Objetivo: Avaliar as modificações estruturais do pericárdio bovino após hidrólise seletiva de grupos carboxiamidas em carboxílicos e resposta biológica em defeitos ósseos reparados com as matrizes de colágeno aniônico. Material e métodos: Amostras das matrizes modificadas foram comparadas com amostras de pericárdio bovino nativo através de microscopia óptica e de microscopia eletrônica de varredura. A resposta biológica foi avaliada implantando fragmentos das matrizes em trepanações criadas em tíbias de ratos. O reparo dos defeitos foi estudado 3, 7, 15 e 30 dias pós-implantação usando-se microscopia óptica. Resultados: O processo de hidrólise seletiva de grupos carboxamidas em carboxílicos removeu completamente as células intersticiais do pericárdio bovino e transformou a estrutura compacta e fibrilar do colágeno nativo em uma estrutura esponjiforme. Além disso, foi observado que as matrizes modificadas permitiram o reparo das trepanações ósseas com a formação de osso trabecular, sem induzir nenhuma reação adversa. Conclusões: A hidrólise utilizada aplicada ao pericárdio bovino produz uma matriz acelular com poros distribuídos na sua estrutura. Essas matrizes são biocompatíveis, não induzem reação inflamatória e permitem o reparo de trepanações ósseas experimentalmente induzidas. / Objective: Evaluate the structural modifications in the bovine pericardium after selective hydrolysis of carboxiamides groups into carboxilic and the biological response in bone defects repaired using the anionic collagen matrices. Material and methods: Samples of the modified matrices were compared to samples of native bovine pericardium using light microscopy and scanning electron microscopy. The biological response were evaluated implanting fragments of the matrices into defects made in rat tibias. The repair of the defects were evaluated 3, 7, 15, and 30 days after implantation using light microscopy. Results: The process of selective hydrolysis of carboxiamides groups into carboxilic completely removed the interstitial cells of the bovine pericardium and turned the compact and fibrilar structure of native collagen into a sponge-like structure. Besides, it was observed that the modified matrices allowed the repair of the bone defects through the formation of cancellous bones, without any side reaction. Conclusions: The used hydrolysis applied to bovine pericardium produces a acellular matrix with pores distributed along its structure. These matrices are biocompatible, they do not induce any inflammatory reaction and allow the repair of experimentally induced bone defects.

Este trabalho avaliou, comparativamente, os fenômenos evolutivos do processo de reparo em alvéolos de ratos preenchidos, após a extração dental, com biomateriaiscomo o osso medular bovino inorgânico, microgranular (0,25-1,00mm) e a hidroxiapatita BTCP densa, sintética, microgranular (0,25-1,00mm), na proporção de 70% de HA e 30% de BTCP. Foram utilizados 48 ratos divididos em 3 grupos, sendo: 12 ratos, grupo I (controle), cujo coágulo sanguíneo serviu de controle; 18 ratos, grupo II (experimental), que receberam o implante de microgrânulos de osso bovino inorgânico e 18 ratos, grupo III (experimental), com implante de microgrânulos de hidroxiapatita, seguido da sutura. Após 7, 15 e 30 dias póscirúrgico, os animais foram mortos, e a hemimaxila direita, contendo o alvéolo dentário em estudo, foi removida. As peças foram desmineralizadas em EDTA, processadas e incluídas em parafina. Foram obtidos cortes de 6 µm de espessura, os quais foram corados com hematoxilina e eosina. Foram feitas análises microscópica descritiva e quantitativa, a qual teve como parâmetros os critérios: infiltrado inflamatório, densidade fibroblástica, densidade angioblástica e neoformação óssea. Os resultados, submetidos aos testes estatístico de Kruskal-Wallis e de Dunn, demonstraram que a HA-BTCP e o osso medular bovino inorgânico desempenharam, igualmente, as funções osteopreenchedora e osteocondutora no processo de reparo alveolar, nos períodos de 7, 15 e 30 dias. / This study comparatively evaluated the evolution phenomena of the process of repairs in rat filled alveoli after dental extraction, with biomaterials such as microgranular (2,25-1,00mm) inorganic bovine medullar bone, and dense microgranular (0,25-1,00mm) synthetic BTCP hydroxyapatite, at the rate of 70% of HA and 30% of BTCP. Forty-eight rats were divided in 3 groups: 12 rats in group I (control), whose blood clot served as control; 18 rats in group II (experimental) that received the microgranular inorganic bovine bone implant and 18 rats in group III (experimental) with microgranular implant of hydroxyapatite followed by suture. Animals were killed 7, 15, and 30 days after surgery and the right hemimaxilla containing the dental alveolus in study was removed. The pieces were demineralized in EDTA, processed and inserted in paraffin. Slots of 6µm of width were obtained and dyed with hematoxylin and eosin. Descriptive and quantitative microscopic analyses were done based on the following criteria: inflammatory infiltration, fibroblastic density, angioblastic density and bone neo-formation. Results were submitted to Kruskal-Wallis and Dunn statistic tests and demonstrated that HA- BTCP and the inorganic bovine medullar bone present similar performance in terms of bonefilling and osteoconduction functions in the process of alveolar repair in the time spans of 7, 15, and 30 days.

