Updating the role of matrix metalloproteinases in mineralized tissue and related diseases

Abstract Bone development and healing processes involve a complex cascade of biological events requiring well-orchestrated synergism with bone cells, growth factors, and other trophic signaling molecules and cellular structures. Beyond health processes, MMPs play several key roles in the installation of heart and blood vessel related diseases and cancer, ranging from accelerating metastatic cells to ectopic vascular mineralization by smooth muscle cells in complementary manner. The tissue inhibitors of MMPs (TIMPs) have an important role in controlling proteolysis. Paired with the post-transcriptional efficiency of specific miRNAs, they modulate MMP performance. If druggable, these molecules are suggested to be a platform for development of "smart" medications and further clinical trials. Thus, considering the pleiotropic effect of MMPs on mammals, the purpose of this review is to update the role of those multifaceted proteases in mineralized tissues in health, such as bone, and pathophysiological disorders, such as ectopic vascular calcification and cancer.

Genetic Variants in Folate and Cobalamin Metabolism-Related Genes in Nonsyndromic Cleft Lip and/or Palate

The aim of this study was to evaluate the association of the polymorphisms in TCN2 (rs1801198) gene and in MTRR (rs1801394) gene with nonsyndromic cleft lip and/or palate (NSCL/P) in a Brazilian population. Genomic DNA was extracted from buccal cells. The polymorphisms in TCN2 (rs1801198) and MTRR (rs1801394) genes were genotyped by carrying out real-time PCR and Taqman assay. Chi-square test was used to determine the association between genotype and allele frequencies with NSCL/P and NSCL/P subgroups (cleft lip only, cleft lip and palate, and cleft palate only). Eight hundred and sixty seven unrelated individuals (401 cases with NSCL/P and 466 individuals without cleft) were evaluated. Genotype distributions of TCN2 and MTRR polymorphisms were in Hardy-Weinberg equilibrium. The TCN2 polymorphic genotype GG was identified in 16.7% of the NSCL/P group and in 14.1% of the non-cleft group (p>0.05). Similarly, the frequency of MTRR genotype (GG) was similar in NSCL/P group (15.5%) and control group (17.8%) (p>0.05). Multivariate analysis showed an association between MTRR and the subgroup that the mother smoked during pregnancy (p=0.039). Our findings did not demonstrate an association between TCN2 polymorphisms and NSCL/P, however suggests an association between MTRR and NSCL/P etiology.

Resumo O objetivo desse estudo foi avaliar a associação entre os polimorfismos no gene TCN2 (rs1801198) e no gene MTRR (rs1801394) com fissura de lábio e/ou palato não sindrômica (NSFL/P) em uma população brasileira. DNA genômico foi extraído de células bucais. Os polimorfismos nos genes TCN2 (rs1801198) e MTRR (rs1801394) foram genotipados através do PCR em tempo real pelo método Taqman. O teste do qui-quadrado foi utilizado para determinar a associação entre a frequência alélica e genotípica e NSFL/P e nos subtipos (fissura de lábio, fissura de lábio com palato e fissura de palato). Oitocentos e sessenta e sete indivíduos não aparentados (401 casos com NSFL/P e 466 indivíduos sem fissura) foram avaliados. A distribuição dos genótipos dos polimorfismos de TCN2 e MTRR estavam em equilíbrio de Hardy-Weinberg. O genótipo polimórfico GG do gene TCN2 foi identificado em 16,7% do grupo com NSFL/P e em 14,1% do grupo sem fissura (p>0,05). Da mesma forma, a freqüência do genótipo GG do gene MTRR foi bastante semelhante entre o grupo com NSFL/P (15,5%) e o grupo controle (17,8%). A análise multivariada mostrou associação entre o gene MTRR e o subgrupo que apresentou tabagismo materno durante a gestação (p=0,039). Nossos resultados mostraram que não há associação entre os polimorfismos nos genes TCN2 e NSFL/P, entretanto sugerem uma associação entre MTRR e a etiologia de NSFL/P.

