Bioactividad de novel material para regeneración ósea

Abstract

En nuestro laboratorio hemos desarrollado un biomaterial de cuarta generación, por medio de técnicas de ingeneria de tejido óseo; a través de la combinación de un biopolímero natural y rh-PTH 1-34. OBJETIVO: El objetivo del presente trabajo fue caracterizar y evaluar al nuevo material para regeneración ósea, siguiendo las normas internacionales ASTM-ISO (F2150-02e1 e ISO10993), a fin de desarrollar una transferencia tecnológica para el área médico-odontológica. MATERIALES Y MÉTODOS: Se realizó la caracterización Físico-química y Ultraestructural, mediante Espectroscopía Transformada de Fourier (FT-IR), Espectroscopía Raman, Electroforesis, Microscopía electrónica de barrido (MEB) y Microscopía confocal (MCF). Se evaluó in vitro el perfil de liberación de rh-PTH 1-34 a partir del biomaterial, mediante electroquimioluminiscencia (EQL). Por otra parte, para la evaluación in vivo se trabajó con 20 conejos neozelandeses, 6 meses, 4kg ± 500 gr, se realizó un defecto óseo crítico (DOC 15 mm Ø) central en calota. Los animales se dividieron en grupo control (GC), sin tratamiento y grupo experimental (GE), tratados con nuevo biomaterial. Se eutanasiaron a 45 y 90 días. Se evaluaron variables hematológicas pre-quirúrgicas y pre-eutanasia. El diagnóstico por imágenes se hizo mediante tomografía computarizada Cone Beam (CBCT), utilizando un tomógrafo computado Cone Beam (CBCT) XG Xirona. Se realizó un análisis cualitativo y cuantitativo de los resultados. Se realizaron estudios histopatológicos en muestras descalcificadas utilizando cortes orientados y tinción con H&E, Tricrómico de Massón y AB-Pas. Además, se realizaron secciones sin descalcificar, incluidas en metilmetacrilato (MMA) cortadas y desgastadas; evaluadas por microscopía de luz transmitida, luz polarizada y fluorescencia. Se tomaron imágenes digitales con Soft CellSens 1.16 y analizaron morfométricamente utilizando el software Image ProPlus. Se utilizó Test de Kruskall Wallis y de Wicolxon, para los análisis bioquímicos; y Test de Mann Whitney (p≤0.005) para datos histométricos y radiométricos. Además, se realizó un estudio de asociación por medio del Coeficiente de Pearson y Coeficiente de Spearman (p≤0.001). RESULTADOS: Se evidenciaron poros de 200-500μ, interconexiones de 100-300μ y fibras de 200-400μ. La liberación de rh-PTH 1-34 desde el biomaterial a base de colágeno se confirmó hasta 96 hs. Los resultados radiométricos por CBCT fueron: GC 45 y 90 días, del 13,33% ± 2,65 y 16,35% ± 4,84 de regeneración ósea respectivamente. Mientras que el GE obtuvo 44,81% ± 2,94 a 45 días y 83,29% ± 8,60 a 90 días. Los resultados histométricos sobre la neoformación ósea obtenida fueron: GC a 45 y 90 días, 16,35% ± 4,84 y 22,69% ± 0,44 respectivamente. Y el GE obtuvo un 44,89% ±6,58 a 45 días y 89, 21 % ± 4,79 a 90 días. El espesor de hueso neoformado, a 45 días fue en el GC: 0,58mm ± 0,085 y en el GE: 0,84mm ± 0,069; mientras a 90 días, en el GC: 0,95mm ± 0,101 y GE: 1,14mm ± 0,114. Se encontraron diferencias significativas entre todos los grupos estudiados (p<0,05). CONCLUSIÓN: Se evidenció bioactividad del biomaterial desarrollado, demostrando capacidad anabólica de la rhPTH liberada desde la matriz bioingenierízada, promoviendo un 89,21% ± 4,79, la regeneración ósea del DOC en calotas de conejos.