As proteínas com potencial osteoindutor, com destaque a rhBMP-2, possuem amplos efeitos sobre o crescimento e a diferenciação celular. Este estudo, teve o objetivo avaliar a relação entre diferentes enxertos ósseos e a rhBMP-2 no reparo de defeitos ósseos críticos em calvárias de ratos. Foram utilizados 56 ratos Wistar albinos, machos, aproximadamente 250g, com um período de espera de 6 semanas desde a criação do defeito até o sacrifício, divididos em 8 grupos (n=7): enxerto autólogo (AUT); enxerto homólogo (HOM); enxerto heterólogo (HET); enxerto autólogo e 5 g rhBMP-2 (AUT BMP); enxerto homólogo e 5 g rhBMP-2 (HOM BMP); enxerto heterólogo e 5 g rhBMP-2 (HET BMP); 5 g rhBMP-2 (BMP) e defeito ósseo crítico apenas (DOC). Os resultados foram avaliados estatisticamente pelo teste ANOVA e pós-teste de TUKEY com múltiplas comparações (nível de significância de p<0,05), após o emprego de metodologias de análise histológica qualitativa, histomorfometria e micro CT. Na quantificação do volume ósseo neoformado, todos os grupos obtiveram melhores resultados que DOC com diferença significante. Os grupos HOM e HET apresentaram diferença significante de AUT BMP, HOM BMP e HET BMP que tiveram maior formação óssea enquanto que AUT apresentou diferença significante de HOM BMP e HET BMP. O grupo BMP não teve diferença significante em relação a AUT, HOM, HET, AUT BMP, HOM BMP e HET BMP. Os grupos AUT, HOM e HET não tiveram diferença significante entre si da mesma forma que os grupos AUT BMP, HOM BMP e HET BMP também não o tiveram. Quanto à quantificação de osteoclastos, não houve diferença significante entre os grupos; porém, HET BMP teve mais células osteoblásticas que DOC com diferença significante. Considerando os osteócitos, DOC e AUT apresentaram poucas células. Assim, DOC teve diferença significante de BMP, HET, HOM BMP e HET BMP e AUT teve diferença significante de BMP, HET, HOM BMP e HET BMP. Da mesma forma, AUT BMP teve diferença significante em relação a HET que apresentou mais células. Na quantificação de fibras colágenas, não houve diferença significante entre os grupos. A neoformação óssea progrediu das bordas para o centro do defeito e no grupo BMP o osso neoformado ocupou mais de 2/3 do defeito. No grupo DOC, foi constatada uma faixa estreita de tecido ósseo neoformado nas bordas e o restante do defeito foi preenchido por tecido conjuntivo. Nas imagens de micro CT, todos os grupos apresentaram maior formação óssea que o grupo DOC; sendo que AUT superou HOM e HET. Além disso, os diferentes enxertos associados à rhBMP-2 apresentaram maior formação óssea que os respectivos enxertos usados sem a proteína, com destaque para AUT BMP. Diante disso, foi possível concluir que a rhBMP-2 auxiliou o reparo ósseo quando administrada isoladamente ou associada aos diferentes enxertos ósseos, conferindo neste caso melhores resultados / Proteins with osteoinductive potential, particularly the rhBMP-2, have great effects on growth and cell differentiation. This study aimed to evaluate the relationship between different bone grafts and rhBMP-2 on the repair of critical bone defects in rat skulls. Fifty six Wistar rats, male, approximately 250g of body weight were used, sacrificed six weeks after surgical experiment, and divided into 8 groups(n=7): autograft (AUT); homograft (HOM); xenograft (HET); autograft and 5 g rhBMP-2 (AUT BMP); homograft and 5 g rhBMP-2 (HOM BMP); xenograft and 5 g rhBMP-2 (HET BMP); 5 g rhBMP-2 (BMP) and critical bone defect only (DOC). The results were analyzed statistically by ANOVA and Tukey post-test with multiple comparisons (p<0.05 of significance level), after the use of qualitative methodologies, micro CT morphology and histological analysis. According to the quantification of newly formed bone volume, all groups had better results than DOC group with a significant difference. The HOM and HET groups showed significant difference than AUT BMP, HOM BMP and HET BMP, that had higher bone formation, while AUT group was significantly different from HOM BMP and HET BMP. The BMP group had no significant difference in relation to AUT, HOM, HET, AUT BMP, HOM BMP and HET BMP. The AUT, HOM and HET groups had no significant difference between them, and also the groups AUT BMP, HOM BMP and HET BMP between them. Regarding the quantification of osteoclasts, there was no significant difference between groups; however, HET BMP had more osteoblastic cells than DOC group, with significant difference. For osteocytes quantification, AUT and DOC showed few cells. Thus, DOC had significant difference in relation to BMP, HET, HOM BMP and HET BMP; and AUT had significant difference in relation to BMP, HET, HOM BMP and HET BMP. Likewise, AUT BMP had significant difference compared to HET group, which showed more cells. Regarding to collagen fibers quantification, there was no significant difference between groups. New bone formation progressed from the edges to the center of the defect and for BMP group the newly formed bone occupied more than two thirds of the defect. DOC group showed a narrow band of newly formed bone at the edges and the remainder of the defect was filled by connective tissue. For micro CT analysis, all groups showed greater bone formation than the DOC group, being greater in AUT group than HOM and HET. Furthermore, the various grafts associated with rhBMP-2 showed greater bone formation than the isolated grafts, highlighting the AUT BMP. Therefore, it was concluded that rhBMP-2 helped bone repair when administered alone or associated with different bone grafts, giving better results when combined to the grafts

