Estudo in vivo de materiais biomiméticos, associados ou não à administração enteral de estrôncio, para o reparo de defeito ósseo

Abstract

Os materiais biomiméticos e o fármaco ranelato de estrôncio (RanSr) são promissores ao reparo ósseo pelas suas características físico-químicas, composição e comportamento bioativo. Desse modo, a presente pesquisa se propôs analisar o comportamento biológico da implantação desses biomateriais em defeitos críticos, com ou sem a administração oral do RanSr na regeneração óssea. A amostra com 105 ratos machos, adultos jovens foi avaliada aos 15, 45 e 120 dias. Os sete grupos foram os seguintes: CSDC – Controle sem defeito crítico; CCDC – Controle com defeito crítico preenchido por coágulo. Nos grupos Gel, CH e HAAlg, o defeito ósseo foi preenchido pelos respectivos biomateriais: gelatina, colágeno hidrolisado e hidroxiapatita com alginato; RanSr – Defeito preenchido por coágulo e administração de RanSr; HAAlgRanSr – Defeito preenchido por HAAlg e administração de RanSr. O reparo do defeito ósseo foi analisado por histomorfometria e análise estatística descritiva. Nos grupos com administração de RanSr, realizou-se a análise estatística das concentrações de cálcio (Ca+2) e estrôncio (Sr+2) no plasma que foram determinadas por espectrometria de absorção atômica. No grupo CCDC, a concentração de Ca+2 foi aproximadamente 5000x maior do que a concentração de Sr, para todos os pontos avaliados. Essa concentração de Ca+2 foi maior, quando comparado com os grupos experimentais, com exceção aos 120 dias no grupo HAAlgRanSr em que houve maior nível de Ca+2 plasmático, período que coincide com a fragmentação local do biomaterial. No grupo RanSr, a concentração de Sr+2 aumentou enquanto a de Ca+2 diminuiu, para todos os pontos biológicos observados. Nesse grupo, os níveis de Sr+2 foram maiores, quando comparados aos demais grupos avaliados com a maior concentração de Sr+2 aos 15 dias que reduziu nos demais pontos biológicos. No grupo HAAlgRanSr, tanto a concentração de Sr+2 quanto a de Ca+2 aumentaram progressivamente nos pontos biológicos. Porém, nesse grupo, observou-se que a concentração de Sr+2 foi menor e, neste caso, a HAAlg pode ter atuado como um absorvedor do Sr+2. Na histomorfometria, todos os materiais implantados e o fármaco apresentaram potencial osteogênico. Entretanto, as maiores médias das porcentagens de extensão linear óssea (%ELO) e de área óssea formada (%AO) foram para a Gel (%ELO= 63,88% e %AO=46,93%) e o CH (%ELO= 62,73% e %AO=41,30%). A Gel apresentou-se como um arcabouço mais biomimético e biocompatível. Os grupos com HAAlg apresentaram melhor preenchimento do defeito ósseo em espessura (C) [HAAlg: C=16722,76 μm e HAAlgRanSr: C=1868μm], entretanto, houve uma reação inflamatória intensa nesses grupos, especialmente aos 15 dias. No grupo RanSr, o potencial osteogênico foi maior, quando comparado ao grupo CCDC e à associação no grupo HAAlgRanSr. O arcabouço HAAlg associado ao RanSr não favoreceu o reparo ósseo, possivelmente, devido à intensa reação inflamatória nos grupos com HAAlg. Conclui-se que todos os biomateriais implantados atuaram como arcabouços osteocondutores bioativos, sendo a Gel e o CH mais biomiméticos, e o fármaco RanSr também apresentou potencial osteogênico no reparo ósseo.