Enxerto ósseo humano criopreservado viável exibe propriedades osteogênicas superiores no aumento lateral da mandíbula

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 1422 (2023) Citar este artigo

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A falta de volume ósseo para colocação de implantes dentários é frequentemente um problema na reconstrução de pacientes edêntulos. Embora os autoenxertos sejam o padrão ouro para a regeneração da mandíbula, a morbidade associada ao local da extração estimula a demanda por outros substitutos. O objetivo deste estudo é caracterizar a incorporação e a capacidade osteogênica de um enxerto ósseo humano criopreservado viável (VC-HBG) no aumento mandibular em ratos. Lascas ósseas de doadores cadáveres de vértebras humanas frescas foram processadas, crioprotegidas e congeladas a -80 °C, mantendo sua viabilidade celular. Um modelo de aumento de mandíbula foi utilizado em 20 ratos pelados atímicos alocados em 2 grupos para receber o VC-HBG ou um enxerto acelular como controle (A-HBG). A avaliação da incorporação dos enxertos foi realizada às 4 e 8 semanas por micro-TC, histomorfometria e imuno-histoquímica. O ganho de volume ósseo foi significativamente maior no grupo VC-HBG em ambos os momentos. Às 4 semanas, o grupo A-HBG apresentou densidade mineral significativamente maior, mas às 8 semanas, o grupo VC-HBG apresentou valores significativamente mais elevados que o A-HBG. Não houve diferença estatística entre os grupos VC-HBG e A-HBG às 4 semanas para as partículas restantes do enxerto, enquanto às 8 semanas o grupo VC-HBG apresentou significativamente menos restos do enxerto. A expressão de colágeno I, osteopontina e fosfatase ácida resistente ao tartarato foi significativamente maior no grupo VC-HBG em ambos os momentos, enquanto a expressão de osteocalcina foi significativamente maior no grupo VC-HBG em 8 semanas em comparação ao grupo A-HBG. Esta pesquisa experimental demonstrou que o VC-HBG apresenta propriedades osteogênicas positivas, maior formação óssea, maior taxa de remodelação óssea e melhor incorporação geral nas mandíbulas de ratos em comparação ao A-HBG.

A atrofia óssea é uma sequela fisiológica após a perda dentária e comumente resulta em estrutura insuficiente para estabilizar os implantes dentários, levando a maiores taxas de falhas, resultados estéticos insatisfatórios ou mau design protético. Para reconstruir adequadamente o volume ósseo e a anatomia do rebordo alveolar antes da colocação do implante, diversas técnicas cirúrgicas e biomateriais estão atualmente disponíveis para o clínico1,2. Os enxertos autólogos têm sido extensivamente investigados e a literatura científica relata resultados favoráveis com boas taxas de sucesso, alcançando ganho de volume efetivo e estável sem preocupação com resposta imunológica ou transmissão de doenças. Portanto, os autoenxertos são considerados o material padrão ouro para reconstrução óssea na área odontológica3,4. Porém, a morbidade relacionada ao local de colheita cirúrgica do doador e o risco de complicações como parestesia, hemorragia, danos a estruturas vitais e edema excessivo têm incentivado os pesquisadores a buscarem o desenvolvimento de biomateriais para enxertia que sejam capazes de substituir com sucesso o osso autógeno durante o rebordo alveolar. procedimentos de aumento5,6,7.

As propriedades osteogênicas dos autoenxertos são devidas ao seu conteúdo único em células viáveis e proteínas indutivas. A tríade da engenharia de tecidos é alcançada com células, sinalização química e uma estrutura adequada que permitirá que as células migrem, adiram e produzam novos tecidos1. As células estromais derivadas da medula óssea (MSCs) têm o potencial de se diferenciar em linhagens celulares distintas, incluindo osteoblastos formadores de osso. As tentativas de melhorar os enxertos ósseos utilizando CTMs têm mostrado maior e mais rápida formação de volume ósseo em comparação aos enxertos de biomateriais comumente utilizados8,9. Em um estudo recente do nosso grupo de pesquisa, foi observado que micropartículas de osso cadavérico humano semeadas com MSCs isoladas da medula óssea apresentaram propriedades osteogênicas positivas, resultando em formação óssea significativamente mais rápida, juntamente com maior taxa de renovação óssea e melhor incorporação geral, quando comparado com sua contraparte acelular10. Mais recentemente, um novo método de processamento de osso humano permitiu a produção de um material de enxerto ósseo preservando o seu conteúdo celular viável durante a criopreservação.

0.05), see Fig. 1C. VC-HBG grafts at 8 weeks showed a significantly lower PBV than A-HBG at 4 weeks (p = 0.004)./p>

0.80. The animals were randomly allocated into 2 different groups with 10 individuals, with 2 time intervals each (n = 5 animals per 'time point'). All surgeries were conducted by the same experienced oral surgeon (Daniel Deluiz) as previously described10. The rats were anesthetized with isoflurane and then placed on a 37 °C heating pad. Puralube® Vet Ointment was applied to the eyes to avoid drying. Antisepsis was made on the submandibular area with topical polyvinylpyrrolidone iodine. The submandibular surgical approach was performed through a linear incision involving the cutaneous and subcutaneous layers exposing the masseter muscle. The muscle was incised along the submandibular border taking care not to injure the facial nerve. A flap including the muscle and periosteum was raised exposing the lateral aspect of the rat’s mandible, thus creating a pouch underneath the masseter. The host bed was kept intact to avoid fracture or insufficient bone to stabilize the titanium screw. One 4.0 mm long, 1.5 mm diameter titanium microscrew (KLS Martin, Tuttlingen, Germany) was fixed on the lateral side of the mandible in order to maintain the space and to stabilize the graft using the tent-pole technique34. The material (VC-HBG or A-HBG) was then placed around and on top of the screw. The amount of material (0.1 cc) was chosen to completely fill the void between the bone and the elevated muscle and was then covered with a resorbable amniotic membrane in order to maintain material stability in place. Previous experimental surgeries were performed in animals not included in the study to define the strategy and standardization of the material application. Wound closure was made on the muscle and cutaneous planes with Vicryl 5–0 sutures. The mean duration of the procedure and anesthesia was 15 min for each animal. Antibiotic therapy was carried out with a single dose of Gentamicin (5.0 mg/kg IM), and buprenorphine (0.1 mg/kg SC) was administered once before surgery and 3 days after for pain control. The rats received a postoperatively soft diet for 3 days and then were returned to the standard dry food regimen. Water was provided ad libitum./p>

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