Publicación a texto completo no autorizada por el autor. / Explora características biológicas para la elaboración, estudio y simulación de un modelo matemático para el tratamiento del tumor óseo y su interacción con la remodelación ósea. La remodelación ósea es un proceso de suma importancia, debido a que su malfuncionamiento puede generar lesiones microscópicas que al generalizarse se pueden convertir en fracturas, este proceso es regido por el modelo de Komarova, el cuál es un sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias (SEDO), que sólo considera como variables de estado las poblaciones de osteoclastos, osteoblastos y la densidad ósea. El crecimiento tumoral es regido por la ecuación de Gompertz, la cual fue desacoplada en un SEDO para luego ser introducida al sistema de la remodelación ósea, alterando la dinámica de los osteoclastos y osteoblastos. Posteriormente se introduce el tratamiento del tumor óseo, que también afecta el proceso de remodelación ósea y crecimiento tumoral. Las hipótesis específicas utilizadas para la alteración del proceso de remodelación ósea, están basadas en características biológicas encontradas en la literatura correspondiente. Desde una perspectiva cualitativa se estudió las características matemáticas relacionadas a la existencia y unicidad, acotación e invarianza de las soluciones de los diversos modelos planteados a lo largo de esta investigación. Esta investigación sustenta, mediante simulaciones computacionales, varios hechos biológicos relacionados al tratamiento del tumor óseo y su interacción con la remodelación ósea. / Tesis

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

Objetivo: O presente estudo avaliou, clinica e histomorfometricamente, a matriz dérmica acelular (MDA) como barreira física na regeneração óssea guiada. Materiais e Métodos: Inicialmente foram extraídos, em seis cães, os quatro prémolares mandibulares bilateralmente. Após um período de seis semanas, foram analisadas a quantidade e qualidade de mucosa ceratinizada (Exame Clínico 1). Duas semanas depois, os animais foram submetidos a um segundo procedimento cirúrgico (Confecção do defeito e Regeneração Óssea Guiada ROG), no qual foi criado um defeito ósseo padronizado em cada lado da mandíbula. Sobre o defeito de um hemiarco, escolhido aleatoriamente, foi posicionada e fixada a membrana absorvível de copolímeros de ácido polilático e poliglicólico e carbonato trimetileno (Grupo Controle - GC) e no defeito do hemiarco oposto, a matriz dérmica acelular - MDA (Grupo Teste - GT). Imediatamente após a sutura, foram feitas tomadas radiográficas padronizadas através de raio-X digital, as quais foram novamente realizadas 8 e 16 semanas após a cirurgia de colocação das membranas. Após quatorze semanas de cicatrização, a quantidade e qualidade da mucosa ceratinizada foram novamente avaliadas (Exame Clínico 2). Dezesseis semanas depois da ROG os animais foram sacrificados e foi então realizado o preparo histológico das peças. A análise histomorfométrica, em microscopia óptica, avaliou a quantidade e qualidade de osso neoformado. A neoformação óssea também foi quantificada através das imagens radiográficas. Resultados: Em relação aos parâmetros clínicos, o GT e o GC apresentaram aumento na EMQ e redução na AMQ. Na análise radiográfica, após o período de 16 semanas, as radiografias de subtração apresentaram ganho médio de área radiopaca em relação ao defeito inicial de 83,38 % para o GT e de 83,68% para o GC. Houve um aumento progressivo da densidade radiográfica para ambos os grupos, sem diferenças estatisticamente significantes. Histologicamente, após 16 semanas o tecido ósseo apresentou características de um osso predominantemente maduro. Histomorfometricamente, a ANO correspondeu a 58,99% da ANT no GT e a 61 % da ANT no GC. A altura óssea máxima no GT foi de 7,21 ± 0,80 mm e no GC de 7,70 ± 1,21 mm. A porcentagem de osso cortical na ANO foi de 42,47 % no GT e 38,08 % no GC. Não foram observadas diferenças estatisticamente significantes entre os grupos para nenhum destes parâmetros. Conclusão: A MDA atuou como barreira mecânica na ROG com resultados clínicos, radiográficos e histomorfométricos similares aos obtidos com a membrana absorvível. / Objective: The purpose of this study was to evaluate the acellular dermal matrix (ADM) as membrane for guided bone regeneration (GBR), comparing it to a bioabsorbable membrane. Material and Methods: In six dogs, the mandibular premolars were extracted. After 8 weeks, bone defects were surgically created bilaterally and the GBR was performed. Each side was randomly assigned to the control group (CG: bioabsorbable membrane made of glycolide and lactide copolymer) or test group (TG: ADM as a membrane). Immediately following GBR, standardized digital X-Ray radiographs were taken, and were repeated at 8 and 16 weeks post-operatively. Previously to the GBR and to euthanasia, clinical measurements of the width and thickness of the keratinized tissue (WKT and TKT, respectively) were performed. The dogs were sacrificed 16 weeks following GBR, and histomorphometric analysis was made. Area measurements of new tissue and new bone, and linear measurements of bone height were performed. Results: There were no statistically significant differences between groups for any histomorphometric measurement. Clinically, both groups showed an increase in the TKT and reduction program in the WKT. Radiographically, it could be observed an image suggestive of new bone formation in both groups 8 and 16 weeks following GBR. Conclusion: ADM acted as a mechanical barrier in GBR, with clinical, radiographic and histomorphometric results similar to those obtained with the bioabsorbable membrane.

