukey test ­P > 0.05). It was concluded that strontium ranelate improves microscopy and morphologic aspects on alveolar bone healing of osteopenic rats(AU)

Este estudo objetivou avaliar o reparo ósseo alveolar em ratas osteopênicas tratadas com ranelato de estrôncio. Trinta e três ratas fêmeas com 3 meses de idade foram selecionadas e divididas em 3 grupos experimentais: OVX (animais submetidos à ovariectomia sem tratamento medicamentoso); SHAM (animais submetidos à cirurgia fictícia sem tratamento medicamentoso) e OVX-RE (animais submetidos à ovariectomia e tratados com ranelato de estrôncio). Inicialmente, os animais foram submetidos à cirurgia de ovariectomia bilateral para indução de condição osteopênica. O tratamento medicamentoso iniciou 30 dias após o procedimento cirúrgico com duração até o momento de eutanásia. Trinta dias após o início do tratamento, foi realizado a extração do incisivo superior direito dos animais para posterior avaliação do reparo alveolar. Os animais do grupo descalcificado foram submetidos à eutanásia aos 14 dias após a extração dentária, sendo as amostradas destinadas às análises histológica e imunoistoquímica. Os animais do grupo calcificado foram submetidos à eutanásia aos 60 dias após a extração dentária, sendo as amostras destinadas às análises por microscopia confocal e microtomográfica. Os resultados histológicos evidenciaram que o grupo OVX-RE demonstrou melhor aspecto de neoformação óssea, com trabéculas mais espessas e baixa presença de tecido conjuntivo, comaprado ao grupo OVX. Os resultados imunoistoquímicos demonstraram intensa marcação de OPG para o grupo OVX-RE e intensa marcação de RANKL para o grupo OVX. Já a análise por microscopia confocal evidenciou que o grupo OVX-RE obteve quantidade significativamente maior de marcação para vermelho de alizarina comaprado aos outros dois grupos (Tukey test ­ P < 0,05). Em relação aos parâmetros microtomográficos, foi possivel observar maiores valores de BV/TV (Tukey test ­ P > 0.05) e Tb.Th (Tukey test ­ P < 0.05) e menores valores de Tb.Sp, Po.Tot e Tb.N (Tukey test ­P > 0.05) para o grupo OVX-RE. Sendo assim, é possível concluir que o ranelato de estrôncio melhora os aspectos microscópicos e morfológicos do reparo ósseo alveolar em ratas osteopênicas(AU)

Desenvolvimento, caracterização e desempenho biológico de um novo biomaterial de liberação controlada à base de carbonato de lítio aplicado ao reparo ósseo / Development, characterization and biological performance of a new biomaterial of controlled release based on lithium carbonate applied to bone repair

Neste trabalho desenhou-se bases de desenvolvimento, caracterização e avaliação dos aspectos biológicos relacionados ao Sistema BoneLithium, idealizado a partir da associação de partículas de carbonato de lítio dispersas em matriz gel de carbopol®, com capacidade de atuar como um sistema liberador de fármacos. Metodologicamente este estudo se dividiu em quatro partes: Na primeira delas, o objetivo central foi o desenvolvimento e a caracterização do biomaterial através da manipulação farmacológica. Na segunda etapa, avaliou-se a reação tecidual em subcutâneo de ratos, na terceira a influência das partículas de lítio liberadas pelo Sistema BoneLithium no reparo ósseo através de modelos experimentais utilizando coelhos, e por ultimo, a capacidade de cicatrização de defeitos ósseos criados cirurgicamente em calvária de ratos, tratados com o biomaterial e diferentes opções de enxertos ósseos com o objetivo de comparar a eficiência do Sistema BoneLithium aos protocolos pré-existentes. Experimentalmente, avaliou-se a reação tecidual onde se utilizou 15 ratos machos divididos aleatatoriamente em 5 grupos onde implantouse no subcutâneo tubos de butterfly contendo o biomaterial por períodos de preservação recomendados pela norma ADA 10993 para teste de reação tecidual. Os resultados demonstram que o Sistema BoneLithium apresenta reação tecidual normal. Para a avaliação do comportamento biológico do Sistema BoneLithium foram utilizados coelhos brancos adultos da raça New Zealand nos quais defeitos ósseos bilaterais de 1 cm de diâmetro foram confeccionados cirurgicamente na calvária e foram Tratados com o Sistema Bone Lithium do (lado Direito) e somente o Gel de Carbopol (lado esquerdo)/Coágulo sanguíneo (controle). A Histomorfometria demonstrou comportamento favorável ao reparo ósseo e adicionalmente através de Microtomografia Computadorizada (CT SKYSCAN), foi possível constatar diferenças significativas considerando p> 0.05 (ANOVA, Tukey) para o processo de reparo ósseo. A avaliação da performance do Sistema BoneLithium utilizando ratos Wistar nos quais foram criados defeitos críticos no centro da calvária e tratados com diferentes modalidades de enxertos ósseos (controle, autógeno, osso de banco (Unioss®, Marília Brasil), Bio-Oss® e associações com o Sistema BoneLithium. A histomorfometria mostrou diferenças significativas considerando p> 0.05 (ANOVA, Tukey) para avaliação de tecido conjuntivo pré-osteogênico e tecido ósseo neoformado, e quando avaliado qualitativamente por tomografia computadorizada de feixe cônico (I cat Cone Beam FOV 0.05 Xoran Tecnology, LLC, EUA e E-vol, CDT, Brasil), observaram-se áreas de neoformação óssea compatíveis com hiperdensidade óssea em toda a extensão do defeito quando apuradas em analises de paridade em escala Hounsfield. Dessa forma, conclui-se que no contexto deste estudo é possível concluir que Sistema BoneLithium representa uma alternativa com potencial viabilidade clínica e necessita seguimento de aplicação em novas metodologias.(AU)

