Resumen de Uso de la terapia (células madre mesenquimales de la médula osea y células madre mesenquimales de la bola adiposa de Bichat) en materiales biocerámicos para la regeneración ósea de la sínfisis mandibular de ratas sanas, diabéticas, osteoporóticas y diabéticas con osteoporosis
- español
Introducción: los defectos óseos de tamaño crítico (DOTC) pueden dificultar la rehabilitación funcional y estética mediante el tratamiento con implantes dentales en pacientes sanos. La presencia de enfermedades sistémicas como la diabetes o la osteoporosis pueden complicar aún más la regeneración de los DOTC. En estos casos, pueden ser útiles los injertos de células madre mesenquimales de la médula ósea (CMM-MO) y de la bola adiposa de Bichat (CMM-BAB) cultivadas en biomateriales. Objetivo: el objetivo de este estudio es comparar la formación de nuevo hueso en los defectos óseos de tamaño crítico en la sínfisis mandibular de ratas sanas, diabéticas, osteoporóticas y diabéticas-osteoporóticas tras el tratamiento con biocerámicas (BCs) con o sin CMM-MO/CMM-BAB. Materiales y Métodos: un total de 96 ratas Sprague-Dawley hembras fueron aleatorizadas en cuatro grupos (n=24 por grupo): grupo 1 sanas, grupo 2 diabéticas, grupo 3 osteoporóticas y grupo 4 diabéticas con osteoporosis. Se utilizó estreptozotozina para inducir diabetes tipo 1 en los grupos 2 y 4 mientras que se realizó ovariectomía bilateral para inducir osteoporosis en los grupos 3 y 4. El área central de la sínfisis mandibular del roedor fue usada como DOTC. En cada grupo, ocho defectos fueron operados únicamente con BCs (hidroxiapatita al 60% y β-fosfato tricálcico al 40%), otras ocho lesiones fueron intervenidas con CMM-MO cultivadas en BCs y las ocho restantes se trataron con BCs y CMM-BAB. Los animales fueron sacrificados a las 4 y a las 8 semanas para evaluar la regeneración ósea a corto y largo plazo y, posteriormente, las mandíbulas fueron procesadas mediante microtomografía computarizada para analizar el grado de unión ósea radiológica y la densidad mineral ósea (DMO); análisis histológico de la unión del hueso y análisis inmunohistoquímico, que incluía inmunorreactividad del factor de crecimiento endotelial vascular (FCEV) y de la proteína morfogenética ósea 2 (BMP-2). Resultados: en todos los grupos (sanas, diabéticas, osteoporóticas y diabéticas con osteoporosis), los DOTC que fueron tratados con BCs + CMM-BAB mostraron mayor unión ósea radiológica, densidad mineral ósea, unión ósea histológica y mayor positividad de FCEV y BMP-2 que aquellos tratados con BCs + CMM-MO y, a su vez, este último subgrupo reveló valores superiores a los tratados únicamente con BCs tanto a las 4 como a las 8 semanas con diferencias estadísticamente significativas. Conclusiones: La aplicación de las CMM-BAB cultivadas en las BCs bifásicas mejora la regeneración ósea de los DOTC en comparación con el tratamiento de CMM-MO junto a BCs y que aquellos regenerados con BCs únicamente. Relevancia clínica: los resultados de este estudio pueden ayudar a la rehabilitación funcional y estética de pacientes sanos, diabéticos, osteoporóticos y, sobre todo, a aquellos que manifiestan ambas enfermedades de manera concomitante para tratar defectos óseos de tamaño crítico aunque futuros estudios serán necesarios con el fin de disponer de una mayor evidencia científica
- English
Background: crititcal-sized bone defects (CSBDs) can hamper functional and aesthetic treatment with dental implants in healthy patients. Systemic diseases such as diabetes or osteoporosis can further complicate the regeneration of CSBDs. For that reason, bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) and buccal fat pad mesenchymal stem cells (BFPSCs) cultivated in biomateriales may be useful. Objective: to compare new bone formation in rat mandibular symphysis critical-sized defects (CSBDs) in healthy, diabetics, osteoporotics, and diabetics-osteoporotics rats filled with bioceramics (BCs) with or without bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) and buccal fat pad mesenchymal stem cells (BFPSCs). Materials and Methods: A total of 96 adult female Sprague-Dawley rats were randomized into four groups (n=24 per group): Group 1 healthy, Group 2 diabetics, Group 3 osteoporotics, and Group 4 diabetics-osteoporotics rats. Streptozotocin was used to induce type 1 diabetes in Group 2 and 4, while bilateral ovariectomy was used to induce osteoporosis in Group 3 and 4. The central portion of the rat mandibular symphysis was used as a physiological CSBD. In each group, eight defects were filled with BCs (hydroxypatatite 60% and β-tricalcium phosphate 40%) alone, another eight with BMSCs cultured on BCs and the remaining eight were filled with BCs and BFPSCs. The animals were sacrificed at 4 and 8 weeks, and the mandibles were processed for micro-computed tomography to analyze radiological union and bone mineral density (BMD); histological analysis of the bone union; and immunohistochemical analysis, which included immunoreactivity of vascular endothelial growth factor (VEGF) and bone morphogenetic protein 2 (BMP-2). Results: In all groups (healthy, diabetics, osteoporotics, and diabetics-osteoporotics), the CSBDs filled with BCs + BFPSCs showed greater radiological bone union, BMD, histological bone union, and more VEGF and BMP-2 positivity than those CSBDs treated with BCs + BMSCs and, in turn, this last revealed higher values than those treated with BCs alone (at 4 and 8 weeks) with statistically significant differences. Conclusions: Application of BFPSCs cultured on biphasic BCs improves bone regeneration in CSBDs compared with treatment of BMSCs with BCs and that those regenerated with biphasic BCs alone in healthy, diabetics, osteoporotics, and diabetics-osteoporotics rats. Clinical relevance: The results of this study can help the functional and aesthetic rehabilitation of healthy, diabetic, ostoeoporotic and, above all, those who manifest both diseases concomitantly; although future studies will be necessary in order to have more scientific evidence
