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http://hdl.handle.net/1843/52455| Type: | Tese |
| Title: | Associação do ranelato de estrôncio à enxertos ósseos bovinos mineralizados e desmineralizados: efeitos in vitro e in vivo |
| Other Titles: | In vitro and in vivo evaluation of mineralized and demineralized bovine bone grafts incorporated with strontium ranelate |
| Authors: | Juliano Douglas Silva Albergaria Gerluza Aparecida Borges Silva |
| First Advisor: | Gerluza Aparecida Borges Silva |
| First Referee: | Ivana Márcia Alves Diniz |
| Second Referee: | Michele Munk Pereira |
| Third Referee: | Erika Lorena Fonseca Costa de Alvarenga |
| metadata.dc.contributor.referee4: | Bruno Machado Bertassoli |
| Abstract: | Os defeitos ósseos constituem um sério problema para as clínicas odontológica e ortopédica e podem ser causados por diferentes motivos, como processos degenerativos, traumas, tumores e perdas dentárias. Várias estratégias são empregadas e estudos desenvolvidos para a reconstrução do tecido ósseo. Na atualidade, os enxertos ósseos bovinos mineralizados (OBM) constituem uma das alternativas mais utilizadas na clínica odontológica. Todavia, a utilização de matrizes desmineralizadas tem sido proposta por apresentar proteínas colagenosas e não colagenosas, melhorando a osteoindutividade e osteocondutividade do enxerto. O uso de terapias medicamentosas sistêmicas, como o ranelato de estrôncio (RE), associadas as enxertias ósseas para tratamento de fraturas, também têm sido investigadas. Assim sendo, num primeiro momento o nosso grupo de estudo avaliou a capacidade de xenoenxertos desmineralizados por ácido etilenodiaminotetracético (EDTA), em comparação com enxertos mineralizados, no processo de regeneração de defeitos ósseos intrabucais em ratos. Os efeitos das enxertias foram avaliados após 1, 7, 14, 21 e 49 dias sobre a epitelização do sítio cirúrgico e regeneração do tecido ósseo. As avaliações foram realizadas por macrofotografias padronizadas, radiografia e histologia. Os resultados mostraram que no período de 7 dias não houve diferença estatística na quantidade de tecido de granulação entre os grupos e aos 14 dias, todos os grupos apresentaram a região do sítio cirúrgico completamente epitelizada. Os resultados radiográficos e histológicos mostraram que o enxerto de osso bovino desmineralizado (OBD) induziu maior quantidade de neoformação óssea e osso maduro. Esses resultados revelaram que o OBD representa uma importante alternativa para terapias de reconstrução óssea na clínica. Em um segundo momento, avaliamos a reconstrução do modelo de defeito ósseo proposto e suas enxertias por histologia e ensaios radiográficos sobre dois métodos: radiopacidade por tons de cinza e análise fractal. Tanto a histologia quanto os dois métodos de avaliação radiográfica demonstraram maior quantidade de osso neoformado para o grupo desmineralizado. Todavia, a análise fractal não encontrou diferenças estatísticas no período final de avaliação. Dessa forma, a quantificação por escala de cinza pareceu ser mais efetiva quando comparada com a análise fractal. Porém, ressalta-se que na avaliação de enxertias mineralizadas, os dois métodos de avaliação apresentaram eficácia. Extrapolamos os testes de melhoria das propriedades osteocondutoras e osteoindutoras dos enxertos estudados, mineralizados e desmineralizados, por meio da adsorção de estrôncio (Sr), utilizando testes in vitro em culturas de MC3T3-E1, e in vivo por meio do modelo de defeito ósseo estudado nos períodos de 1, 7, 14, 21 e 60 dias. Inicialmente, os enxertos foram tratados com solução saturada de RE por 14 dias. A técnica de espectrometria de emissão atômica por plasma acoplado indutivamente (ICP-OES) foi empregada para avaliar a quantidade de Sr adsorvido nos biomateriais, sendo significativamente maior no enxerto mineralizado. A técnica demonstrou também que o enxerto mineralizado liberou gradativamente o Sr adsorvido em meio aquoso ao longo de 14 dias. Foi realizado testes de citotoxicidade e atividade celular por MTT – períodos de 3 e 7 dias de cultura celular, e Fosfatase Alcalina (FA) – períodos de 7 e 10 dias de cultura celular, respectivamente. Os resultados mostraram que os enxertos associados ao Sr apresentaram maior viabilidade celular em todos os períodos avaliados. Quanto a atividade celular, os grupos tratados com enxertos sem adsorção de Sr demonstraram melhores resultados aos 7 dias de cultivo celular. Aos 10 dias, apenas o enxerto mineralizado sem Sr apresentou resultados superiores em atividade celular. Nas experimentações in vivo, as avaliações macroscópicas revelaram uma possível toxicidade do Sr ao epitélio nos períodos de 7 e 14 dias. Quanto a neoformação óssea, avaliada por radiografia e histomorfometria, os enxertos mineralizado e desmineralizado associados ao Sr apresentaram elevada quantificação de neoformação e maturação óssea no período final de avaliação. Esses resultados sugerem que o Sr associado aos xenoenxertos favorece a deposição óssea e não apresenta citotoxicidade aos osteoblastos, mas compromete a epitelização gengival nas concentrações estudadas. |