In this work, bases for the development, characterization and evaluation of the biological aspects related to the BoneLithium System were designed, based on the association of lithium carbonate particles dispersed in carbopol® gel matrix, capable of acting as a drug-releasing system. Methodologically this study was divided in four parts: In the first one, the central objective was the development and characterization of the biomaterial through the pharmacological manipulation. In the second step, the tissue reaction was evaluated in subcutaneous of rats, in the third the influence of the lithium particles released by BoneLithium System in the bone repair through experimental models using rabbits, and finally, the capacity of healing of bone defects created surgically in Calvaria of rats, treated with the biomaterial and different options of bone grafts with the objective to compare the efficiency of the BoneLithium System to the preexisting protocols. Experimentally, the tissue reaction was evaluated in which 15 male rats were randomly divided into 5 groups, where butterfly tubes containing the biomaterial were implanted in the subcutaneous tubes for preservation periods recommended by the ADA 10993 standard for biocompatibility test. The results demonstrate that the BoneLithium System is tissue reaction positive. To evaluate the biological behavior of the BoneLithium System, adult New Zealand white rabbits were used in which bilateral bone defects of 1 cm in diameter were surgically made on calvaria and treated with the Bone Lithium System (right side) and only Gel Of Carbopol (left side) / blood clot (control). Histomorphometry showed a favorable behavior to bone repair and, in addition, through Computerized Microtomography (CT SKYSCAN), it was possible to verify significant differences considering p> 0.05 (ANOVA, Tukey) for the bone repair process. The evaluation of the performance of the BoneLithium System using Wistar rats in which critical defects were created at the calvarial center and treated with different bone graft modalities (control, autogenous, bone bank (Unioss®, Marília Brazil), Bio-Oss® and associations (ANOVA, Tukey) for evaluation of pre osteogenic connective tissue and neoformed bone tissue, and when assessed qualitatively by cone beam computed tomography (I cat - Cone Beam - FOV 0.05 - Xoran Tecnology, LLC, USA and E-vol, CDT, Brazil), areas of bone neoformation compatible with bone hyperdensity throughout the extent of the defect were ascertained in Hounsfield scale parity analyzes, It is concluded that in the context of this study it is possible to conclude that the BoneLithium System represents an alternative with potential clinical feasibility And requires follow-up of application in new methodologies.(AU)

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

Uso do ácido hialurônico como uma estratégia terapêutica para o reparo ósseo de alvéolos dentais humanos: um ensaio clínico randomizado, triplo-cego, boca dividida / Use of hyaluronic acid as a therapeutic strategy for bone repair in human dental sockets: a split-mouth randomized triple-blind clinical trial