A osteoporose é uma doença sistêmica caracterizada pela perda de conteúdo mineral do osso propiciando fraturas críticas. A regeneração óssea guiada e a terapia de fotobiomodulação (PBMT do inglês photobiomodulation therapy) favorecem a regeneração óssea. O objetivo do estudo foi avaliar o efeito da PBMT no reparação óssea guiada de lesões críticas de 36 ratas com osteoporose induzida por ooforectomia. Foram realizadas lesões ósseas estandardizadas nos ossos parietais e então tratadas de acordo com os seguintes grupos experimentais (n=12 lesões por grupo): Controle: sem tratamento adicional; Membrana - Colocação de uma membrana de colágeno suíno comercial (Bio-Gide®) dentro do leito cirúrgico; PBMT1- membrana e aplicação da PBMT1; PBMT2- membrana e aplicação da PBMT2. A PBMT foi realizada com laser de diodo infravermelho no modo contínuo, pontual e em contato (808nm, 40mW, 1,42W/cm2; PBMT1: 3s, 4J/cm2, 0,12J por ponto e PBMT2: 10s, 14J/cm2, 0,4J por ponto) imediatamente, 48 e 96 horas após a cirurgia. Quatro e oito semanas após a cirurgia os animais foram eutanasiados, a calota craniana dissecada, fixada e submetida à análise por microtomografia computadorizada. Foram coletados os seguintes dados: volume ósseo relativo (razão entre o volume ósseo e o volume total), número, espessura e separação de trabéculas, conectividade por densidade e índice de estrutura de modelo (SMI do inglês structure model index). Os dados de cada análise foram comparados pelo teste ANOVA dois critérios/Tukey ou Kruskal Wallis/Dunn e os dados de análises diferentes pelo teste de correlação de Spearman (p<0,05). Diferenças significativas foram observadas em 8 semanas. A PBMT, em especial nos parâmetros de menor energia (0,12J), acelerou o reparo ósseo resultando na obtenção de maior volume ósseo, com grande número de trabéculas, de espessura média, próximas e interconectadas e com valores baixos de SMI. Dentro das limitações deste trabalho in vivo, concluímos que a PBMT acelera a formação e maturação do tecido ósseo neoformado em lesões ósseas críticas de ratas osteoporóticas. / Osteoporosis is a systemic disease characterized by loss of bone mineral content leading to critical fractures. Guided bone regeneration and photobiomodulation therapy (PBMT) favor bone regeneration. The objective of the study was to evaluate the effect of PBMT on the guided bone repair of critical lesions of 36 rats with osteoporosis induced by oophorectomy. Standardized bone lesions were performed on the parietal bones and then treated according to the following experimental groups (n = 12 lesions per group): Control: no additional treatment; Membrane - Placement of a commercial swine collagen membrane (Bio-Gide®) within the surgical bed; PBMT1 membrane and PBMT1 application; PBMT2-membrane and PBMT2 application. PBMT was performed with continuous wave infrared diode lasers in punctual and contact mode (808nm, 40mW, 1.42W / cm2, PBMT1: 3s, 4J / cm2, 0,12J per ponit and PBMT2: 10s, 14J / cm2, 0.4J per point) immediately, 48 and 96 hours after surgery. Four and eight weeks after surgery, the animals were euthanized, the skulls dissected, fixed and submitted to the analysis by computerized microtomography. The following data were collected: bone volume, relative bone volume (ratio of bone volume to total volume), number, thickness and separation of trabeculae, density connectivity and model structure index (SMI). The data from each analysis were compared using the ANOVA two criteria / Tukey or Kruskal Wallis / Dunn test and the different analysis data by the Spearman correlation test (p <0.05). Significant differences were observed at 8 weeks. PBMT, especially in the lower energy parameters (0.12J), accelerated bone repair resulting in higher bone volume, with a large number of trabeculae, medium thickness, close to each other and interconnected, and with low SMI values. Within the limitations of this in vivo study, we concluded that PBMT accelerates the formation and maturation of neoformed bone tissue in critical bone lesions of osteoporotic rats.

O princípio da regeneração tecidual guiada (RTG) baseia-se na utilização de membranas biocompatíveis com a finalidade de impedir a migração dos tecidos conjuntivo e epitelial para a ferida, permitindo que células do ligamento periodontal repovoem a superfície radicular e regenerem o aparato de inserção do dente. A RTG tem sido utilizada em diversas situações clínicas para facilitar o reparo de defeitos ósseos e periodontais, sendo as membranas de politetrafluoretileno expandido (e-PTFE) as mais utilizadas. O objetivo deste estudo foi avaliar a biocompatibilidade in vitro de uma nova membrana do compósito de poli(vinilideno-trifluoretileno)/titanato de bário (P(VDF-TrFE)/BT). Para isso, osteoblastos, fibroblastos e queratinócitos, células com as quais a membrana entrará em contato durante o processo de RTG, foram cultivados sobre membranas de P(VDF-TrFE)/BT e PTFE (controle). Os seguintes parâmetros foram avaliados: 1) adesão celular por contagem em hemocitômetro; 2) proliferação