Evaluation of decellularized matrix and ß-tricalcium phosphate as biomaterials for bone neoformation: in vivo study / Evaluación de la matriz descelularizada y ß-fosfato tricálcico como biomateriales para neoformación ósea: estudio in vivo

ABSTRACT

The aim of this study was to evaluate histologically the effect of two biomaterials, a biomaterial derived from porcine Urinary submucosa Bladder Matrix (UBM) and beta-TriCalcium Phosphate (ß-TCP), on bone defects. Twenty male New Zealand rabbits were used; the models were divided in two groups the UBM group; the ß-TCP group, and a Negative Control (NC) group. Five-mm defects were created in the femur of each model and then the different biomaterials were set in place depending on each group. At 4 and 8 weeks, the animals in the models were sacrificed and samples of the defect site were collected to perform a Hematoxylin and Eosin stain (H&E). Histologically, ß-TCP group at 4 and 8 weeks presented neoformation of bone-like and cartilage-like tissue, with the presence of inflammatory infiltrate; at 4 and 8 weeks, the UBM group presented neoformation of bone-like and cartilage-like tissue with a low presence of inflammatory infiltrate, and the NC group presented the formation of connective tissue and, in a low proportion, neoformation of bone tissue and cartilage. Both biomaterials, UBM and ß-TCP, exhibited the capacity to promote bone neoformation; however, the UBM-based biomaterial produced a better-organized tissue with a lower inflammatory response compared with the ß-TCP group.

RESUMEN

El objetivo de este estudio fue evaluar histológicamente el efecto de dos biomateriales derivado de matriz de submucosa de vejiga urinaria porcina (UBM) y b-fosfato tricálcico (ß-TCP) en defectos óseos. Veinte conejos macho de raza Nueva Zelanda fueron empleados para este estudio; los modelos fueron divididos en dos grupos UBM, ß-TCP y un grupo control negativo. Se crearon defectos de 5 mm en el fémur de cada uno de los modelos y posteriormente se colocó el biomaterial correspondiente de acuerdo a cada uno de los grupos. A las 4 y 8 semanas los modelos fueron sacrificados y se tomaron muestras del sitio del defecto óseo para realizar una tinción de Hematoxilina y Eosina. Histológicamente el grupo de ß-TCP tanto a las 4 como a las 8 semanas mostró neoformación de tejido óseo y tejido cartilaginoso con presencia de infiltrado inflamatorio; el grupo de UBM a las 4 y 8 semanas presentó neoformación de tejido óseo, tejido cartilaginoso y un bajo infiltrado inflamatorio; el grupo control negativo presentó formación de tejido conectivo y en baja proporción neoformación de tejido óseo y cartílago. Ambos biomateriales, UBM y ß-TCP mostraron la capacidad de promover la neoformación de tejido óseo; sin embargo, el biomaterial basado en UBM produjo un tejido mejor organizado y un menor infiltrado inflamatorio en comparación con el ß-TCP.