O ácido hialurônico (AH), nas últimas décadas, tem sido amplamente estudado como um potente biomaterial na engenharia de tecidos, devido a sua biocompatibilidade, biodegradabilidade e participação em diversos processos biológicos relacionados à morfogênese e regeneração tecidual. O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos do AH no reparo ósseo de alvéolos dentais humanos. Trinta e dois primeiros pré-molares inferiores foram extraídos de 16 pacientes com média de 18,67 (DP = 7,95) anos de idade com indicação de exodontia bilateral. Imediatamente após as exodontias, um dos alvéolos foi preenchido aleatoriamente com gel contendo AH a 1%, enquanto o contralateral foi preenchido naturalmente com coágulo. Durante os intervalos pós-operatórios de 30 e 90 dias, os pacientes realizaram exames de tomografia computadorizada cone beam (TCCB). Foram capturadas imagens dos cinco cortes ortorradiais mais centrais de cada alvéolo. A intensidade de cinza foi mensurada para cada imagem e os resultados foram expressos como porcentagem média de formação de osso. A espessura vestíbulo-lingual do processo alveolar foi mensurada e comparada entre os intervalos pós-operatórios para avaliar possíveis alterações dimensionais do alvéolo. Também foi avaliado o padrão do trabeculado ósseo alveolar através da dimensão fractal. A análise estatística envolveu análise descritiva e Testes T pareado e Wilcoxon (p<0,05). Os alvéolos tratados apresentaram maior porcentagem de formação óssea e valores de dimensão fractal (58,17% e 1,098, respectivamente) em comparação com os controles (48,97% e 1,074, respectivamente) no período de 30 dias pós-operatório (p<0,05). Com relação ao período de 90 dias, não foi observada diferença significativa entre os grupos. Além disso, não foram observadas diferenças estatisticamente significativas nas dimensões dos alvéolos entre os grupos (p>0,05). Assim, estes dados indicam que o AH acelerou o reparo ósseo em alvéolos dentais humanos

Hyaluronic Acid (HA), in the last decades, has become widely studied as a powerful biomaterial for tissue engineering, since its biocompatibility, biodegradability, and participation in several biological processes related to morphogenesis and tissue healing. The aim of this study was to evaluate the effects of HA on bone repair in human dental sockets. Thirty-two premolars were extracted from 16 patients with a mean age of 18.67 (SD = 7.95) years old with indication of bilateral extraction of lower first premolars. Immediately after the extractions, one socket was randomly filled with 1% HA gel, while the other side was naturally filled with blood clot. During the postoperative intervals of 30 and 90 days, the patients underwent cone beam computed tomography (CBCT). Five central parasagittal scan images were captured from each socket. The gray intensity was measured in each image and the results were expressed as mean percentage of bone formation. The buccolingual alveolar ridge width was also measured and dimensional changes were compared between the postoperative intervals. The pattern of the alveolar trabecular bone was evaluated through the fractal dimension. Statistical analyses included descriptive analysis and Wilcoxon and paired-t tests (p<0.05). The treated sockets showed a higher percentage of bone formation and fractal dimension values (58.17% and 1.098, respectively) compared with controls (48.97% and 1.074, respectively) in the 30-day postoperative period (p<0.05). After 90 days, there were no significant differences between the groups. Additionally, no significant differences were found between the groups regarding the alveolar dimensions (p>0.05). Thus, these data indicate that HA accelerate the bone repair in human dental socket

Avaliação histomorfométrica da associação entre biovidro e osso bovino liofilizado no tratamento de defeitos ósseos críticos criados em calvárias de ratos. Estudo piloto / Histomorphometric evaluation of the association between bioglass and lyophilized bovine bone in the treatment of critical bone defects created on rat calvaria: a pilot study

Objetivo: Avaliar histomorfometricamente o efeito de biovidro (B), osso bovino liofilizado (OB) ou da mistura desses dois biomateriais (B/OB - 1:1) no reparo de defeitos ósseos críticos em calvária de ratos. Material e Método: Defeitos ósseos (8 mm Ø) foram criados cirurgicamente na calvária de 24 ratos, distribuídos em 4 grupos com 6 animais, de acordo com o tipo de biomaterial: coágulo sanguíneo (GC), biovidro (GB), osso bovino liofilizado (GOB) e a mistura desses dois biomateriais (GB/OB). Os animais foram eutanasiados após 15 e 60 dias do procedimento cirúrgico (3 animais por período). A avaliação histológica foi baseada na descrição da morfologia dos tecidos neoformados, enquanto para a avaliação histomorfométrica foi realizada quantificação da porcentagem de tecido ósseo, de tecido conjuntivo fibroso neoformados e de biomaterial remanescente no defeito ósseo. Resultado: Nos dois períodos experimentais, a análise histológica apresentou neoformação óssea, principalmente nas bordas dos defeitos, e ao redor de partículas de biomateriais remanescentes. A avaliação histomorfométrica demonstrou que no período de 15 dias o grupo GC apresentou maior percentagem de tecido ósseo em relação aos demais grupos estudados, enquanto que aos 60 dias o grupo GOB apresentou maior porcentagem de tecido ósseo em relação ao grupo GB. Conclusão: O osso bovino liofilizado apresentou maior formação óssea em relação ao biovidro, mas nenhum dos biomateriais foi superior ao coágulo. A associação do biovidro e osso bovino liofilizado não adicionou vantagem à formação óssea. .

