Efeito da dieta com deficiência de magnésio sobre a manutenção da osseointegração de implantes de titânio: análise radiográfica, densitométrica e de torque reverso / Effect of magnesium deficiency on diet on the maintenance of the osseointegration on titanium implants: radiographic, densitometric and removal torque study

RESUMO

A deficiência de magnésio (Mg) na dieta pode ser considerada um fator de risco para o desenvolvimento de osteoporose. A diminuição de Mg na dieta está relacionada à perda de massa óssea em humanos; e em animais, estudos têm demonstrado osteopenia, crescimento ósseo anormal e fragilidade esqueletal. Este estudo avaliou a influência da deficiência de Mg na dieta em ratos jovens e adultos sobre o torque de remoção de implantes e sobre a densidade óssea e radiográfica ao redor de implantes osseointegrados instalados na tíbia dos ratos. Noventa ratos Holtzman foram separados em 2 grupos (n=45; 180 gr - animais jovens/ n=45; 360 gr - animais adultos); cada animal recebeu um implante em cada metáfise tibial. Após a osseointegração dos implantes (60 dias), os dois grupos de animais foram sub-divididos em três grupos grupo Controle (CTRL, n=15), grupo de deficiência de Mg de 75% (Mg1; n=15) e grupo de deficiência de Mg de 90% (Mg2; n=15). Após 150 dias da instalação dos implantes, todos os animais foram sacrificados. Foram coletadas amostras de sangue e urina, realizada a densitometria óssea das vértebras lombares (L2, L3 e L4) e do fêmur, realizada a densidade óssea radiográfica e mensuração da espessura da cortical óssea, além do teste biomecânico de torque de remoção dos implantes. A análise densitométrica (vértebras lombares e fêmur) e os valores da concentração plasmática e urinária de Mg confirmaram o comprometimento sistêmico dos animais, mostrando valores menores de densidade óssea para os grupos Mg1 e Mg2. A análise da densidade radiográfica demonstrou alterações no osso cortical e medular dos grupos Mg1 e Mg2. A análise da espessura da cortical óssea demonstrou alterações na espessura do osso cortical, apresentando valores menores nos grupos Mg1 e Mg2. A análise do torque de remoção dos implantes nos animais jovens mostrou diminuição dos valores de torque com diferença significante para os grupos Mg1 e Mg2 (P <0.05) com relação ao grupo controle. Nos animais adultos, os valores de torque de remoção nos grupos Mg1 e Mg2 também foram menores, mas não foram significantes. De acordo com este estudo, observou-se que a deficiência de Mg na dieta causa influência negativa nas características biomecânicas do tecido ósseo ao redor de implantes osseointegrados

ABSTRACT

Low dietary magnesium (Mg) may be a risk factor for osteoporosis. Mg intake has been associated with bone mass loss in humans. Mg deficiency in animal models has showed osteopenia, impaired bone growth and skeletal fragility. This study evaluated the influence of magnesium deficiency on diet in young and adult rats on the removal torque of osseointegrated titanium implants. Ninety male Holtzman rats (n=45; 180 gr - young rats / n=45; 360 gr - adult rats) were divided in two groups and received a titanium implant in the tibia metaphysis. After the healing period of 60 days, the animals were randomly divided in three sub-groups control group (CTRL, n=15 animals), 75% magnesium deficiency group (Mg1, n=15 animals) and 90% magnesium deficiency group (Mg2, n=15 animals). The dietary magnesium deficiency was induced in two groups (Mg1 and Mg2) for 90 days. After 150 days postimplant placement, all animals were sacrificed and collected samples of blood and urine. Densitometry of femur and lumbar vertebrae was performed by dual-energy x-ray absorptiometry (DXA), bone density was measured by digital radiographs at 6 points on sides of the implant and was performed the measurement of the thickness of the cortical bone. All implants were subjected to removal torque. Densitometric analysis (femur and lumbar vertebrae) and serum and urinary magnesium concentration confirmed a systemic impairment of the animals, showing lower bone mineral density for Mg1 and Mg2 in young and adult rats. The analysis of radiographic bone density revealed a negative impact of the Mg deficiency in the cancellous and cortical bone. Analysis of the thickness of cortical bone showed alterations on cortical bone in Mg1 and Mg2 groups. Analysis of the removal torque of the implants in young rats showed a decrease of the removal torque for the Mg1 and Mg2 groups (P <0.05) with a statistical difference in relation to the CTRL group. Analysis of the removal torque of the implants in adult rats showed a decrease of the removal torque for the Mg1 and Mg2 groups but without statistical difference in relation to the CTRL group. According to this study, magnesium deficiency on diet was observed to have a negative influence on the biomechanical characteristics of bone tissue around osseointegrated implants