PESQUISA VETERINÁRIA BRASILEIRA

Abstract in English:

ABSTRACT.- Kuhl G.S., Rigo E.C.S., Vercik L.C.O., Dória R.G.S., Santos M.D., Hage M.C.F.N.S., Ambrósio C.E. & Freitas S.H. 2017. [Morphological aspect of the interface between the composite, made of chitosan and polymethylmethacrylate, and bone failure of the rabbit tibia.] Aspecto morfológico da interface entre o compósito, constituído de quitosana e polimetilmetacrilato, e a falha óssea de tíbia de coelhos. Pesquisa Veterinária Brasileira 37(12):1791-1498. Departamento de Medicina Veterinária, Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, Universidade de São Paulo, Rua Duque de Caxias Norte 225, Jardim Elite, Pirassununga, SP 13635-900, Brazil. E-mail: silviohfreitas@gmail.com Orthopedic diseases with bone loss are challenging in both veterinary and human medicine. The aim of this investigation was to analyze and compare the reactions at the interface between the composite, made of chitosan and polymethylmethacrylate, and the bone defect (receptor site) of the rabbits tibia through radiological and microscopic techniques and by scanning electron microscopy, in different periods. Twelve adult New Zealand rabbits were divided into four experimental groups (E1, n=3; E2, n=3; E3, n=3 and E4, n=3), which had the right tibial bone defects filled with the composite, and evaluated in the immediate postoperative, 30, 60, 90 and 120 days. Composite implanted in the tibia of rabbits, only two remained in their beds receivers, while the remaining were encapsulated in the subcutaneous tissue. Spheres of chitosan present in the biomaterial that has been deployed and were in direct contact with the bone defect, were preserved, however, were not integrated into the bone tissue. Therefore, to understand the behavior of chitosan as a bone substitute, further research is needed.

• Chitosan polymethylmethacrylate tibia osteointegratio quitosana polimetilmetacrilato tíbia osteointegração

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Kuhl G.S., Rigo E.C.S., Vercik L.C.O., Dória R.G.S., Santos M.D., Hage M.C.F.N.S., Ambrósio C.E. & Freitas S.H. 2017. [Morphological aspect of the interface between the composite, made of chitosan and polymethylmethacrylate, and bone failure of the rabbit tibia.] Aspecto morfológico da interface entre o compósito, constituído de quitosana e polimetilmetacrilato, e a falha óssea de tíbia de coelhos. Pesquisa Veterinária Brasileira 37(12):1791-1498. Departamento de Medicina Veterinária, Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, Universidade de São Paulo, Rua Duque de Caxias Norte 225, Jardim Elite, Pirassununga, SP 13635-900, Brazil. E-mail: silviohfreitas@gmail.com As afecções ortopédicas com perda de tecido ósseo são um desafio não só na medicina veterinária mas também na medicina humana. Analisou a interface entre compósito, constituído de esferas de quitosana e polimetilmetacrilato em falha óssea (leito receptor) de tíbia de coelhos, por meio de técnica radiológica, avaliação macroscópica e pela microscopia eletrônica de varredura, em diferentes tempos. Foram utilizados 12 coelhos adultos da raça Nova Zelândia, divididos em quatro Grupos Experimentais (E1, n=3; E2, n=3; E3, n=3 e E4, n=3), que tiveram as falhas ósseas das tibiais direitas preenchidas com compósito, e avaliadas no pós-operatório imediato, aos 30, 60 e 90 e 120 dias. Dos compósitos implantados nas tíbias de coelhos, apenas dois permaneceram em seus leitos receptores, enquanto que os demais se encontravam encapsulados no tecido subcutâneo. As esferas de quitosana, presentes nas superfícies dos biomateriais implantados, que mantiveram contato direto com o leito receptor de tíbias de coelhos apresentavam-se preservadas e não integraram ao tecido ósseo. Diante disso, para melhor compreensão do comportamento da quitosana como substituto ósseo, novas pesquisas serão necessárias.

Abstract in English:

