Perdas de tecido ósseo e distúrbios da consolidação são graves lesões musculoesqueléticas que acometem um crescente número de pacientes nos últimos anos. Quando estas condições são tratadas através de transplantes ósseos, o sucesso na reconstrução óssea depende das propriedades osteogênicas, osteocondutoras e osteoindutoras do transplante. O padrão-ouro é o autoenxerto, que porém é limitado pela disponibilidade, morbidade e risco de infecção. Na busca de estratégias terapêuticas alternativas para melhorar a regeneração óssea, o uso de aloenxertos vem sendo uma opção, apesar da baixa capacidade de osteoindução e osteogênese. As células estromais da medula óssea, conhecidas pelo potencial osteogênico intrínseco, são alvo de diversos estudos na bioengenharia de tecidos. Considerando que a associação das BMSCs ao aloenxerto poderia reproduzir um material biologicamente semelhante ao enxerto ósseo autólogo, o presente estudo avaliou o potencial regenerativo dos aloenxertos celularizados com BMSCs expandidas in vitro através de ensaios de adesão, viabilidade, mineralização in vitro e neoformação óssea in vivo. Obtivemos um rendimento médio de 34,25 ± 10,99 × 106 células com uma viabilidade média de 94,77% ± 2,34%. Confirmamos a caracterização das BMSCs pela citometria de fluxo e ensaio de diferenciação nas linhagens da natureza mesodérmicas. Os aloenxertos avaliados pela histologia, MEV e quantificação de DNA, apresentaram ótimos resultados na descelularização. Nos ensaios in vitro de viabilidade, adesão, proliferação e mineralização, observamos um excelente rendimento do grupo do aloenxerto celularizado com BMSCs, superior ao grupo controle com β-TCP celularizado. Esta superioridade foi confirmada na avaliação do potencial osteogênico in vivo e comprovada pela análise histológica e histomorfométrica, com significância estatística. Em conjunto, nossos dados podem elucidar questionamentos e oferecer novas alternativas terapêuticas no contexto da medicina regenerativa e da bioengenharia óssea. Concluímos que o método de coleta, isolamento, caracterização e expansão das BMSCs atenderam aos padrões definidos pela Sociedade Internacional de Terapia Celular. Certificamos que o protocolo de preparo do aloenxerto fornece um material descelularizado, e confirmamos que o aloenxerto é capaz de fornecer suporte estrutural para adesão das BMSCs, oferecendo um microambiente favorável para sobrevivência e diferenciação das células, sendo capaz de induzir a neoformação óssea.

Loss of bone tissue and consolidation disorders are severe musculoskeletal injuries that affect many patients in recent years. When these conditions are treated through bone transplants, success in bone reconstruction depends on the transplant's osteogenic, osteoconductive, and osteoinductive properties. The gold standard is the autograft, which is, however, limited by availability, morbidity, and risk of infection. Despite their low capacity for osteoinduction and osteogenesis, allografts have been used in the search for alternative therapeutic strategies to improve bone regeneration. Bone marrow stromal cells, known for their intrinsic osteogenic potential, are the subject of several studies in tissue bioengineering. Considering the fact that the association of BMSCs to the allograft could reproduce a biologically similar material to the autologous bone graft, the present study evaluated the regenerative potential of allografts cellularized with BMSCs expanded in vitro through adhesion, viability, in vitro mineralization, and in vivo bone neoformation assays. We obtained an average yield of 34.25 ± 10.99 × 106 cells with an average viability of 94.77% ± 2.34%. We confirmed the characterization of BMSCs by flow cytometry and differentiation assay in mesodermal lineages. Allografts evaluated by histology, SEM, and DNA quantification showed excellent results in decellularization. In the in vitro viability, adhesion, proliferation, and mineralization assays, we observed an excellent performance in the allograft group cellularized with BMSCs, superior to the control group with cellularized β-TCP. This superiority was confirmed by the evaluation of osteogenic potential in vivo and by the histological and histomorphometric analysis, with statistical significance. Together, our data was able to clarify questions and offer new therapeutic alternatives in the context of regenerative medicine and bone bioengineering. We conclude that the collection, isolation, characterization, and expansion method of BMSCs met the standards defined by the International Society of Cellular Therapy. We certify that the allograft preparation protocol provides a decellularized material. We confirm that the allograft can provide structural support for the adhesion of BMSCs, offering a favorable microenvironment for cell survival and differentiation and inducing new bone formation. Finally, with findings superior to β-TCP, our results provide essential information and evidence that the association of allograft with BMSCs presents itself as a promising strategy for conducting clinical trials in bone bioengineering.