Objective: This study sought to histomorphometrically evaluate the effect of bioglass (B), lyophilized bovine bone (BB) or the 1:1 mixture of these two biomaterials on the repair of critical bone defects in rat calvaria. Material and Method: Bone defects (8 mm Ø) were surgically created in the calvaria of 24 rats, which were divided into the following 4 groups of 6 animals each according to the type of biomaterial used: blood clot / coagulum (control) group (CG), bioglass group (BG), lyophilized bovine bone group (BBG) and a group receiving a mixture of these two biomaterials (BG/BB). The animals were euthanized at 15 or 60 days after surgery (3 animals per period). Histological evaluation was based on the morphological description of the newly formed tissues, and a quantification of the percentage of bone tissue with newly formed fibrous connective tissue and the percentage of biomaterial remaining in the bone defect was performed for the histomorphometric evaluation. Result: In both experimental periods, the histological analysis showed new bone formation, especially at the edges of the defects and around remaining biomaterial particles. Histomorphometric analysis showed that the CG contained a higher percentage of bone tissue over the 15-day period compared to that of the other groups. At 60 days, the BBG showed a higher percentage of bone tissue compared to that of the BG (p <0.01). Conclusion: Lyophilized bovine bone led to greater bone formation compared to bioglass, but none of the biomaterials was superior to blood clot. Moreover, the combination of bioglass and lyophilized bovine bone did not provide an advantage for bone formation. .

Utilização de métodos não invasivos de imagem para avaliação da regeneração óssea em falhas ósseas induzidas experimentalmente em III/IV metacarpianos de ovinos / Use of non-invasive imaging methods for evaluation of bone regeneration in bone defects induced experimentally in III/IV metacarpus of sheep

Background: The events involved in the process of bone regeneration of fractures are influenced by physiological factors and a number of techniques can be used to assess bone tissue. The radiographic examination (ER) is often used in clinical practice to evaluate the consolidation process. Ultrasound (US) allows evaluation of the fibrous callus, present in early stages of consolidation. Thermograph is method of evaluation for image, which allows you to estimate activity of some tissue. The aim of this study was to evaluate bone fill process, during 60 days, through thermograph, ultrasound and x-ray of ostectomy induced experimentally.Materials, Methods & Results: Six female Santa Inês breed ewes were subjected to unicortical ostectomy of seven millimeters in diameter, in the proximal region of the dorsum-medial surface of III/IV metacarpal, chosen randomly. The animals were submitted to radiographic evaluations, ultrasound and thermograph, prior to the surgery and during 60 days, in between 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49 and 56 days postoperatively. The radiographic images were evaluated by examiners “blind” (two radiologists and two sonographers), that didnt know the postoperative day that the image member evaluated. The thermograph images were processed in program for measuring the average temperature in the region of bone gap, over time. The Friedman test was applied to assess the progression of the studied variables over the period of the experiment. Over the period of 60 days it was possible to observe the difference of fault, fill scores by radiographic examination and ultrasound examination (P < 0.001). The Wilcoxon test was applied to observer the differences in scores between the examiners over the period of the experiment. Statistically significant difference was observed between the evaluators of radiographic images from day 14, not being observed between by the evaluators of ultrasound images.[...](AU)

Utilização de métodos não invasivos de imagem para avaliação da regeneração óssea em falhas ósseas induzidas experimentalmente em III/IV metacarpianos de ovinos / Use of non-invasive imaging methods for evaluation of bone regeneration in bone defects induced experimentally in III/IV metacarpus of sheep

