Trabajo de Investigación Requisito para optar al Título de Cirujano Dentista / La forma y morfología superficial de los materiales de injerto óseo granulados influyen en sus propiedades como material de reemplazo del hueso perdido. En Chile la Comisión Chilena de Energía Nuclear (CCHEN) ha desarrollado un hueso. El objetivo de este trabajo es analizar la morfología de este hueso CCHEN y compararlo con un xenoinjerto comercial de uso internacional (Bio-Oss®). Para esto se analizó la densidad y se examinó la forma y morfología superficial de ambos materiales en microscopia electrónica de barrido. Las partículas del hueso de CCHEN en sus diferentes tamaños (0.3 - 0.5mm, 0.85 - 1mm, > 1mm) presentaron formas irregulares, con cantidad variable de aristas agudas y tamaños heterogéneos, y una morfología superficial rugosa. El Bio-Oss por el contrario presentó partículas de forma cúbica, de aristas redondeadas con una morfología superficial más homogénea que las partículas CCHEN. Mayores aumentos permitieron corroborar la irregularidad de la superficie del hueso CCHEN (macroporos) en cambio Bio-Oss mostró un microparticulado expandido en su superficie mostrando una rugosidad muy escasa. La forma del granulado, así como la presencia de macroporos, influyen significativamente en el tamaño del espacio interparticular. Estos son factores relevantes para las características osteoconductivas de los materiales de reemplazo óseo. El hueso CCHEN por sus características irregulares y su alto porcentaje de macroporos sería recomendable para el reemplazo de defectos óseos más grandes, y no estaría indicado, aún cuando se trate de partículas del tamaño inferior, para áreas propensas a infección como el área periodontal.

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario / En cirugía ortopédica, el uso de factores tróficos que favorezcan la formación de tejido de granulación y eviten o retrasen la formación de nuevo hueso es deseable en resoluciones quirúrgicas de ciertas patologías en pequeños animales. Calreticulina (CRT) es una proteína chaperona que asegura el correcto plegamiento de proteínas y actúa en la regulación del metabolismo del calcio dentro del retículo endoplásmico (RE). Esta proteína ha sido localizada además fuera de la célula donde cumple variadas funciones, entre ellas, favorece la formación de tejido de granulación en piel y además, inhibe la formación de hueso. Es así como, en este estudio se evaluó y se comparó el efecto de CRT recombinante humana (rHuCRT) y parasitaria proveniente de Trypanosoma cruzi (rTcCRT) sobre la regeneración ósea, mediante liberación controlada desde una esponja de quitosano al interior de una lesión circular en hueso cortical de conejo. rHuCRT y rTcCRT demostraron inhibir la regeneración ósea in vivo, sin embrago, rTcCRT demostró ser más eficaz en esta función que su contraparte humana / Financiamiento: Proyecto Fondecyt 3100021

Trabajo de Investigacion Requisito para optar al grado de Cirujano Dentista / Introducción: La reconstrucción de defectos del complejo craneomaxilofacial es un actual desafío clínico en odontología. Actualmente se requieren sistemas y terapias clínicas más eficientes para lograr la regeneración de tejido óseo; especialmente en aplicaciones de cirugía maxilofacial, implantología y periodoncia. El desarrollo de la nanotecnología en conjunto con la ingeniería de tejidos ofrece innovadoras soluciones, mediante el estudio, diseño y uso de nanopartículas cerámicas bioactivas. Sin embargo, actualmente se requiere conocer de qué forma las diferentes características estructurales a nano escala de estos biomateriales afectan sus propiedades bioactivas. En este trabajo se sintetizan nanobiomateriales cerámicos con propiedades potenciales para regeneración ósea, nanopartículas de hidroxiapatita (n-HA), nanopartículas de vidrio bioactivo (n-BG) y vidrio bioactivo mesoporoso (MBG) y se estudia el efecto de su características estructurales sobre sus propiedades de bioactividad in vitro. Objetivos: Sintetizar materiales cerámicos bioactivos (n-HA, n-BG y MBG) con diferente nanoestructura (tamaño de partícula y nanoporosidad) y naturaleza química y evaluar sus propiedades osteogénicas in vitro. Metodología: Se sintetizaron partículas de n-HA, n-BG y MBG utilizando la técnica de síntesis