Strontium Ranelate Effect on the Repair of Bone Defects and Molecular Components of the Cortical Bone of Rats

ABSTRACT

Abstract This study was conducted to evaluate the effects of treatment with strontium ranelate (SR) on the repair of bone defects and molecular components of bones in femurs. Adult female rats (n=27) were subjected to ovariectomy (OVX) or Sham surgery. Thirty days after surgery, a defect was made in the femur and the animals were then divided into three groups OVX, SHAM and OVX+SR. Euthanasia was performed four weeks after the bone defect surgery. Repair in bone defect was assessed by computed microtomography (μCT) and chemical composition of cortical bone was analyzed by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The trabecular thickness (Tb.Th) of the newly formed bone in the OVX+SR group was significantly higher than that for the OVX group. The collagen maturity in the OVX+SR group was smaller than in the other two groups. In this group, a significant increase in the amount of strontium (Sr) and a decrease in the amount of calcium (Ca) embedded to bone tissue were also observed. Systemic treatment with SR improved microarchitecture of the newly formed bone inside the defect, but decreased cross-linking of mature collagen in cortical bone.

RESUMO

Resumo Este estudo foi conduzido para avaliar os efeitos do tratamento com ranelato de estrôncio (RE) na reparação de defeitos ósseos e componentes moleculares de ossos nos fêmures. Ratas adultas (n = 27) foram submetidas a ovariectomia (OVX) ou cirurgia Sham. Trinta dias após a cirurgia, um defeito foi feito no fêmur e os animais foram então divididos em três grupos OVX, SHAM e OVX+RE. A eutanásia foi realizada quatro semanas após a cirurgia de preparo do defeito ósseo. A reparação do defeito ósseo foi avaliada por microtomografia computorizada (μCT) e a composição química do osso cortical foi analisada por espectroscopia de infravermelho de transformada de Fourier (FTIR) e espectroscopia por energia dispersiva de raios X (EDS). A espessura do osso trabecular (Tb.Th) recém formado no grupo OVX+SR foi significativamente maior que a do grupo OVX. A maturidade do colágeno no grupo OVX+SR foi menor do que nos outros dois grupos. Neste grupo, observou-se também um aumento significativo na quantidade de estrôncio (Sr) e uma diminuição na quantidade de cálcio (Ca) no tecido ósseo. O tratamento sistêmico com RE melhorou a microarquitetura do osso recém formado dentro do defeito, mas diminuiu a reticulação do colágeno maduro no osso cortical.