- Abstracto
- 1. Introducción
- 2. Materiales y métodos
- 2.1. Modelo animal
- 2.2. Aprobación de los animales
- 2.3. Materiales de injerto óseo
- 2.3.1. Autoinjerto
- 2.3.2. Allograft
- 2.4. Diseño del estudio
- 2.5. Procedimientos quirúrgicos
- 2.5.1. Ovariectomía (OVX)
- 2.5.2. Defecto tibial proximal
- 2.6. Escaneo por microtomografía y análisis microarquitectónico
- 2.7. Histología e histomorfometría
- 2.8. Análisis estadístico
- 3. Resultados
- 3.1. Observación de los animales
- 3.2. Propiedades microarquitectónicas tridimensionales
- 3.2.1. Inducción de osteoporosis en ratas
- 3.2.2. Cambios en la microarquitectura con los tratamientos de autoinjerto y aloinjerto
- 3.3. Histología e histomorfometría
- 3.3.1. Histología
- 3.3.2. Histomorfometría
- 4. Discusión
- 5. Conclusión
- Disponibilidad de datos
- Conflictos de intereses
- Agradecimientos
Abstracto
Introducción. En el campo de la cirugía ortopédica, el uso de material osteogénico en los defectos más grandes es esencial. El autoinjerto y el aloinjerto son métodos conocidos, y se cree que el autoinjerto es la mejor opción. Pero el autoinjerto se asocia a procedimientos invasivos adicionales que pueden resultar difíciles en pacientes frágiles y pueden causar efectos secundarios locales tras la extracción de hueso. Por ello, el uso del aloinjerto está aumentando y se está comparando su eficacia, y las diferencias entre el autoinjerto y el aloinjerto son esenciales para el resultado clínico de los pacientes. Método. Se incluyeron 24 ratas marrones noruegas hembra, 12 normales y 12 inducidas con osteoporosis (OP). La inducción de OP se verificó in vivo mediante la fracción de volumen óseo (BV/TV) a los 90 días de la ovariectomía (OVX). La cirugía primaria en cada rata consistió en un orificio de un mm en la tibia proximal, bilateralmente. El autoinjerto y el aloinjerto se asignaron aleatoriamente en la tibia derecha e izquierda. Tras una observación de 21 días, las ratas fueron sacrificadas. Se recogieron muestras de la tibia, se realizó un escaneo por micro-CT para determinar la inducción ósea y las propiedades microarquitectónicas, y luego se incrustaron para la histología. Resultados. La inducción de la OP se verificó tres meses después de la OVX por una reducción del 68,5% en el BV/TV del hueso trabecular en comparación con el hueso normal. El análisis microarquitectónico y la histología no mostraron diferencias significativas en la capacidad de formación de hueso entre el autoinjerto y el aloinjerto en el hueso normal u osteoporótico después de 3 semanas. Conclusión. Este estudio no demostró ninguna diferencia entre el autoinjerto y el aloinjerto en un modelo de defecto tibial de rata normal u osteoporótico después de 21 días, lo que sugiere que el aloinjerto es una buena alternativa al autoinjerto.
1. Introducción
Las pérdidas y defectos óseos pueden ser causados por traumatismos, infecciones o tras artroplastias. Están catalogados como uno de los mayores retos clínicos en cirugía ortopédica . La cirugía de implantes es el término general e incluye una gran parte de las cirugías de intervención como la reparación de los defectos óseos en la cirugía ortopédica, la neurocirugía y las especialidades orales y maxilofaciales. Se calcula que estas cirugías se realizan más de 2 millones de veces al año y, por lo tanto, tienen un gran impacto en los pacientes y en los resultados económicos.