Neste trabalho desenhou-se bases de desenvolvimento, caracterização e avaliação dos aspectos biológicos relacionados ao Sistema BoneLithium, idealizado a partir da associação de partículas de carbonato de lítio dispersas em matriz gel de carbopol®, com capacidade de atuar como um sistema liberador de fármacos. Metodologicamente este estudo se dividiu em quatro partes: Na primeira delas, o objetivo central foi o desenvolvimento e a caracterização do biomaterial através da manipulação farmacológica. Na segunda etapa, avaliou-se a reação tecidual em subcutâneo de ratos, na terceira a influência das partículas de lítio liberadas pelo Sistema BoneLithium no reparo ósseo através de modelos experimentais utilizando coelhos, e por ultimo, a capacidade de cicatrização de defeitos ósseos criados cirurgicamente em calvária de ratos, tratados com o biomaterial e diferentes opções de enxertos ósseos com o objetivo de comparar a eficiência do Sistema BoneLithium aos protocolos pré-existentes. Experimentalmente, avaliou-se a reação tecidual onde se utilizou 15 ratos machos divididos aleatatoriamente em 5 grupos onde implantouse no subcutâneo tubos de butterfly contendo o biomaterial por períodos de preservação recomendados pela norma ADA 10993 para teste de reação tecidual. Os resultados demonstram que o Sistema BoneLithium apresenta reação tecidual normal. Para a avaliação do comportamento biológico do Sistema BoneLithium foram utilizados coelhos brancos adultos da raça New Zealand nos quais defeitos ósseos bilaterais de 1 cm de diâmetro foram confeccionados cirurgicamente na calvária e foram Tratados com o Sistema Bone Lithium do (lado Direito) e somente o Gel de Carbopol (lado esquerdo)/Coágulo sanguíneo (controle). A Histomorfometria demonstrou comportamento favorável ao reparo ósseo e adicionalmente através de Microtomografia Computadorizada (CT SKYSCAN), foi possível constatar diferenças significativas considerando p> 0.05 (ANOVA, Tukey) para o processo de reparo ósseo. A avaliação da performance do Sistema BoneLithium utilizando ratos Wistar nos quais foram criados defeitos críticos no centro da calvária e tratados com diferentes modalidades de enxertos ósseos (controle, autógeno, osso de banco (Unioss®, Marília Brasil), Bio-Oss® e associações com o Sistema BoneLithium. A histomorfometria mostrou diferenças significativas considerando p> 0.05 (ANOVA, Tukey) para avaliação de tecido conjuntivo pré-osteogênico e tecido ósseo neoformado, e quando avaliado qualitativamente por tomografia computadorizada de feixe cônico (I cat Cone Beam FOV 0.05 Xoran Tecnology, LLC, EUA e E-vol, CDT, Brasil), observaram-se áreas de neoformação óssea compatíveis com hiperdensidade óssea em toda a extensão do defeito quando apuradas em analises de paridade em escala Hounsfield. Dessa forma, conclui-se que no contexto deste estudo é possível concluir que Sistema BoneLithium representa uma alternativa com potencial viabilidade clínica e necessita seguimento de aplicação em novas metodologias. / In this work, bases for the development, characterization and evaluation of the biological aspects related to the BoneLithium System were designed, based on the association of lithium carbonate particles dispersed in carbopol® gel matrix, capable of acting as a drug-releasing system. Methodologically this study was divided in four parts: In the first one, the central objective was the development and characterization of the biomaterial through the pharmacological manipulation. In the second step, the tissue reaction was evaluated in subcutaneous of rats, in the third the influence of the lithium particles released by BoneLithium System in the bone repair through experimental models using rabbits, and finally, the capacity of healing of bone defects created surgically in Calvaria of rats, treated with the biomaterial and different options of bone grafts with the objective to compare the efficiency of the BoneLithium System to the preexisting protocols. Experimentally, the tissue reaction was evaluated in which 15 male rats were randomly divided into 5 groups, where butterfly tubes containing the biomaterial were implanted in the subcutaneous tubes for preservation periods recommended by the ADA 10993 standard for biocompatibility test. The results demonstrate that the BoneLithium System is tissue