Sinus floor elevation using a new bovine bone grafting material: case report and bone grafting materials update / Actualización en materiales de relleno óseo: reporte de un caso clínico de elevamiento del piso del seno maxilar usando un nuevo material de relleno óseo bovino

Bone grafting is important to preserve the alveolar bone ridge height and volume for dental implant placement. Even though implant-supported overdentures present highly successful outcomes, it seems that a great number of edentulous individuals have not pursued implant-based rehabilitation. The cost of the treatment is one of the reasons of discrepancy between highly successful therapy and its acceptance. Therefore, the development of biomaterials for bone grafting with comparable characteristics and biological effects than those renowned internationally, is necessary. In addition, domestic manufacture would reduce the high costs in public health arising from the application of these biomaterials in the dental feld. The purpose of this clinical case report is to provide preliminary clinical evidence of the efficacy of a new bovine bone graft in the bone healing process when used for sinus floor elevation. (AU)

El uso de injertos óseos es importante para preservar la altura y el volumen de la cresta alveolar para la colocación de implantes dentales. Si bien las sobredentaduras implanto-soportadas presentan resultados altamente exitosos, la mayoría de las personas desdentadas no han sido rehabilitadas mediante implantes dentales. Uno de los principales motivos por los cuales los pacientes no aceptan este tipo de tratamiento, altamente exitoso, es el elevado costo del mismo. Por ello, es necesario el desarrollo de biomateriales de injerto óseo con características y efectos biológicos comparables a los reconocidos internacionalmente. Asimismo, la fabricación nacional reduciría los altos costos en Salud Pública derivados de la aplicación de estos biomateriales en el campo dental. El objetivo de esta comunicación es presentar un caso clínico a fin de proporcionar evidencia preliminar acerca de la eficacia de un nuevo injerto de hueso bovino en el proceso de cicatrización ósea en el levantamiento del piso del seno maxilar. (AU)

Preliminary study on the biocompatibility and osteoconductive properties of a new bovine bone graft / Estudio preliminar sobre las propiedades de biocompatibilidad y osteoconductividad de un nuevo injerto de hueso bovino

To prevent post-extraction resorption and preserve the integrity of the alveolar ridges, the placement of bone grafts at the time of extraction is recommended. Bovine bone grafts are biocompatibile and osteoconductive, allowing new bone apposition by osteoprogenitor cells. Although there are trademarks recognized internationally regarding bovine bone grafts, they are expensive and even difficult to acquire. Therefore, domestic industry development of high quality biomaterials will reduce the public health high costs in the dental field. Here, we evaluated and compared the effects of an Argentinean manufactured bovine bone graft (Synergy Bone Matrix) with a bovine bone graft recognized for its osteoconductive effects (Bio-Oss), on bone healing in an experimental model in rats. We created critical sized bone defects in rat tibiae and filled them with either one of the bovine bone grafts or control. Clinical responses, X-ray findings, bone mineral density, and histological parameters were evaluated. No abscess, encapsulation, suppuration or inflammation of lymphatic nodes were observed. Radiographically, all implants were amalgamated to the surrounding bony margins, suggesting proper healing. On the other hand, control tibiae exhibited no signs of recovery and remained either unfilled or showed fibrous tissue formation. No statistical differences were observed in BMC and BMD between tibiae filled with Synergy Bone Matrix or Bio-Oss. Histological analysis revealed particles of both bone grafts surrounded by laminar bone tissue indicating osteoconductivity, without any inflammatory sign. This preliminary study suggests that Synergy Bone Matrix, as well as Bio-Oss, present similar properties of biocompatibility and osteoconductivity. (AU)

Para prevenir la resorción post-exodoncia y preservar la integridad de los rebordes alveolares, se recomienda la colocación de injertos óseos en el momento de la extracción. Los injertos de hueso bovino son biocompatibles y osteoconductivos, permitiendo nueva aposición ósea por células osteoprogenitoras. Existen marcas internacionales de injertos de hueso bovino, pero resultan caros e incluso difíciles de adquirir. Por ello, la elaboración de biomateriales de alta calidad, nacionales, reduciría los altos costos de salud pública en odontología. En este estudio, se evaluaron y compararon los efectos de un injerto de hueso bovino fabricado en Argentina (Synergy Bone Matrix) versus un injerto de hueso bovino reconocido por sus efectos osteoconductivos (Bio-Oss), en el proceso de cicatrización ósea en un modelo experimental en ratas. Para ello, creamos un defecto óseo crítico en tibia de rata el cual se rellenó con uno de los injertos de hueso bovino o control. Se evaluó: respuesta clínica y radiográfica, densidad mineral ósea e histología. No se observaron abscesos, encapsulación, supuración o inflamación de los ganglios linfáticos. Radiográficamente, todos los implantes se integraron a los márgenes óseos circundantes, sugiriendo una cicatrización adecuada. Por el contrario, las tibias control no mostraron signos de recuperación con formación de tejido fibroso. No se observaron diferencias estadísticas en las BMC y BMD entre las tibias Synergy Bone Matrix o Bio-Oss. La histología reveló partículas de ambos injertos óseos rodeadas por tejido óseo laminar indicando osteoconductividad sin signos inflamatorios. Este estudio preliminar sugiere que Synergy Bone Matrix presenta propiedades similares de biocompatibilidad y osteoconductividad que Bio-Oss. (AU)