Mecanismos de transdução de sinais como um fator preditivo para o desenvolvimento de biomateriais inteligentes / Signal transduction as a predictive factor for smart biomaterials development

Os biomateriais desempenham um importante papel no sucesso da regeneração de tecidos e órgãos. Atualmente, pesquisadores buscam métodos alternativos que possam predizer a biocompatibilidade de um material, bem como seu potencial em promover a adesão celular. Transdução de sinal envolve o estudo dos mecanismos intracelulares que regulam as respostas celulares a estímulos externos, tais como hormônios, citocinas e também adesão de células a superfícies de biomateriais. Vários eventos têm sido apontados como responsáveis pela adaptação celular e adesão a superfícies diferentes. Por exemplo, rearranjos do citoesqueleto durante a adesão celular requerem o recrutamento de proteínas tirosina quinases em estruturas de adesão focal que promovem a ativação transiente de FAK e Src. Além disso, a fosforilação de resíduos de tirosina (Y) tem sido aceita como um regulador crítico de uma série de eventos bioquímicos, incluindo proliferação celular, migração, diferenciação, sinalização, sobrevivência e metabolismo energético. O entendimento da sinalização envolvida nos mecanismos de adesão, proliferação e diferenciação de osteoblastos em superfícies utilizadas na confecção de implantes é fundamental para o projeto bem-sucedido de novos materiais inteligentes, que pode reduzir o tempo de reparo, permitindo a reabilitação mais rápida do paciente

Biomaterials play an important role in the successful regeneration of tissues and organs. Currently, researchers over the world are seeking alternative methods able to predict the biocompatibility of a material, as well as its potential to guide cell fate, from adhesion to differentiation. In this sense, signal transduction involves the study of the intracellular mechanisms that regulate the cellular response to external stimuli, such as those involved with cell adhesion on biomaterial surfaces and overall bringing a global intracellular mechanism over the cell adaptation. In this context, we have shown that during osteoblast adhesion there is a rigorous cytoskeletal rearrangement, requiring a efficient recruitment of protein tyrosine kinases in focal adhesion structures promoting the transient activation of both FAK and Src. Furthermore, phosphorylation at tyrosine residues (Y) has been accepted as a critical regulator of a series of biochemical events including cell proliferation, migration, differentiation, survival signaling and energy metabolism. The understanding of signaling mechanisms involved in adhesion, proliferation and differentiation of osteoblasts on different surfaces must be critical to the successful design of new “smart” materials, impacting on patient rehabilitation

Matriz colagênica de tendão bovino como potencial biomaterial para bioengenharia de tecidos / Collagenic matrix from bovine tendon as a potential biomaterial for tissue bioengineering

A Engenharia de Tecidos é um campo interdisciplinar que busca preservar, restaurar ou criar um tecido funcional, apoiando- se em três elementos fundamentais: células, fatores tróficos e carreadores. Um desses elementos, que ainda permanece sob intensa investigação, é o carreador. O objetivo do trabalho foi avaliar o comportamento tecidual ao implante de membrana colagênica derivada de tendão bovino em subcutâneo de camundongos. Nos animais do grupo controle foi feita apenas a incisão, divulsão e sutura. Depois de 3, 7, 15, 30 e 60 dias, os camundongos foram eutanasiados por dose excessiva de anestésico, sendo os tecidos reacionais coletados para análise histológica. Foram observados os seguintes parâmetros: biodegradação em relação ao tempo, vascularização, integração tecidual e reação de corpo estranho. O tecido adjacente ao material implantado apresentou infiltrado inflamatório nos períodos iniciais, com angiogênese e proliferação fibroblástica. No grupo experimental constatamos uma moderada reabsorção da membrana nos períodos de 15 e 30 dias e absorção completa aos 60 dias. A absorção foi mediada por células tipo macrófagos, sem a necessidade de células gigantes. Concomitantemente, houve a regeneração tecidual. No grupo controle observamos resultados compatíveis com o procedimento operatório, mostrando formação de coágulo e rede de fibrina nos primeiros períodos, proliferação angioblástica e fibroblástica nos períodos seguintes e regeneração tecidual nos 2 últimos períodos analisados. Diante dos resultados obtidos, podemos concluir que a membrana de tendão bovino é biocompatível e reabsorvível, posicionando- se como um promissor material a ser explorado pela medicina regenerativa.

