Alveolar osseous defect in rat for cell therapy: preliminary report / Defeito ósseo alveolar em ratos para terapia celular: estudo preliminar

PURPOSE: To study were to reproduce an alveolar bone defect model in Wistar rats to be used for testing the efficacy of stem cell therapies. Additionally, we also aimed to determine the osteogenesis process of this osseous defect in the 1 month period post-surgery. METHODS: The animals were randomly divided into two groups of 7 animals each. A gingivobuccal incision was made, and a bone defect of 28 mm² of area was performed in the alveolar region. Animals were killed at 2 weeks after surgery (n=7) and 4 weeks after surgery (n=7). RESULTS: The average area of the alveolar defect at time point of 2 weeks was 22.27 ± 1.31 mm² and the average area of alveolar defect at time point of 4 weeks was 9.03 ± 1.17 mm². The average amount of bone formation at time point of 2 weeks was 5.73 ± 1.31 mm² and the average amount of bone formation at time point of 4 weeks was 19 ± 1.17 mm². Statistically significant differences between the amount of bone formation at 2 weeks and 4 weeks after surgery were seen (p=0.003). CONCLUSION: The highest rate of ossification occurred mostly from 2 to 4 weeks after surgery. This observation suggests that 4 weeks after the bone defect creation should be a satisfactory timing to assess the potential of bone inductive stem cells to accelerate bone regeneration in Wistar rats.

OBJETIVO: Reproduzir um novo modelo de defeito ósseo alveolar em ratos Wistar que será utilizado para terapia genética e estudos com células tronco. Adicionalmente, outro objetivo do presente estudo foi determinar o pico de regeneração óssea do defeito criado na região alveolar do modelo experimental. MÉTODOS: Os animais foram aleatoriamente divididos em dois grupos de sete animais. Através de uma incisão gengivobucal foi criado um defeito ósseo medindo 28 mm² de área na região alveolar dos ratos. Os ratos foram sacrificados após duas semanas (n=7) e quatro semanas (n=7) da cirurgia. RESULTADOS: A área média do defeito alveolar após duas semanas de cirurgia foi de 22.27 ± 1.31 mm² e a área média do defeito alveolar após quatro semanas de cirurgia foi de 9.03 ± 1.17 mm². A taxa de formação óssea foi de 5.73 ± 1.31 mm² após duas semanas de cirurgia e de 19 ± 1.17 mm² após quatro semanas de cirurgia. Foi observada diferença estatisticamente significante na taxa de formação óssea entre o grupo dos animais sacrificados com duas e quatro semanas (p=0.003). CONCLUSÃO: Este estudo demonstrou que a maior taxa de regeneração óssea ocorreu no período entre duas e quatro semanas após a cirurgia de criação do defeito ósseo alveolar, portanto esta observação sugere que o período de tempo de quatro semanas será suficiente para avaliar a capacidade de células tronco em regenerar osso em ratos Wistar com defeito ósseo alveolar.

An experimental model for the study of craniofacial deformities / Modelo experimental para o estudo de deformidades craniofaciais

PURPOSE: To develop an experimental surgical model in rats for the study of craniofacial abnormalities. METHODS: Full thickness calvarial defects with 10x10-mm and 5x8-mm dimensions were created in 40 male NIS Wistar rats, body weight ranging from 320 to 420 g. The animals were equally divided into two groups. The periosteum was removed and dura mater was left intact. Animals were killed at 8 and 16 weeks postoperatively and cranial tissue samples were taken from the defects for histological analysis. RESULTS: Cranial defects remained open even after 16 weeks postoperatively. CONCLUSION: The experimental model with 5x8-mm defects in the parietal region with the removal of the periosteum and maintenance of the integrity of the dura mater are critical and might be used for the study of cranial bone defects in craniofacial abnormalities.

OBJETIVO: Desenvolver um modelo experimental em ratos para o estudo de deformidades craniofaciais. MÉTODOS: Foram realizados defeitos ósseos de espessura total com diâmetro de 5 x 8 mm e 10 x 10mm na calota craniana em 40 ratos, machos, NIS Wistar, com peso de 320 a 420 g divididos igualmente em dois grupos. O periósteo foi retirado e a dura-máter mantida intacta. Os animais foram sacrificados na 8ª e 16ª semana de pós-operatório e amostras de tecido ósseo foram extraídas para realização da análise histológica. RESULTADOS: Os defeitos cranianos permaneceram abertos mesmo após 16 semanas após a cirurgia. CONCLUSÃO: O modelo experimental com defeitos de 5x8mm na região parietal, com remoção do periósteo e manutenção da integridade da dura-máter são considerados críticos, e poderá ser utilizado para o estudo dos defeitos ósseos cranianos nas anomalias craniofaciais.