Morphological study of bone cranial in athymic mice / Estudio morfológico de hueso craneal en ratones atímicos

The aim of our research was to create an osteogenic unit in the skulls of athymic mice; however, the first challenge we faced was to find sufficient and adequate data that would allow us to determine the morphological, immunohistochemical and microtopographical characteristics that could be used as normality standards in athymic mice skulls and, hence, a reference in the event of achieving the formation of de novo bone using the osteogenic unit we proposed. Knowing the normal bone morphology in the skull of athymic mice was a necessary precondition to develop subsequently an osteogenic unit possessing the Osteogenesis, Osteoinduction and Osteoconductivity that could be compared versus those in the normal bone during its formations and remodeling processes. Therefore, we conducted a pilot study to determine bone morphological characteristics in the skull of athymic mice by means of specific histological staining: hematoxylin-eosin and Von Kossa, for osteoid tissue and mineralized bone, and Masson Tri-chrome for ossified areas. We also use immunohistochemistry to detect bone formation markers: alkaline phosphatase resulting from osteoblastic activity stimulation, type 1 collagen a bonematrix structural protein; Osteopontine, a protein specifically synthesized by osteoblasts that favors cell proliferation and remodeling in bone defects; Osteocalcine, a peptide hormone produced by osteoblasts during bone formation; and, Runx 2, a transcription factor expressed by stem cells which stimulates bone differentiation. Likewise, we used electron microscopy on the newly formed tissue to determine the presence of organic deposits, such as calcium, phosphate and magnesium in bone tissue.

Propusimos la realización de una unidad osteogénica a desarrollar en cráneo de ratones atímicos, Sin embargo, nos enfrentamos al reto de encontrar datos que nos determinaran cuales eran las características morfológicas, inmunohistoquímicas y micro-topográficas del cráneo de estos ratones atímicos, que nos sirvieran como referencia de normalidad y tener un punto de comparación, en caso de que pudiéramos lograr la formación de hueso de novo, a partir de la unidad osteogénica que propusimos. El objetivo, de conocer la morfología del hueso normal de cráneo de ratones atímicos, fue desarrollar posteriormente una unidad osteogénica que reuniera las características de Osteogénesis, Osteoinducción y Osteoconducción, y, compararlas contra las que tiene dicho hueso normal durante su proceso de formación y remodelación. Así, realizamos un estudio piloto donde establecimos características morfológicas de hueso del cráneo de ratones atímicos, a través de tinciones histológicas específicas, con hematoxilina-eosina y von Kossa para buscar tejido osteoide y hueso mineralizado y Tricrómico de Massón para observar zonas osificadas. Además, analizamos el tejido óseo a través de inmunohistoquímica, con la finalidad de buscar marcadores de formación ósea como fosfatasa alcalina que es resultado del estímulo de la actividad osteoblástica; colágena 1, la cual es una proteína estructural de la matriz ósea; osteopontina, proteína sintetizada específicamente por osteoblastos que favorece la proliferación celular y la remodelación en defectos óseos; osteocalcina hormona peptídica producida por los osteoblastos durante la formación ósea y Runx 2 Factor de transcripción expresado por las células progenitoras que estimula la diferenciación ósea. Además, sometimos el tejido óseo a microscopía electrónica para determinar la presencia de depósitos de compuestos como calcio, fósforo y magnesio.