Tissue Engineering is an interdisciplinary field that seeks to preserve, restore or create a functional tissue, relying on three key elements: cells, growth factors and carriers. Thus, our objective was to evaluate the reactional tissue induced by collagenic matrices derived from bovine tendon in the subcutaneous tissue of mice. Thereafter, the animals were killed at 3, 7, 15, 30 and 60 days post-surgery of implantation and tissues collected for histological analysis for analyzing: biodegradation, angiogenesis, tissue integration and foreign body reaction. The reactional tissue showed a moderate inflammatory infiltrate, with angiogenesis and fibroblast- like cells proliferation, while a moderate resorption of the membrane was found at 15 and 30 days and it being complete at 60 days. Our results suggest that the absorption was mediated by mononuclear cells such as macrophages, without giant cells involvement. Based on these results, we conclude that the membrane of bovine tendon is biocompatible and absorbable, it being a promising material to be exploited for regenerative medicine.

Panorama atual do uso de xenoenxertos na prática odontológica / Current overview of the use of xenograft in dentistry

O reparo de perdas ósseas severas é, ainda, um grande desafio na Medicina Regenerativa, onde o osso autógenocontinua sendo o padrão-ouro a despeito de apresentar desvantagens como necessidade de segundo sítio cirúrgico e morbidade. Alternativamente, o xenoenxerto acelular e desproteinizado de origem bovina, adequadamente processado e apresentando-se biocompatível eosteocondutor, ocupa um papel de destaque no auxílio ao reparo ósseo. Estudos in vivo e clínicos baseados em análise histomorfométrica demonstraram melhor performance emrelação aos materiais aloplásticos e alógenos, possivelmente em função das propriedades inerentes da apatita natural e, ainda, da arquitetura porosa naturalmente desenhada. Estudos recentes tem avaliado a associação de xenoenxertos a fatores de crescimento e células osteoprogenitoras com o intuito de aproximar a resposta tecidual ao xenoenxerto à do enxerto autógeno. Conclui-se que xenoenxertos adequadamente processados possuem características físicoquímicas e comportamento biológico favoráveis ao reparo ósseo, demonstrando segurança, aplicabilidade e satisfatória previsibilidade clínica.

Repair of severe bone loss is still a major challenge for Regenerative Medicine, where the bone graft is the gold standard in spite of some disadvantages such as need for second surgical site and morbidity. Alternatively, the properly processed acellular and deproteinized bovinexenograft, presenting biocompatibility and osteoconductive properties, plays an important role in bone repair. Basedon histomorphometric analysis, in vivo studies and clinical trials showed better performance compared to alloplasticmaterials and allograft, possibly because of the inherent properties of natural apatite and biologically designed porous architecture. Recent studies have evaluated the association of the xenograft, growth factors and stem cells aiming to attribute autograft properties to xenograft. We conclude that xenografts handled appropriately, will show physicochemical properties and adequate biological behavior helpingto repair bone defects, demonstrating safety, applicability and satisfactory clinical predictability.

Associação de tetraciclina à membrana de osso cortical bovino desmineralizado aumenta atividade de enzimas lisossomais / Association of tetracycline and membrane of demineralized bovine cortical bone increase lysosomal enzyme activity