reaction positive. To evaluate the biological behavior of the BoneLithium System, adult New Zealand white rabbits were used in which bilateral bone defects of 1 cm in diameter were surgically made on calvaria and treated with the Bone Lithium System (right side) and only Gel Of Carbopol (left side) / blood clot (control). Histomorphometry showed a favorable behavior to bone repair and, in addition, through Computerized Microtomography (CT SKYSCAN), it was possible to verify significant differences considering p> 0.05 (ANOVA, Tukey) for the bone repair process. The evaluation of the performance of the BoneLithium System using Wistar rats in which critical defects were created at the calvarial center and treated with different bone graft modalities (control, autogenous, bone bank (Unioss®, Marília Brazil), Bio-Oss® and associations (ANOVA, Tukey) for evaluation of pre osteogenic connective tissue and neoformed bone tissue, and when assessed qualitatively by cone beam computed tomography (I cat - Cone Beam - FOV 0.05 - Xoran Tecnology, LLC, USA and E-vol, CDT, Brazil), areas of bone neoformation compatible with bone hyperdensity throughout the extent of the defect were ascertained in Hounsfield scale parity analyzes, It is concluded that in the context of this study it is possible to conclude that the BoneLithium System represents an alternative with potential clinical feasibility And requires follow-up of application in new methodologies.

O objetivo deste trabalho foi caracterizar algumas propriedades físico-químicas do osso bovino misto (OBM) e analisar comparativamente o potencial osteocondutor do OBM em relação ao osso bovino inorgânico medular (Bio-Oss® e Gen-Ox®), tendo o coágulo como controle negativo. O OBM foi analisado por meio de termogravimetria, espectroscopia no infravermelho, calorimetria exploratória diferencial, determinação da porosidade e tamanho de poros, microscopia eletrônica de varredura, difração de raios-X e cristalinidade. Para esta análise foram feitos defeitos críticos (9 mm de diâmetro) na calvária de ratos (n=5/período - material), preenchidos de acordo com o grupo experimental e recobertos com membrana de cortical óssea bovina Gen-Derm®. Ao final dos períodos de 1, 3, 6 e 9 meses póscirúrgicos, as calotas foram coletadas, fixadas em formalina 10% tamponada,radiografadas e processadas para análise histológica. As análises físico-químicas evidenciaram grupamentos característicos de colágeno e de hidroxiapatita no osso bovino misto. Na análise microscópica comparativa observamos que: a) não ocorreu o completo fechamento do defeito em quaisquer dos grupos estudados; b) em todos os grupos a membrana foi reabsorvida antes do período de 1 mês; c) no grupo controle a ossificação ocorreu na borda do defeito, sendo a região central preenchida por tecido conjuntivo fibroso; d) no grupo tratado com Bio-Oss ocorreu ossificação na borda do defeito, com denso fibrosamento ao redor das partículas; e) no grupo tratado com Gen-Ox houve neoformação óssea ao redor das partículas do biomaterial; f) no grupo tratado com OBM o infiltrado inflamatório persistiu no primeiro mês, sendo substituído por tecido conjunto fibroso ao redor das partículas.Concluímos que: a) o OBM apresenta frações orgânica (cerca de 15%) e inorgânica (cerca de 75%); b) nenhum dos materiais testados foi capaz de induzir o fechamento completo da lesão de tamanho crítico; c) o Gen-Ox inorgânico demonstrou a maior capacidade osteocondutora dentre os materiais testados; d) o OBM e o Bio-Oss, no modelo experimental utilizado, não apresentaram propriedades osteocondutoras e, e) nenhum dos materiais foi reabsorvido no período de 9 meses. / The aim of this study was to evaluate the physicochemical properties of mixed bovine bone (MBB) and analyze the osteoconductive potential of MBB compared to woven inorganic bovine bone (Bio-Oss® e Gen-Ox®), having as a control the blood clot, in rat calvariae. MBB was analyzed by means of thermogravimetry, infrared spectroscopy, differential exploratory calorimetry, pore size and porosity determination, scanning electron microscopy, X-ray diffraction and cristalinity. Critical size defects (9-mm diameter) were made in rat calvariae (n=5/period - material), filled according to the experimental group and covered with bovine cortical bone membrane (Gen-Derm®). At the end of the study periods (1, 3, 6 and 9 months postoperatively), the skulls were collected, fixed in 10% formalin, radiographed and processed for histological analysis. Physicochemical analysis showed characteristic collagen and hydroxyapatite groups in the MBB. The comparative microscopic evaluation showed that: a) there was no complete closure of the defects in any study group; b) in all groups, the membrane was resorbed before 1 month; c) in the control group, ossification took place on the periphery of the defect, and the central region of the defect was filled with connective fibrous tissue; d) in the group treated