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Tesis Doctoral
DOI
https://doi.org/10.11606/T.17.2020.tde-05102020-132449
Documento
Autor
Nombre completo
Bruna Leonel Carlos
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Ribeirão Preto, 2020
Director
Tribunal
Shimano, Antonio Carlos (Presidente)
Herrero, Carlos Fernando Pereira da Silva
Mandarano Filho, Luiz Garcia
Miranda, Matheus Carlos Romeiro
Título en portugués
Uso da membrana de látex revestida com β-trifosfato de cálcio na regeneração guiada de defeito ósseo em tíbia de ratas osteopênicas
Palabras clave en portugués
Látex
Materiais biocompatíveis
Osteoporose
Regeneração óssea
Trifosfato de cálcio
Resumen en portugués
A osteoporose é considerada a doença ósseo metabólica mais prevalente no mundo, visto que, diversos fatores são apontados como causas da doença, dentre eles a menopausa e as deficiências nutricionais de vitamina D. O comprometimento da regeneração óssea é uma das complicações associados à osteoporose, tornando-se um problema de saúde pública global, que gera altos custos de tratamento e prejuízo a qualidade de vida dos pacientes. Para auxiliar na regeneração óssea, as propriedades osteoindutivas de diversos biomateriais têm sido estudadas, como por exemplo, a utilização de membranas de látex extraído da seringueira Hevea brasiliensis. Além de possuir propriedades regenerativas, as membranas de látex podem ser utilizadas para liberação de compostos biológicos no local da lesão, como por exemplo de fosfato de cálcio (CaP). Dentre as fases do do CaP o β-trifosfato de cálcio (β-TCP) possui alta biocompatibilidade, boa solubilidade e fácil absorção pela matriz óssea. Sendo assim, o objetivo do estudo foi avaliar a influência da membrana de látex revestida com β-TCP no reparo tecidual de defeito ósseo realizado em tíbia de ratas submetidas a ovariectomia e dieta com déficit de vitamina D3. Foram utilizadas 50 ratas Sprague Dawley. A osteoporose foi induzida por ovariectomia (OVX) e dieta com déficit de vitamina D3 em 40 animais. Nos 10 animais restantes, não foi induzida a osteoporose e os animais passaram pelo procedimento de cirurgia de OVX simulada, sendo utilizados como controles saudáveis. Após 90 dias, um defeito ósseo, de 3mm de diâmetro, foi confeccionado bilateralmente nas tíbias de todos os animais. Os animais osteopenicos foram divididos em 4 grupos de acordo com o tratamento proposto, sendo: sem tratamento (C), defeito tratado com β-TCP (BTCP), defeito tratado com membrana de látex natural (L), defeito tratado com membrana de látex natural revestido com β-TCP (BTCP+L). Nos animais não osteopenicos os defeitos ósseos não receberam tratamento (SHAM). Após 21 dias, os animais foram eutanaziados e os ossos foram submetidos as análises de densitometria, micro-CT, ensaio mecânico, histologia e qPCR. Além disso foram dosados os níveis de hormônio folículo estimulante (FSH). Os efeitos da OVX foram confirmados, pois os grupos ovariectomizados apresentaram maiores níveis de FSH (p<0,001). A osteopenia, por sua vez, prejudicou a regeneração óssea, visto que, o grupo C apresentou menor taxa de neoformação óssea (p = 0,015), deposição de colágeno (p = 0,014), número de trabeculas (Tb.N) (p = 0,023), densidade mineral óssea (DMO) (p <0,001) no local do defeito quando comparado ao grupo SHAM. Os grupos tratados não apresentaram diferenças estatísticas entre si, e seus valores foram intermediários para os resultados das análises histológicas, densitométricas e mecânicas. No entanto, em valores absolutos, apresentaram melhores resultados quando comparados ao grupo C. A análise qualitativa das imagens de micro-CT indicaram maior volume de osso recém-formado no grupo SHAM, e nos grupos tratados, porém não houve diferenças estatísticas significativas entre os grupos. Em conclusão as membranas de látex com β-TCP não influenciaram significativamente a regeneração de defeitos ósseos em tíbias de ratas osteopenicas após 21 dias de tratamento. São necessários mais estudos com maior duração do tratamento e diferentes métodos de revestimento para melhor avaliar os efeitos da membrana na regeneração de ossos osteopenicos.
Título en inglés
Use of latex membrane coated with β-tricalcium phosphate in guided bone regeneration of osteopenic rats
Palabras clave en inglés
Biomaterial
Bone regeneration
Latex
Osteoporosis
Tricalcium phosphate
Resumen en inglés
Osteoporosis is the most prevalent metabolic bone disease in the world, having several factors as cause, including menopause and nutritional vitamin D deficiency. The impairment of bone regeneration is one of the complications associated with osteoporosis, which generates high treatment costs and affects patients' quality of life. The osteoinductive properties of biomaterials have been studied to assist in bone healing, such as the use of latex membranes extracted from the Hevea brasiliensis tree. In addition, recent studies have shown that latex membranes can be used to carry biological compounds to be released at the injury site, such as calcium phosphate (CaP). Among the CaP phases, β-tricalcium phosphate (β-TCP) has high biocompatibility, excellent solubility, and easy absorption by the bone matrix. Therefore, it is suggested that coating latex membranes with β-TCP may improve regeneration because it associates the materials' osteopromotor properties. The aim of this study was to evaluate the effect of a natural latex membrane coated with β-TCP on the repair of bone defects performed in the tibia of rats submitted to ovariectomy and a vitamin D3-deficient diet. Fifty Sprague Dawley rats were used. Osteoporosis was induced by ovariectomy (OVX) and a diet with vitamin D3 deficiency in 40 animals. The remaining 10 animals were submitted to an OVX sham operation, being used as healthy controls. After 90 days, a bone defect of 3 mm in diameter was made bilaterally in the tibias of all animals. The osteopenic animals were divided into four groups: no treatment (C), defect treated with β-TCP (BTCP), defect treated with natural latex membrane (L), and defect treated with natural latex membrane coated with β-TCP (BTCP + L). In healthy control animals, bone defects were not treated (SHAM). After 21 days, the animals were euthanized, and the bones were submitted to densitometry, micro-ct, mechanical assay, histology, and qPCR. In addition, levels of follicle- stimulating hormone (FSH) were measured. The effects of OVX were confirmed, as the ovariectomized groups had higher levels of FSH (p <0.001). Osteopenia impaired bone regeneration, confirmed by the C group showing lower rates of bone neoformation (p = 0.015), collagen deposition (p = 0.014), number of trabeculae (Tb.N) (p = 0.023), bone mineral density (BMD) (p <0.001), and maximum strength (p = 0.047) when compared to the SHAM group. The treated groups had higher values than the C group for histological, densitometry, and mechanical analyzes, however without significant differences. The qualitative analysis of the micro-ct images indicated a greater volume of newly formed bone in the SHAM and treated groups, however also without significant differences. In conclusion, latex membranes with β-TCP did not significantly influence the regeneration of bone defects in the tibias of osteopenic rats after 21 days of treatment. Further studies with longer treatment duration are needed to better assess the method proposed.
 
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Fecha de Publicación
2020-10-19
 
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