Background: The events involved in the process of bone regeneration of fractures are influenced by physiological factors and a number of techniques can be used to assess bone tissue. The radiographic examination (ER) is often used in clinical practice to evaluate the consolidation process. Ultrasound (US) allows evaluation of the fibrous callus, present in early stages of consolidation. Thermograph is method of evaluation for image, which allows you to estimate activity of some tissue. The aim of this study was to evaluate bone fill process, during 60 days, through thermograph, ultrasound and x-ray of ostectomy induced experimentally.Materials, Methods & Results: Six female Santa Inês breed ewes were subjected to unicortical ostectomy of seven millimeters in diameter, in the proximal region of the dorsum-medial surface of III/IV metacarpal, chosen randomly. The animals were submitted to radiographic evaluations, ultrasound and thermograph, prior to the surgery and during 60 days, in between 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49 and 56 days postoperatively. The radiographic images were evaluated by examiners “blind” (two radiologists and two sonographers), that didn’t know the postoperative day that the image member evaluated. The thermograph images were processed in program for measuring the average temperature in the region of bone gap, over time. The Friedman test was applied to assess the progression of the studied variables over the period of the experiment. Over the period of 60 days it was possible to observe the difference of fault, fill scores by radiographic examination and ultrasound examination (P < 0.001). The Wilcoxon test was applied to observer the differences in scores between the examiners over the period of the experiment. Statistically significant difference was observed between the evaluators of radiographic images from day 14, not being observed between by the evaluators of ultrasound images.[...]

Osteoclacin expression during autogenous onlay bone grafts with or without resorbable collagen membrane in diabetic rats / Expressão da osteocalcina no reparo de enxertos ósseos autógenos onlay recobertos ou não por membrana colágena reabsorvível em ratos diabéticos

Objetivo: O objetivo deste estudo foi quantificar, através da técnica imunoistoquímica, a expressão do marcador de formação óssea Osteocalcina no processo de reparo do enxerto ósseo autógeno onlay, associado ou não à membrana colágena reabsorvível e comparar esses achados com a presença da Diabetes Mellitus. Material e Métodos: Foram utilizados 60 ratos (Rattus norvegicus, variação albinus, Wistar) com 90 dias de idade, divididos em dois grupos , cada um contendo 30 animais: Grupo Teste com Diabéticos , composto por ratos com diabetes induzida e Grupo Controle composto por ratos normoglicêmicos. Todos receberam enxertos na hemi mandíbula esquerda com recobrimento de membrana colágena e na hemi mandíbula direita sem recobrimento. Os animais foram eutanasiados nos períodos 0h, 7, 14, 21, 45 e 60 dias. A análise imunoistoquímica foi realizada com o marcador Osteocalcina na interface leito-enxerto. Para analise da expressão imunoistoquímica da Osteocalcina, realizou-se uma fotografia com visão panorâmica do enxerto e duas fotografias em maior aumento. Resultados: Os resultados mostraram que houve diferença estatisticamente significante ao nível de 5% intragrupo para Diabético e Controle com e sem membrana e também quando comparamos o grupo Diabético com o Controle com a presença da membrana. Conclusão: Dentro dos limites do presente estudo, pode-se concluir que a marcação da osteocalcina pode sofrer alguma influência do diabetes, sendo expressa de forma mais tardia na presença dessa condição. Porém, a associação da membrana ao enxerto pode melhorar esse atraso e deixar a expressão semelhante ao grupo controle.

Objective: This study aimed to quantify through immunohistochemistry the expression of bone formation marker osteocalcin during the repair process of autogenous onlay bone graft, associated or not to the resorbable collagen membrane and to compare these findings with the presence of Diabetes Mellitus. Material and Methods: Sixty rats (Rattus norvegicus, albinus variation, Wistar) aged 90 days, were divided into two groups with 30 animals: test group – rats with induced diabetes; control group - normoglycemic rats. All rats received grafts on the left and right hemi-mandible with or without collagen membrane coverage, respectively. The animals were euthanized at the following periods: 0h, 7, 14, 21, 45, and 60 days. Immunohistochemistry analysis was performed by the marker osteocalcin at receptor site-graft interface. To analyze osteocalcin immunohistochemical expression, a panoramic view photograph of the graft was taken followed by two photographs at larger magnification. Results: No statistically significances at 5% level were observed between diabetic and control group with and without membrane; and diabetic and control groups with membrane coverage. Conclusion: Within the limits of this present study, it can be concluded that the osteocalcin marker might be influenced by diabetes so that it was late expressed during this condition. However, the association of the graft with the membrane could improve this delay by reaching expression values similar to those of control group.