A regeneração tecidual e óssea guiadas utilizando membranas (M) à base de colágeno é usual. A tetraciclina é utilizada algumas vezes para auxiliar a regeneração tecidual na forma tópica ou associada às barreiras absorvíveis, contudo acelerando a degradação da membrana. Enzimas lisossomais estão envolvidas na resposta celular a biomateriais. O objetivo deste estudo é avaliar o efeito da associação da tetraciclina à membrana derivada do osso cortical bovino desmineralizado (MT) na atividade de enzimas lisossomais. As membranas (M e MT) foram implantadas no tecido subcutâneo de ratos (n = 120) e 1, 3, 7, 14, 28 e 60 dias após a cirurgia os animais foram mortos e os respectivos tecidos reacionais coletados para análise bioquímica. O lisado do tecido foi obtido em tampão acetato 0,1 M, pH 5, contendo EDTA e β-mercaptoetanol 1 mM para a determinação da atividade das isoformas da fosfatase ácida, fosfatase alcalina de membrana e arilsultase e β-hexosamidase. No grupo MT observou-se maior atividade das enzimas lisossomais nos períodos de 1, 3 e 7 dias (p < 0,05). Os resultados obtidos permitem concluir que a associação de tetraciclina à membrana aumenta a atividade específica das enzimas analisadas, concorrendo para a aceleração da degradação da membrana + tetraciclina.

Guided bone and tissue regeneration using collagen-derived membranes (M) is a common practice. Topical application of tetracycline or its association to membranes intends to complement guided tissue regeneration, however, accelerated degradation was observed. Lysosomal enzymes are involved in the cell response to biomaterials. The aim of this work was to evaluate the effect of tetracycline association to the membrane (MT) obtained from demineralized bovine cortical bone to lysosomal enzymes. Membranes (M and MT) were implanted in the subcutaneous tissue of rats (n=120) 1, 3, 7, 14, 28 and 60 days after implantation the animals were killed and the granuloma removed for enzymatic analysis. Tissue lyses was obtained using 0.1M acetate buffer, pH 5.0, plus 1 mM of EDTA and β-mercaptoethanol for determination of acid phosphatase isoforms, cell membrane alkaline phosphatase, arilsulfatase and β-hexosaminadase activities. MT group showed higher lysosomal activity at 1, 3 and 7 days (p<0.05) than M group. Based on the results it could be concluded that the treatment of membranes with tetracycline significantly altered the specific activity of the enzymes, increasing MT degradation in the tissue.

Acompanhamento histomorfométrico e radiográfico do reparo de defeito crítico em crânio de ratos preenchidos com associação de osso medular bovino e BMP / Histomorphometric and radiographic monitoring the repair of critical defects in skulls of rats completed with combination of medular bovine bone plus BMP

O objetivo deste trabalho foi avaliar histomorfometricamente o processo de reparo de defeito ósseo perene na calvária de ratos preenchidos com grânulos de osso medular bovino desproteinizado, associado a um pool de proteínas morfogenéticas ósseas (BMPs) bovinas. Após 1, 3 e 6 meses, as calotas cranianas foram coletadas, processadas e as sessões obtidas coradas em Hematoxilina e Eosina. A análise histomorfométrica mostrou que o xenoenxerto não foi completamente degradado durante os períodos estudados, com a densidade de volume do material implantado permanecendo próximo de 50% em todos os períodos (p > 0,05). No grupo controle a densidade de volume do tecido conjuntivo era de 62,5% ± 8,81% (1° mês), diminuindo significantemente para 40,2% ± 7,5% após 6 meses (p < 0,05), enquanto que o volume de tecido ósseo neoformado passou de 37,5% ± 8,81% no 1° mês para 59,8% ± 7,5% aos 6 meses (p < 0.05). No grupo experimental, o volume de tecido conjuntivo diminuiu de 45,8% ± 7,8% (1° mês) para 31,8% ± 8,38% (6° mês), ao passo que o volume do tecido ósseo neoformado aumentou de 7,0% ± 2,45% (1° mês) para 19,6% ± 11,04% (6° mês) (p < 0,05). Conclui-se que, a despeito da biocompatibilidade e propriedade osteocondutora do xenoenxerto, o composto estudado retardou o reparo ósseo em defeito críticos no crânio de ratos.