with Bio-Oss there was ossification on the periphery of the defect and dense fibrous tissue surrounding the graft particles; e) in the group treated with Gen-Ox there was bone formation surrounding the biomaterial particles; f) in the group treated with MBB the inflammatory infiltrate persisted in the first month and was then substituted by fibrous connective tissue surrounding the particles. In conclusion: a) MBB is composed by organic (15%) and inorganic (75%) fractions; b) none of the tested materials was able to induce the complete cleasure of the critical size defects; c) Gen-Ox was the most osteoconductive material among those tested; d) neither MBB nor Bio-Oss, in this experimental model, showed osteoconductive properties and e) none of the materials was resorbed in 9 months

O objetivo deste estudo foi avaliar, por meio de uma análise histológica e histométrica, o processo de reparo ósseo em osteotomia mandibular e interface entre tecido ósseo e parafusos utilizando um sistema de fixação interna biodegradável de 2,0mm. Seis cães foram submetidos a uma osteotomia vertical unilateral realizada entre o 3&ordm; e o 4&ordm; pré-molares mandibulares (lado experimental), estabilizada com aplicação de duas placas de quatro furos e parafusos manufaturados com ácido poli-L-DL-lático (70:30). No lado mandibular contra-lateral (lado controle) foi realizada apenas uma demarcação óssea superficial na cortical vestibular e metade do sistema de FI (duas placas de dois furos) foi utilizado. Após 2 e 18 semanas os animais foram eutanasiados e as regiões de osteotomia e interface entre tecido ósseo e parafusos foram removidas para análise microscópica. Cada parafuso foi seccionado no seu longo eixo e a região de osteotomia foi dividida igualmente em três partes: a parte superior próxima ao processo alveolar foi denominada Terço de Tensão (TT), a parte inferior de Terço de Compressão (TC) e a parte entre TT e TC, Terço Intermediário (TI). A análise histológica mostrou no período de 2 semanas, áreas de contato ósseo direto entre a superfície do parafuso e o tecido ósseo lamelar original. No período de 18 semanas, um tecido conjuntivo não mineralizado composto por três camadas microscopicamente distintas foi observado na interface entre tecido ósseo e parafusos. Nesta área, não houve diferença estatisticamente significante no contato entre tecido ósseo e parafusos entre os lados controle e experimental em ambos os períodos analisados. Na área de osteotomia foi observada, em 18 semanas, união entre os fragmentos ósseos caracterizada por trabéculas ósseas interconectadas e alguns sistemas osteonais neofomados. Diferença estatisticamente significante de neoformação óssea foi verificada entre o TT, TI e TC (p=0,019). Em conclusão, o sistema biodegradável utilizado neste estudo permitiu a ocorrência do reparo ósseo na região de osteotomia devido ao ambiente biomecânico criado e as características teciduais adjacentes aos parafusos biodegradáveis foram altamente influenciadas pelas propriedades do ácido poli-L-DL-lático (70:30). / The aim of this study was to evaluate histologic and histometrically the bone repair in mandibular body osteotomy and bone-screw interface after using a biodegradable 2.0-mm internal fixation system. Six dogs were subjected to an unilateral osteotomy in mandibular body (experimental side), which was stabilized by applying two 4-hole plates manufactured with poly-L-DL-lactic acid (70:30). In the opposite side (control side), a superficial demarcation on the buccal cortical was performed and half of the IF system (two 2-hole plates) was applied. After 2 and 18 weeks, the dogs were euthanized and the osteotomy site and the bone-screw interface were removed for microscopic analysis. Each screw was sectioned along its long axis and the osteotomy sites were divided equally into three parts: the upper part was labelled the Tension Third (TT), the lower part Compression Third (CT), and the part between the TT and CT Intermediary Third (IT). Histologic analysis showed areas of direct contact between the screw surface and the parent lamellar bone at 2 weeks. At 18 weeks, three microscopically distinct layers at the bone-screw interface were noted. No statistically significant difference was observed in the bone-to-screw contact between the control and experimental sides for each time point. At the osteotomy sites, union between the bone fragments was observed at 18 weeks characterized by interconnected parallel-fibered bone trabeculae and some newly formed osteonal systems. Statistically significant difference of newly formed bone among TT, IT and CT (p=0.019) was observed. In conclusion, the biodegradable IF system used in this study was able to allow the bone repair at the osteotomy site due to the biomechanical environment created and the characteristics of the tissue adjacent to the biodegradable screws were highly influenced by the properties of the poly-LDL- lactic acid (70:30).