Análise crítica de estudos sobre biomateriais à base de fosfato de cálcio e HA, utilizados como enxertos ósseos em animais / Critical analysis of biomaterials, used as bone grafts, in animals studies

O objetivo desta revisão foi abordar o comportamento de diferentes biomateriais à base de fosfato de cálcio e/ou HA, utilizados como enxerto para reparo ósseo, bem como as respostas teciduais obtidas em modelos experimentais animais. A comparação direta entre estudos realizados em condições experimentais diversas é de difícil análise pelas variáveis envolvidas (métodos cirúrgicos, modelos experimentais, sítios de implantação e espécies). Dependendo do sítio de implantação, a arquitetura óssea difere em relação aos ossos cortical e medular, o que pode gerar diferentes tipos de estresse biomecânico e diferentes taxas de formação e remodelação ósseas. As características físico-químicas dos diferentes biomateriais influenciam consideravelmente na capacidade de estimulação da neoformação óssea. Os estudos analisados comprovam a atividade osteocondutiva das cerâmicas de fosfato de cálcio em vários sítios e modelos animais. Em relação às cerâmicas de fosfato de cálcio bifásico (BCP), suas características físico-químicas influenciam diretamente o grau de formação óssea e de sua estabilidade, estando relacionados à dissolução das fases de tricálcio fosfato e hidroxiapatita. Diversos estudos apontam para a utilização promissora do BCP como substituto ósseo e como uma alternativa viável aos enxertos de osso autógeno.

The aim of this review is to highlight the behavior of different calcium phosphate/HA-related biomaterials used as graftings for bone repair, as well as their tissue responses in experimental animal models. The direct comparison among varied experimental conditions is complicated due to the existing variables (surgical methods, experimental models, implantation sites, and selected species). Depending on the local site composition (cortical/marrow bone), different biomechanical patterns arise along with bone formation/remodeling outcomes. The physicochemical characteristics of available biomaterials significantly influence on the ability to form the new bone tissue. The presented studies corroborate the osteoconductive performance of calcium phosphate ceramics in several sites and animal models. Regarding the biphasic calcium phosphate ceramics (BCP), its physical and chemical properties influence on the bone formation degree and stability, being these related to the HA and tricalcium phosphate crystal dissolution rates. Also, several studies point out to the successful use of BCP as bone substitute and a viable alternative to the autogenous bone grafts.

Membranas e seu papel no reparo ósseo de fraturas e cirurgias ósseas / Membranes function in bone fracture healing and bone surgery

“Essência” é a razão primária de ser, usar ou compreender alguma coisa. A essência das membranas nos mecanismos da reparação óssea de cavidades é substituir o periósteo, quando lesado ou removido, impedindo que células não osteogênicas possam colonizar o coágulo e o exsudato e formar no local tecido fibroso ou adiposo com a finalidade de preenchimento de espaços “vazios”. As células ósseas são mais lentas que as demais, e as membranas, como substitutas do periósteo, preservam ou restabelecem o compartimento ósseo como uma área restrita a essas células. Ainda mais, a organização e a capacidade produtiva do periósteo lhe conferem papel essencial na reconstrução óssea e na remodelação das formas, para adaptar o osso às demandas funcionais...

"Essence" is the primary reason for being, using or understanding something. The essence of a membrane, regarding the mechanisms of socket bone repair, is to replace the injured or damaged periosteum so as to prevent non-osteogenic cells from colonizing blood clot and exudate, forming a fibrous or adipose tissue to fill the "empty" spaces. Bone cells are slower in comparison to other cells; and the membranes, which substitute the periosteum, preserve or restore the bone cavity which becomes an area restricted to bone cells. Furthermore, due to its organization and productive capacity, the periosteum plays an essential role in bone reconstruction and remodeling, adapting the bone to potential functional demands...

Considerações atuais sobre a remoção de enxerto do mento / Current considerations on the chin bone harvesting

A utilização de enxerto ósseo do mento com o objetivo de readequar regiões alveolares atróficas é reportada na literatura como um procedimento viável e previsível, com elevados índices de sucesso. No entanto, trabalhos relacionados a essa modalidade de enxerto, abordando os cuidados necessários e principalmente as alterações que essa remoção causa na região doadora, são escassos. O objetivo deste trabalho foi relatar um caso clínico, procurando abordar e discutir as alterações que a remoção de enxerto do mento pode causar no contorno do tecido mole da região, na sensibilidade do tecido mole e pulpar, além de abordar o potencial de neoformação óssea e a percepção dos pacientes frente a essas alterações... (AU)

The use of the chin bone graft in order to readjust atrophic alveolar regions is reported in the literature as a viable and predictable procedure with high success rates. However, works related to this type of graft covering the necessary care and especially the changes that the removal because the donor region are scarce. Therefore, the objective was case report seeking to address and discuss the changes that the removal of the graft in treatment can cause soft tissue contour of the region, the sensitivity of the soft tissue and pulp, and to discuss the potential for new bone formation and perception of patients treated with these changes... (AU)