The objective of this study was to evaluate the healing process of perennial bone defect in the skull of rats promoted by treating the defects with inorganic granules of bovine bone plus a pool of bone morphogenetic proteins (BMPs). After 1, 3 and 6 months from surgery, the whole skulls were carefully collected and sections obtained were stained with Hematoxylin & Eosin. We showed that implanted material was not completely resorbed during the periods studied, remaining around 50% in all periods (p > 0.05). In the control group the volume of connective tissue decreased significantly from 62.5% ± 8.81% (1 month) to 40.2% ± 7.5% after 6 months (p < 0.05), while that the amount of neoformed bone increased from 37.5% to ± 8.81% (1 month) to 59.8% ± 7.5% (6 months) (p < 0.05). On the other hand, in the experimental group, the volume of connective tissue decreased from 45.8% ± 7.8% (1 month) to 31.8% ± 8.38% (6 months), while the amount of neoformed bone tissue increased from 7.0% ± 2.45% (1 month) to 19.6% ± 11.04% (6 months) (p < 0.05). Based on results, we concluded that, despite the biocompatibility and osteoconductive property of signaling molecules such as BMPs, their combination with bovine bone particles delayed the new bone formation in critical defects rats.

Marcadores bioquímicos e microscópicos como ferramentas investigativas da resposta tecidual envolvidas com a associação de osso cortical bovino/colágeno em subcutâneo de ratos / Biochemical and microscopic analyses as investigative tool of tissue response involved with the association of bovine cortical bone/collagen in subcutaneous of rats

O objetivo deste trabalho foi avaliar a reposta tecidual à associação de osso bovino inorgânico e colágeno bovino liofilizado, implantados em subcutâneo de ratos. O composto (osso bovino + colágeno) foi acondicionado em cápsulas de colágeno transparente e posteriormente implantado no tecido conjuntivo subcutâneo de ratos. Os animais foram mortos após 10, 20, 30 e 60 dias da cirurgia e as peças recolhidas para análise microscópica e enzimática. Foram analisados os aspectos microscópicos da resposta tecidual, bem como a atividade específica da fosfatase ácida total, fosfatase ácida lisossomal, fosfatase ácida de baixa massa molecular, fosfatase ácida resistente ao tartarato (marcador de osteoclastos e alguns tipos de células gigantes multinucleadas) e da fosfatase alcalina. A análise enzimática mostrou que a atividade da fosfatase ácida lisossomal coincidiu com os períodos de maior presença de células gigantes multinucleadas inflamatórias. A análise microscópica revelou um moderado infiltrado inflamatório apenas no período de 10 dias, desaparecendo nos períodos seguintes. A presença de linfócitos e plasmócitos foi leve, sendo notada apenas no período de 10 dias. O grau de fibrosamento tendeu de moderado a intenso até o final do experimento. Dentro dos limites deste trabalho pode-se concluir que a combinação de osso cortical bovino + colágeno bovino liofilizado é biocompatível não exibindo sinais de resposta imunogênica, além disso, a atividade das fosfatases ácidas pode ser modulada em função do tempo, durante a resposta tecidual ao composto implantado em subcutâneo de ratos. O exato papel de cada uma dessas enzimas nesta complexa cadeia de eventos deve, ainda, ser investigado.

The objective of this work was to evaluate the rat tissue response under association of inorganic bovine bone and bovine collagen. Before experimentation, the association (bovine bone + collagen) was conditioned in collagen capsules and after implanted in rats subcutaneous tissue. Afterwards, the animals were killed as follows: 10, 20, 30 and 60 days after surgery. Immediately, the biopsies were collected and appropriately conditioned for both microscopic and biochemical analysis. The biochemical parameters evaluated were: specific activity of total acid phosphatase, lisossomal acid phosphatase, low molecular weight phosphatase, tartarateresistant acid phosphatase and of alkaline phosphatase. These results showed that lisossomal acid phosphatase activity coincided with the periods of bigger incidence of inflammatory multinucleated giant cells. Results from microscopic analysis showed a moderate infiltrated inflammatory at 10 days, decreasing at the following periods. Also, the presence of lymphocytes and plasmocytes was scored as light at 10 days. We found that fibrosis degrees were between moderate to intense at the final periods. Taken together, our results showed that association of cortical bovine bone plus bovine collagen is biocompatible by not showing signals of immune response. On the other hand, both acid and alkaline and phosphatase activities were modulated along the periods evaluated as responsive events.

