A otimização do nível máximo de massa óssea alcançada durante a maturação esquelética pode reduzir o risco de fraturas ósseas e a incidência de osteoporose na vida adulta. Sabe-se que uma ingesta nutricional adequada desempenha um papel importante na maximização da aquisição esquelética. Por outro lado, a desnutrição e a má qualidade óssea são duas condições relacionadas, bem documentadas na literatura. No entanto, pouco se sabe sobre os efeitos da restrição alimentar na consolidação de fraturas ósseas. Desta forma, objetivamos avaliar a influência da restrição alimentar na reparação da fratura e na qualidade do calo ósseo. Foram utilizados 68 ratos machos Wistar, com massa corporal inicial de 70 gramas, divididos em dois grupos experimentais: (1) CON: ratos controle submetidos à fratura óssea e; (2) RA: ratos submetidos à restrição alimentar e fratura óssea. Cada grupo experimental foi subdividido em dois, totalizando quatro subgrupos. Os subgrupos se diferenciaram de acordo como período de observação pós-fratura; 14 e 28 dias, correspondentes às fases de calo mole e calo duro, respectivamente. Durante o experimento, os animais permaneceram em gaiola individual, a restrição alimentar foi de 50% em relação à ingesta dos controles, realizada por seis semanas a partir do desmame (três semanas de vida). A fratura foi realizada na diáfise femoral pelo método fechado e fixada com implante intramedular. Ao término do período experimental, os ossos foram submetidos às análises macroscópica, microtomográfica (avaliação qualitativa e quantitativa da microarquitetura do calo ósseo), densitométrica (DXA), histomorfométrica (quantificação de tecido neoformado e colágeno), de expressão gênica e resistência mecânica. O nível de significância estatística foi de 5%. A restrição alimentar diminuiu significativamente a massa corporal dos animais, os parâmetros macroscópicos dos fêmures e ocasionou várias alterações fenotípicas no calo ósseo (atraso na proliferação e diferenciação celular, menor deposição de colágeno e osso neoformado, redução na área e densidade do calo, diminuição do volume tridimensional, deterioração da microestrutura, menor resistência ao esforço mecânico de torção), além de reduzir a expressão gênica relacionada à osteoblastogênese (Runx2 e Col1a1). Concluiu-se que a restrição alimentar afetou negativamente a consolidação óssea, com atraso na formação do calo ósseo pósfratura e calo de pior qualidade. / Optimizing the peak level of bone mass achieved during skeletal maturation may reduce bone fracture risk and osteoporosis incidence later in life. An adequate nutritional intake is known to play an important role at maximizing the skeletal acquisition. On the other hand, undernutrition and poor bone quality are two related conditions well documented in literature. However, little is known about the effects of food restriction on bone fracture healing. Therefore, we aimed to evaluate the effects of food restriction on fracture healing and bone callus quality. A total of 68 male Wistar rats weighing 70g were randomly assigned into two groups: (1) CON: Control rats sustaining a bone fracture and; (2) RA: food restricted rats with bone fracture. Each group was subdivided into two subgroups, according to the post-operative follow-up period: 14 and 28 days, which represent soft and hard callus formation, respectively. All rats were individually housed during the course of experiment. After weaning, food restricted rats were fed 50% of the ad libitum food intake. Forty-two days after food restriction, animals underwent bone fracture at the right mid-femur by the closed method, followed by surgical stabilization of bone fragments. On days 14 and 28 post-fracture, the rats were euthanized and the fractured femurs were dissected, weighed, measured and analyzed by micro-computed tomography (qualitative and quantitative analysis of bone callus michoarchitecture), densitometry (DXA), histomorphometry (quantity of newly formed bone and collagen deposition), gene expression assessment and mechanical test. Statistical significance was set at 5%. Food restriction decreased body mass gain, morphological measurements and resulted in several phenotypic changes at the bone callus (a delay in cell proliferation and differentiation; lower rate of newly formed bone and collagen deposition; reductions in bone callus density and size; decrease in tridimensional callus volume, deterioration in bone callus microstructure and reduction in callus strength), together with the downregulated expression of osteoblast-related genes (i.e. Runx2, Col1a1). We concluded that food restriction had detrimental effects on osseous healing, with a delay in bone callus formation and lower quality.