celular por MTT e 3) adesão e morfologia celular por fluorescência, para as linhagens osteoblástica, fibroblástica e de queratinócitos; 1) medida do conteúdo de proteína total; 2) medida da atividade de fosfatase alcalina (ALP) e 3) formação de matriz mineralizada, para as linhagens osteoblástica e fibroblástica; 1) imunolocalização de ALP por fluorescência; 2) detecção histoquímica in situ da atividade de ALP e 3) expressão dos genes Runx2, Colágeno I (COL I), Ostepontina (OPN), ALP, Sialoproteína óssea (BSP), Osteocalcina (OC), Bax, Bcl-2 e Survivina (SUR) por PCR em tempo real, para a linhagem osteoblástica; 1) expressão dos genes Periostin (PRT), Periodontal Ligament Specific 17 (PDLs17), Calcium-binding protein (S100A4), Fibromodulina (FBM), Bax, Bcl-2 e SUR por PCR em tempo real, para a linhagem fibroblástica e 1) expressão dos genes Involucrina (IVL), Queratina 1 (QRT-1), Queratina 10 (QRT-10), Queratina 14 (QRT-14), Bax, Bcl-2 e SUR por PCR em tempo real, para a linhagem de queratinócitos. Os dados quantitativos foram submetidos ao teste estatístico Mann-Whitney (nível de significância: 5%). A adesão de células osteoblásticas foi semelhante entre P(VDF-TrFE)/BT e PTFE em 30 min, 2 e 4 h (p>0,05). A proliferação de células osteoblásticas foi maior em culturas crescidas sobre o P(VDF-TrFE)/BT em 1, 7 e 10 dias (p<0,05). A epifluorescência indicou que as células osteoblásticas estavam aderidas e mais espraiadas sobre o P(VDF-TrFE)/BT em 30 min, 4 e 24 h. A imunofluorescência revelou presença de ALP apenas em culturas crescidas sobre o P(VDF-TrFE)/BT em 7 e 14 dias. O conteúdo de proteína total foi semelhante entre as duas membranas em 10 dias (p>0,05) e maior sobre o P(VDF-TrFE)/BT em 7 e 14 dias (p<0,05). Não houve diferença estatisticamente significante para atividade de ALP em 7 dias (p>0,05), entretanto em 10 e 14 dias (p<0,05) a atividade de ALP foi maior em culturas sobre o P(VDFTrFE)/ BT. A detecção histoquímica in situ revelou atividade de ALP apenas em culturas crescidas sobre o P(VDF-TrFE)/BT, tanto aos 7 quanto aos 14 dias. A formação de matriz mineralizada ocorreu apenas em culturas crescidas sobre o P(VDF-TrFE)/BT. A expressão dos genes Runx2, COL I, OPN, ALP, BSP, OC, Bax e SUR foi maior em células cultivadas sobre o P(VDF-TrFE)/BT em 7 e 14 dias (p<0,05). Não houve expressão de Bcl-2 em culturas sobre as duas membranas. A adesão de células fibroblásticas foi semelhante entre P(VDFTrFE)/ BT e PTFE em 30 min (p>0,05) e maior sobre o P(VDF-TrFE)/BT em 2 e 4 h (p<0,05). A proliferação de células fibroblásticas foi estatisticamente semelhante entre as duas membranas em 3 dias (p>0,05) e maior em culturas crescidas sobre o P(VDF-TrFE)/BT em 1 e 7 dias (p<0,05). Os ensaios de fluorescência direta revelaram que as células fibroblásticas estavam aderidas sobre as duas membranas, porém em estágios mais avançados de espraiamento sobre o P(VDF-TrFE)/BT em 30 min, 2 e 4 h. O conteúdo de proteína total foi maior sobre o P(VDF-TrFE)/BT em 10, 14 e 21 dias (p<0,05). Não se observou atividade de ALP em culturas fibroblásticas sobre as membranas de P(VDF-TrFE)/BT e PTFE aos 7 dias. Contudo, em 14 dias (p>0,05) a atividade de ALP foi semelhante entre as duas membranas e em 21 dias (p<0,05) foi estatisticamente significante em culturas crescidas sobre o P(VDF-TrFE)/BT. Aos 21 dias não se notou formação de matriz mineralizada em ambas as membranas. A expressão dos genes PRT, PDLs17, S100A4, FBM, Bax e SUR foi maior em culturas sobre o P(VDF-TrFE)/BT em 7 e 14 dias (p<0,05). A expressão de Bcl-2 foi maior em células fibroblásticas cultivadas sobre o PTFE em 7 e 14 dias (p<0,05). A adesão de queratinócitos foi semelhante entre P(VDF-TrFE)/BT e PTFE em 30 min, 2 e 4 h (p>0,05). A proliferação de queratinócitos foi estatisticamente semelhante entre as duas membranas em 4, 7, 10 e 14 dias (p>0,05) e maior sobre culturas crescidas sobre P(VDF-TrFE)/BT em 1, 17 e 21 dias (p<0,05). Por fluorescência direta notou-se que células cultivadas sobre ambas as membranas exibiam morfologia predominantemente arredondada em 30 min, 4 e 24 h. A expressão do gene IVL foi semelhante em culturas crescidas sobre as duas membranas em 7 dias (p>0,05) e maior sobre o P(VDF-TrFE)/BT em 14 dias (p<0,05). Os genes QRT-1, QRT -10 e QRT -14, Bax e SUR estavam mais expressos em culturas sobre o P(VDF-TrFE)/BT em 7 e 14 dias (p<0,05). A expressão de Bcl-2 foi maior em queratinócitos crescidos sobre o PTFE em 7 dias (p<0,05) e semelhante entre as duas membranas em 14 dias (p>0,05). Por favorecer eventos relacionados ao desenvolvimento tecidual, como a adesão, proliferação e diferenciação celular, a membrana de P(VDF-TrFE)/BT pode representar uma boa alternativa ao PTFE para procedimentos de RTG. / The principle of guided tissue regeneration (GTR) is based on the use of physical barrier to isolate periodontal defects of the gingival connective and epithelial tissues so that bone, periodontal ligament, and cementum can be regenerated from their own cells. RTG procedure has been used in many clinical situations