sol-gel. Estos materiales fueron caracterizados por medio de difracción de rayos-X (DRX), microscopía electrónica de transmisión (TEM), espectroscopía de infrarrojo (FTIR-ATR), y mediciones de área superficial y tamaño de nanoporos por sortometría de N2. La bioactividad in vitro se evaluó mediante la capacidad para inducir la formación de apatita tipo ósea en fluido fisiológico simulado (SBF) a 36.5°C; analizado mediante microscopía electrónica de barrido (SEM-EDX) y DRX. Se evaluó preliminarmente la capacidad de adsorción de proteínas, de citocompatibilidad y diferenciación osteogénica de células madres dentales. Resultados y discusión: Las partículas n-HA y n-BG presentaron tamaño nanométrico (40 nm, 70 nm), con áreas superficiales entre 66 y 76 m2/g, mientras que MBG un tamaño micrométrico (2 μm) pero con una nanoestructura interna altamente ordenada, compuesta de poros de 4 nm y un área superficial de 480 m2/g. Todas las partículas presentaron capacidad para inducir formación de apatita en SBF, para adsorber proteínas extracelulares, así como de diferenciación celular osteogénica, siendo estas propiedades mayores para la partícula de n-BG. Estos resultados se explican, debido a que el tamaño de partícula parece ser la propiedad más determinante en el comportamiento bioactivo (n-BG), en comparación con la nanoestructura porosa interna (MBG). La formación de apatita parece estar determinada por la superficie externa más que por la superficie interna que produce la nanoporosidad. Por otra parte, los biomateriales de vidrio bioactivo (n-BG y MBG) resultan más bioactivos que la hidroxiapatita (n-HA), como consecuencia de su estructura amorfa, mayor producción de productos de iónicos de disolución, y por lo tanto reactividad en condiciones fisiológicas. Conclusión: El tipo de nanoestructura afecta las propiedades de bioactividad osteogénica de los biomateriales cerámicos. Un tamaño nanométrico de partícula (n-BG) parece ser más favorable que una nanoestructura porosa interna (MBG) para acelerar la formación de apatita tipo ósea y estimular la diferenciación osteogénica de células madres in vitro. Las propiedades demostradas en estas bionanocerámicas parecen ser promisorias en el campo de regeneración ósea.

El objetivo del presente trabajo es estudiar, analizar y evaluar el comportamiento del Fosfato tetracálcico fraguable Ca<SUB>4</SUB>(PO<SUB>4</SUB>)<SUB>2</SUB>, su combinación con la hidroxiapatita sintética y su posible aptitud como material de injerto. Como así también diseñar una estrategia terapéutica frente a los defectos estructurales del hueso e identificar factores que favorezcan la neoformación ósea. Se utilizaron 30 ratas endocriadas de cepa Fisher (F344/N), libres de patógenos específicos (SPF), con un peso de 500 gramos y 16 semanas de edad, provenientes del Bioterio de la Facultad de Ciencias Veterinarias de la Universidad Nacional de La Plata. Las mismas fueron escogidas por muestreo aleatorio simple, y luego divididas en 3 grupos de 10 animales cada uno. Todas fueron operadas bajo anestesia general con Ketamina/Xilacina 75 mg/kg + 10 mg/kg por vía IM. Se realizó una perforación de 9 mm de largo, por 3 mm de ancho y 3 mm de profundidad. El grupo 1 fue injertado con fosfato tetracálcico fraguable, el grupo 2 con la combinación de fosfato tetracálcico e hidroxiapatita sintética y el grupo 3, sin tratamiento, fue el grupo control. Una vez operados, los animales integrantes de cada una de las experiencias que se efectuaron, permanecieron alojados bajo observación en el pabellón de Animales de Experimentación de la Cátedra de Animales de Laboratorio de la Facultad de Ciencias Veterinarias de la UNLP, durante 30 días. Posteriormente los animales fueron sacrificados por inhalación de monóxido de carbono, y sus fémures resecados a fin de hacer preparados para su evaluación por microscopía. Estudios que se llevaron a cabo en el Servicio de Microscopía de la Cátedra de Patología General de la Facultad de Ciencias Veterinarias de la UNLP. Las mismas fueron digitalizadas y se evaluó la superficie de hueso regenerado, dentro del defecto. Los distintos elementos de la imagen histológica fueron segmentados en base al color de la tinción (H.E) y posteriormente calculada su superficie mediante un analizador digital de imágenes.