Avaliação volumétrica de um procedimento de elevação do seio maxilar bilateral, utilizando uma cerâmica bifásica porosa: estudo clínico randomizado com avaliação após 4 meses de cicatrização / Volumetric evaluation of bilateral maxillary sinus augmentation procedure using a biphasic porous ceramic: randomized clinical study with review after 4 months of healing

Este trabalho testou a hipótese nula de que a utilização de uma cerâmica bifásica porosa (29-33% poros) (GenPhos, Baumer S.A., Mogi Mirim, Brasil) não tem efeito significativo na perda de volume depois da remodelação óssea 4 meses após a elevação da parede do seio maxilar, em comparação ao osso autógeno. Treze pacientes com altura de osso alveolar entre 1 a 5 mm na região mais estreita entre o assoalho do seio maxilar e a crista alveolar foram inclusos neste estudo clínico randomizado. Em um mesmo indivíduo, a diferença foi o tipo de material utilizado em cada um dos seios maxilares, a saber: cerâmica bifásica porosa (experimental, HA+β-TCP, Baumer S.A.) e osso autógeno. Quatro meses após a cirurgia, numa avaliação tomográfica computadorizada, a perda de volume na remodelação óssea foi mensurada. Os dados foram analisados pelo teste t pareado (p<0.05). A porcentagem de manutenção do volume enxertado foi significativamente maior para o GenPhos poroso (91,9±20,5%) quando comparado ao osso autógeno (69,3±5,1%). Estes resultados indicam que o material avaliado é promissor, devido à alta previsibilidade de manutenção do volume no momento da instalação dos implantes.

This study tested the null hypothesis that the use of a porous biphasic ceramics (29-33% pores) (GenPhos, Baumer S.A., Mogi Mirim, Brazil) has no significant effect on loss of bone remodeling volume after 4 months after the maxillary sinus augmentation, compared to autogenous bone. Thirteen patients with alveolar bone height between 1 - 5 mm at the narrowest region between the maxillary sinus floor and the alveolar crest participated in this randomized clinical trial. In the same individual, the difference was the type of material to be used in each of the maxillary sinuses, namely porous biphasic ceramic (experimental, HA + β-TCP, Baumer S.A) and autogenous bone. Four months after surgery, through a computer tomography evaluation, volume loss in bone remodeling was mesured. Data were analyzed by paired t test (p<0.05). The percentage of maintenance of the graft volume was significantly higher for porous GenPhos (91.9± 20.5%) when compared with autogenous bone (69.3±5.1%) These results indicate that the material evaluated is promising, due to the high predictability of maintanence of volume when the implants are installed.

Avaliação histológica do reparo de defeitos ósseos de tamanhos críticos tratados com enxerto xenógeno em ratos induzidos ao hipotireoidismo / Histological evaluation of critical size bone repair treated with xenogen graft in rats induced to hypothyroidism

O objetivo do presente trabalho foi avaliar o reparo de defeitos de tamanho crítico comparando animais saudáveis, com hipotireoidismo e com ou sem enxerto ósseo (Bio-Oss Geistlich Pharma AG, Wolhusen, Suíça), e em dois tempos de morte (30 e 60 dias). Foram utilizados 42 animais da linhagem Wistar, distribuídos em dois grupos: Grupo 1 Eutireoideo, sem enxerto 30 dias (G1E30); Eutireoideo, sem enxerto 60 dias (G1E60); Hipotireoidiano, sem enxerto 30 dias (G1H30); e Hipotireoidiano, sem enxerto 60 dias (G1H60); e Grupo 2 Eutireoideo, com enxerto 30 dias (G2E30); Eutireoideo, com enxerto 60 dias (G2E60); Hipotireoidiano, com enxerto 30 dias (G2H30) e Hipotireoidiano, com enxerto 60 dias (G2H60). Os animais com hipotireoidismo foram induzidos por meio da diluição do propiltiouracil (PTU) na água de beber dos ratos. Foram confeccionados defeitos de tamanho crítico por meio de brocas trefinas na calvária desses animais, e posterior tratamento para confecção de lâminas, avaliação histológica e testes estatísticos. Um intervalo de confiança de 95% (p < 0,05) foi empregado. Os resultados encontrados revelaram que não houve diferença estatisticamente significativa no reparo cortical entre os animais hipotireoidianos e eutireoidianos nos dois tempos propostos, entretanto, foram encontradas diferenças estatisticamente significativas nos cruzamentos de 30 x 60 dias (G1E60 > G1E30; p = 0,01, G1H60 > G1H30; e p = 0,01, G2h60 > G2H30). A formação ao redor da partícula do enxerto não foi estatisticamente diferente na avaliação dentro do mesmo tempo de morte, contudo os animais com hipotireoidismo apresentaram uma formação associada à partícula estatisticamente maior ao final de 60 dias de reparo (G2H60 > G2H30 p=0,03). Diante dos achados, pode-se concluir que a condição sistêmica de hipotireoidismo pareceu não influir de forma significativa no reparo ósseo, e o enxerto pareceu contribuir de uma forma mais positiva para a formação óssea