to promote bone and periodontal regeneration. Membranes of expanded polytetrafluoroethylene (e-PTFE) are the most commonly used material for GTR. However, several membranes have been tested to be applied in GTR. The purpose of this study was to evaluate the in vitro biocompatibility of the membrane of poly(vinylidene-trifluoroethylene/barium titanate (P(VDF-TrFE)/BT) composite. For that, osteoblasts, fibroblasts and keratinocytes, cells that will interact with the membrane during RTG, were culture P(VDF-TrFE)/BT and PTFE (control) membranes for up to 21 days. The following parameters were evaluated: 1) cell adhesion by counting in hemocytometer, 2) cell proliferation and 3) cell morphology by fluorescent labeling, for osteoblastic, fibroblastic and keratinocyte lineages; 1) total protein content; 2) alkaline phosphatase (ALP) activity and 3) mineralized bone-like nodule formation, for osteblastic and fibroblastic lineages; 1) immunolocalization of ALP by fluorescent labeling; 2) histochemistry detection in situ of ALP activity and 3) gene expression of Runx2, Collagen I (COL I), Ostepontin (OPN), ALP, Bone Sialoprotein (BSP), Osteocalcin (OC), Bax, Bcl-2 and Survivin (SUR) by real-time PCR, for osteoblastic lineage; 1) gene expression of Periostin (PRT), Periodontal ligament specific (PDLs17), Calcium-binding protein (S100A4), Fibromodulin (FBM), Bax, Bcl-2 and SUR by real-time PCR, for fibroblastic lineage; 1) gene expression of Involucrin (IVL), Keratin-1 (QRT-1), Keratin-10 (QRT-10), Keratin-14 (QRT- 14), Bax, Bcl-2 and SUR days by real-time PCR, for keratinocyte lineage. Data were submitted to Mann-Whitney test (level of significance: 5%). The adhesion of osteoblastic cells was similar between P(VDF-TrFE)/BT and PTFE at 30 min, 2 and 4 h (p>0.05). Cell proliferation was higher in ostegenic cultures grown on P(VDF-TrFE)/BT at 1, 7 and 10 days (p<0.05). Epifluorescence showed that osteoblastic cells grown on P(VDF-TrFE)/BT were more adhered and spread compared to PTFE at 30 min, 4 and 24 h. Immunofluorescence revealed the presence of ALP only in osteogenic cultures grown on P(VDF-TrFE)/BT at 7 and 14 days. Total protein content was similar between the membranes at 10 days (p>0.05) and higher on the P(VDF-TrFE)/BT at 7 and 14 days (p<0.05). There was no differences in ALP activity at 7 days (p>0.05). However, ALP activity was higher in osteogenic cultures on the P(VDF-TrFE)/BT at 10 and 14 days (p<0.05). The histochemistry reveals that only ostegenic cultures grown on P(VDF-TrFE)/BT had ALP activity in situ at 7 and 14 days. Bone-like nodule formation occurred only in cultures on the P(VDF-TrFE)/BT at 21 days. Gene expression of Runx2, COL I, OPN, ALP, BSP, OC, Bax and SUR was higher in cultures grown on P(VDF-TrFE)/BT at 7 and 14 days (p<0.05). There was no expression of Bcl-2 in cultures on both membranes. The adhesion of fibroblastic cells was similar between P(VDFTrFE)/ BT and PTFE at 30 min (p>0.05) and greater in fibroblastic cultures on P(VDFTrFE)/ BT at 2 and 4 h (p<0.05). Cell proliferation was similar in fibroblastic cultures grown on both membranes at 3 days (p>0.05) and higher in cultures on P(VDF-TrFE)/BT at 1 and 7 days (p<0.05). Epifluorescence showed that fibroblastic cells grown on P(VDF-TrFE)/BT were more adhered and more spread compared to PTFE at 30 min, 4 and 24 h. Total protein content was greater on P(VDF-TrFE)/BT at 10, 14 and 21 days (p<0.05). There was no ALP activity in fibroblastic cultures grown on both membranes at 7 days. The ALP activity was similar between P(VDF-TrFE)/BT and PTFE at 14 day (p>0.05) and higher on P(VDFTrFE)/ BT at 21 days (p<0.05). Bone-like nodule formation was not observed in fibroblastic cultures on both membranes at 21 days. Gene expression of PRT, PDLs17, S100A4, FBM, Bax and SUR was higher in cultures on the P(VDF-TrFE)/BT at 7 and 14 days (p<0.05). Bcl- 2 expression was higher in fibroblastic cultures on the PTFE at 7 and 14 days (p<0.05). Keratinocyte adhesion was similar for P(VDF-TrFE)/BT and PTFE at 30 min, 2 and 4 h (p>0.05). Keratinocyte proliferation was statistically similar on both membranes at 4, 7, 10 and 14 days (p>0.05) and higher in cultures grown on P(VDF-TrFE)/BT at 1, 17 and 21 days (p<0.05). Keratinocytes displayed a round morphology and was not observed any evidence of cell spreading at 30 min, 4 and 24 h. The gene expression of IVL was similar in cultures grown on P(VDF-TrFE)/BT and PTFE at 7 days (p>0.05) and higher on the P(VDF-TrFE)/BT at 14 days (p<0.05). Genes expression of QRT-1, QRT-10, QRT-14, Bax and SUR was greater in keratinocytes grown on P(VDF-TrFE)/BT at 7 and 14 days (p<0.05). Bcl-2 expression was higher in keratinocytes cultured on PTFE at 7 days (p<0.05) and similar on both membranes at 14 days (p>0.05). Our study indicates that P(VDF-TrFE)/BT membrane promote events related to tissue development/regeneration, such as cell adhesion, proliferation and differentiation. Thus, the membrane of P(VDF-TrFE)/BT could be used as an advantageous alternative to PTFE in GTR procedures.