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / The Ibandronate sodium is a drug used for clinical treatment of osteoporosis and for anti-catabolic action and cause osteoclast apoptosis, an important cell responsible for bone remodeling, it was hypothesized an effect on fractures in the consolidation phase of callus remodeling.The aim of this study was to evaluate the effect of ibandronate sodium in the fracture of femurs of rats subjected to intramedullary fixation. This study used 48 adult male rats, Wistar, with the average weight of 336.63 g. All animals underwent surgery for intramedullary osteosynthesis of the right femur and subsequently performed a standardized fracture. They were divided into two groups: the ibandronate, which was administered a single dose of 15mg/kg by gavage and the control group was administered a single dose of 1.0 ml of 0.9% saline by gavage also on the same day of the procedure surgery. At 7, 14, 28 and 42 days postoperatively six animals from each group were euthanized and the femurs were subjected to X-ray study to analyze the optical density and area of callus and histological study, using samples stained with picrosirius red and analyzed under polarized light, to quantify the density of collagen type I and type III in the cortical region near the fracture and callus. The radiographs showed that the area of the callus showed no statistically significant differences between groups control and ibandronate, but in the intragroup analysis 28 and 42, the callus was significantly higher on day 7 in both groups. The optical density of intergroup evaluation showed that ibandronate group at day 42, showed a higher density than the control group. In the study of collagen in the callus, the density of type I collagen seen in the ibandronate group was higher than that observed in the control group on days 7 and 14, since the density of type III collagen found in the ibandronate group was lower than in the 7 days Control group. In the study of collagen in the cortex, collagen type I in the ibandronate group was significantly greater on day 7 than the control group and type III collagen in the ibandronate group was lower than the Control group. The results are consistent enough to say that this drug has an effect on bone fracture healing by increasing the density of type I collagen in the early stages of consolidation. / O Ibandronato de sÃdio à um medicamento utilizado para o tratamento clÃnico da osteoporose e por ter aÃÃo anticatabÃlica e causar apoptose no osteoclasto, uma importante cÃlula responsÃvel pela remodelaÃÃo Ãssea, foi hipotetizado um efeito na consolidaÃÃo fraturas na fase de remodelaÃÃo do calo Ãsseo. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do ibandronato de sÃdio na consolidaÃÃo das fraturas de fÃmures de ratos submetidos à osteossÃntese intramedular. Neste estudo foram utilizados 48 ratos machos, adultos, da linhagem Wistar, com o peso mÃdio de 336,63g. Todos os animais foram submetidos a procedimento cirÃrgico para osteossÃntese intramedular do fÃmur direito e posteriormente realizado uma fratura padronizada. Eles foram divididos em dois grupos: o grupo Ibandronato, em que foi administrada dose Ãnica de 15mg/Kg por gavagem e o grupo controle foi administrado dose Ãnica de 1,0ml de soluÃÃo fisiolÃgica 0,9% tambÃm por gavagem, no mesmo dia do procedimento cirÃrgico. No 7Â, 14Â, 28 e 42 dia de pÃs-operatÃrio seis animais de cada grupo eram eutanasiados e os fÃmures foram submetidos a estudo radiogrÃfico para analisar a densidade Ãptica e Ãrea do calo Ãsseo e estudo histolÃgico, utilizando amostras coradas com picrosirius red e analisadas sob a luz polarizada, para quantificar a densidade de colÃgeno tipo I e tipo III na regiÃo cortical prÃxima a fratura e no calo Ãsseo. A anÃlise das radiografias mostrou que a Ãrea do calo Ãsseo nÃo apresentava diferenÃas estatisticamente significantes entre os grupos Controle e Ibandronato, mas que na anÃlise intragrupo os dias 28 e 42 o calo era significantemente maior que no dia 7, em ambos os grupos. A densidade Ãptica na avaliaÃÃo intergrupos mostrou que o grupo Ibandronato, no 42 dia, apresentava uma maior densidade que o grupo controle. No estudo do colÃgeno no calo Ãsseo, a densidade do colÃgeno tipo I verificada no grupo Ibandronato foi maior que a observada no grupo Controle nos dias 7 e 14, jà a densidade de colÃgeno tipo III verificada no grupo Ibandronato foi menor no dia 7 que no grupo Controle. No estudo do colÃgeno da cortical prÃxima ao foco de fratura, o colÃgeno tipo I no grupo Ibandronato foi significantemente maior no dia 7 que o grupo controle e o colÃgeno tipo III no grupo Ibandronato foi menor que o grupo Controle. Os resultados encontrados sÃo consistentes o suficiente para afirmar que este fÃrmaco exerce efeito na consolidaÃÃo de fraturas Ãsseas aumentando a densidade do colÃgeno tipo I nas fases iniciais da consolidaÃÃo. / O Ibandronato de sÃdio à um medicamento utilizado para o tratamento clÃnico da osteoporose e por ter aÃÃo anticatabÃlica e causar apoptose no osteoclasto, uma importante cÃlula responsÃvel pela remodelaÃÃo Ãssea, foi hipotetizado um efeito na consolidaÃÃo fraturas na fase de remodelaÃÃo do calo Ãsseo. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do ibandronato de sÃdio na consolidaÃÃo das fraturas de fÃmures de ratos submetidos à osteossÃntese intramedular. Neste estudo foram utilizados 48 ratos machos, adultos, da linhagem Wistar, com o peso mÃdio de 336,63g. Todos os animais foram submetidos a procedimento cirÃrgico para osteossÃntese intramedular do fÃmur direito e posteriormente realizado uma fratura padronizada. Eles foram divididos em dois grupos: o grupo Ibandronato, em que foi administrada dose Ãnica de 15mg/Kg por gavagem e o grupo controle foi administrado dose Ãnica de 1,0ml de soluÃÃo fisiolÃgica 0,9% tambÃm por gavagem, no mesmo dia do procedimento cirÃrgico. No 7Â, 14Â, 28 e 42 dia de pÃs-operatÃrio seis animais de cada grupo eram eutanasiados e os fÃmures foram submetidos a estudo radiogrÃfico para analisar a densidade Ãptica e Ãrea do calo Ãsseo e estudo histolÃgico, utilizando amostras coradas com picrosirius red e analisadas sob a luz polarizada, para quantificar a densidade de colÃgeno tipo I e tipo III na regiÃo cortical prÃxima a fratura e no calo Ãsseo. A anÃlise das radiografias mostrou que a Ãrea do calo Ãsseo nÃo apresentava diferenÃas estatisticamente significantes entre os grupos Controle e Ibandronato, mas que na anÃlise intragrupo os dias 28 e 42 o calo era significantemente maior que no dia 7, em ambos os grupos. A densidade Ãptica na avaliaÃÃo intergrupos mostrou que o grupo Ibandronato, no 42 dia, apresentava uma maior densidade que o grupo controle. No estudo do colÃgeno no calo Ãsseo, a densidade do colÃgeno tipo I verificada no grupo Ibandronato foi maior que a observada no grupo Controle nos dias 7 e 14, jà a densidade de colÃgeno tipo III verificada no grupo Ibandronato foi menor no dia 7 que no grupo Controle. No estudo do colÃgeno da cortical prÃxima ao foco de fratura, o colÃgeno tipo I no grupo Ibandronato foi significantemente maior no dia 7 que o grupo controle e o colÃgeno tipo III no grupo Ibandronato foi menor que o grupo Controle. Os resultados encontrados sÃo consistentes o suficiente para afirmar que este fÃrmaco exerce efeito na consolidaÃÃo de fraturas Ãsseas aumentando a densidade do colÃgeno tipo I nas fases iniciais da consolidaÃÃo. / The Ibandronate sodium is a drug used for clinical treatment of osteoporosis and for anti-catabolic action and cause osteoclast apoptosis, an important cell responsible for bone remodeling, it was hypothesized an effect on fractures in the consolidation phase of callus remodeling.The aim of this study was to evaluate the effect of ibandronate sodium in the fracture of femurs of rats subjected to intramedullary fixation. This study used 48 adult male rats, Wistar, with the average weight of 336.63 g. All animals underwent surgery for intramedullary osteosynthesis of the right femur and subsequently performed a standardized fracture. They were divided into two groups: the ibandronate, which was administered a single dose of 15mg/kg by gavage and the control group was administered a single dose of 1.0 ml of 0.9% saline by gavage also on the same day of the procedure surgery. At 7, 14, 28 and 42 days postoperatively six animals from each group were euthanized and the femurs were subjected to X-ray study to analyze the optical density and area of callus and histological study, using samples stained with picrosirius red and analyzed under polarized light, to quantify the density of collagen type I and type III in the cortical region near the fracture and callus. The radiographs showed that the area of the callus showed no statistically significant differences between groups control and ibandronate, but in the intragroup analysis 28 and 42, the callus was significantly higher on day 7 in both groups. The optical density of intergroup evaluation showed that ibandronate group at day 42, showed a higher density than the control group. In the study of collagen in the callus, the density of type I collagen seen in the ibandronate group was higher than that observed in the control group on days 7 and 14, since the density of type III collagen found in the ibandronate group was lower than in the 7 days Control group. In the study of collagen in the cortex, collagen type I in the ibandronate group was significantly greater on day 7 than the control group and type III collagen in the ibandronate group was lower than the Control group. The results are consistent enough to say that this drug has an effect on bone fracture healing by increasing the density of type I collagen in the early stages of consolidation.