| Abstract: | Bone defects are a serious problem for dental and orthopedic clinics and can be caused by different reasons, such as degenerative processes, trauma, tumors and tooth loss. Several strategies are used and studies developed for bone tissue reconstruction. Currently, mineralized bovine bone grafts (MBB) constitute one of the most used alternatives in the dental clinic. However, the use of demineralized matrices has been proposed to present collagenous and non-collagenous proteins, improving graft osteoinductivity and osteoconductivity. The use of systemic drug therapies, such as strontium ranelate (SrRan), associated with bone grafts for the treatment of fractures, has also been investigated. Therefore, at first, this work evaluated the capacity of ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) demineralized xenografts compared to mineralized grafts in the process of regeneration of intrabuccal bone defects in rats. The effects of grafts were evaluated after 1, 7, 14, 21 and 49 days on surgical site epithelialization and bone tissue regeneration. Evaluations were performed by standardized macrophotographs, radiography and histology. The results showed that within 7 days there was no statistical difference in the amount of granulation tissue between the groups and at 14 days, all groups had the region of the surgical site completely epithelialized. The radiographic and histological results showed that demineralized bovine bone graft (DBB) induced a greater amount of bone neoformation and mature bone. These results revealed that DBB represents an important alternative for bone reconstruction therapies in the clinic. Secondly, we evaluated the reconstruction of the proposed bone defect and its grafts by histology and radiographic tests on two methods: grayscale radiopacity and fractal analysis. Both histology and the two methods of radiographic evaluation showed a larger amount of newly formed bone for the demineralized group. However, fractal analysis did not find statistical differences in the final evaluation period. Thus, gray scale quantification appeared to be more effective when compared to fractal analysis. It is noteworthy that in the evaluation of mineralized grafts, both evaluation methods were effective. We extrapolated the tests for improving the osteoconductive and osteoinductive properties of the studied, mineralized and demineralized grafts, by means of strontium (Sr) adsorption, using in vitro tests on MC3T3-E1 cultures, and in vivo using the bone defect model studied in the periods of 1, 7, 14, 21 and 60 days. Initially, the grafts were treated with saturated SrRan solution for 14 days. The Inductively Coupled Plasma - Atomic Emission Spectrometry (ICP-OES) technique was used to evaluate the amount of Sr adsorbed in biomaterials, being significantly higher in mineralized graft. The technique also demonstrated that the mineralized graft gradually released Sr adsorbed in aqueous medium over 14 days. Cytotoxicity and cell activity tests were performed by MTT - periods of 3 and 7 days of cell culture, and Alkaline Phosphatase (AP) - periods of 7 and 10 days of cell culture, respectively. The results showed that grafts associated with Sr had greater cell viability in all periods evaluated. Regarding cellular activity, the groups treated with grafts without Sr adsorption showed better results at 7 days of cell culture. At 10 days, only the mineralized graft without Sr showed superior results in cellular activity. In in vivo experiments, macroscopic evaluations revealed a possible toxicity of Sr to the epithelium at 7 and 14 days. As for bone neoformation, evaluated by radiography and histomorphometry tests, the mineralized and demineralized grafts associated with the Sr showed high quantification of bone neoformation and maturation in the final evaluation period. These results suggest that Sr associated with xenografts favors bone deposition and does not present cytotoxicity to osteoblasts, but compromises gingival epithelialization at the studied concentrations. |
| Subject: | Biologia Celular Regeneração Óssea Materiais Biocompatíveis |
| language: | por |
| metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| metadata.dc.publisher.department: | ICB - INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLOGICAS |
| metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/52455 |
| Issue Date: | 31-Aug-2021 |
| Appears in Collections: | Teses de Doutorado |
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