Valuation of angiogenesis in bovine xenografts implanted in intracorporal sites of rabbits as models of in-vivo bioreactors / Avaliação da angiogênese em xenoenxertos bovinos implantados em sítios intracorpóreos de coelhos como modelos de biorreatores in vivo

The aim of this study was to evaluate neovascularization of bovine xenografts implanted in intracorporeal sites of rabbits (bioreactors). 30 rabbits were used, divided into 6 groups, according to the evaluation time (7, 15, 30, 45, and 60 days); each animal received xenogenic implants in 3 different intracorporeal sites (A1 - omentum bag; A2 - intermuscular space of quadriceps femoris; A3 - subperiosteal of ilium bone). Histological assessments graded the presence of angiogenesis, the number of inflammatory cells, newly formed bone tissue, and the presence of giant cells. Histological analyses showed intense angiogenesis in all implanted xenografts. Presence of inflammatory infiltrate and giant cells at the A1 implant site and presence of bone neoformation at the A3 implant site were noted. Degeneration of implants and formation of a fibrous capsule were noted. When comparing the interaction of the site with the days of evaluation, statistical analysis showed a significant difference (p≤0.05) in any time of neovascularization analysis. The vascular endothelial growth factor (VEGF) and inflammatory cells of the omentum in its structure, may have contributed to the greater presence of neovessels and inflammatory cells, a fact that may indicate functionality as a possible bone substitute.(AU)

O objetivo deste estudo foi avaliar a neovascularização de xenoenxertos bovinos implantados em sítios intracorpóreos de coelhos (biorreatores). Foram utilizados 30 coelhos, os quais foram divididos em seis grupos, de acordo com o tempo de avaliação (sete, 15, 30, 45 e 60 dias); cada animal recebeu implantes xenogênicos em três diferentes sítios intracorpóreos (A1 - bolsa de omento; A2 - espaço intermuscular do quadríceps femoral; A3 - subperiosteal do osso ílio). Avaliações histológicas classificaram a presença de angiogênese, o número de células inflamatórias, de tecido ósseo neoformado e a presença de células gigantes. As análises histológicas mostraram intensa angiogênese em todos os xenoenxertos implantados. Observou-se presença de infiltrado inflamatório e células gigantes no local do implante A1 e presença de neoformação óssea no local do implante A3. Ao mesmo tempo, a degeneração dos implantes e a formação de uma cápsula fibrosa foram observadas. Ao comparar a interação do local com os dias de avaliação, a análise estatística mostrou diferença significativa (P≤0,05) em qualquer momento da análise de neovascularização. O fator de crescimento endotelial vascular (VEGF) e as células inflamatórias do omento em sua estrutura podem ter contribuído para a maior presença de neovasos e células inflamatórias, fato que pode indicar funcionalidade como possível substituto ósseo.(AU)

Reparo ósseo de defeitos cirúrgicos críticos preenchidos ou não com ß - fosfato tricálcio (RTR® - Septodont): estudo histológico e histométrico em tíbias de ratos / Bone repair filled critical surgical defects or not with ß - tricalcium phosphate (RTR® - Septodont): histological and histometric study in the rat tibia

Objetivos: Analisar histologicamente e histometricamente o efeito do RTR® em defeitos ósseos cirúrgicos críticos em tíbias de ratos no processo de reparo ósseo. Materiais e Métodos: Defeitos ósseos críticos foram criados nas tíbias de 32 ratos Wistar divididos em dois grupos: Grupo Coágulo e Grupo RTR®. Após o período experimental de 30 e 90 dias, os animais foram sacrificados e as peças incluídas em parafina, cortadas e coradas com hematoxilina e eosina. Dois parâmetros foram analisados: a área óssea total neoformada (AON) e a área óssea da cortical neoformada (ACN). A análise estatística foi realizada nos dois períodos de observação pela análise de variância (ANOVA) e pelo Teste de Tukey. Resultados: Todos os grupos demonstraram reparo ósseo superior quando comparados ao Grupo Coágulo 30 dias nos dois parâmetros analisados. O Grupo RTR®, em 30 e 90 dias, apresentou reparo da cortical óssea e formações de tecido ósseo na região central do defeito maior do que no Grupo Coágulo de 90 dias, que apresentou reparo parcial da cortical óssea e poucas formações de tecido ósseo na região do defeito (p<0,05). Conclusões: O RTR® favoreceu a neoformação óssea no modelo experimental adotado podendo ser indicado em casos de cavidades ósseas de tamanho crítico(AU)