As metaloproteinases da matriz (MMPs) são enzimas proteolíticas dependentes de zinco que degradam componentes da matriz extracelular, facilitando a remodelação tecidual e a migração celular. MMPs secretadas por osteoclastos exercem papel central na absorção óssea fisiológica e estão também associadas a processos de degradação patológica do osso. No entanto, o papel essencialmente degradador de osso das MMPs, particularmente da MMP-2, vem sendo questionado em anos recentes por estudos que evidenciam sua importância na diferenciação de células da linhagem osteoblástica e na formação de tecido ósseo em cultura. Neste sentido, é possível que a MMP-2 exerça um papel importante na formação de tecido ósseo em processo de reparação. O objetivo do presente trabalho foi investigar a pretensa ação osteo-estimulatória da rhMMP-2 ligada à monoleína (usada como carreador) implantada em defeito confeccionado na calvária de ratos. Foram confeccionados defeitos ósseos unilaterais de 4 mm de diâmetro na calvária de ratos adultos; nos animais controles o defeito ósseo foi mantido com o preenchimento natural de coágulo sanguíneo e nos animais implantados o defeito foi preenchido com monoleína ou com rhMMP-2 ligada à monoleína. Os animais foram eutanasiados após 2 e 4 semanas e a taxa de neoformação óssea foi estimada em cortes histológicos por um método histométrico de contagem diferencial de pontos. A taxa de neoformação óssea foi semelhante nos animais dos grupos controle e monoleína e significativamente maior nos animais do grupo MMP-2, em ambos os períodos analisados. Os resultados permitem concluir que a monoleína não interferiu com o processo reparacional e pareceu eficaz como carreador da rhMMP-2, e adicionam evidências á hipótese da importância da atividade da MMP-2 para a formação óssea, em um modelo experimental in vivo de reparo ósseo. / Matrix metalloproteinases (MMPs) are zinc-dependent proteolytic enzymes that degrade extracellular matrix components, facilitating cell migration and tissue remodeling. MMPs secreted by osteclasts are important in the physiological bone resorption as in pathological bone degradation. However, the essentially bone absorbing hole of MMPs, particularly of the MMP-2, has been questioned in recent years by studies that show its importance in osteoblastic cells differentiation and in vitro bone formation. Therefore, the MMP-2 may have also an important hole in reparational bone formation. The purpose of the present study was to investigate the pretense osteostimulatory effect of the rhMMP-2 linked to monoolein (used as a carrier) implanted into rat calvarial defects. Bone defects of 4mm in diameter were created unilaterally in rats calvaria and filled with natural blood clot (control), monoolein or rhMMP-2 linked to monoolein. The animals were killed 2 and 4 weeks postoperatively and the rate of new bone formation was estimated in histological sections by a histometric differential point-counting method. The rate of reparational bone formation was similar in the animals from control and monoolein groups and was significantly greater in the MMP-2 group, in both periods. From the results it may be concluded that monoolein did not interfere with the reparacional process and seemed effective as a rhMMP-2 carrier. In addition, the results add evidence to the importance of MMP-2 activity for bone formation, in an in vivo bone healing experimental model.

