Avaliação clínica, histológica e imunológica de enxertos ósseos alógenos fresco-congelados utilizados como técnica na preservação de rebordo alveolar pós-extração / Preservation of alveolar bone in extraction sockets using fresh-frozen bone allograft: a clinical, histological and immunological study

O osso alógeno fresco-congelado (FFBA, do inglês fresh-frozen bone allograft) é uma alternativa para os procedimentos cirúrgicos de enxerto ósseo, principalmente na preparação do rebordo alveolar para a instalação de implantes osseointegráveis. No entanto, existem alguns paradigmas que envolvem a relação entre resposta do sistema imunológico à aloantígenos presentes no enxerto e o seu comportamento clínico. Procurando entender essa relação, o FFBA foi avaliado como enxerto para preservar o rebordo alveolar pós-extração. Os resultados mostraram que embora tenha ocorrido uma redução estatisticamente significante na altura, espessura e volume do rebordo entre a avaliação inicial e final, essa redução não foi clinicamente significante, permitindo a instalação de implantes osseointegráveis. Em adição, as análises histológicas sugerem um bom comportamento do enxerto, com ausência de reação do tipo corpo estranho e formação de novo osso em todos os sítios analisados. Ao analisar o comportamento da resposta imune, os resultados mostraram que a injeção intradérmica de aloantígenos presentes no FFBA, não induziu uma reação de hipersensibilidade tardia nos pacientes após 4 meses do enxerto. Além disso, os monócitos do sangue periférico (PBMCs) dos pacientes não proliferaram frente aos aloantígenos in vitro. No entanto, os dados também demonstraram que os aloantígenos aumentam a produção de IL-2 e IFN-, mas não alteram a produção de IL-4 e IL-10, por PBMCs dos pacientes. Ao avaliar a relação entre a produção dessas citocinas e o comportamento clínico do enxerto, os dados mostram que existe uma correlação estatisticamente significante entre a produção de IL-2 in vitro e a redução (em %) da altura do rebordo alveolar, embora essa redução não tenha sido clinicamente significante. De fato, a presença de aloantígenos no FFBA não é suficiente para sua contraindicação como material de enxertia.

The fresh-frozen bone allograft (FFBA) is an alternative to surgical procedures of bone grafts, mainly in the preservation of alveolar ridge prior the installation of osseointegrated implants. However there are paradigms that surround the relation between immune response to alloantigens present inside the graft and the clinical response of the graft. An attempt to understand this relationship, the FFBA was evaluated as a graft to preserve the alveolar ridge post-extraction. The results show a statistically significant reduction in height, thickness and volume of the ridge between the initial and final examination, however this reduction was not clinically significant. The ridge preservation allowed implant installation and osseointegration. In addition, histologic analysis suggests a good performance of the graft with no foreign body reaction and formation of new bone at all sites. In analyzing the behavior immune response, the results showed that stimulation with alloantigens present in bone allograft induced no delayed hypersensitivity reaction in vivo. Additionally, periphery blood mononuclear cells (PBMC) from patients no proliferate in response to alloantigens in vitro. However, the data also demonstrated that the alloantigens increase IL-2 and IFN- production, but no IL-4 and IL-10 production, by PBMCs from patients. When evaluate the relation between the cytokines production and clinical parameters, the results demonstrate that there statistically significant correlation between IL-2 production in vitro and ridge height changes (%), although this clinical parameter is not clinically significant. In fact, the alloantigens in FFBA are not sufficient for its contraindications as grafting material.

Evaluation of the cytocompatibility of mixed bovine bone

Treatment of bovine bone with peroxides and chaotropic agents aims to obtain an acellular bone matrix that is able to maintain the collagen-apatite complex and a higher mechanical resistance, a mixed biomaterial hereby named mixed bovine bone (MBB). The purpose of this study was to evaluate the cytocompatibility of MBB and cell-MBB interaction. Cell morphology, number of viable cells, ability to reduce methyltetrazolium and to incorporate neutral red upon exposure to different concentrations of the hydrosoluble extract of MBB were assessed in Balb-c 3T3 cells according to ISO 10993-5 standard. The interaction between cells and MBB surface was evaluated by scanning electron microscopy. The water-soluble MBB extracts were cytotoxic and led to cell death possibly due to its effect on mitochondrial function and membrane permeability. Cells plated directly onto the MBB did not survive, although after dialysis and material conditioning in DMEM + 10 percent FCS, the cells adhered and proliferated onto the material. It may be concluded that, in vitro, water-soluble MBB extracts were cytotoxic. Nevertheless, MBB cytotoxic effect was reverted by dialysis resulting in a material that is suitable for cell based-therapy in the bioengineering field.

O tratamento do osso bovino com peróxidos e agentes caotrópicos visa à obtenção de uma matriz óssea acelular, com manutenção do complexo colágeno-apatita e maior resistência mecânica, denominada osso bovino misto (OBM). O objetivo desse estudo foi avaliar a citocompatitiblidade do osso bovino misto e a interação célula-OBM. Células Balb-c 3T3 foram tratadas com diferentes concentrações do extrato hidrossolúvel do OBM (0,1g por mililitro de meio de cultura sem soro). Foram avaliadas a morfologia e número de células, a capacidade de redução do metil tetrazol e a incorporação de vermelho neutro, de acordo com o padrão ISO 10993-5. A interação células-OBM foi estudada por microscopia eletrônica de varredura. Os extratos hidrosolúveis do OBM levaram à morte celular, possivelmente devido à redução da função mitocondrial e aumento da permeabilidade de membrana. Células plaqueadas diretamente sobre o OBM não sobreviveram. Entretanto, após diálise e condicionamento com DMEM +10 por cento de soro fetal bovino, as células aderiram e proliferaram sobre o material. Com base nos resultados obtidos, concluiu-se que o OBM é citotóxico. A citotoxicidade foi revertida por diálise resultando em um material adequado para terapia celular no campo da bioengenharia.