Histomorphometric Study of Non-critical Bone Defect Repair after Implantation of Magnesium-substituted Hydroxyapatite Microspheres / Estudo histomorfométrico do reparo de defeito ósseo não crítico após implantação de microesferas de hidroxiapatita substituída por magnésio

ABSTRACT

Abstract Objective The present study aims to analyze histomorphometrically the repair of a non-critical bone defect after implantation of hydroxyapatite (HA) microspheres substituted by magnesium (Mg). Methods Thirty rats were distributed into 3 experimental groups, evaluated at 15 and 45 days postoperatively HAG (bone defect filled with HA microspheres); HAMgG (bone defect filled with HA microspheres replaced with 1 mol% Mg), and CG (bone defect without implantation of biomaterials). Results After 15 days, the biomaterials filled the entire defect extent, forming a new osteoid matrix between the microspheres. In the CG, this neoformation was restricted to the edges with the deposition of loose connective tissue with reduced thickness. At 45 days, new bone formation filled almost the entire extension of the bone defect in the 3 groups, with statistically significant osteoid deposition in the CG despite the reduced thickness compared with the HAG and HAMgG. The groups with biomaterial implantation displayed a more abundant osteoid matrix than at 15 days. Conclusion The biomaterials studied showed biocompatibility, osteoconductivity, and bioactivity. The Mg concentration in the substituted HA did not stimulate more significant bone formation than HA without this ion.

RESUMO

Resumo Objetivo O presente estudo teve como objetivo fazer uma análise histomorfométrica do reparo de um defeito ósseo não crítico após a implantação de microesferas de hidroxiapatita (HA) com substituição por magnésio (Mg). Métodos Trinta ratos foram distribuídos em 3 grupos experimentais, avaliados aos 15 e 45 dias após a cirurgia GHA (defeito ósseo preenchido com microesferas de HA); GHAMg (defeito ósseo preenchido com microesferas de HA com substituição por 1 mol% de Mg) e GC (defeito ósseo sem implantação de biomateriais). Resultados Aos 15 dias, evidenciou-se que os biomateriais preencheram toda a extensão do defeito, com neoformação de matriz osteoide de permeio às microesferas. No GC, essa neoformação ficou restrita às bordas, com deposição de tecido conjuntivo frouxo de espessura reduzida. Aos 45 dias, a neoformação óssea preencheu quase toda a extensão do defeito ósseo nos 3 grupos, com deposição osteoide estatisticamente significativa no GC, apesar da espessura reduzida em comparação ao GHA e o GHAMg. Os grupos com implantação de biomaterial apresentaram matriz osteoide mais abundante do que aos 15 dias. Conclusão Os biomateriais estudados apresentaram biocompatibilidade, osteocondutividade e bioatividade. A concentração de Mg na HA com substituição não estimulou a formação óssea mais significativa do que a HA sem este íon.