Effect of different doses of synthetic parathyroid hormone (1-34) on bone around implants: a preclinical rat model

ABSTRACT

Abstract The aim of this study was to evaluate the effect of a lower dose of parathyroid hormone- PTH (1-34) on osteogenic potential of bone healing around titanium implants inserted into the tibia of rats. A blind parallel study was conducted in 45 adult male Wistar rats. Each rat received one titanium implant (4.5 x 2.2 mm) and was randomly assigned to receive subcutaneous injections, three times/week for 30 days, of the following treatments: group 1 - 40 µg/kg of PTH (1-34) (n=15); group 2 - 2 µg/kg of PTH (1-34) (n=15) and; group 3 - only the vehicle required for hormone dissolution (n=15). Thirty days after surgery, the animals were sacrificed and specimens containing the implant and the surrounding bone were removed and processed for non-decalcified sections. The sections were evaluated according to the following histometric parameters: proportion of mineralized tissue (PMT) adjacent to the implant threads (500 µm band); bone filling within the limits of the threads (BF) and; bone-to-implant contact (BIC). For the cortical region, both hormone dosages (groups 1 and 2) promoted better results, for all parameters, when compared to control group (p<0.05). Similar results were observed for the BF parameter in the cancellous region (p=0.0394). Therefore, systemic administration of PTH (1-34) stimulates bone formation around titanium implants, even at low doses.

RESUMO

Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de uma menor dose de PTH (1-34) sobre o potencial osteogênico da cicatrização óssea ao redor de implantes de titânio inseridos na tíbia de ratos. Um estudo paralelo cego foi conduzido em 45 ratos Wistar machos adultos. Cada rato recebeu um implante de titânio (4,5 x 2,2 mm) e foi aleatoriamente designado para receber injeções subcutâneas, três vezes / semana por 30 dias, dos seguintes tratamentos: grupo 1 - 40 µg/kg de PTH (1-34) (n = 15); grupo 2 - 2 µg/kg de PTH (1-34) (n = 15) e; grupo 3 - apenas o veículo necessário para a dissolução do hormônio (n = 15). Trinta dias após a cirurgia, os animais foram sacrificados e os espécimes contendo o implante e o osso ao redor foram removidos e processados ​​para cortes não descalcificados. As seções foram avaliadas de acordo com os seguintes parâmetros histométricos: proporção de tecido mineralizado (PTM) adjacente aos fios do implante (banda de 500 µm); preenchimento ósseo dentro dos limites dos fios (PO) e; contato osso-implante (COI). Para a região cortical, ambas as dosagens hormonais (grupos 1 e 2) promoveram melhores resultados, para todos os parâmetros, quando comparados ao grupo controle (p<0,05). Resultados semelhantes foram observados para o parâmetro PO na região esponjosa (p = 0,0394). Portanto, a administração sistêmica de PTH (1-34) estimula a formação óssea ao redor de implantes de titânio, mesmo em doses baixas.