Objetivo: O presente estudo teve como objetivo verificar os efeitos do tratamento com altas e baixas doses de metotrexato (MTX) na reparação de fraturas mandibulares, num modelo experimental com ratos. Métodos: O modelo experimental empregado consiste na criação de um defeito ósseo na mandíbula do rato, semelhante a uma fratura. Oitenta ratos foram distribuídos em 4 grupos de 20 animais que receberam, por via intraperitoneal: soro fisiológico (controle) (1 ml, após a cirurgia); dexametasona (DX) (0,15 mg / kg, dose única após a cirurgia); alta dose MTX (1,6 mg / kg, semanalmente); baixa dose MTX, (0,25 mg / kg, semanalmente). Os animais foram sacrificados no dia 1º, 7º, 15º e 30º dia após a cirurgia. As mandíbulas foram submetidas à análise radiográfica para medir a distância entre os cotos ósseos e a área de osteotomia. Avaliação histomorfométrica foi realizada usando um software analisador de imagens digitalizadas para verificar a formação de cartilagem e óssea. Resultados: Os resultados revelaram não haver alterações significantes entre os tratamentos nos parâmetros avaliados nos 10 e 70 dias após a cirurgia. Animais do grupo controle sacrificados no 15º dia após a cirurgia tiveram uma redução da distância entre as extremidades ósseas e na área da osteotomia, bem como um grande aumento na formação de cartilagem. O padrão desses parâmetros nos animais tratados com baixas doses de MTX e DX não foram significativamente diferentes do grupo controle neste período. No entanto, os animais tratados com alta dose de MTX tiveram aumento da distância entre os cotos ósseos e da área da osteotomia, bem como foi praticamente nulo o aumento da formação de cartilagem. Sobre o 30º dia após a cirurgia, os animais do grupo controle tinham praticamente recuperado a região da fratura, bem como aqueles tratados com doses baixas de MTX. Os grupos tratados com a alta dose de MTX e DX mantiveram abertos os defeitos ósseos. Conclusões: Este estudo mostra claramente que a baixa dose de MTX não afetou a reparação óssea de fraturas mandibulares em ratos, em contraste com a alta dose de MTX, que afeta desfavoravelmente a regeneração óssea. / Purpose: The present study aims to verify the effect of high and low dose of methotrexate (MTX) treatment on bone repair of mandibular fractures in rats. Methods: The experimental model employed consists in creating a defect in rat mandible, similar to a fracture. Eighty rats were distributed in 4 groups of 20 animals that received, intraperitoneally: saline (1 ml, after surgery); dexametazone (DX, 0.15 mg/Kg, one dose at surgery); high dose MTX (1.6 mg/Kg, weekly); low dose MTX, (0.25 mg/Kg, weekly). Groups of five animals were sacrificed on the 1st, 7th, 15th and 30th day after surgery. Mandibles were submitted to radiographic analysis to measure the distance between bony edges and the area of osteotomy. Histopathological evaluation was performed in digitalized images using an analyzer software to examine cartilage and bone formation. Results: The treatments did not alter any evaluated parameters on days 1 and 7 after surgery. Control animals sacrificed on the 15th day after surgery had a reduction of the distance between bony ends and in the area of osteotomy, as well as a great increase in cartilage formation. The pattern of these parameters in animals treated with low dose MTX and DX did not differ from control group. However, animals treated with higher dose of MTX kept increasing the distance between bony ends and the area of osteotomy, and the increase in cartilage formation was practically inexistent. On the 30th day after surgery, control animals had pratically recovered the fracture region, as well as those treated with low dose MTX. The group treated with higher dose MTX and DX still had an open bone defect. Conclusions: This study clearly shows that low dose MTX did not affect bone healing of mandibular fractures in rats, in contrast to a higher dose, which promotes impairment of bone regeneration.