Objectives: To analyze histologically and histometrically the effect of RTR® on critical surgical bone defects in rat tibiae in the bone repair process. Materials and Methods: Critical bone defects were created in the tibia of 32 Wistar rats divided into two groups: Clot Group and RTR® Group. After the experimental period of 30 and 90 days, the animals were sacrificed and the paraffin embedded pieces were cut and stained with hematoxylin and eosin. Two parameters were analyzed: total neoformed bone area (AON) and bone area of neoformed cortical (ACN). Statistical analysis was performed in the two observation periods by analysis of variance (ANOVA) and Tukey's test. Results: All groups demonstrated superior bone repair when compared to the Clot Group 30 days in the two analyzed parameters. The RTR® Group, in 30 and 90 days, presented repair of the cortical bone and bone tissue formations in the central region of the defect greater than in the 90-day Clot Group, which presented partial repair of the cortical bone and few bone tissue formations in the region of the defect (p <0.05). Conclusions: The RTR® favored the bone neoformation in the adopted experimental model and can be indicated in cases of bone of critical size(AU)

Aumento da espessura do rebordo ósseo com um novo enxerto sintético particulado. Caso clínico com avaliação microtomográfica / Horizontal alveolar ridge augmentation with a new particulate bone substitute: a case report with micro-CT evaluation

As limitações anatômicas do rebordo alveolar residual podem impedir a instalação de um implante osseointegrado. Nesses casos, procedimentos de regeneração óssea guiada são necessários para proporcionar osso alveolar suficiente em altura e/ou espessura para a inserção de implantes dentais. Este relato piloto de caso clínico apresenta um procedimento de aumento horizontal do rebordo ósseo usando um novo substituto ósseo aloplástico para proporcionar volume ósseo necessário para a colocação de um implante, avaliando também por meio de microtomografia o osso neoformado. O paciente do sexo masculino, 58 anos, não fumante, sem condições sistêmicas que pudessem afetar o procedimento cirúrgico, apresentava a ausência de um dente (primeiro pré-molar superior direito) e optou por instalar um implante para a reabilitação cirúrgico-protética desta área. A tomografia computadorizada pré-operatória mostrou que o osso residual tinha espessura insuficiente para a instalação de um implante, sendo necessária a realização de um procedimento cirúrgico para aumento ósseo horizontal. O paciente assinou um consentimento informado autorizando a realização dos procedimentos bem como a documentação científica do caso. Foi realizada cirurgia de regeneração óssea guiada (ROG) utilizando substituto ósseo particulado (Reprobone®) e uma membrana colágena (Biomend), para aumentar a espessura óssea vestíbulo-palatal. O paciente foi apropriadamente medicado e a cicatrização ocorreu sem intercorrências. Após 6 meses, a área foi reaberta e antes da instalação do implante uma biópsia óssea foi coletada para análise microtomográfica. A técnica de ROG proporcionou volume ósseo adequado para a colocação do implante. A análise microtomográfica da biópsia óssea resultou em 40,85% de volume ósseo cortical e 17,08% de biomaterial residual...

