Efecto de la matriz de beta-fosfato tricálcico con fibronectina en la reparación de defectos óseos críticosestudio experimental del potencial de reg eneración ósea y su aplicabilidad clínica

Resumo

Estudio experimental, prospectivo y controlado en el que se incluyeron 30 ratas Sprague-Dawley, machos adultos, ex-reproductivos, de 14 semanas de edad y peso entre 250 y 300 g. Se estableció este criterio respecto a las características de los animales para minimizar el efecto de regeneración ósea espontánea que acontece en los animales jóvenes. La hipótesis principal fue que el recubrimiento de la matriz de beta-fosfato tricálcico con fibronectina (β-FTC-Fn) sería más eficaz para favorecer la regeneración ósea que la utilización de la matriz de β-FTC sola sin Fn. La mayor eficacia de la matriz β-FTC-Fn en el proceso de regeneración ósea en comparación con β-FTC sólo se definió por la formación de tejido óseo más precoz y por un incremento de la aposición de hueso alrededor de las partículas de la matriz a lo largo de las 6-8 semanas de duración del estudio. Así pues, el acortamiento del periodo de cicatrización y el aumento de la aposición ósea constituyeron las hipótesis secundarias. En caso de que no se observaran diferencias entre las matrices de β-FTC con y sin Fn en ninguno de los parámetros evaluados se aceptaría la hipótesis nula y, por tanto, el resultado negativo del estudio. El objetivo primario del estudio era comparar los resultados obtenidos en las variables histomorfométricas tras la aplicación de la matriz de β-FTC con y sin Fn en la regeneración ósea de defectos de tamaño crítico en la calota craneal de rata. Los objetivos secundarios incluían el tiempo de regeneración transcurrido y el porcentaje de hueso neoformado en función del uso de β-FTC con y sin Fn. Los animales se distribuyeron de forma aleatoria a los grupos de estudio mediante una tabla de aleatorización y se recogieron datos en situación basal y a las 6 y 8 semanas de la colocación de los injertos. Todos los animales se dispusieron en el mismo estabulario, en las mismas condiciones estándar de 12 horas en ciclos de día y noche, a 22 ± 2°C de temperatura ambiente y 50 ± 10% de humedad relativa. Cada animal se identificó con un número en la cola. Se utilizó un defecto de tamaño crítico en la calota craneal de la rata, ya que se trata de un modelo estándar, ventajoso desde el punto de vista económico y adecuado para evaluar la formación ósea en defectos óseos craneales. Las trepanaciones craneales de 5 mms de diámetro se efectuaron en cada lado del cráneo y se les injertaba según la tabla de aleatorización β-FTC con o sin Fn en un lado y nada en el lado contralateral (control); siempre junto a una membrana de colágeno de bovino nativo para evitar el colapso del espacio por el rápido crecimiento del tejido blando. Todos los animales recibieron fluorocromos de oxitetraciclina una semana más tarde, además de 1 dosis de 10 mg/kg de calceina 1 día antes de la eutanasia ambas por via subcutánea, con el fin de estudiar las muestras mediante microscopia de fluorescencia. Los animales fueron sacrificados por exposición a CO2 a las 6 y 8 semanas tras la intervención quirúrgica en función del grupo al que fueron asignados aleatoriamente. Se evaluó histomorfométricamente a las 6 y 8 semanas con microscopio óptico, cámara digital, lápiz óptico y análisis de la imagen por medición digitalizada con dos programas informáticos de su potencial regenerativo óseo en el área aumentada. Los análisis se efectuaron con el paquete estadístico R v3.12 (Development Core Team 2008). Se estableció un nivel de significación estadística de P < 0,05. En los resultados destacamos que el tejido ganado (TG) en el área diana era significativamente mayor en los dos grupos de tratamiento que en los controles. No se observaron diferencias estadísticamente significativas entre ambos grupos de tratamiento activo, excepto en el tejido ganado global a las 8 semanas. En la comparación en mm2 entre los grupos β-FTC-Fn y β-FTC a las 8 semanas se observa una diferencia estadísticamente significativa a favor del grupo β-FTC-Fn. Respecto al objetivo principal del estudio, la adición de Fn al material de injerto de β-FTC ha demostrado ser eficaz para mejorar la regeneración ósea en los defectos de tamaño crítico en el modelo experimental de calota craneal de rata, en comparación con los defectos no tratados que formaban el grupo control. Sin embargo, en este estudio no se hallaron diferencias estadísticamente significativas frente a la matriz de β-TCP sin Fn, ya que el porcentaje de área aumentada en el área diana, tanto expresado como porcentaje como en valor absoluto en mm2, era similar. No obstante, en el grupo de β-FTC-Fn, el porcentaje de TG, definido como la suma de matriz de hueso mineralitzada (MHM) y sustituto óseo (SO), mostraba un aumento significativo en el área diana a lo largo del estudio, en tanto que en el grupo de β-TCP sin Fn parecía estabilizarse a las 6 semanas, sin que se detectara ningún aumento significativo posterior. En referencia a los objetivos secundarios, el estudio demuestra que la MHM expresada en mm2, a las 8 semanas era significativamente más favorable en el grupo de la matriz de β-FTC con Fn frente a la matriz sin Fn. Los cambios en la regeneración ósea según los biomateriales utilizados para el relleno de los defectos y el tiempo de exposición, también indican un efecto más favorable para la matriz con Fn, ya que el porcentaje de MHM en el área diana continuaba aumentando de la semana 6 a la semana 8 hasta doblar su cifra mientras que la matriz sin fibronectina mantenía prácticamente el mismo valor. - El uso de β-FTC recubierto con Fn mostró un efecto no significativo y levemente más efectivo que el ß-FTC sin Fn respecto al incremento del volumen de hueso regenerado en los defectos de tamaño crítico de calota de rata como modelo experimental, posiblemente permitiendo un proceso más eficiente de remodelado (mayor ganancia de tejido y mayor mineralización del tejido ganado a igualdad de tiempo). - Ambos biomateriales β-FTC con y sin Fn suponen una ventaja en comparación con los defectos óseos control (vacíos) en términos de mantenimiento del volumen óseo, evitando la invasión de tejido blando en el espacio de tejido duro y acelerando el nuevo proceso de formación ósea. - No se encontraron diferencias claras entre β-FTC y β-FTC-Fn. Se necesitan estudios adicionales en que se extienda el período de seguimiento a más de 8 semanas o en períodos más cortos de 6 semanas para evaluar la capacidad osteogénica de β-FTC-Fn en la reconstrucción de defectos de calota de rata de tamaño crítico, así como estudiar la razón de crecimiento óseo de los defectos tratados mediante microscopio de fluorescencia.