Resumen de Evaluación de un nuevo sustituto óseo basado en biovidrios mesoporosos suplementados con zinc, osteostatina y células mesenquimales para el tratamiento de defectos críticos
- español
En la regeneración ósea la actividad osteoclástica (destructora) y osteoblástica (formadora) se suceden de forma coordinada.Un hueso debidamente remodelado sustituirá al original pero hay situaciones en las que la capacidad de reparación se ve superada como en traumatismos de alta energía,resecciones tumorales,infecciones o deformidades esqueléticas.Un defecto óseo será crítico si supera los 2 cm o el 50% del diámetro del hueso y su tamaño es lo que va determinar las decisiones respecto a su viabilidad.Los tratamientos buscan sustitutos con tres características:osteogenicidad,osteoinducción y osteoconducción.Habitualmente empleamos injerto de cresta ilíaca,de banco,de RIA o hueso obtenido por técnicas de transporte.También metales,polímeros y cerámicas.Dentro de las biocerámicas activas,los vidrios mesoporosos son utilizados como matrices por su porosidad y rápida actividad in vitro.La ingeniería de tejidos crea equivalentes tisulares a partir de estos materiales con células madre con poder diferenciador y el aporte de señales,proteínas secretadas con efecto osteoinductor.Objetivo:analizar la reparación de un defecto crítico de conejo a nivel radiocubital con un análisis histológico y de imagen tras implantar un equivalente óseo fabricado a partir del vidrio mesoporoso 76%SiO2-15%CaO-5%P2O5-4%ZnO enriquecido con osteostatina(PTHrp107-111) y/o células mesenquimales procedentes de médula ósea humana.Material y métodos:31 conejos hembras ex-reproductoras de 4-5 kg y raza conejo gigante de Nueva Zelanda fueron intervenidas creando un defecto en el cúbito con osteotomía diafisaria y sustracción de 15 mm de hueso que se rellenó con los soportes fabricados tras la siembra celular y/o carga con osteostatina por impregnación.Para la cirugía se empleó sedación preanestésica con xylazina,ketamina y atropina añadiendo halotano de mantenimiento y profilaxis antibiótica.En el sacrificio se empleó la sobredosis anestésica con equipromacina y tiopental.Se crearon tres grupos experimentales: B+O(biocerámica y osteostatina),B+C(biocerámica y células) y B+C+O(biocerámica,células y osteostatina) cada uno de ellos con dos tiempos de seguimiento,seis y doce semanas y un control por tiempo.Tras el sacrificio se realizó un análisis macroscópico,histológico y de imagen.Los protocolos de tinción empleados fueron Tricrómico de Goldner y Von Kossa.El estudio de imagen se realizó con radiografía y micro-TAC midiendo volumen óseo,parámetros trabeculares y corticales.En el análisis estadístico se emplearon el test de Kruskal Wallis con el factor de corrección de Dunn y la U de Mann Whitney.Como grado de significación estadística se consideró una p menor de 0,05.Resultados:el número de cerámicas implantadas fue de 31;11 del grupo B+C,9 de B+O y 9 de B+C+O.Hubo 6 pérdidas de seguimiento.16 de los 23 casos presentaban un buen resultado por su resistencia y homogeneidad observando que los grupos B+C+O y B+C inducen una mejor reparación ósea a nivel macroscópico.A nivel histológico hay procesos de formación ósea más activos en los grupos B+O(más homogéneo) y B+C+O.El grupo B+C mostraba una mayor maduración del tejido.En el estudio de imagen,los resultados fueron mejores a las 12 semanas siendo el grupo B+C+O el que induce una mayor formación ósea.Estadísticamente,este grupo fue superior con seis resultados significativos.Discusión:nuestro estudio ha sido el primero en investigar en un defecto crítico animal los vidrios mesoporosos mejorados con un ion osteogénico y bactericida,el zinc,un pentapéptido osteogénico y antirresortivo,la osteostatina y células mesenquimales.Los resultados sugieren que su combinación mejora significativamente la reparación debido a la inducción de una mayor formación ósea a la vez que se produce la degradación de los implantes.Serán necesarios estudios in vivo que incorporen un número de controles mayor para permitir una comparación con una significación suficiente,en animales superiores y con tiempos experimentales más prolongados
- English
Bone regeneration is a continuous process in which osteoclastic (destroying) and osteoblastic (forming) activities occur in a coordinated way. The objective for the bone is to improve its shape and architecture to fulfill its functions as a mechanical support. A properly remodeled bone will replace the original. But there are situations in which the bone repair capacity is exceeded and require an amount of regeneration that exceeds the bone tissue's own potential. These situations occur in large bone defects caused by high-energy trauma, extensive tumor resections, infections, prosthetic loosening or by the treatment of certain skeletal deformities. In this field, our research group has developed the most advanced bioactive mesoporous glasses, bioceramics that we have chosen for our project due to two differential characteristics; generate the fastest in vitro response described by a biomaterial and present a high volume of pores to house osteogenic molecules. Simultaneously, through a joint research team, they have demonstrated the great osteoinductive potential of osteostatin when added to a bioceramic, with advantages over BMPs. If we add the action of mesenchymal cells to this, we consider it essential to create and test a new biomaterial in an animal model that includes both glass and osteostatin and cells, with the aim of laying the foundations for the development of a tissue equivalent that can be used in humans. Objective: Analyze the bone repair of a critical rabbit defect at the radio-ulnar synostosis through histological and image analysis, after implanting a bone equivalent made from the bioactive mesoporous glass 76%SiO2-15%CaO-5%P2O5-4%ZnO enriched with osteostatin and / or mesenchymal cells...
