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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.58.2013.tde-24072013-143116
Document
Author
Full name
Rander Moreira Macedo
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2013
Supervisor
Committee
Brentegani, Luiz Guilherme (President)
Almeida, Ana Lúcia Pompéia Fraga de
Lacerda, Suzie Aparecida de
Okamoto, Roberta
Rezende, Maria Lucia Rubo de
Title in Portuguese
Quantificação do potencial osteogênico in vivo do osso autógeno + células osteoblásticas carreadas por uma biocerâmica composta de hidroxiapatita e fosfato tricálcio-β: Estudo qualitativo e quantitativo em microscopia de luz e eletrônica de varredura
Keywords in Portuguese
biocerâmica
células osteoblásticas
histomorfometria
microscopia eletrônica de varredura
osso autógeno
Reparação óssea
Abstract in Portuguese
Durante e após o processo de reparo alveolar pós-extração, ocorre certa remodelação óssea com reduções dimensionais deste tecido podendo comprometer a terapia em implantodontia. A fim de preservar/reconstruir tal tecido, vários métodos são propostos usando diferentes tipos de biomateriais e técnicas, os quais demonstram capacidade em formar osso. O osso autógeno ainda é considerado a referência padrão como enxerto ósseo, devido ao seu potencial osteogênico, osteoindutor e osteocondutor, mas morbidade relativa a este é conhecida. Por isso algumas biocerâmicas têm sido utilizadas, pois são sintéticas, biocompatíveis e com boas propriedades osteopreenchedoras, mas com baixa osteogenicidade. A engenharia tecidual óssea constituída de células tronco mesenquimais diferenciadas em osteoblastos é uma estratégia para o fornecimento adicional celular ao defeito ósseo em reconstrução. O objetivo deste estudo foi qualificar e quantificar a reparação óssea após o enxerto de uma associação de osso autógeno e células osteoblásticas carreadas por uma biocerâmica em defeitos ósseos produzidos pela extração dentária. Os animais foram divididos de acordo com o material implantado no alvéolo dentário pós-extração em: Controle (c), osso autógeno (oa), células osteoblásticas (co), biocerâmica (bc), osso autógeno + células osteoblásticas (oa+co), osso autógeno + biocerâmica (oa+bc), biocerâmica + células osteoblásticas (bc+co), e biocerâmica + células osteoblásticas + osso autógeno (bc+co+oa). O sacrifício ocorreu aos 7, 21 e 42 dias pós-cirurgia e as amostras teciduais foram processadas para análise em microscopia de luz e eletrônica de varredura. Através de um sistema de análise de imagens foi avaliado a qualidade dos biomateriais implantados e o volume de osso, biocerâmica, conjuntivo e coágulo no defeito ósseo. Os resultados qualitativos revelaram que a biocerâmica implantada foi biocompatível e estava intimamente unida ao osso. O uso das células osteoblásticas, do osso autógeno ou da biocerâmica não desencadearam reações imunogênicas, de corpo estranho ou formação tumoral. Histometricamente as células osteoblásticas carreadas pela biocerâmica mostraram um preenchimento ósseo 19,0% maior do que quando não carreadas. A associação biocerâmica/células osteoblásticas + osso autógeno promoveu, aos 7 dias, uma deposição óssea 56,52% mais efetiva nos arredores do biomaterial do que a enxertia da biocerâmica isoladamente (1%). Conclui-se que a biocerâmica em questão pode ser um viável carreador às células osteoblásticas a serem enxertadas em sítios de reconstrução óssea, e que este composto híbrido recebe um efeito sinérgico quando da associação ao osso autógeno, sendo capaz desta forma de acelerar o processo de neoformação óssea principalmente nos períodos iniciais da reparação alveolar.
Title in English
Quantification of the osteogenic potential in vivo of autogenous bone + osteoblastic cells carried by a bioceramic consisting of hydroxyapatite and β-tricalcium phosphate: A qualitative and quantitative study by light and scanning electron microscopy
Keywords in English
autogenous bone
bioceramic
Bone Repair
histomorphometry
osteoblastic cells
scanning electron microscopy
Abstract in English
During and after the process of alveolar repair post-extraction, bone remodeling occurs with certain dimensional reductions of this tissue that can compromise the therapy in implantology. In order to preserve/reconstruct such tissue, various methods are proposed using different types of biomaterials and techniques which demonstrate the capacity to form bone. The autogenous bone is still regarded as the gold standard bone graft, due to their osteogenic, osteoinductive and osteoconductive potential, but morbidity is known about it. Therefore some bioceramics have been used, as they are synthetic, biocompatible and with good properties of bone fill, but with low osteogenic potential. The bone tissue engineering consists of mesenchymal stem cells differentiated into osteoblasts is a strategy for providing additional cell in the bone defect reconstruction. The aim of this study was to qualify and quantify bone healing after grafting of an association of autogenous bone and osteoblastic cells carried by a bioceramic in bone defects produced by tooth extraction. The animals were divided according to the implanted material in dental socket after extraction: Control (c), autogenous bone (ab), osteoblastic cells (oc), bioceramic (bc), autogenous bone + osteoblastic cells (ab+oc), autogenous bone + bioceramic (ab+bc), bioceramic + osteoblastic cells (bc+oc), and bioceramic + autogenous bone + osteoblastic cells (bc+oc+ab). The animals were sacrificed at 7, 21 and 42 days post-surgery and tissue samples were processed for light microscopy and scanning electron microscopy. Through an image analysis system the quality of implanted biomaterials and the volume of bone, bioceramic, conjunctive tissue and blood clot was evaluated inside the bone defect. Qualitative results revealed that the grafted bioceramic was biocompatible and intimately bonded with the bone. The use of osteoblastic cells, autogenous bone or bioceramic didnt trigger immunogenic reactions, foreign body or tumor formation. Histometrically, the osteoblast cells carried by bioceramic showed a bone filling 19.0% higher than when not carried. The bioceramic/osteoblastic cells + autogenous bone association promoted, at 7 days, a bone deposition 56.52% more effective around the biomaterial than the grafting of bioceramic alone (1%). It was concluded that the bioceramic in question may be a viable carrier to osteoblastic cells to be grafted on sites of bone reconstruction, and this hybrid compound receives a synergistic effect when associated to autogenous bone, thus being able to accelerate the bone formation especially in the early periods of alveolar repair.
 
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Publishing Date
2013-12-06
 
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