Introdução: A doença periimplantar caracteriza-se pela perda óssea progressiva em implantes dentais osseointegrados. Sua origem é bacteriana, e acomete cerca de 20% da população com reabilitações implantossuportadas. O sucesso do tratamento parece depender da desinfecção da superfície dos implantes para resolução da inflamação, e da configuração dos defeitos ósseos para a regeneração dos tecidos. Até o momento, não há protocolos bem estabelecidos para a desinfecção da superfície de implantes osseointegrados. O objetivo deste estudo foi comparar dois métodos de desinfecção da superfície de implantes, e o efeito do uso da regeneração óssea guiada no tratamento da periimplantite induzida em cães. Materiais e Método: Oito cães beagle receberam 8 implantes cada. Após 8 semanas, ligaduras de seda foram posicionadas, e removidas após mais 8 semanas. O tratamento foi realizado após 10 semanas, por meio de desinfecção com a terapia fotodinâmica antimicrobiana ou aplicação tópica tetraciclina 50mg/ml, com ou sem procedimentos de regeneração óssea guiada associados. Durante o tratamento foram coletadas amostras microbiológicas por meio de um swab com microbrush estéril antes do tratamento, e imediatamente após o tratamento. A eutanásia ocorreu 12 semanas após o tratamento para processamento histológico. Os desfechos de tratamento analisados foram: ganho ósseo linear (mm), ganho ósseo (%), reosseointegração (%), redução bacteriana total e proporcional após o tratamento (%). Resultados: Os resultados gerais não demonstraram diferenças significantes entre os grupos quando comparados os métodos de desinfecção, e o uso ou não de procedimentos regenerativos. O uso da regeneração óssea guiada não resultou em melhoras no ganho ósseo, e sítios vestibulares apresentaram piores resultados regenerativos. A exposição precoce ao meio bucal afetou negativamente os resultados do tratamento, independente do grupo. Conclusão: Ambas terapias antiinfecciosas, associadas ou não a procedimentos regenerativos, obtiveram sucesso na resolução da inflamação e desinfecção da superfície dos implantes, com ganho ósseo parcial, sem o uso de antibioticoterapia sistêmica. / Objectives: This study used a dog model to evaluate two anti-infective treatment protocols for the treatment of periimplantitis with or without the use of guided bone regeneration (GBR). Material and Methods: Eight beagle dogs received eight implants each. After 8 weeks, silk ligatures were installed and then removed after 8 weeks, and after the end of 10 weeks the lesions were treated either with antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) or topical tetracycline hydrochloride 50mg/ml with and without guided bone regeneration. Microbiological samples were collected with sterile microbrush before, and immediately after treatment. The animals were euthanized 12 weeks after treatment and submitted to histological processing. The outcomes evaluated included: linear bone gain (mm), bone gain (%), re-osseointegration (%), bacteria total counts before and after each treatment, and proportions of microorganisms. The effects of the implant site, early exposure and type of anti-infective treatment on bone regeneration were evaluated. Results: Both treatment presented success on decontamination of implant surface, with no difference between them. The overall results failed to detect significant differences between the anti-infective treatments and the adjunctive use of guided bone regeneration failed provide better re-osseointegration or bone gain in either of the anti-infective treatments. Buccal sites and implant early exposure negatively affect bone regeneration. Conclusion: Both antiinfective therapies successfully decontaminated implant surface. Stand-alone or combined with guided bone regeneration allowed similar and partial bone gain, without the use of systemic antibiotics.

Introdução: A doença periimplantar caracteriza-se pela perda óssea progressiva em implantes dentais osseointegrados. Sua origem é bacteriana, e acomete cerca de 20% da população com reabilitações implantossuportadas. O sucesso do tratamento parece depender da desinfecção da superfície dos implantes para resolução da inflamação, e da configuração dos defeitos ósseos para a regeneração dos tecidos. Até o momento, não há protocolos bem estabelecidos para a desinfecção da superfície de implantes osseointegrados. O objetivo deste estudo foi comparar dois métodos de desinfecção da superfície de implantes, e o efeito do uso da regeneração óssea guiada no tratamento da periimplantite induzida em cães. Materiais e Método: Oito cães beagle receberam 8 implantes cada. Após 8 semanas, ligaduras de seda foram posicionadas, e removidas após mais 8 semanas. O tratamento foi realizado após 10 semanas, por meio de desinfecção com a terapia fotodinâmica antimicrobiana ou aplicação tópica tetraciclina 50mg/ml, com ou sem procedimentos de regeneração óssea guiada associados. Durante o tratamento foram coletadas amostras microbiológicas por meio de um swab com microbrush estéril antes do tratamento, e imediatamente após o tratamento. A eutanásia ocorreu 12 semanas após o tratamento para processamento histológico. Os desfechos de tratamento analisados foram: ganho ósseo linear (mm), ganho ósseo (%), reosseointegração (%), redução bacteriana total e proporcional após o tratamento (%). Resultados: Os resultados gerais não demonstraram diferenças significantes entre os grupos quando comparados os métodos de desinfecção, e o uso ou não de procedimentos regenerativos. O uso da regeneração óssea guiada não resultou em melhoras no ganho ósseo, e sítios vestibulares apresentaram piores resultados regenerativos. A exposição precoce ao meio bucal afetou negativamente os resultados do tratamento, independente do grupo. Conclusão: Ambas terapias antiinfecciosas, associadas ou não a procedimentos regenerativos, obtiveram sucesso na resolução da inflamação e desinfecção da superfície dos implantes, com ganho ósseo parcial, sem o uso de antibioticoterapia sistêmica. / Objectives: This study used a dog model to evaluate two anti-infective treatment protocols for the treatment of periimplantitis with or without the use of guided bone regeneration (GBR). Material and Methods: Eight beagle dogs received eight implants each. After 8 weeks, silk ligatures were installed and then removed after 8 weeks, and after the end of 10 weeks the lesions were treated either with antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) or topical tetracycline hydrochloride 50mg/ml with and without guided bone regeneration. Microbiological samples were collected with sterile microbrush before, and immediately after treatment. The animals were euthanized 12 weeks after treatment and submitted to histological processing. The outcomes evaluated included: linear bone gain (mm), bone gain (%), re-osseointegration (%), bacteria total counts before and after each treatment, and proportions of microorganisms. The effects of the implant site, early exposure and type of anti-infective treatment on bone regeneration were evaluated. Results: Both treatment presented success on decontamination of implant surface, with no difference between them. The overall results failed to detect significant differences between the anti-infective treatments and the adjunctive use of guided bone regeneration failed provide better re-osseointegration or bone gain in either of the anti-infective treatments. Buccal sites and implant early exposure negatively affect bone regeneration. Conclusion: Both antiinfective therapies successfully decontaminated implant surface. Stand-alone or combined with guided bone regeneration allowed similar and partial bone gain, without the use of systemic antibiotics.