El hueso de autoinjerto se considera un material «vivo» con propiedades osteogénicas, osteoinductoras y osteoconductoras y debería proporcionar el mejor tratamiento, mientras que el aloinjerto consiste en hueso «muerto» inactivo con propiedades principalmente osteoconductoras. Sin embargo, la recogida de hueso de autoinjerto es un procedimiento invasivo adicional, y la cantidad disponible suele ser insuficiente. El autoinjerto recogido del hueso de la cresta ilíaca se denomina injerto óseo autógeno de la cresta ilíaca (AICBG) . Este procedimiento puede estar asociado a morbilidades, como la pérdida de sangre, el dolor en la zona donante, el riesgo de infecciones y las lesiones nerviosas. Se ha demostrado que las tasas de fracaso en las cirugías de injerto óseo de autoinjerto son del 50%, debido a los diferentes tipos de recolección, manipulación, método de implantación utilizado y diferencias entre las condiciones del paciente y la vitalidad del hueso . Debido a estas complicaciones y a los elevados costes, el material óseo alógeno se utiliza a menudo como material de injerto alternativo. El hueso alógeno se obtiene convenientemente sin efectos secundarios de otros pacientes. Sin embargo, este material de injerto tiene principalmente un efecto osteoconductor y presenta los riesgos potenciales de transmisión de enfermedades, infecciones bacterianas, respuesta autoinmune del huésped y falta de unión del huésped del injerto. Estos efectos secundarios son más graves pero, sin embargo, son extremadamente raros. En teoría, el tratamiento más suave es el aloinjerto. Con el aumento de pacientes ancianos y frágiles, es esencial adquirir conocimientos comparándolos en un modelo de defecto relevante, tanto en estructuras óseas regulares como frágiles. Una alternativa para disminuir la necesidad de cosechar injerto de hueso vivo es el sustituto . El enfoque ha sido amplio, desde el uso de células madre de diferentes tejidos hasta combinaciones con factores de crecimiento en modelos animales y clínicos. Sin embargo, ningún sustituto ha demostrado un efecto estable para reemplazar todos los procedimientos que utilizan autoinjerto y aloinjerto en la clínica.
La osteoporosis es una enfermedad creciente relacionada con la edad y es un importante problema de salud pública relacionado con el aumento de la edad en la población y por lo tanto un aumento de la prevalencia y el costo del tratamiento a nivel mundial de 20-30% en 2030 . La osteoporosis es una enfermedad ósea con una pronunciada reducción de la densidad mineral ósea. La causa es que los osteoclastos (OC) reabsorben más hueso del que pueden producir los osteoblastos (OB), lo que altera la estabilidad de la unidad de remodelación ósea (BMU), y provoca un desequilibrio entre la reabsorción y la formación de hueso y, finalmente, la pérdida de hueso. Esto indica la importancia de utilizar modelos verificados y probar tanto las estructuras óseas normales como las frágiles para obtener la mejor correlación clínica y mejorar la correlación con la situación pertinente.
Hasta ahora, hay un conocimiento limitado sobre las diferencias entre el autoinjerto y el aloinjerto en la reparación de defectos óseos.
Este estudio tiene como objetivo investigar los efectos del autoinjerto y el aloinjerto en la reparación de defectos tibiales in vivo en ratas normales y osteoporóticas. En particular, los cambios microarquitectónicos longitudinales in vivo en el postoperatorio, a los 7 días, 14 días y 21 días. La evaluación se llevó a cabo con escaneos micro-CT en todos los puntos de tiempo y la evaluación histomorfométrica después de la eutanasia a los 21 días. El objetivo primario era evaluar la formación ósea entre el autoinjerto y el aloinjerto. El objetivo secundario fue verificar la inducción de osteoporosis 90 días después de la extracción de los ovarios. Se planteó la hipótesis de que no había diferencias en las reparaciones de defectos entre el autoinjerto y el aloinjerto tanto en las ratas normales como en las osteoporóticas, lo que puede ayudar a reducir el uso del autoinjerto clínicamente en modelos de defectos tanto en estructuras óseas normales como frágiles y a disminuir la necesidad de procedimientos de extracción invasivos adicionales.
2. Materiales y métodos
2.1. Modelo animal
Se incluyeron en el estudio 24 ratas hembras de raza noruega marrón (BN/SsNOlaHsd). Tanto las ratas normales como las osteoporóticas tenían 4 meses de edad y un peso medio de g. Fueron alojadas y aclimatadas 2 meses antes de la cirugía en el Laboratorio Biomédico de la Universidad del Sur de Dinamarca. El entorno controlado tenía una temperatura de 21-28°C, una humedad del 40-60% y luces encendidas entre las 6 de la mañana y las 6 de la tarde, con acceso a agua estéril y dieta normal o deficiente en Ca ad libitum, respectivamente. Las jaulas tenían suelo de serrín y material de cama. Los animales fueron observados todos los días en busca de cambios de comportamiento o signos de malestar por los técnicos de animales o el investigador.