A microtomografia 3D por raio-X proporciona medidas quantitativas e tridimensionais da estrutura do calo e essas medidas podem potencialmente estar relacionadas com a resistência do calo. A avaliação quantitativa do reparo ósseo por meio de novas metodologias tem importante aplicação nas pesquisas experimentais relacionadas a tecnologias invasivas e não invasivas para a estimulação do mesmo. O objetivo desse estudo foi avaliar o reparo ósseo por meio da \'mü\'CT em defeito ósseo em fêmur de rato. Trinta ratos machos da classe Wistar com peso médio de 300g foram divididos em grupos experimentais de 10 animais em cada grupo. Os animais foram anestesiados e um furo com 1,2 mm de diâmetro foi realizada na porção medial do fêmur utilizando-se uma broca odontológica. No 7º, 14º e 21º pós-cirúrgico, os animais dos grupos experimentais 1, 2 e 3, respectivamente, foram sacrificados e o fêmur esquerdo excisado. Os fêmures foram envolvidos em gaze e mergulhas em solução PBS e armazenados em um saco plástico em freezer a -20º até a análise microtomográfica. Os fêmures foram escaneados pelo microtomógrafo 1172 (SkyScan, Bélgica). Os softwares NRecon, Dataviewer, CT-Analyzer and CT-Vol, fornecidos pelo fabricante do microtomógrafo, foram utilizados para as seguinte análises: a) análise visual das reconstruções microtomográficas dos fêmures através de secções transversais, coronais e sagitais; b) segmentação do calo ósseo nas reconstruções através de algoritmo de processamento de imagem para quantificação dos parâmetros volume total do calo ósseo (TV), volume do calo ósseo mineralizado (BV), relação BV/TV e densidade mineral óssea volumétrica do calo ósseo (BMD); c) visualização 3D do calo ósseo. A análise estatística dos parâmetros medidos utilizou o teste t de Student com um nível de significância p<0,05. Houve um aumento estatisticamente significante nos valores dos parâmetros BV/TV e BMD na comparação entre os grupos experimentais 1 e 2. A comparação entre os grupos 3 e 4 não apresentou significância estatística. Os resultados são coerentes com dados encontrados na literatura sobre a fisiologia óssea, porém o algoritmo de processamento de imagem utilizado necessita aprimoramento em alguns de seus procedimentos para se obter melhor resultado de segmentação do calo ósseo na região de interesse. / X-ray microtomography (uCT) provides quantitative and three dimensional measurements of the callus structure and these measurements could potentially be related to callus strength. The assessment of bone repair through new methodologies has important application in animal investigations regarding invasive or non invasive technologies for the stimulation of bone healing. The aim of this investigation was the use of \'mü\'CT for the assessment of bone repair in a rat femur bone defect. Thirty male Wistar rats weighting about 300g were divided in three experimental groups with 10 animals on each group. The animals were anesthetized and a circular hole with a 1.2 mm diameter was generated at the medial region of the left femur using a dental drill. At the 7th, 14th and 21st day after surgery the animals of experimental groups 1, 2 and 3, respectively, were sacrificed and the left femur excised. The femurs were wrapped in gauze immersed in phosphate-buffered solution and stored in a plastic bag at -20ºC until the analysis by microtomograph. The femurs were scanned by the 1172 microtomograph (SkyScan, Belgium). The softwares NRecon, Dataviewer, CT-Analyzer and CT-Vol, provided by the microtomograph manufacture, were used for the following assessments: a) visual examination of the femurs microtomographic reconstructions using transversal, coronal and sagittal sections; b) segmentation of the bone callus in the reconstructions using an image processing algorithm to quantify the parameters total bone callus volume (TV), volume of the mineralized bone callus (BV), the ratio BV/TV and the volumetric bone callus mineral density (BMD); c) 3D rendering of the bone callus. The statistical analysis of the measured parameters was performed by the Student t test with a level of significance p<0,05. There was a statistically significant increase in the mean values of the parameters BV/TV and BMD in the comparison of experimental groups 1 and 2. The comparison between groups 2 and 3 was not statistically significant. Results are according to bone physiology data from literature although the image processing algorithm used needs some adjustments to get better results in bone callus segmentation in ROI.

O objetivo deste estudo foi realizar uma análise histológica e histométrica do processo de reparo ósseo em osteotomias realizadas em mandíbulas de cães e estabilizadas com sistema de fixação interna (FI) de 2,0 mm absorvível e compará-las com o sistema metálico, considerado pela literatura como o gold-standard. Foram utilizados 12 cães, divididos em 2 grupos (Metálico e Absorvível), sendo que cada grupo possuía 2 períodos (2 e 18 semanas). A comparação das características do reparo ósseo entre os grupos foi analisada histologicamente em três 3 terços sendo, Terço de Tensão (TT), Terço Intermediário (TI) e Terço de Compressão (TC). Na análise histológica verificaram-se diferenças significantes entre terços, períodos e sistemas. O TC mostrou-se sempre em estagio mais avançado no processo de reparo em relação ao TT; o processo de reparo ósseo unindo os fragmentos foi observado no período de 18 semanas e não no de 2 semanas em ambos os sistemas; os padrões de reparo ósseo entre os sistemas mostraram-se diferentes. A análise histométrica não mostrou diferenças estatisticamente significante na distância entre os fragmentos ósseos no período de 2 semanas entre os terços e nem entre os sistemas. No período de 18 semanas a neoformação óssea observada foi estatisticamente maior no sistema metálico em relação ao sistema absorvível. Concluiu-se que, ambos os sistemas propiciaram a ocorrência do processo de reparo ósseo na área da osteotomia no período de 18 semanas; os padrões de processo de reparo ósseo mostraram-se diferentes entre os sistemas. / The purpose of this study was to perform a histological and histomorphometric analysis of bone repair process after dog mandible osteotomy stabilized with 2.0 mm absorbable internal fixation system (FS) comparing it to metallic fixation system considered the gold standard treatment. Twelve mongrel dogs were divided into 2 fixation material groups (metallic and absorbable groups) and into 2 period groups (2 and 18 weeks). Histological bone repair comparison was performed between the three thirds of the defects named Tension Portion (TP), Intermediate Portion (IP), and Compression Portion (CP). Histological analysis demonstrated significant difference between the thirds, the periods and fixation systems. CP demonstrated better results than TP; complete bone repair process was observed only at eighteen weeks period in both FS; however bone repair quality was different between FS. At two weeks the histomorphometric analysis showed no statistically significant differences in distance between the bone fragments, the thirds, and FS. After eighteen weeks the bone formation was statistically higher in metallic system fixation group than the absorbable group. The results suggested that both FS provided bone repair process on osteotomy site after eighteen weeks; bone repair process was different between the tested materials.