Osteoconductive and osseointegration properties of a commercial hydroxyapatite compared to a synthetic product / Comparación de las propiedades de osteoconducción y osteointegración de una hidroxiapatita reabsorbible comercial con una hidroxiapatita reabsorbible sintetizada / Comparação das propriedades da osteocondução e osteointegração de uma hidroxiapatita reabsorvivel comercial sintetizada

The effects of two types of hydroxylapatite on bone synthesis and properties were evaluated. An osteoconductive resorbable hydroxyapatite (OseoU), synthesized at two different temperatures of calcination (Type A and Type B) was compared with a commercial mixture of hydroxyapatite (Osteogen®), commonly used in several surgical procedures involving bone loss. The synthesis was performed in the laboratories of the University of Antioquia by precipitating a mixture of calcium nitrate and ammonium phosphate. The products obtained and the commercial hydroxyapatite were characterized by scanning electron microscopy (SEM), X- ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and energy dispersive spectroscopy (EDS). Osteoconductive and osseointegration characteristics were measured according to the products ability to induce local cell differentiation into bone forming cells. These characteristics were evaluated in hydroxyapatite implants performed in 70 New Zealand breed rabbits distributed into seven groups of 10 animals each, tested at 7, 14, 21, 28, 42, 60 and 90 days after the surgical procedure.

En el presente artículo se evalúan las propiedades de osteoconducción y osteointegración de una hidroxiapatita reabsorbible (OseoU), procesada a dos temperaturas diferentes de calcinación (Tipo A y Tipo B), con el propósito de compararlas con un preparado comercial de hidroxiapatita (Osteogen®), utilizado para múltiples procedimientos quirúrgicos en los cuales se involucra la pérdida de tejido óseo. La síntesis se realizó en los laboratorios de la Universidad de Antioquia por el método de precipitación acuosa de la mezcla de nitrato de calcio y de fosfato de amonio. Los productos obtenidos y la hidroxiapatita comercial fueron caracterizados por microscopia electrónica de barrido (SEM), difracción de rayos X (DRX), espectroscopia de infrarrojo transformada de Fourier (FTIR) y espectrometría por energía dispersiva (EDS). Las características de osteoconducción y osteointegración fueron medidas de acuerdo a la capacidad de los productos para inducir la diferenciación de células locales a células formadoras de hueso. Dichas características, se evaluaron en implantes de hidroxiapatita realizados en 70 conejos de la raza Nueva Zelanda distribuidos en siete grupos de 10 animales cada uno, evaluados a los 7, 14, 21, 28, 42, 60 y 90 días de efectuado el procedimiento quirúrgico. Los resultados obtenidos demostraron que el OseoU y el Osteogen®, presentaron características similares en cuanto a la estructura cristalina, la composición química y la adsorción, con apreciables diferencias morfológicas con respecto a la forma de las partículas. Al realizar el análisis de varianza no se encontraron diferencias estadísticas significativas para las variables histopatológicas evaluadas en las dos hidroxiapatitas (p>0.05), indicando que las hidroxiapatitas sintetizadas en la Universidad de Antioquia (OseoU) tuvieron el mismo resultado que la hidroxiapatita comercial (Osteogen®) en la osteoconducción y la osteointegración del tejido óseo.

No presente estudo foram avaliadas as propriedades de ostecondução e osteointegração de uma hidroxiapatita reabsorvivel (OseoU), processada a duas temperaturas de calcinaçao (Tipo A e B), com o propósito de serem comparadas com um produto comercial (Osteogen®), utilizado para múltiples procedimentos cirúrgicos nos quais se envolve a perda do tecido osso. Asíntese foi realizada nos laboratorios da Universidad de Antioquia pelo método de precipitação aquosa da mistura de nitrato de cálcio e fosfato de amônio. Os produtos obtidos e a hidroxiapatita comercial foram caracterizados por microscopia eletrônica de barrido (SEM), difração raios X (DRX), espectroscopia de infravermelho transformada de Fourier (FTIR) e espectrometria por energia dispersiva (EDS). As características de osteocondução e osteointegração foram mensuradas de acordo à capacidade dos produtos para induzir a diferenciação das células locais formadoras do osso. Estas características foram avaliadas em implantações de hidroxiapatita realizadas em 70 coelhos da raça Nova Zelândia distribuídos em sete grupos de 10 animais cada um, avaliados aos 7, 14, 21, 28, 42, 60 e 90 dias de efetuado o procedimento cirúrgico. Os resultados obtidos demonstraram que o OseoU e o Osteogen® apresentaram características similares em quanto à estrutura cristalina, a comparação química e à absorção, com apreciáveis diferenças morfológicas com respeito à forma das partículas. Ao realizar as análises de variâncias não foram encontradas diferencias estatísticas significativas para as variáveis histopatológicas avaliadas nas duas hidroxiapatitas (p>0.05), indicando que as hidroxiapatitas sintetizadas na Universidad de Antioquia (OseoU) tiveram o mesmo resultado que a hidroxiapatita comercial (Osteogen®) em osteocondução e osteointegração do tecido ósseo.