Objetivo: O presente estudo teve como objetivo verificar os efeitos do tratamento com altas e baixas doses de metotrexato (MTX) na reparação de fraturas mandibulares, num modelo experimental com ratos. Métodos: O modelo experimental empregado consiste na criação de um defeito ósseo na mandíbula do rato, semelhante a uma fratura. Oitenta ratos foram distribuídos em 4 grupos de 20 animais que receberam, por via intraperitoneal: soro fisiológico (controle) (1 ml, após a cirurgia); dexametasona (DX) (0,15 mg / kg, dose única após a cirurgia); alta dose MTX (1,6 mg / kg, semanalmente); baixa dose MTX, (0,25 mg / kg, semanalmente). Os animais foram sacrificados no dia 1º, 7º, 15º e 30º dia após a cirurgia. As mandíbulas foram submetidas à análise radiográfica para medir a distância entre os cotos ósseos e a área de osteotomia. Avaliação histomorfométrica foi realizada usando um software analisador de imagens digitalizadas para verificar a formação de cartilagem e óssea. Resultados: Os resultados revelaram não haver alterações significantes entre os tratamentos nos parâmetros avaliados nos 10 e 70 dias após a cirurgia. Animais do grupo controle sacrificados no 15º dia após a cirurgia tiveram uma redução da distância entre as extremidades ósseas e na área da osteotomia, bem como um grande aumento na formação de cartilagem. O padrão desses parâmetros nos animais tratados com baixas doses de MTX e DX não foram significativamente diferentes do grupo controle neste período. No entanto, os animais tratados com alta dose de MTX tiveram aumento da distância entre os cotos ósseos e da área da osteotomia, bem como foi praticamente nulo o aumento da formação de cartilagem. Sobre o 30º dia após a cirurgia, os animais do grupo controle tinham praticamente recuperado a região da fratura, bem como aqueles tratados com doses baixas de MTX. Os grupos tratados com a alta dose de MTX e DX mantiveram abertos os defeitos ósseos. Conclusões: Este estudo mostra claramente que a baixa dose de MTX não afetou a reparação óssea de fraturas mandibulares em ratos, em contraste com a alta dose de MTX, que afeta desfavoravelmente a regeneração óssea. / Purpose: The present study aims to verify the effect of high and low dose of methotrexate (MTX) treatment on bone repair of mandibular fractures in rats. Methods: The experimental model employed consists in creating a defect in rat mandible, similar to a fracture. Eighty rats were distributed in 4 groups of 20 animals that received, intraperitoneally: saline (1 ml, after surgery); dexametazone (DX, 0.15 mg/Kg, one dose at surgery); high dose MTX (1.6 mg/Kg, weekly); low dose MTX, (0.25 mg/Kg, weekly). Groups of five animals were sacrificed on the 1st, 7th, 15th and 30th day after surgery. Mandibles were submitted to radiographic analysis to measure the distance between bony edges and the area of osteotomy. Histopathological evaluation was performed in digitalized images using an analyzer software to examine cartilage and bone formation. Results: The treatments did not alter any evaluated parameters on days 1 and 7 after surgery. Control animals sacrificed on the 15th day after surgery had a reduction of the distance between bony ends and in the area of osteotomy, as well as a great increase in cartilage formation. The pattern of these parameters in animals treated with low dose MTX and DX did not differ from control group. However, animals treated with higher dose of MTX kept increasing the distance between bony ends and the area of osteotomy, and the increase in cartilage formation was practically inexistent. On the 30th day after surgery, control animals had pratically recovered the fracture region, as well as those treated with low dose MTX. The group treated with higher dose MTX and DX still had an open bone defect. Conclusions: This study clearly shows that low dose MTX did not affect bone healing of mandibular fractures in rats, in contrast to a higher dose, which promotes impairment of bone regeneration.