Anatomic limitations of the residual alveolar bone may impair implant placement. Alveolar ridge augmentation procedures are required in such cases to provide alveolar bone width and/or height for dental implant placement. This case report presents a horizontal ridge augmentation procedure using a new alloplastic bone substitute providing bone volume for implant placement, with micro-CT analysis of the newly formed bone. The patient was a 58-year-old male, non-smoker, with no systemic health conditions that could affect the surgical procedure, and reported the willingness of rehabilitating the edentulous area corresponding to the tooth 14 with an osseointegrated implant. The CBCT analysis revealed that residual alveolar bone width was too narrow for implant insertion, and therefore a bone augmentation procedure was necessary. The patient signed an informed consent form authorizing all procedures and scientific documentation. Guided bone regeneration was performed using ReproBone® granules and a collagen membrane (BioMend®) to increase the buccal-palatal bone width. The patient was properly medicated and healing was uneventful. After 6 months, the area was reopened and before placing an implant a bone biopsy was collected for micro-CT analysis. The bone augmentation procedure provided adequate bone volume for implant placement. The micro-CT results of the bone biopsy showed 40% of bone volume and 17% of remnant particles of the biomaterial after 6 months. It was concluded that this biomaterial may be used in such clinical situations as an alternative to autogenous bone blocks and still avoiding patient morbidity...

Tomografia computadorizada da matriz óssea mineralizada heteróloga fragmentada e metilmetacrilato na reparação de falhas ósseas segmentares produzidas em tíbia de coelhos / Computed tomography to evaluate the association of fragmented heterolog cortical bone and methylmethacrylate to repare segmental bone defect produced in tibia of rabbits

Foi realizada falha segmentar de 6mm na região metafisária medial da tíbia de 12 coelhos, seguida de preenchimento desta por matriz óssea mineralizada heteróloga fragmentada conservada em glicerina (98%) e metilmetacrilato autoclavado, bem como avaliação por meio da tomografia computadorizada de feixe cônico (cone beam) aos 30, 60 e 90 dias. Houve incorporação gradativa do implante no leito receptor em relação ao tempo em 100% dos casos, o que mostra ser este biologicamente compatível, ao promover reparação da falha óssea, sem sinais de infecção, migração e/ou rejeição, caracterizando-se, assim, como nova opção de substituto ósseo para preenchimento de falhas ósseas.

A 6mm segmental defect was performed on the metaphyseal region of the tibia of 12 rabbits and the autoclaved fragmented heterolog cortical bone conserved in glycerin (98%) and methylmethacrylate was used as a bone graft for the reconstruction. The graft was placed in the receptor bed and its integration was evaluated by computed tomography after 30, 60 and 90 days. There was gradual bone graft incorporation in the receptor bed during the time in 100% of the cases. Fragmented cortical bone heterograft and methylmethacrylate was biologically compatible and promotes bone defect reparation without signs of infection, migration and or rejection, featuring a new option of osseous substitute to fill in bone defects.

Avaliação histológica do biovidro particulado na reparação de defeito experimental em mandíbula de cães / Histological evaluation of particulate bioglass in repair of mandible experimental defects in dogs

Avaliou-se histologicamente o biovidro particulado como substituto ósseo na regeneração de defeitos no osso alveolar da mandíbula, utilizando-se 28 cães adultos, divididos em dois grupos. Foram criados defeitos ósseos na superfície vestibular da mandíbula, entre as raízes mesial e distal do quarto pré-molar direito. No grupo tratado, o defeito foi preenchido com biovidro enquanto no outro, o grupo-controle, o defeito permaneceu sem preenchimento. Aos 8, 14, 21, 42, 60, 90 e 120 dias do pós-operatório, foram coletadas amostras da região da falha óssea de dois animais de cada grupo para a análise histológica sob microscopia de luz. No grupo-controle, observou-se início do processo de reparação óssea aos 14 dias que evoluiu até que, aos 120 dias, não havia mais limite entre as margens do defeito e o novo osso. No grupo tratado, aos oito dias, observou-se a presença de tecido conjuntivo frouxo altamente vascularizado ao redor das partículas de biovidro, até que aos 60 dias o biovidro havia sido totalmente reabsorvido, e o defeito apresentava-se completamente preenchido por osso trabecular. Conclui-se que o biovidro é biocompatível, é osteocondutor e diminui o tempo de reparação do osso alveolar.

