O reparo extensivo de defeitos ósseos é um importante problema de saúde ainda não completamente resolvido. Diferentes tratamentos alternativos foram propostos, mas, diante de um defeito ósseo crítico, ainda é muito difícil chegar a uma regeneração completa, com o osso neoformado apresentando todas as características morfológicas e fisiológicas de um osso normal, de pré-injúria. O uso tópico da melatonina mostrou-se como um adjuvante promissor para a regeneração óssea, devido a seus efeitos positivos sobre o metabolismo ósseo. Assim, para buscar novas técnicas biológicas, seguras, que promovam a reparação óssea e favoreçam a cicatrização dos defeitos, colocamos a hipótese de que existe um efeito sinérgico do tratamento com melatonina associado a 5 µg rhBMP-2 para orientar a regeneração óssea. Este estudo teve como objetivo investigar os efeitos de reparo ósseo da administração tópica de melatonina em diferentes concentrações (1, 10 e 100 µg), associada ou não ao rhBMP-2. A cicatrização de defeitos ósseos induzidos cirurgicamente foi quantitativa e qualitativamente avaliada através de análise histopatológica por microscopia de luz. Além disso, foi realizado a imunoistoquímica no tecido, para identificar fatores angiogênicos, osteogênicos e osteoclastogênicos. Os dados quantitativos foram comparados entre os grupos pelo teste ANOVA/Tukey e as diferenças foram consideradas significativas quando p < 0,05. A análise estatística revelou maior quantidade de tecido ósseo neoformado nos grupos tratados com diferentes concentrações de melatonina em associação com rhBMP-2 (grupo 6,7,8) , indicando um efeito positivo da associação para a reparação óssea. Além disso, os resultados mostraram que a presença do scaffold no defeito ósseo dificultou o processo de reparo ósseo porque no grupo tratado com "coágulo de sangue + scaffold" os resultados da formação óssea e a imunomarcação foram reduzidos em comparação com todos os outros grupos (tratados apenas com melatonina ou em associação com rhBMP-2). Contudo, foi concluído que este tratamento pode ser promissor uma vez que se torna uma nova técnica alternativa segura para o tratamento clínico de fraturas, defeitos ósseos e enxertos ósseos, entretanto a metodologia para aplicação destas substâncias deve ser revista, visando a sua aplicação direta na lesão, sem o uso de qualquer substrato que influencie na formação do coágulo.

The extensive repair of bone defects is an important health problem that has not yet been completely solved. Different alternative treatments have been proposed, but in the face of a critical bone defect, it is still very difficult to achieve complete regeneration, with the newly formed bone presenting all the morphological and physiological characteristics of a normal, pre-injury bone. The topical use of melatonin has shown to be a promising adjuvant for bone regeneration, due to its positive effects on bone metabolism. Thus, to search for new, safe, biological techniques that promote bone repair and favor defect healing, we hypothesized that there is a synergistic effect of melatonin treatment associated with rhBMP-2 to guide bone regeneration. This study aimed to investigate the bone repair effects of topical administration of melatonin in different concentrations (1, 10 and 100 µg), associated or not with rhBMP-2. The healing of surgically induced bone defects was quantitatively and qualitatively evaluated by histopathological analysis by light microscopy. In addition, quantitative stereology was performed on immunohistochemically prepared tissue to identify angiogenic, osteogenic, and osteoclastogenic factors. Quantitative data were compared between groups by ANOVA/Tukey test and differences were considered significant when p < 0.05. Statistical analysis revealed a significant difference between the control group (bone defect + blood clot) and the groups treated with different concentrations of melatonin in association with rhBMP-2, indicating a positive effect of the association for bone repair. Furthermore, the results showed that the presence of the scaffold in the bone defect hindered the bone repair process because in the group treated with "blood clot + scaffold" the results of bone formation and immunolabeling were reduced compared to all other groups (treated with melatonin alone or in association with rhBMP-2). However, it was concluded that this treatment can be promising as it becomes a new safe alternative technique for clinical treatment of fractures, bone defects and bone grafts, however the methodology for application of these substances should be reviewed, aiming at its direct application on the lesion, without the use of any substrate that influences clot formation.