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

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 establecio este criterio respecto a las caracteristicas de los animales para minimizar el efecto de regeneracion osea espontanea que acontece en los animales jovenes. La hipotesis principal fue que el recubrimiento de la matriz de beta-fosfato tricalcico con fibronectina (β-FTC-Fn) seria mas eficaz para favorecer la regeneracion osea que la utilizacion de la matriz de β-FTC sola sin Fn. La mayor eficacia de la matriz β-FTC-Fn en el proceso de regeneracion osea en comparacion con β-FTC solo se definio por la formacion de tejido oseo mas precoz y por un incremento de la aposicion de hueso alrededor de las particulas de la matriz a lo largo de las 6-8 semanas de duracion del estudio. Asi pues, el acortamiento del periodo de cicatrizacion y el aumento de la aposicion osea constituyeron las hipotesis secundarias. En caso de que no se observaran diferencias entre las matrices de β-FTC con y sin Fn en ninguno de los parametros evaluados se aceptaria la hipotesis nula y, por tanto, el resultado negativo del estudio. El objetivo primario del estudio era comparar los resultados obtenidos en las variables histomorfometricas tras la aplicacion de la matriz de β-FTC con y sin Fn en la regeneracion osea de defectos de tamano critico en la calota craneal de rata. Los objetivos secundarios incluian el tiempo de regeneracion transcurrido y el porcentaje de hueso neoformado en funcion 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 aleatorizacion y se recogieron datos en situacion basal y a las 6 y 8 semanas de la colocacion de los injertos. Todos los animales se dispusieron en el mismo estabulario, en las mismas condiciones estandar de 12 horas en ciclos de dia y noche, a 22 ± 2°C de temperatura ambiente y 50 ± 10% de humedad relativa. Cada animal se identifico con un numero en la cola. Se utilizo un defecto de tamano critico en la calota craneal de la rata, ya que se trata de un modelo estandar, ventajoso desde el punto de vista economico y adecuado para evaluar la formacion osea en defectos oseos craneales. Las trepanaciones craneales de 5 mms de diametro se efectuaron en cada lado del craneo y se les injertaba segun la tabla de aleatorizacion β-FTC con o sin Fn en un lado y nada en el lado contralateral (control); siempre junto a una membrana de colageno de bovino nativo para evitar el colapso del espacio por el rapido crecimiento del tejido blando. Todos los animales recibieron fluorocromos de oxitetraciclina una semana mas tarde, ademas de 1 dosis de 10 mg/kg de calceina 1 dia antes de la eutanasia ambas por via subcutanea, con el fin de estudiar las muestras mediante microscopia de fluorescencia. Los animales fueron sacrificados por exposicion a CO2 a las 6 y 8 semanas tras la intervencion quirurgica en funcion del grupo al que fueron asignados aleatoriamente. Se evaluo histomorfometricamente a las 6 y 8 semanas con microscopio optico, camara digital, lapiz optico y analisis de la imagen por medicion digitalizada con dos programas informaticos de su potencial regenerativo oseo en el area aumentada. Los analisis se efectuaron con el paquete estadistico R v3.12 (Development Core Team 2008). Se establecio un nivel de significacion estadistica de P < 0,05. En los resultados destacamos que el tejido ganado (TG) en el area diana era significativamente mayor en los dos grupos de tratamiento que en los controles. No se observaron diferencias estadisticamente significativas entre ambos grupos de tratamiento activo, excepto en el tejido ganado global a las 8 semanas. En la comparacion en mm2 entre los grupos β-FTC-Fn y β-FTC a las 8 semanas se observa una diferencia estadisticamente significativa a favor del grupo β-FTC-Fn. Respecto al objetivo principal del estudio, la adicion de Fn al material de injerto de β-FTC ha demostrado ser eficaz para mejorar la regeneracion osea en los defectos de tamano critico en el modelo experimental de calota craneal de rata, en comparacion con los defectos no tratados que formaban el grupo control. Sin embargo, en este estudio no se hallaron diferencias estadisticamente significativas frente a la matriz de β-TCP sin Fn, ya que el porcentaje de area aumentada en el area 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 oseo (SO), mostraba un aumento significativo en el area diana a lo largo del estudio, en tanto que en el grupo de β-TCP sin Fn parecia estabilizarse a las 6 semanas, sin que se detectara ningun aumento significativo posterior. En referencia a los objetivos secundarios, el estudio demuestra que la MHM expresada en mm2, a las 8 semanas era significativamente mas favorable en el grupo de la matriz de β-FTC con Fn frente a la matriz sin Fn. Los cambios en la regeneracion osea segun los biomateriales utilizados para el relleno de los defectos y el tiempo de exposicion, tambien indican un efecto mas favorable para la matriz con Fn, ya que el porcentaje de MHM en el area diana continuaba aumentando de la semana 6 a la semana 8 hasta doblar su cifra mientras que la matriz sin fibronectina mantenia practicamente el mismo valor. - El uso de β-FTC recubierto con Fn mostro un efecto no significativo y levemente mas efectivo que el s-FTC sin Fn respecto al incremento del volumen de hueso regenerado en los defectos de tamano critico de calota de rata como modelo experimental, posiblemente permitiendo un proceso mas eficiente de remodelado (mayor ganancia de tejido y mayor mineralizacion del tejido ganado a igualdad de tiempo). - Ambos biomateriales β-FTC con y sin Fn suponen una ventaja en comparacion con los defectos oseos control (vacios) en terminos de mantenimiento del volumen oseo, evitando la invasion de tejido blando en el espacio de tejido duro y acelerando el nuevo proceso de formacion osea. - No se encontraron diferencias claras entre β-FTC y β-FTC-Fn. Se necesitan estudios adicionales en que se extienda el periodo de seguimiento a mas de 8 semanas o en periodos mas cortos de 6 semanas para evaluar la capacidad osteogenica de β-FTC-Fn en la reconstruccion de defectos de calota de rata de tamano critico, asi como estudiar la razon de crecimiento oseo de los defectos tratados mediante microscopio de fluorescencia.