By histological analyses, bioglass was evaluated as a bone substitute in the regeneration of alveolar bone defects in mandibles of 28 dogs, which were distributed in two groups. Defects were made in the vestibular surface of the mandible between the roots of the right fourth premolar tooth. In treated group, defects were filled with bioglass, while it did not receive any treatment in the other, being used as control. For histological analyses, samples including the bone defect area of two animals per group were collected after 8, 14, 21, 42, 60, 90, and 120 days after surgery. In the control group, bone repair began on the day 14th, developing until the day 120th, when no limit between the margins of the defect and the new bone existed. In the treated group, at the day eightieth, loose connective tissue highly vascularized around the bioglass particles was observed and on the day 60th, bioglass had been totally reabsorbed and the defect was completely filled by trabecular bone. It can be concluded that the bioglass is biocompatible and osteoconductive, and shortens the time needed for alveolar bone repair.

Avaliação de uma nova matriz tridimensional no processo de reparo de alvéolos dentários em humanos para preservação do rebordo alveolar / Investigation of a novel scaffold in the healing of extraction sockets in humans to alveolar bone preservation

A preservação da arquitetura óssea alveolar, durante o processo de reparo do alvéolo dentário após exodontias, é um grande desafio clínico. É esperado que 40 a 60% do volume ósseo alveolar inicial sejam perdidos nos primeiros seis meses. O OsteoScaf é um novo substituto ósseo, desenvolvido pela Universidade de Toronto e representa uma alternativa promissora para a manutenção da integridade óssea alveolar nesse cenário. Esse material é uma matriz tridimensional trifásica reabsorvível e osteocondutiva, composta por ácido polilático-co-glicólico e duas fases de fosfato de cálcio reabsorvível. Com o objetivo de avaliar se o OsteoScaf poderia reduzir a perda óssea durante a fase de reparação/remodelação alveolar após a exodontia, quando comparado com o controle (apenas coágulo sanguíneo), foram implantados cilindros desse material (com duas porosidades diferentes - poros grandes e poros pequenos) em alvéolos de dentes anteriores superiores humanos, imediatamente após a exodontia. Dez pacientes (32 alvéolos) fizeram parte deste estudo, onde 16 alveólos receberam o implante de OsteoScaf e 16 foram usados como controle. Foram feitas tomografias computadorizadas de feixe cônico (TCFC) imediatamente após a exodontia e também aos 120 dias pós-operatóro, quando foram realizadas biópsias ósseas analisadas por microtomografia computadorizada (microTC) e microscopia. A análise quantitativa das microTCs mostraram mais trabéculas ósseas e menor espaço entre elas, com OsteoScaf de poros menores. A análise quantitativa das TCFC indicou menor perda óssea no grupo experimental, principalmente o OsteoScafTM de poros maiores. A avaliação qualitativa dos cortes histológicos mostrou neoformação óssea justaposta ao material, demonstrando sua natureza osteocondutiva. Nossas observações mostraram que o OsteoScaf (de poros pequenos ou grandes) reduziu a perda óssea alveolar durante o processo de reparação/remodelação óssea pós-exodôntica, aos 120 dias de...