Trabajo de Investigación Requisito para optar al Título de Cirujano Dentista / Actualmente se requiere el desarrollo de nuevas terapias para reparar tejido óseo. La ingeniería de tejidos es una disciplina que combina un (andamio) o matriz polimérica, células y señales bioactivas para lograr regenerar un tejido. Los bionanocompósitos son materiales compuestos por partículas biocerámicas nanométricas incorporadas a un andamio polimérico, que combina las propiedades de sorporte del andamio con la capacidad osteoconductiva de las nanobiocerámicas. En este trabajo se presenta la preparación de andamios bionanocompósitos a base de una matriz biocompatible de quitosano y gelatina con nanopartículas incorporadas de hidroxiapatita (nHA), de vidrio bioactivo (nBG), vidrio bioactivo mesoporoso (MBG) y nanoesferas de vidrio bioactivo nanomesoporoso (n-MBG). Se evaluaron las propiedades estructurales, físicas, químicas y la capacidad bioactiva para la formación de apatita de los bionanocompósitos para su potencial aplicación en ingeniería de tejidos (óseo). Objetivos: Preparar andamios bionanocompósitos a base de quitosano/gelatina y nanopartículas biocerámicas y evaluar su bioactividad in vitro. Materiales y Métodos: Se sintetizaron biocerámicas de HA y BG (nHA, MBG, nBG y n-MBG) utilizando la técnica Sol-Gel. Se prepararon bionanocompósitos con un contenido de 5% y 25% de partícula. Los materiales fueron caracterizados mediante difracción de rayos-X (DRX), espectroscopia infrarrojo (FTIR-ATR) y microscopía electrónica de barrido equipada con microanálisis elemental de energía dispersiva de rayos X (SEM-EDX). Se evaluó su tasa de degradación in vitro y sus propiedades mecánicas en modo compresión. La bioactividad de los bionanocompósitos fue evaluada mediante la capacidad de los bionanocompósitos de inducir apatita tipo ósea en suero fisiológico simulado (SBF). La formación de apatita fue analizada con DRX, FTIR-ATR y SEM. La citocompatibilidad celular fue evaluada preliminarmente mediante el test Alamar Blue utilizando células tipo fibroblastos. Resultados y discusión: Los bionanocompósitos presentaron diferente porosidad de acuerdo al tipo de nanopartícula y apropiado para conducir la formación de nuevo tejido, destacándose aquellos con nBG por su porosidad más homogénea e interconectada. Las propiedades mecánicas y tasa de degradación in vitro de los biopolímeros no fueron alteradas con la incorporación de nanopartículas biocerámicas. Los ensayos en SBF demostraron que bionanocompósitos nBG y nMBG tienen mejores propiedades bioactivas y el mayor contenido de partícula promueve una mayor y más rápida formación de apatita tipo ósea in vitro. Adicionalmente, los bionanocompósitos de nBG no alteraron la citocompatibilidad. Conclusión: Los materiales bionanocompósitos optimizados presentan adecuadas propiedades bioactivas y estructurales para el estudio de terapias de regeneración ósea, basadas en ingeniería de tejidos. / Adscrito a Proyecto FONDECYT 1130342