A fratura é uma descontinuidade óssea que pode ser produzida cirurgicamente ou causada por um impacto que excede a resistência mecânica do osso dando início a uma sequência de eventos sistêmicos e específicos de resposta do tecido. Exames radiológicos são comumente realizados na clínica e em experimentos com animais para o monitoramento do reparo ósseo dando informações sobre o alinhamento dos fragmentos e da evolução de reparo. Outras técnicas de monitoramento qualitativas e quantitativas podem ser utilizadas em experimento animal (histologia e ensaios mecânicos) e em experimento animal e clínico (tomografia computadorizada por raio X, ressonância magnética, ultra-sonografia). A microtomografia 3D por raio X é uma nova técnica de monitoramento para uso em experimento animal e com grande potencialidade. A quantificação do reparo ósseo com novas metodologias tem larga aplicação em investigações sobre técnicas invasivas e não-invasivas de tratamento de fraturas utilizando-se experimento animal. O objetivo dessa investigação foi a utilização da microtomografia 3D por raio X policromático (\'mü\'CT) para a avaliação do reparo ósseo em defeito ósseo na tíbia direita de rato macho da raça Wistar com peso aproximado de 280 g. O defeito foi produzido por uma broca odontológica com alta rotação. Foram estabelecidos quatro grupos experimentais caracterizados pela utilização ou não utilização do tratamento do defeito por ultra-som pulsado de baixa intensidade (LIPUS, 30 mW/\'CM POT.2\') e pela duração do experimento. No grupo 1 o tratamento por ultra-som teve a duração de 14 dias, 5 sessões de tratamento por semana. No grupo 2 não houve tratamento por ultra-som e a duração foi de 14 dias. No grupo 3 o tratamento por ultra-som teve a duração de 21 dias, 5 sessões de tratamento por semana. No grupo 4 não houve tratamento por ultra-som e a duração foi de 21 dias. Nos grupos 1 a 4 foram utilizados 10 animais para a avaliação por CT. O defeito ósseo da tíbia direita nos animais dos grupos 1 e 3 foi tratado com ultra-som de baixa intensidade. A avaliação por CT foi realizada através dos softwares NRecon, Data Viewer , CT-Analyzer e CT-Vol fornecidos pelo fabricante do microtomógrafo (Skyscan, Bélgica). Não foi observada diferença estatísticamente significante na quantificação do reparo ósseo dos defeitos dos grupos 1 e 2 e dos grupos 3 e 4. / Fracture is a bone discontinuity that can be surgically produced or caused by an impact that exceeds the mechanical strength of bone by initiating a series of systemic events and specific tissue response. Radiological tests are commonly performed in clinical and animal experiments for monitoring the bone healing by providing information about the alignment of the fragments and the evolution of repair. Other techniques for monitoring quality and quantity can be used in experimental animals (histology and mechanical tests) and in animal experiments and clinical studies (computed tomography X-ray, MRI, ultrasound). The 3D microtomography by X-ray is a new monitoring technique for use in animal experiment and with great potential. The quantification of bone repair with new methods has wide application in research on invasive and noninvasive treatment of fractures using animal experiment. The goal of this research was to use the 3D microtomography by non monochromatic X-ray (\'mü\'CT) to evaluate the bone healing in bone defect in the tibia of Wistar male rat weighing approximately 280 g. The defect was produced by a dental drill with high speed. It was established four experimental groups characterized by the use or non use of low intensity pulsed ultrasound (LIPUS, 30 mW/\'CM POT.2\') for the bone defect treatment as well as the duration of the experiment. In group 1 the LIPUS treatment last 14 days, 5 treatment sessions per week. In group 2 the LIPUS treatment was not used and the duration was 14 days. In group 3 the LIPUS treatment last 21 days, 5 treatment sessions per week. In group 4 the LIPUS treatment was not used and the duration was 21 days. In groups 1 to 4, 10 animals were used for evaluation by CT. The evaluation was conducted by CT through software NRecon, Data Viewer, CT-Vol and CT-Analyzer supplied by the microtomography manufacturer (SkyScan, Belgium). No significant statistical differences were found between the results of groups 1 and 2 as well as the results of groups 3 and 4.