Preserving alveolar bone architecture during socket healing is a significant clinical challenge. It is expected that 40% to 60% of the initial alveolar bone volume will be lost up to 6 months after tooth extraction. OsteoScaf is a novel bone substitute material developed at the University of Toronto and represents a promising alternative for maintaining alveolar bone integrity in this clinical scenario. It is a resorbable, osteoconductive, 3-phase composite scaffold comprising poly(lactide-co-glycolide) and 2 osteoclast-resorbable calcium phosphate phases. Our hypothesis was that OsteoScaf lithomorphs (10x3mm cylinders), placed in fresh extraction sockets, would reduce post-extraction bone loss compared to sockets with coagulum alone (control). Thus, we placed OsteoScaf (of two different porosities small and large pores) in fresh extraction sockets of maxillary anterior teeth in humans. A total of 10 patients (32 sockets) were included in the study, of which 16 sockets were grafted with OsteoScaf and 16 were used as control. Cone Beam Computer Tomography (CBCT) was performed both immediately following extraction and also at 120 days postoperatively, at which time biopsy samples were also harvested for micro computer tomography (µCT) and histological analyses. Quantitative analysis of the µCT showed more bone trabeculae and smaller trabecular separation in the experimental group than control, specifically with small pore scaffolds. In addition, quantitative analysis of CBCT showed less bone resorption in the OsteoScafTM groups, especially with the large pore scaffolds. Qualitative histological analysis showed new bone tissue in direct apposition to the scaffold demonstrating its osteoconductive nature. Our observations showed that the OsteoScafTM groups (small and large pores) reduced alveolar bone loss after 120 days of socket healing in humans. Grants: CAPES (Brazil) and TRT (Canada).

Levantamento do seio maxilar usando substitutos ósseos autógeno e alógeno: relato de caso e análise histológica após sete meses / Sinus lifting with autogenous and allogenic bone substitutes: case report and histological analysis after seven months

A fim de satisfazer os objetivos ideais da Implantodontia, os tecidos duros e moles precisam apresentar volume e qualidade ideais. Enxertos ósseos autógenos são previsíveis e proporcionam a mais eficiente estrutura para os implantes osseointegrados, entretanto, a morbidade cirúrgica é grande. A utilização de osso fresco congelado torna-se uma alternativa em estudo para substituição dos enxertos autógenos em reconstruções de rebordos atróficos prevendo a instalação de implantes. O objetivo deste trabalho foi análise clínica e histológica de enxerto ósseo autógeno e osso alógeno utilizados na técnica de elevação do assoalho de seio maxilar, em um mesmo paciente, em sítios diferentes. Segundo a análise histológica, não houve diferença de neoformação entre as duas amostras.

To satisfy ideal objectives of the dental implants, hard and soft tissues need to present sufficient bone quantity and quality. Autogenous bone grafts are predictable and provide the most efficient structure for osseointegrated implants; however, significant surgical morbidity has been demonstrated. The use of fresh frozen bone becomes an alternative in the study for replacement of the autogenous grafts to reconstruct atrophic ridges for further implant placement. The objective of this case is to report clinical and histological examination of autogenous and allogenic bone grafts used in the technique of maxillary sinus lifting for the same patient at different sites. According to histological analysis after seven months, no differences in neoformati on were observed between both sites.

Resposta tecidual ao compósito 50 por cento hidroxiapatita: 50 por cento poli-hidroxibutirato para substituição óssea em coelhos / Tissue response to the composite 50 percent hydroxyapatite: 50 percent polyhydroxybutyrate for bone substitution in rabbits

Avaliaram-se a biocompatibilidade, a osseointegração, a osseocondução e a biodegradação de compósitos de 50 por cento hidroxiapatita (HAP-91®) e 50 por cento poli-hidroxibutirato. O compósito foi implantado em defeitos ósseos em 12 coelhos (grupo experimental), sendo comparado a defeitos não preenchidos (grupo-controle, de igual número). Os parâmetros clínicos dor, claudicação, infecção, deiscência e edema foram avaliados nos primeiros oito dias após a cirurgia e aos 45 e 90 dias. Radiografias foram realizadas aos oito, 45 e 90 dias após a cirurgia em quatro animais por grupo que, em seguida, foram submetidos à eutanásia para coleta de amostras destinadas a análises histológica e histomorfométrica. Não ocorreram diferenças entre os grupos para todos os parâmetros clínicos. Radiografias demonstraram um compósito com radiopacidade semelhante à do osso vizinho e contato direto entre osso e compósito aos 45 e 90 dias. Diferença significativa foi observada entre a porcentagem dos tecidos ósseo e conjuntivo dentro do defeito nos dias oito, 45 e 90, assim como na interface aos 45 e 90 dias. Foram observadas projeções dos tecidos ósseo e conjuntivo no interior do compósito e sinais de biodegradação na ausência de infiltrado inflamatório. Pode-se concluir que o compósito é biocompatível, osseocondutor, biodegradável e se integra ao tecido ósseo.