El objetivo del presente trabajo es evaluar injertos de hueso de distintos orígenes y formas, y estudiar el efecto de los mismos en la regeneración ósea. Se utilizaron 60 ratas macho, de cepa Fisher 344 (F344/N), originarias del Instituto Nacional de Salud de los EE.UU., y producidas en Bioterio de la Facultad de Ciencias Veterinarias de la UNLP, endocriadas, libres de patógenos específicos (SPF), de 16 semanas de edad y de 500 gramos de peso. Los animales fueron divididos en 6 grupos de 10 cada uno y operados bajo anestesia general con ketamina/xilacina 75 mg/kg + 10 mg/kg por vía IM. Se les realizó en el fémur una perforación de 3 mm de ancho por 9 mm de largo por 3 mm de profundidad. Al grupo 1 se le injerto hueso autólogo obtenido con un filtro, al grupo 2 hueso humano en partículas, al grupo 3, hueso humano en forma de gel, al grupo 4 hueso bovino en partículas, al grupo 5 fosfato tricálcico en esferas y el grupo 6 no recibió tratamiento, quedando como control. Los animales permanecieron en la sala donde fueron intervenidos durante las primeras 24 hs a temperatura constante de 28 o C, y luego de ese período pasaron a ser alojados en el pabellón de animales de experimentación del Bioterio de la FCVUNLP. Como complemento en el postoperatorio recibieron Ácido Acetilsalicílico y alimento balanceado. A los 30 los animales días fueron sacrificados y se realizaron los preparados para microscopía. Las muestras fueron digitalizadas y se evaluó la superficie de nuevo hueso, es decir el hueso regenerado, dentro del defecto. La segmentación y el cálculo de superficie se realizó en base al color de la tinción (H.E) y la calibración de la imagen con respecto a una medida patrón, mediante un analizador digital de imágenes. El modelo experimental utilizado ha funcionado correctamente y no han presentado mayores inconvenientes en su ejecución. Los injertos utilizados no generaron respuestas adversas en ninguno de los casos. La mayor cantidad de regeneración fue obtenida con el hueso autólogo, seguida por el fosfato tricálcico, el hueso bovino, el hueso humano en partículas, el hueso humano en gel y por último el defecto control. La mejor calidad ósea, en cuanto a su patrón arquitectónico, se observo con el fosfato tricálcico y el hueso autólogo, seguidas por el hueso bovino y el humano en partículas, luego el humano en gel y por último el defecto control. Estos resultados ratifican al hueso autólogo como el patrón de referencia en el tratamiento de grandes defectos óseos. La obtención con el filtro colector usado aquí aparece como menos traumática, con respecto a otras metodologías. El fosfato tricálcico ha mostrado un excelente comportamiento como material de injerto, no solo por la regeneración obtenida, sino fundamentalmente por la excelente arquitectura lograda. Los huesos humano y bovino en partículas han mostrado un comportamiento muy similar, con una buena cantidad de regeneración ósea, aunque con una menor calidad que los casos anteriores. El hueso humano en forma de gel, no logró la regeneración completa del defecto, observándose una gran cavidad residual. Sin embargo en la zona en la que alcanzo a inducir nuevo hueso, este es de una densidad importante, lo cual lo situaría para uso en defectos pequeños o como adyuvante en la consolidación de fracturas. Dentro de los límites del presente trabajo, se puede concluir que el hueso autólogo debería ser usado siempre que se pueda. En caso necesario de recurrir a un sustituto, se debería considerar al fosfato tricálcico como de primera elección. En una tercera línea podrían usarse los huesos particulados tanto humano como bovino. El hueso humano en forma de gel no debería usarse en el tratamiento de grandes defectos.