Objetivo: O presente estudo avaliou, clinica e histomorfometricamente, a matriz dérmica acelular (MDA) como barreira física na regeneração óssea guiada. Materiais e Métodos: Inicialmente foram extraídos, em seis cães, os quatro prémolares mandibulares bilateralmente. Após um período de seis semanas, foram analisadas a quantidade e qualidade de mucosa ceratinizada (Exame Clínico 1). Duas semanas depois, os animais foram submetidos a um segundo procedimento cirúrgico (Confecção do defeito e Regeneração Óssea Guiada ROG), no qual foi criado um defeito ósseo padronizado em cada lado da mandíbula. Sobre o defeito de um hemiarco, escolhido aleatoriamente, foi posicionada e fixada a membrana absorvível de copolímeros de ácido polilático e poliglicólico e carbonato trimetileno (Grupo Controle - GC) e no defeito do hemiarco oposto, a matriz dérmica acelular - MDA (Grupo Teste - GT). Imediatamente após a sutura, foram feitas tomadas radiográficas padronizadas através de raio-X digital, as quais foram novamente realizadas 8 e 16 semanas após a cirurgia de colocação das membranas. Após quatorze semanas de cicatrização, a quantidade e qualidade da mucosa ceratinizada foram novamente avaliadas (Exame Clínico 2). Dezesseis semanas depois da ROG os animais foram sacrificados e foi então realizado o preparo histológico das peças. A análise histomorfométrica, em microscopia óptica, avaliou a quantidade e qualidade de osso neoformado. A neoformação óssea também foi quantificada através das imagens radiográficas. Resultados: Em relação aos parâmetros clínicos, o GT e o GC apresentaram aumento na EMQ e redução na AMQ. Na análise radiográfica, após o período de 16 semanas, as radiografias de subtração apresentaram ganho médio de área radiopaca em relação ao defeito inicial de 83,38 % para o GT e de 83,68% para o GC. Houve um aumento progressivo da densidade radiográfica para ambos os grupos, sem diferenças estatisticamente significantes. Histologicamente, após 16 semanas o tecido ósseo apresentou características de um osso predominantemente maduro. Histomorfometricamente, a ANO correspondeu a 58,99% da ANT no GT e a 61 % da ANT no GC. A altura óssea máxima no GT foi de 7,21 ± 0,80 mm e no GC de 7,70 ± 1,21 mm. A porcentagem de osso cortical na ANO foi de 42,47 % no GT e 38,08 % no GC. Não foram observadas diferenças estatisticamente significantes entre os grupos para nenhum destes parâmetros. Conclusão: A MDA atuou como barreira mecânica na ROG com resultados clínicos, radiográficos e histomorfométricos similares aos obtidos com a membrana absorvível. / Objective: The purpose of this study was to evaluate the acellular dermal matrix (ADM) as membrane for guided bone regeneration (GBR), comparing it to a bioabsorbable membrane. Material and Methods: In six dogs, the mandibular premolars were extracted. After 8 weeks, bone defects were surgically created bilaterally and the GBR was performed. Each side was randomly assigned to the control group (CG: bioabsorbable membrane made of glycolide and lactide copolymer) or test group (TG: ADM as a membrane). Immediately following GBR, standardized digital X-Ray radiographs were taken, and were repeated at 8 and 16 weeks post-operatively. Previously to the GBR and to euthanasia, clinical measurements of the width and thickness of the keratinized tissue (WKT and TKT, respectively) were performed. The dogs were sacrificed 16 weeks following GBR, and histomorphometric analysis was made. Area measurements of new tissue and new bone, and linear measurements of bone height were performed. Results: There were no statistically significant differences between groups for any histomorphometric measurement. Clinically, both groups showed an increase in the TKT and reduction program in the WKT. Radiographically, it could be observed an image suggestive of new bone formation in both groups 8 and 16 weeks following GBR. Conclusion: ADM acted as a mechanical barrier in GBR, with clinical, radiographic and histomorphometric results similar to those obtained with the bioabsorbable membrane.