Avaliação bioquímica de xenoimplantes em subcutâneo de rato / Biochemical analysis of xenografts implants in rat subcutaneous

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial das fosfatases ácidas como biomarcadores da resposta tecidual ao implante de osso medular inorgânico bovino. Cápsulas de colágeno foram utilizadas como carreadores de partículas macro (1000 a 2000 µm) e microgranulares (200 a 600 µm) e implantados em subcutâneo de 60 ratos Wistar, divididos aleatoriamente em 3 grupos: Grupo I (cápsula de colágeno vazia), Grupo II (macrogranular) e Grupo III (microgranular). Decorridos 10, 20, 30 e 60 dias pós-cirúrgico, os animais foram mortos para a remoção do tecido reacional de onde se obteve o extrato. As atividades específi cas (AE) das fosfatases ácidas total (FAT), lisossomal (FAL) e a de baixo peso (FABMr)foram realizadas no pH 5,0 utilizando o p-nitrofenilfosfato como substrato, na presença de inibidores específi cos para cada enzima; a atividade tirosina (Tyr-P) fosfatase foi obtida nas mesmas condições utilizando a tirosina fosfato comosubstrato. No Grupo I observou-se que a atividade da FAT e FAL não variaram signifi cativamente ao longo dos períodos experimentais, entretanto ambas as enzimas apresentaram atividades signifi cativamente maior (p<0,05) no grupo II que no grupo III na maioria dos períodos avaliados. A FABMr no grupo I foi menor (p<0,001) que nos grupos II (aos 10 e 30 dias) e III (aos 10 dias), mas nos períodos de 20 e 60 dias a FABMr foi maior (p<0,001). A Tyr-P detectada nos períodosde 20 e 60 dias era cerca de 18 vezes maior que aos 10 e 30 dias. Concluiu-se que a atividade da fosfatase ácida total, e suas isoformas FAL, FABMr e Tyr-P é signifi cativamente modulada durante a resposta tecidual ao implante de osso medular inorgânico bovino, tanto em função do período como do tamanho da partícula.

Avaliação histológica do implante do osso fetal bovino acelular e desmineralizado em subcutâneo de ratos / Histological evaluation of acellular and demineralized fetal bovine bone in the subcutaneous of rats

Objetivo: Avaliar a resposta tecidual ao implante do osso fetal bovino (FBB) acelular e desmineralizado em subcutâneo de ratos. Métodos: O FBB foi obtido em frigorífico local, transportado em gelo para o laboratório, onde foi lavado, tratado mecânica e quimicamente (álcalis e solventes orgânicos) para remoção de débris, células e sangue; a desmineralização do material foi obtida com ácido clorídrico 0,6M a 4°C e neutralização com tampão fosfato em pH 7,4). Foram utilizados 40 ratos machos Wistar divididos em dois grupos: teste e controle (n = 5). No grupo teste um bloco de FBB (1 x 1 x 1cm) foi implantado no tecido subcutâneo de cada animal. No grupo controle os procedimentos cirúrgicos foram idênticos aos do grupo teste, mas sem a colocação do material. Após 10, 20, 30 e 60 dias os animais foram mortos e as peças coletadas, fixadas em formol a 10 por cento tamponado, lavadas, desidratadas, diafanizadas em xilol e incluídas em parafina. Cortes com 6µm de espessura foram corados com hematoxilina-cosina. Resultado: A análise microscópica indicou que o osso fetal bovino foi circundado por tecido conjuntivo aos 10 dias. Entre 20 e 30 dias observou-se a substituição gradual do tecido conjuntivo em contato com o material implantado por tecido adiposo. No período de 60 dias notou-se acentuada diminuição das trabéculas ósseas do material implantado, sugerindo discreta absorção do material implantado e a substituição do tecido conjuntivo frouxo que circundava as partículas por tecido adiposo. Em nenhum dos períodos experimentais foram observados linfócitos ou plasmócitos no tecido reacional ou destruição tecidual. Raras áreas apresentaram células gigantes multinucleadas. A análise semiquantitativa das lâminas não demonstrou diferença significativa (p>0,05) entre os grupos controle e FBB com relação ao infiltrado inflamatório, presença de vasos e grau de fibrosamento. Conclusão: Considerando que o material não induziu destruição tecidual ou recrutamento de células do sistema imunológico, foi parcialmente absorvido e bem tolerado pelo tecido, os autores concluem que o osso fetal bovino foi biocompatível