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario / El tejido óseo está constituido por células especializadas, matriz orgánica y fase mineral. Es dinámico ya que está en constante renovación y es uno de los pocos tejidos del organismo capaz de regenerar tras una lesión. Por otro lado, existen patologías óseas como el Radius curvus y la displasia de cadera, entre otras, en cuyos tratamientos se requiere realizar una ostectomía, es decir, retirar un trozo de hueso con el fin de retardar la regeneración ósea. Pero, estos tienen la desventaja de ser muy invasivos, convirtiéndose en procedimientos agresivos, aumentando las posibilidades de infección, inflamación, dolor y lenta recuperación del paciente. Con la finalidad de evitar el uso de este método y mejorar las técnicas quirúrgicas actualmente utilizadas para solucionar estas patologías osteoarticulares, se utilizó la membrana de cáscara de huevo de gallina como material inhibidor de la regeneración ósea. La membrana de cáscara de huevo está constituida por colágeno tipo I, V y principalmente por colágeno tipo X, al cual se le atribuye el rol inhibidor de la mineralización. Los resultados de las evaluaciones de los implantes de membrana de cáscara de huevo tanto en tejido subcutáneo como hueso ulnar, indican que la membrana implantada no es reabsorbida ni presenta respuesta a cuerpo extraño hasta por lo menos la octava semana. La reacción inflamatoria y la fibrosis se van incrementando con el transcurso de las semanas hasta producirse reacción de rechazo ya alcanzada la décimo sexta semana. Se observó escasa o nula neoformación ósea en las muestras implantadas. Se sugiere que la membrana de cáscara de huevo es capaz de inhibir la regeneración ósea / PROYECTO FONDAP 11980002

En el área médico-odontológica, se han realizado diversas investigaciones en la búsqueda de sustancias naturales o sintéticas que sustituyan los tejidos perdidos del cuerpo, ya sean estos tejidos blandos o duros. La regeneración ósea guiada (ROG), se fundamenta en la utilización de sistemas de barrera mediante membranas que aíslan un determinado defecto óseo con la intención de evitar el crecimiento de tejidos con capacidad de reparación rápida, como el tejido conectivo, que interfieren con el potencial osteogénico del defecto. El presente estudio tuvo como objetivo determinar el efecto del injerto óseo humano liofilizado particulado mineralizado en combinación con la Membrana Amniótica Humana Liofilizada en la regeneración ósea en tibias de conejos. Se utilizaron 10 Conejos raza Nueva Zelanda de 6 a 9 meses de edad aproximadamente, hembras y machos en buen estado, de 3.5 Kg-4 Kg. de peso en los que se crearon defectos óseos circulares de 4mm de diámetro en la cara ventral de las tibias de los conejos. Se formaron 2 grupos, un grupo control (se colocó solamente membrana amniótica humana liofilizada) y el grupo de estudio (se colocó hueso humano liofilizado particulado mineralizado en combinación con la membrana amniótica humana liofilizada como barrera). Los animales fueron sacrificados a las 16 semanas de la cirugía, realizándose un análisis clínico e histológico de la zona donde se crearon los defectos óseos. Se concluyó que la regeneración ósea fue significativamente mayor en los defectos cubiertos con hueso humano liofilizado particulado miineralizado en combinación con la membrana amniótica humana liofilizada comparada con las muestras del grupo control en los cuales se colocó solamente membrana amniótica humana liofilizada como barrera. / In the medical-dental area, have conducted research in the search for natural or synthetic substances that replace lost body tissues, whether they are soft or hard tissues. The guided bone regeneration (GBR), is based on the use of barrier systems using membranes that isolate a particular bone defect with intent to prevent the growth of tissues with fast serviceability, as connective tissue, which interfere with the potential osteogenic defect. The present study aimed to determine the effect of human lyophilized bone graft particulate mineralized in combination with Lyophilized Human Amniotic Membrane in bone regeneration in rabbit tibias. 10 New Zealand white rabbits were used for 6 to 9 months of age, males and females in good condition, 3.5 Kg-4 Kg. Of weight in which circular bone defects of 4mm diameter were created on the ventral side of the tibiae of rabbits. Formed 2 groups, a control group (only placed lyophilized human amniotic membrane) and study group (lyophilized human bone was placed mineralized particulate in combination with lyophilized human amniotic membrane as a barrier). The animals were sacrificed at 16 weeks of surgery, performed a clinical and histological analysis of the area where the bone defects were created. It was concluded that bone regeneration was significantly higher in the defects covered with lyophilized human bone particulate miineralizado in combination with human amniotic membrane lyophilized samples compared to control group in which only lyophilized human amniotic membrane as a barrier was placed. Keywords: Guided bone regeneration, amniotic membrane, lyophilized human bone mineralized particulate.