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2016-02-12T17:10:17Z No. of bitstreams: 1 TES_JULIANO_BUSETTI_COMPLETO.pdf: 4728791 bytes, checksum: 9cc2c815f6f8eda49ba630d9796f6ea8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-12T17:10:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TES_JULIANO_BUSETTI_COMPLETO.pdf: 4728791 bytes, checksum: 9cc2c815f6f8eda49ba630d9796f6ea8 (MD5) Previous issue date: 2015-10-27 / Regeneration of lost tissues can be obtained in a predictable way by using the Guided Bone Regeneration (GBR) concept. The development of such concept is based on the observation that to regenerate a certain type of tissue, specific cells with the ability to reconstruct such kind of tissue must repopulate the wound. GBR was applied to heal different type of bone defects and the isolation of it by using resorbable and nonresorbable membranes resulted in a predictable healing through the formation of new bone. Nowadays the GBR concept is used for the treatment of multiple clinical situations in dentistry, even with dental implants. Osteoporosis is the most common chronic bone disease and may interfere in the healing of regenerative procedures. The increase in life expectancy results in a larger number of elderly patients referred for bone regeneration and dental implants. Osteoporosis is associated with aging, menopause and chronic use of some types of drugs. Regenerative protocols must be postulated taking into account this category of patients. Limited scientific evidence suggests that osteoporosis can negatively influence bone healing as well as the osseointegration of dental implants. In addition to disease, the use of drugs for its prevention and treatment may affect healing of GBR procedures. Bisphosphonates (BP) are the most frequently used drugs for treatment and prevention of osteoporosis. The drug acts mainly in the inhibition of bone resorption by its action on osteoclasts. Among the commercially prescribed BP, zoledronic acid (ZA) is known to be the most potent of all. In the first paper of this thesis osteoporosis was induced in rats and these animals were submitted to regenerative procedures comparing samples with and without osteoporosis as well as with and without the use of ZA. To assess GBR, critical size defects (CSD) were made in the animals? calvarial bone. Microporous non-resorbable PTFE (polytetrafluorethylene) membranes were used to promote GBR in healthy, osteoporotic and osteoporotic animals treated with ZA. Forty-eight Wistar rats with 6 months of age were included in the study. Experimental osteoporosis was induced by ovariectomy (OVX) associated with hipocalcic diet in 32 animals. Sixteen OVX rats received a single dose of ZA (OZ) while the other 16 osteoporotic rats received no treatment (O). The remaining 16 animals were SHAM operated; the ovaries were exposed but not removed, being considered the control group (C). Six weeks after osteoporosis induction, each animal from the OZ group received a single dose of ZA. One week latter (7 weeks after baseline) two 5-mm CSD were performed bilaterally in the parietal bones and one of these defects was treated with two membranes, one located internally, in contact to the Dura, and the other was placed on top of the defect. GBR healing periods were 30 and 60 days for each group. Evaluation of new bone formation (NBF) was done by qualitative and quantitative histological analysis. Differences in means between groups (O, OZ and C), the use of membranes as well as the observation period (days 30 and 60) were analyzed by ANOVA for each variable. When a statistically significant difference was identified between the averages, the Bonferroni post hoc test was used. The results showed that treatment with ZA (p = 0.001) and the use of membranes (p = 0.000) significantly increased the amount of regenerated bone tissue and the presence of osteoporosis may have reduced NBF (p = 0.028). / Regenera??o de tecido ?sseo perdido pode ser alcan?ada de forma previs?vel utilizando-se o conceito de Regenera??o ?ssea Guiada (ROG). O desenvolvimento deste conceito ? baseado na observa??o de que para realizar a regenera??o de um tipo de tecido, c?lulas espec?ficas, com habilidade de regenerar este tecido especificamente, devem repopular a ferida. Quando ROG foi utilizada para regenera??o de v?rios tipos de defeitos ?sseos, o isolamento destes, com o uso de barreiras f?sicas reabsorv?veis e n?o reabsorv?veis, as membranas, resultou em uma cicatriza??o previs?vel atrav?s da forma??o de novo tecido ?sseo. Atualmente, o pr?nc?pio de ROG ? usado para o tratamento de v?rias situa??es cl?nicas na odontologia, com ou sem o uso associado de implantes dent?rios. Osteoporose ? a doen?a ?ssea cr?nica mais prevalente e pode interferir na cicatriza??o de procedimentos regenerativos. O aumento na expectativa de vida da popula??o resulta em um maior n?mero de pacientes idosos indicados para regenera??o ?ssea e implantes dent?rios. Considerando que a osteoporose est? relacionada com fatores como idade, menopausa e uso cr?nico de alguns tipos de f?rmacos, a preval?ncia desta doen?a ? alta. Protocolos regenerativos devem ser postulados levando-se em conta esta categoria de pacientes. Por?m, limitada evid?ncia cient?fica sugere que osteoporose pode influenciar negativamente a cicatriza??o ?ssea assim como a osseointegra??o de implantes dent?rios. Somado ? doen?a, o uso de drogas para preven??o e tratamento da osteoporose pode influenciar na cicatriza??o de procedimentos regenerativos. Bisfosfonatos (BF) s?o os f?rmacos mais utilizados para tratamento da osteoporose. A droga age na inibi??o da reabsor??o ?ssea atrav?s da sua a??o principalmente sobre os osteoclastos. Dentre os BF existentes comercialmente, o ?cido zoledr?nico (AZ) ? reconhecidamente o mais potente de todos. Sendo assim, o primeiro artigo desta tese buscou criar condi??es de osteoporose em ratas e, nestes animais, procedimentos regenerativos foram feitos comparando amostras com e sem osteoporose assim como com e sem o uso de AZ. Para avaliar ROG, defeitos cr?ticos (CSD) foram feitos na calv?ria dos animais. Membranas n?o reabsorv?veis microporosas de teflon foram utilizadas para ROG em animais saud?veis, osteopor?ticos e osteopor?ticos tratados com AZ. Quarenta e oito ratas Wistar, com 6 meses de idade, foram inclu?das no estudo. Osteoporose experimental foi induzida atrav?s de ovariectomia (OVX) associada ? dieta hipoc?lcica em 32 animais. Dezesseis ratos OVX receberam uma dose ?nica de AZ (OZ) enquanto as outras 16 ratas osteopor?ticas n?o receberam tratamento (O). Os demais 16 animais foram submetidos ? cirurgia controle, onde os ov?rios n?o foram removidos, sendo considerado o grupo controle (C). Seis semanas ap?s a indu??o da osteoporose, o grupo OZ recebeu uma dose ?nica de AZ. Ap?s mais uma semana (7 semanas ap?s OVX), dois CSD de 5 mm foram feitos, bilateralmente, nos ossos parietais, sendo que um destes defeitos foi tratado com duas membranas, uma instalada internamente ao defeito, sobre a dura mater, e outra na por??o externa. Os per?odos de cicatriza??o de ROG foram de 30 e 60 dias para cada grupo. Avalia??o da forma??o de tecido ?sseo (NBF) foi feita atrav?s de an?lise histol?gica qualitativa e quantitativa. Diferen?as entre as m?dias entre os grupos (O, OZ e C), o uso de membranas assim como o per?odo de observa??o (30 e 60 dias) foram analisados atrav?s de ANOVA para cada vari?vel. Quando uma diferen?a estat?stica era identificada entre as m?dias, o teste p?s hoc Bonferroni foi utilizado. Os resultados mostraram que o tratamento com AZ (p=0,001) e o uso de membranas (p=0,000) aumentaram significativamente a quantidade de tecido ?sseo regenerado e que a presen?a de osteoporose pode ter reduzido a forma??o de novo osso (p=0,028).