Rat subcutaneous tissue response to macrogranular porous anorganic bovine bone graft

The ideal bone graft must present biocompatibility, osteoconductive and osteoinductive properties, resistance and plasticity. Xenogenic grafts of bovine cancellous bone origin are particularly interesting due to their biologically designed porous structure that enhance both cellular and vascular invasion. The purpose of this study was to evaluate the tissue response induced by bovine macrogranular porous anorganic bone implanted in rat subcutaneous tissue. Forty rats were assigned to 2 groups, as follows: the control group received empty collagen capsules and the test group received subcutaneous implants of the test material. Samples were collected after 10, 20, 30 and 60 days and processed histologically. Histological analysis showed at 10 days a granulomatous inflammatory infiltrate, rich in multinucleated giant cells and free of lymphocytes or plasma cells, similarly to mineralized allograft implanted in rat subcutaneous. In later periods, there was a significant decrease in the inflammatory infiltrate and an increase in fibrosis around graft particles. In conclusion, the test material induced a foreign body-type granuloma with subsequent fibrosis around the graft particles implanted in rat subcutaneous and did not elicit any immune response, thus being considered biocompatible.

O enxerto ósseo ideal deve possuir características como biocompatibilidade, capacidade osteocondutora, osteoindutora, resistência e plasticidade. Dentre os implantes xenogênicos de origem bovina, os produzidos com o osso esponjoso revestem-se de particular interesse devido a sua arquitetura constituída de poros biologicamente desenhados que favorecem a invasão celular e vascular até o centro do defeito. O objetivo deste estudo foi avaliar a resposta tecidual ao material de osso inorgânico medular bovino macrogranular. Quarenta ratos foram divididos em 2 grupos (n=20): o grupo controle recebeu cápsulas de colágeno vazias, e o grupo experimental recebeu implante subcutâneo do material teste. As amostras foram coletadas após 10, 20, 30 e 60 dias de implantação e processadas histotecnicamente. A análise histológica mostrou aos 10 dias pós-cirúrgicos que o infiltrado inflamatório era do tipo granulomatoso rico em células gigantes multinucleadas, mas livre de linfócitos ou plasmócitos, quadro similar ao observado para aloenxertos mineralizados implantados em subcutâneo de ratos. Com o avançar do tempo experimental houve significante diminuição do infiltrado inflamatório inicial concomitantemente ao aumento no grau de fibrosamento ao redor das partículas implantadas. Concluiu-se que o material de enxerto testado em tecido conjuntivo subcutâneo de ratos induziu um granuloma tipo corpo estranho e fibrose ao redor das partículas implantadas, resposta semelhante do mesmo tecido aos aloenxertos mineralizados, e não desencadeou nenhuma resposta imune, sendo portanto biocompatível.