ABSTRACT.- Costa B.D., Moraes A.N., Camargo N.H., Oleskovicz N., Gava A., Dallabrida A.L., Regalin D. & Lima M.P.A. 2015. [Bone formation and osteointegration of micro and nanostructured biomaterial in sheep.] Neoformação óssea e osteointegração de biomateriais micro e nanoestruturados em ovinos. Pesquisa Veterinária Brasileira 35(2):177-187. Departamento de Medicina Veterinária, Centro de Ciências Agroveterinárias, Universidade do Estado de Santa Catarina, Av. Luis de Camões 2090, Conta Dinheiro, Lages, SC 88520-000, Brazil. E-mail: bruna_ditzel@yahoo.com.br Bone replacement is often required in veterinary clinics and hospitals routine, even because fractures, bone tumors or any orthopedic disease that entail in bone loss. In this sense, biomaterials capable of promoting this substitution, avoiding the use of bone grafts or transplants have been searched. The aim of this study was evaluated the osteoregenerative capacity of biomaterials in different compositions, implanted in sheep’s tibia. Eight female, mongrel sheeps, 12 months old, weighting 28,5±7,4kg were obtained for this study. Three bone defects, 6mm each, in both tibias, a total of six bone defects, were produced, being four of them treated with four different types of biomaterials and two with autogenous bone grafts, as a control group. The biomaterials implanted were: hydroxyapatite (HA), beta-tricalcium phosphate (TCP-β), hydroxyapatite/beta-tricalcium phosphate 60:40 (HA/TCP-β 60:40) and the nanocomposite hydroxyapatite and alumina (HA/Al2O3 5%). The animals were allocated in two groups: Group 60 (n=04), in which the animals were euthanized sixty days after the implantation of the biomaterials and Group 90 (n=04), in which the animals were euthanized ninety days after the procedure. Were performed radiograph images on the preoperative period, immediate postoperative and at 30, 60 and 90 days of postoperative period, to excluded any previously disease or postoperative complications that could compromise this research. After euthanasia, the tibias were collected for macro and microscopic evaluation, which was accessed by scanning electron microscopy (SEM) and optic microscopy. The results suggest that HA, TCP-β and HA/TCP-β present a great osteoregenerative capacity. The last one seems to be better for a long-term outcome, due its best control in the solubilization and releasing of calcium and phosphates ions through the biological environment during bone formation. The nanocomposite HA/Al2O3 5% didn’t show a good response on this study, and we suggest new researches to better evaluate the potential and applicability of this new biomaterial. We concluded that HA, TCP-β and HA/TCP-β 60:40 presented excellent capacity of bone repair, and could be used as bone substituts; the association HA/TCP-β (60:40) is superior due his intermediary velocity of absortion comparing to HA and TCP-β isolated, providing adequate supporting to the neoformed tissue; the HA/Al2O3 5% showed incompatibility, causing rejection reaction by the host and insignificant formation of bone tissue, suggesting further research on this material.

• Osteointegration bone formation osteointegração neoformação óssea

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Costa B.D., Moraes A.N., Camargo N.H., Oleskovicz N., Gava A., Dallabrida A.L., Regalin D. & Lima M.P.A. 2015. [Bone formation and osteointegration of micro and nanostructured biomaterial in sheep.] Neoformação óssea e osteointegração de biomateriais micro e nanoestruturados em ovinos. Pesquisa Veterinária Brasileira 35(2):177-187. Departamento de Medicina Veterinária, Centro de Ciências Agroveterinárias, Universidade do Estado de Santa Catarina, Av. Luis de Camões 2090, Conta Dinheiro, Lages, SC 88520-000, Brazil. E-mail: bruna_ditzel@yahoo.com.br A substituição de parte do tecido ósseo se faz necessária muitas vezes na rotina cirúrgica, seja em função de fraturas, neoplasias ósseas ou enfermidades ortopédicas que acarretem em perda óssea. Neste sentido, têm se buscado biomateriais capazes de promover esta substituição, evitando o uso de enxertos ou transplantes ósseos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade osteoregenerativa de biomateriais em diferentes composições, em tíbias de ovinos. Foram utilizadas oito ovelhas mestiças texel, com 12 meses de idade e peso médio de 28,5±7,4kg. Após adequada preparação anestésica e cirúrgica, foram produzidos três defeitos ósseos na diáfise das tíbias em sua face medial, totalizando seis defeitos de 6mm cada, sendo que quatro foram preenchidos por biomateriais, e dois por fragmentos ósseos retirados do próprio animal (autocontrole). Os materiais implantados foram: hidroxiapatita (HA), tricálcio fosfato-β (TCP-β), hidroxiapatita/tricálcio fosfato-b 60/40 (HA/TCP-b 60/40) e o nanocompósito hidroxiapatita/alumina a 5% (HA/Al2O3 a 5%). Os animais foram alocados em dois grupos: Grupo 60 (n=04), em que os animais foram eutanasiados após 60 dias da colocação dos implantes e Grupo 90 (n=04), em que a eutanásia ocorreu 90 dias após a colocação dos implantes. Foram realizadas radiografias nos períodos pré-operatório, imediatamente após o procedimento e aos 30, 60 e 90 dias de pós-operatório, a fim de excluir qualquer alteração prévia ou complicação pós-operatória, capaz de comprometer o estudo. Após a eutanásia, foram coletadas as tíbias para avaliação macro e microscópica, por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia óptica. Os resultados encontrados mostraram uma boa capacidade de neoformação óssea e uma lenta absorção da HA. O TCP-β foi rapidamente absorvido e apresentou boa capacidade osteoindutiva e osteocondutiva, sendo observada neoformação óssea no interior dos grânulos deste biomaterial. O composto bifásico HA/TCP-β (60/40) apresentou o melhor resultado a longo prazo, devido ao melhor controle na solubilização e liberação dos íons cálcio e fosfatos para o meio biológico durante o processo de neoformação óssea. O biomaterial nanocompósito HA/Al2O3 a 5% não apresentou resultados promissores neste estudo, e sugerem-se novas pesquisas a fim de investigar melhor o potencial e aplicabilidade deste novo biomaterial. Conclui-se que a hidroxiapatita, o tricálcio fosfato-β e a associação HA/TCP-β (60/40) apresentam excelente capacidade de reparação óssea, podendo ser utilizados como substitutos ósseos; a associação HA/TCP-β (60/40) é o melhor dentre os biomateriais estudados, pois apresenta velocidade de absorção intermediária em relação à HA e ao TCP-β isolados, fornecendo ainda uma sustentação adequada ao tecido neoformado; o biomaterial HA/Al2O3 5% se mostrou incompatível, provocando reação de rejeição por parte do hospedeiro e com insignificante formação de tecido ósseo, sugerindo novas pesquisas acerca deste material.