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:35:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 438171.pdf: 6920524 bytes, checksum: f5e5c6d7e177dfd60f3b3303552cc797 (MD5) Previous issue date: 2012-03-28 / OBJECTIVE : To evaluate and compare the effect of using Platelet-Rich Plasma (PRP) and Platelet-Rich Fibrin (PRF) in the repair of the Achilles tendon (TA) of rats. MATERIAL and METHODS : Forty-eight adult male rats randomized into three experimental groups: PRP, PRF and Control (saline 0.9%). A 3 cm longitudinal incision was made in the right leg of each rat in order to expose the TA. Later, it was a break in the same horizontal, and the repair performed with suture Kessler-type, when the sequence was applied 50 &#956;L of the treatment in question. After 14 and 28 days postoperatively, the targeted part of the TA was removed, thus initializing the histological processing (Hematoxylin/Eosin; Sirius Red) to obtain results. The data obtained were expressed at 5% significance level (p <0.05) with mean ? SE. RESULTS : When comparing the three groups together, as to time and area of collagen type I and III, only statistical difference between the control group (16.22%) and the PRP group (37.16%) at 14 days after the treatment, no statistically significant difference was observed in the other groups. In the same way, when compared within groups of 14 and 28 days, the PRF group showed a significant difference for collagen I (27.76% and 47.74%) and III (66.94% and 46%) respectively. Control group showed significant difference in collagen type I (14.20% and 40.90%), not observed any significant difference in the PRP group. When evaluated on Hematoxylin/Eosin staining, PRP and control were similar in the times studied, differing only in the presence of hemorrhage, that was more expressed in the PRP group. Already the group PRF has shown to be more organized, especially in time of 28 days compared to the other two treatments. CONCLUSION : The data from this study suggest that the Platelet-Rich Fibrin tends to promote the accelerated regeneration of the Achilles tendon of rats, bringing promising prospects for future use in the clinic. / OBJETIVO : Avaliar e comparar o efeito do uso de plasma rico em plaquetas (PRP) e fibrina rica em plaquetas (PRF) no reparo do tend?o de Aquiles (TA) de ratos. MATERIAL e M?TODOS : Foram utilizados 48 ratos machos adultos distribu?dos randomicamente em tr?s grupos experimentais: PRP, PRF e Controle (solu??o salina 0,9%). Uma incis?o longitudinal de 3 cm foi realizada na perna direita de cada rato, a fim de expor o TA. Posteriormente, fez-se uma ruptura horizontal no mesmo, sendo a repara??o realizada com sutura do tipo Kessler, onde na seq??ncia foi aplicado 50 &#956;L do tratamento em quest?o. Passados 14 e 28 dias p?s- operat?rio, a parte segmentada do TA foi removida, inicializando assim o processo histol?gico (Hematoxilina/Eosina; Picros?rius Red) para obten??o de resultados. Os dados obtidos foram expressos ao n?vel de 5% de signific?ncia (p < 0.05) com m?dia ? EP. RESULTADOS : Ao comparar os tr?s grupos entre si, quanto ao tempo e ?rea de col?geno tipo I e III, houve diferen?a estat?stica somente entre o grupo Controle (16.22%) e o grupo PRP (37.16%) aos 14 dias ap?s o tratamento, n?o sendo observada diferen?a estatisticamente significativa nos outros grupos. Da mesma forma, quando comparados intra-grupos em 14 e 28 dias, o grupo PRF apresentou diferen?a significativa para col?geno I (27.76% e 47.74%) e III (66.94% e 46%) respectivamente. Grupo Controle demonstrou diferen?a significativa para col?geno tipo I (14.20% e 40.90%), n?o sendo observada qualquer diferen?a significativa no grupo PRP. Quando avaliados na colora??o Hematoxilina e Eosina, PRP e Controle apresentaram-se semelhantes nos tempos avaliados, diferindo apenas quanto a presen?a de hemorragia, que foi mais expressa no grupo PRP. J? o grupo PRF demonstrou-se mais organizado, principalmente no tempo de 28 dias quando comparado aos outros dois tratamentos. CONCLUS?O : Os dados obtidos neste trabalho sugerem que a Fibrina Rica em Plaquetas tem tend?ncia a promover a regenera??o acelerada do tend?o de Aquiles de ratos, trazendo perspectivas promissoras para futuras utiliza??es na cl?nica.