Respuesta del tejido celular subcutáneo de ratas al óxido de zinc y al carbono

Abstract

Actualmente, los materiales basados en óxido de zinc (ZnO) y carbono (C) han ganado un gran interés científico como biomateriales para aplicaciones médicas y odontológicas. Objetivos: Evaluar la respuesta del tejido celular subcutáneo de ratas al ZnO y C. Para ello se analizó la forma y el tamaño de las partículas, se evaluó histológicamente e histomorfométricamente la respuesta del tejido celular subcutáneo al ZnO y C. Materiales y Métodos: Los materiales experimentales fueron: polvo de ZnO y C, hidróxido de calcio (Ca (OH)2 como control positivo y silicona como control cero. La forma y el tamaño de los materiales se determinaron mediante microscopia electrónica de barrido. Se utilizaron 18 ratas Wistar macho de 2 meses de edad, de 200 ± 30 g de peso corporal. Los materiales fueron implantados en el tejido celular subcutáneo de las ratas. Transcurridos los periodos experimentales de 3, 7 y 28 días, previa eutanasia de los animales, los tubos con el tejido circundante fueron extraídos, fijados en formol buffer al 10 % y procesados con técnica histológica de rutina, coloreados con Hematoxilina-Eosina y Tricromíca de Masson. Los efectos locales fueron evaluados y comparados con la respuesta causada por los materiales control. Las variables estudiadas fueron: necrosis, reacción inflamatoria, fibrosis, encapsulación y granulomas a células gigantes de tipo cuerpo extraño. La necrosis fue evaluada histomorfométricamente por medio del programa Image Pro Plus. La reacción inflamatoria se evaluó en forma semi-cuantitativa utilizando una escala nominal. Los datos obtenidos fueron analizados estadísticamente utilizando el test de Kruskal -Wallis. Resultados: Las partículas de ZnO fueron barras de sección hexagonal (50-400 nm) que formaban aglomeraciones micrométricas. Las partículas de carbono presentaron forma de hojas de tamaño micrométrico. Análisis histológico: a los 3 días, la necrosis ocupó el mayor porcentaje del área estudiada en las muestras tratadas con Ca (OH)2, le siguió el ZnO, C y el porcentaje más bajo correspondió a las muestras de silicona. Estas diferencias fueron estadísticamente significativas (p<0.001). A los 7 días, la necrosis presentó los mayores porcentajes en las piezas tratadas con ZnO, le siguen las tratadas con Ca (OH)2 y luego las muestras con C, resultando estadísticamente diferentes (p=0.0034). Se analizaron datos de la reacción inflamatoria y se realizaron las comparaciones entre los tratamientos mediante el Test de Kruskal-Wallis, a los 7 y 28 días, resultando estadísticamente diferentes, p=0.0027 y 0.0003 respectivamente. El Ca (OH)2 mostró fibrosis y fue frecuente la calcificación. El grupo ZnO presentó un tejido conectivo reactivo caracterizado por la proliferación de fibroblastos, con producción de fibras colágenas, neoformación vascular e inflamación persistente hasta los 28 días. El grupo C desarrolló granulomas de tipo cuerpo extraño a células gigantes, a los 7 y 28 días. Conclusión: El tejido celular subcutáneo ante nanopartículas de óxido de zinc produce un tejido conectivo fibroblástico, con neoformación vascular e inflamación crónica. El tejido celular subcutáneo frente a micro partículas de carbono genera la formación de un granuloma de tipo cuerpo extraño a células gigantes, lo que indicaría un rechazo del implante.