The biocompatibility, osseointegration, osseoconductivity, and biodegradation of a 50-50 percent hydroxyapatite (HAP-91®)-polyhydroxybutyrate were evaluated. The composite was implanted in bone defects of 12 rabbits (experimental group), being compared to unfilled defects (control group, 12 animals). The clinical parameters of pain, lameness, infection, dehiscence, and edema were evaluated during the first eight days and on the 45th and 90th days after surgery. Radiographs were taken in four animals per group at 8, 45, and 90 days after surgery, when animals were euthanized to collect samples for histology and histomorphometry. Significant differences between groups for all clinical parameters were not observed. Radiographs showed a similar radiopacity of the composite and bone and their direct contact. More bone than connective tissue was found within the defect at 8, 45, and 90 days and at the interface on the 45th and 90th days. Projections of bone and connective tissue were seen inside the composite. Biodegradation signs became evident, with absence of inflammatory infiltrate. Data support that such composite is biocompatible, osseoconductive, biodegradable, and integrate to bone.

Hidroxiapatita sintética como substituto ósseo em defeito experimental provocado no terço proximal da tíbia em cão: aspectos à microscopia eletrônica de transmissão

With the objective of studying the synthetic hydroxyapatite (HAP-91) as a bone substitute, eight healthy mongrel adult dogs were used. Following the habitual anesthetic and surgical protocol, a bone defect was provoked in the proximal diafisis of the left and right tibias, being implanted the graft of HAP-91 just in the right tibia. The animals, two at each time, were sacrificed at the 8th, 30th, 60th and 120th days after the surgery, when lesion samples were obtained for histopathology, submitted to the double coloration in 1% uranil acetate solution and in lead citrate solution. These sections were examined and photographed in an electronic transmission microscope. The bone tissue components were identified both in the control and treated tibia. The absorption of HAP-91 was characterized by the presence of multinuclear cells in the interface between the hydroxyapatite and the bone, morphologically considered as osteoclasts. In addition, the concomitant presence of HAP-91, with the adjacent formation of new bone was found, which suggests that the osteointegration of HAP-91 is similar to the bone reabsorption apposition normal process.

Com o objetivo de estudar a hidroxiapatita sintética (HAP-91) como substituto ósseo, foram utilizados oito cães adultos, sem raça definida, clinicamente sadios. Após protocolo anestésico e cirúrgico habituais, foi provocado um defeito ósseo na diáfise proximal das tíbias esquerda e direita, sendo implantada a HAP-91 apenas na tíbia direita. Os animais, dois de cada vez, foram sacrificados aos 8, 30, 60 e 120 dias após a cirurgia, quando foram obtidas amostras do local da lesão, que foram fixadas, lavadas, polimerizadas, cortadas e submetidas a dupla coloração em solução aquosa de acetato de uranila a 1% e em solução de citrato de chumbo. Essas secções foram avaliadas e fotografadas ao microscópio eletrônico de transmissão. Os componentes tissulares na tíbia tratada e na controle foram similares. A absorção da HAP-91 caracterizou-se pela presença de células multinucleadas na interface entre HAP-91 e osso, morfologicamente consideradas como osteoclastos. Ainda, encontraram-se grânulos de HAP-91 no interior de células morfologicamente caracterizadas como macrófagos. A absorção celular de grânulos de HAP-91, concomitante com a formação adjacente de osso novo, sugere que a osteointegração da HAP-91 seja análoga ao processo normal de reabsorção-aposição óssea.