Microscopic analisys of porous microgranular bovine anorganic bone implanted in rat subcutaneous tissue%Análise microscópica do osso bovino inorgânico microgranular implantado em subcutâneo de ratos

A resposta tecidual ao osso inorgânico bovino medular implantado em subcutâneo de rato foi avaliada por análise subjetiva através de microscopia de luz. Quarenta ratos foram divididos em 2 grupos: controle (cápsulas vazias de colágeno) e teste (cápsulas de colágeno contendo 0,1g do biomaterial) e mortos 10, 20, 30 e 60 dias após a implantação. Histologicamente, aos 10 dias, observou-se infiltrado inflamatório crônico composto por macrófagos e Células Gigantes Multinucleadas Inflamatórias (IMGC). Neutrófilos, plasmócitos e linfócitos estavam presentes de maneira discreta, desaparecendo durante o processo de reparo tecidual. A porosidade do material foi preenchida pelo tecido conjuntivo reacional mostrando as IMGC. A fibrose foi mais intensa aos 60 dias e evidentemente superior ao grupo controle. Entretanto, o material não causou reações adversas severas, não estimulando a resposta imunológica. Baseado nos resultados encontrados, concluímos que o osso inorgânico bovino medular foi bem tolerado pelo tecido conjuntivo de rato

Microscopic analisys of porous microgranular bovine anorganic bone implanted in rat subcutaneous tissue

A resposta tecidual ao osso inorgânico bovino medular implantado em subcutâneo de rato foi avaliada por análise subjetiva através de microscopia de luz. Quarenta ratos foram divididos em 2 grupos: controle (cápsulas vazias de colágeno) e teste (cápsulas de colágeno contendo 0,1g do biomaterial) e mortos 10, 20, 30 e 60 dias após a implantação. Histologicamente, aos 10 dias, observou-se infiltrado inflamatório crônico composto por macrófagos e Células Gigantes Multinucleadas Inflamatórias (IMGC). Neutrófilos, plasmócitos e linfócitos estavam presentes de maneira discreta, desaparecendo durante o processo de reparo tecidual. A porosidade do material foi preenchida pelo tecido conjuntivo reacional mostrando as IMGC. A fibrose foi mais intensa aos 60 dias e evidentemente superior ao grupo controle. Entretanto, o material não causou reações adversas severas, não estimulando a resposta imunológica. Baseado nos resultados encontrados, concluímos que o osso inorgânico bovino medular foi bem tolerado pelo tecido conjuntivo de rato.

Reação tecidual e perfil de fosfatases após o implante de matriz óssea desmineralizada xenogênica em músculo de ratos / Tissue reaction and phosphatases profile after implant of xenogenic demineralized bone matrix in rat muscle

Neste estudo correlacionou-se o perfil da atividade das fosfatases ácidas com os aspectos histológicos do tecido reacional em resposta à implantação subcutânea de biomaterial de enxerto preparado com matriz óssea desmineralizada bovina. Cinqüenta ratos Wistar machos foram submetidos a implantação do enxerto e sacrificados após 7, 14, 21, 30 e 67 dias. As biópsias obtidas foram fixadas em formalina 10% em tampão fosfato e cortes histológicos de 6 µm de espessura foram corados com hematoxilina e eosina. As atividades enzimáticas específicas (AE) das fosfatases ácidas foram determinadas utilizando-se o p-nitrofenilfosfato (pNFF) como substrato em tampão acetato, pH 5,0, e inibidores específicos. Para a fosfatase alcalina (FALc) foi utilizado o pNFF em tampão glicina, pH 9,2, contendo CaCl2. A análise histológica mostrou infiltrado inflamatório crônico com predomínio de macrófagos e linfócitos e presença de células gigantes multinucleadas,reabsorção do enxerto ao longo do tempo, estando ausente aos 67 dias; não pode ser observada formação óssea heterotópica. A atividade da fosfatase ácida total foi elevada e constante entre 7 e 30 dias, cerca de 30,0 nmol min-1mg-1, decaindo, em seguida, para 6,9 nmol min-1mg-1, enquanto a atividade da fosfatase alcalina foi baixa, com valor máximo de 6,0 nmol min-1mg-1 aos 30 dias. As atividades PTP, FAL e TRAP corresponderam, respectivamente, a cerca de 70, 25 e 10% da FAT. Concluímos que o enxerto de matriz óssea bovina desmineralizada não induziu a osteogênese heterotópica e que as fosfatases ácida e alcalina participaram da resposta tecidual, sendo moduladas em função do tempo