La Osteogénesis a Distracción es un procedimiento por el cual se forma tejido óseo en longitud mediante la realización de fuerzas distractoras en sentidos opuestos, en el contexto de una fractura u osteotomía. Como todo procedimiento de naturaleza quirúrgica puede presentar ciertas complicaciones, algunas de las cuales están relacionadas con el volumen y madurez del regenerado óseo. Algunas de las investigaciones sobre la Osteogénesis a Distracción han perseguido ahondar en los factores técnicos y biomecánicos que optimizan la formación de hueso. Las investigaciones más recientes han tratado de mejorar la Osteogénesis a Distracción mediante agentes biológicos aplicados local o sistémicamente. El Plasma Rico en Plaquetas es un concentrado de plaquetas de sangre periférica. En la actualidad se está empleando en varios ámbitos de la medicina, ya que su alta concentración en factores de crecimiento podría suponer un beneficio en aquellos procesos terapéuticos en caminados a conseguir una regeneración tisular. Este estudio pretende evaluar si la aplicación de Plasma Rico en Plaquetas en un modelo ovino de Osteogénesis a Distracción estimula la formación de hueso. Para ello se han empleado dos grupos de 10 corderos cada uno. En el grupo control se ha realizado un procedimiento de Osteogénesis a Distracción mediante osteotomía centrodiafisaria del fémur y empleando un fijador externo. El grupo intervención se diferencia del grupo control en que recibió tres dosis de Plasma Rico en Plaquetas autólogo, durante el inicio de la fase de latencia, el inicio de la fase de distracción y a mitad de la fase de distracción. Se evaluó el regenerado óseo mediante radiología simple secuencial, Tomografía Computerizada del callo de elongación (estudio morfométrico del fémur y del callo, estudio de densidad ósea en UH), estudio de histología simple (cuantificación celular de osteoblastos y osteoclastos, cuantificación de neoangiogénesis y determinación de madurez trabecular y del callo) e histomorfometría. No se evidenciaron diferencias entre los dos grupos, no pudiéndose afirmar que el Plasma Rico en Plaquetas estimule la formación de hueso ni la maduración del mismo en nuestro modelo ovino de Osteogénesis a Distracción. / Distraction Osteogenesis is a procedure in which it is formed bone in length by performing a distraction force in opposite directions, in the context of a fracture or osteotomy. As surgical procedure may have somewhat nature complications, some of which are related to the volume and maturity of the regenerated bone. Some of the research on Distraction Osteogenesis have sought to delve into the technique and biomechanic factors to optimize bone formation. The recent research has attempted to improve the Osteogenesis Distraction by biological agents applied locally or systemically. Platelet Rich Plasma is a concentrate of platelets of peripheral blood. It is currently being used in diferent fields of medicine, because the high concentration of growth factors could provide a therapeutic benefit in those processes related with tissue regeneration. This study aims to assess if the implementation of Platelet-Rich Plasma in a sheep model of distraction osteogenesis could stimulate bone formation. It has been used two groups of 10 animals each. It has performed a procedure of Distraction Osteogenesis in the control and intervention group with a shaft osteotomy of the femur using an external fixator. The intervention group received three doses of autologous Platelet Rich Plasma, during the onset of latency phase, the beginning of the distraction phase and half of the distraction phase. Bone regeneration was evaluated by sequential simple radiographs, computed tomography of the callus (morphometric study of the femur and callus, bone density study at HU), study of histology (cell counts of osteoblasts and osteoclasts, quantification and determination neoangiogenesis, trabecular and callus maturity) and histomorphometry. There was no difference between the two groups. It can not be affirmed that the Platelet Rich Plasma stimulates bone formation and the maturation in our sheep model of distraction osteogenesis.

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