The objective of this study was to evaluate the repair of critical-size defects by comparing normal animals, with hypothyroidism, with or without bone graft (Bio-Oss R GeistlichPharma AG, Wolhusen, Switzerland) and two times of death (30 and 60 days). It was used 42 Wistar animals, divided into two major groups namely: Group 1 Euthyroid without graft 30 days (G1E30) Euthyroid without graft 60 days (G1E60), hypothyroid, without graft 30 days (G1H30) and hypothyroid, 60 days without graft (G1H60) and Group 2 Euthyroid, graft 30 days (G2E30) Euthyroid, graft 60 days (G2E60), hypothyroid, graft 30 days (G2H30) and hypothyroid, graft 60 days (G2H60) . The animals were induced with hypothyroidism by dilution of propylthiouracil (OCT) in the drinking water of mice. Were prepared by critical-size defects in calvaria of drills you train these animals and subsequent treatment for the manufacture of blades, histological and statistical tests. A confidence interval of 95% (ñ <0.05) was employed. The results showed that there was no statistically significant difference in cortical repair between euthyroid and hypothyroid animals in the proposed two-stroke, however statistically significant differences were found at intersections 30x60 days (G1E60> G1E30, p = 0.01 G1H60> G1H30 and p = 0.01 G2h60> G2H30). The formation around the graft particles was not statistically different in the evaluation within the same time of death, but the animals with hypothyroidism had a particle formation associated with statistically higher at 60 days of repair (G2H60> G2H30 p = 0.03) Given the findings we can conclude that thesystemic condition did not appear to significantly affect bone healing, but the graft seemed to contribute to a more positive for bone formation in animals induced with the disorder

Avaliação do reparo ósseo em tíbias de ovino implantadas com cerâmicas de fosfato de cálcio

[...] Os enxertos com biomateriais são amplamente utilizados como substitutos ósseos, devido a suas caractrísticas osteoindutoras e de biocompatibilidade, além de movimentar um mercado de milhões de reais. O objetivo deste trabalho foi avaliar histologicamente a osteointegração de cerâmicas de fosfato de cálcio ou biocerâmicas como substitutos ósseos, utilizando cirurgias em tíbia de ovinos. Foram utilizadas quatro tíbias, de dois ovinos da raça Santa Inês, machos, na faixa etária de 1 a 2 anos, com peso médio de 25 kg de peso vivo no início do experimento, clinicamente saudáveis. Foram realizados cinco grupos de acordo com o biomaterial utilizado: grupo A – grupo controle (orifício preenchido com sangue), grupo B (esferas de hidroxiapatita com zinco), grupo C (grânulos de hidroxiapatita com zinco), grupo D (esferas de hidroxiapatita com alginato) e grupo E (membrana de hidroxiapatita). Os ovinos foram anestesiados e submetidos ao procedimento cirúrgico para a perfuração da face medial da tíbia com cinco orifícios de 15mm de profundidade e 4 mm de diâmetro com espaçamento de 30mm entre eles para aplicação, de forma aleatória, de biocerâmicas a base de HA e a manutenção de um orifício preenchido com sangue Os procedimentos cirúrgicos foram realizados nas tíbias direita e esquerda de cada animal, com intervalo de 23 dias entre as cirurgias. Após os períodos preconizados, os animais foram submetidos ao procedimento de eutanásia, sendo depois realizada a ressecção e retirada das tíbias. As tíbias livres foram dissecadas e fixadas em solução de formol a 10 % tamponado com o ph 7,0 e processadas para inclusão em parafina, em seguida foram coradas com Hematoxilina e Eosina, Picrocirius e Reticulina. Posteriormente foi realizada análise histopatológica e estrutural das alterações ósseas observadas. Os ovinos apresentaram rápida recuperação no pós-operatório imediato e mediato, facilidade na manipulação, e resistentes aos procedimentos adotados. [...]