Efecto biológico de la parathormona recombinante humana (rhPTH) en ratas con defectos óseos.

Abstract

Las patologías óseas maxilares y de otros huesos que tienen en común pérdida de tejido; cuando ésta es extensa y compromete su microarquitectura, su capacidad regenerativa es limitada. Aún no existe una terapéutica eficiente; en la actualidad contamos con los Materiales de Relleno óseo, la Ingeniería Tisular y los Fármacos Sistémicos. Dentro de éstos últimos se encuentra la parathormona recombinante humana (rhPTH) cuya administración intermitente provoca un efecto anabólico incrementando la densidad mineral y la resistencia del hueso en individuos osteoporoticos. En el presente trabajo se estudió la capacidad osteopromotora de rhPTH sistémica y local durante la regeneración de defectos óseos críticos (DOC), analizando cambios morfológicos, imagenológicos, morfométricos y bioquímicos a nivel de Unidad Multicelular ósea (BMU). El modelo utilizado fue un DOC de 5mm de diámetro en la calota de 92 ratas Wistar. Los animales se dividieron en 2 grupos, para la evaluación del efecto sistémico: 1) Grupo rhPTH sistémica: recibió una inyección subcutánea de 20 μg/kg/día de rhPTH, y 2) Grupo vehículo: recibió una inyección de solución fisiológica. Para la evaluación local los animales se dividieron en 4 grupos: 1) Grupo rhPTH sola (mbrhPTH): recibió una membrana con rhPTH, 2) Grupo colágeno (mbcol): recibió una membrana con atelocolágeno tipo I, 3) Grupo rhPTH y colágeno (mbcolrhPTH): recibió una membrana combinando rhPTH y atelocolágeno tipo I, 4) grupo control: no recibió membrana. La administración sistémica de rhPTH a ratas durante 6 semanas produjo un incremento inicial de los marcadores bioquímicos de formación ósea seguido de una elevación tardía de marcadores de reabsorción ósea. En el área del DOC, a la semana 1 fue osteoinductora con presencia de islotes de hueso reticular, rodeados de células linnig y osteoblastos activos. Durante las semanas posteriores, persistió la actividad osteoblástica con incremento del volumen óseo, observándose diferencias significativas a la semana 6 (2, 81%; p=0,023). En los extremos del DOC, provoco un aumento del espesor óseo y cambios morfológicos similares a una ¨Hiperostosis No Proliferativa¨. La inmunomarcación negativa para caspasa 3 evidenció una atenuación o retardo de la apoptosis. Algunos osteocitos presentaron citoplasma granular eosinófilo y desaparición de sus núcleos. La reacción histoquímica positiva a la Tinción de Roque y a Sudán Negro confirmaron Muerte Celular Tipo II o Autofagia en dichas células. Durante la administración local, la membrana de rhPTH sola o combinada con colágeno fue osteoconductora y osteoinductora, durante las 6 semanas. El hueso obtenido presentó una precipitación aleatoria de la matriz extracelular dando lugar a un tejido desestructurado con líneas cementales entrecortadas, cuyo aspecto fue de mosaico; semejante al Hueso Pagetoide. El mayor porcentaje de regeneración ósea se registró al aplicar mbcolrhPTH (53%± 0,9). Al comparar la administración sistémica y local de rhPTH, la neoformación ósea se incrementó durante el tratamiento local (30%± 3,9). Éste trabajo de tesis representa un aporte original debido a que por primera vez se describe a la Autofagia de Osteocitos, como un nuevo mecanismo para explicar su efecto anabólico sobre la regeneración y remodelación ósea en la calota de ratas. La liofilización de rhPTH y su aplicación como membrana representaría una nueva alternativa de tratamiento local. El trabajo de Tesis realizado confiere información para establecer bases sólidas de un biomaterial regenerativo óseo sistémico o local.