2.2. Aprobación de los animales
Todos los procedimientos experimentales se realizaron de acuerdo con las directrices danesas de investigación con animales. Este protocolo experimental fue aprobado por los experimentos con animales e inspecciones danesas (nº 2011/561-1959). Este artículo sigue las directrices de Investigación con Animales: Reporting of In Vivo Experiments (ARRIVE) guidelines.
2.3. Materiales de injerto óseo
2.3.1. Autoinjerto
El material óseo de autoinjerto se recogió de tibias de ratas bilaterales durante el proceso de perforación de la cirugía del defecto de la tibia. El hueso se trató de forma estéril, y las virutas eran de aproximadamente 0,5-1 mm. En el relleno del defecto de la tibia, el hueso normal tenía un volumen suficiente del procedimiento de perforación para rellenar el hueco. Sin embargo, en el caso de las ratas osteoporóticas, el defecto necesitaba un relleno adicional con material óseo procedente de las vértebras de la cola. En el caso de las ratas osteoporóticas, se adquirió material óseo adicional de las vértebras de la cola. Con una pequeña incisión a 2 mm distal de la unión de la cola al cuerpo, se extrajo el tejido blando con un equipo quirúrgico y se seccionó en astillas. La necesidad de hueso adicional se debió a la pronunciada pérdida de densidad mineral ósea tras la inducción osteoporótica. Este método es bien conocido para la cosecha de hueso autólogo uso en el modelo de rata .
2.3.2. Allograft
Se produjo a partir de una rata hembra noruega marrón sana. Se le practicó la eutanasia con pentobarbital según las directrices, y se cosecharon los cóndilos del fémur, la tibia y el húmero en condiciones estériles. Se retiró cuidadosamente el tejido blando adicional. El hueso se preparó con un molino de huesos (Ossano Scandinavia ApS, Estocolmo, Suecia). La estructura ósea trabecular se dividió en astillas con un diámetro de 0,5-1 mm y se almacenó a 80°C. Antes de su utilización, el hueso congelado se descongeló durante 30 minutos y se añadió mediante normas quirúrgicas al defecto. Todos estos procedimientos se llevaron a cabo bajo una condición aséptica en la sala de cirugía de animales pequeños en el Laboratorio Biomédico de la Universidad del Sur de Dinamarca.
2.4. Diseño del estudio
Se utilizó un diseño de estudio longitudinal emparejado, con un grupo de control y un grupo de intervención en cada hueso tibial. Un total de 24 ratas hembras de raza noruega (BN/SsNOlaHsd) se dividieron en dos grupos de 12 cada uno en los huesos normales y osteoporóticos. El autoinjerto y el aloinjerto se asignaron de forma ciega y aleatoria en el defecto tibial derecho e izquierdo y, además, se cegaron en la fase de evaluación (Figura 1). A las 13 semanas de la cirugía tibial, 12 ratas recibieron una ovariectomía (OVX) para la inducción de la osteoporosis. El material de aloinjerto se descongeló 30 minutos antes de su uso, y el autoinjerto se preparó y recogió bajo anestesia para la cirugía primaria del defecto de la tibia proximal. En el día 0, el día 7, el día 14 y el día 21 del postoperatorio, se realizaron escáneres micro-CT para una evaluación continua. En el momento del sacrificio, se recogieron muestras del defecto tibial proximal bilateral para su histología e histomorfometría.
2.5. Procedimientos quirúrgicos
2.5.1. Ovariectomía (OVX)
Se afeitó el lomo de la rata y se desinfectó con yodo y etanol (70%). Se realizó una incisión aguda de aproximadamente 1 cm sobre la parte caudal del lomo y se diseccionó de forma roma hasta la fascia. Mediante la penetración de la cavidad, se cosechó el ovario con una pinza y se realizó la ligadura junto al ovario con sutura de etileno 5,0 y se retiró. La herida se cerró en dos capas. Todas las operaciones se realizaron a la misma hora del día y en el mismo lugar. Tras la operación, las ratas fueron analizadas con buprenorfina (Temgesic, RB Pharmaceuticals Limited, Berkshire, Reino Unido), 0,2 ml/100 g de peso corporal s.c. en intervalos de 8 horas durante los 3 días siguientes. Tras la ovariectomía, las ratas recibieron una dieta especial con bajo contenido en calcio y agua ad libitum. La inducción de la estructura ósea osteoporótica se verificó después de 12 semanas, y se pudo iniciar la cirugía del defecto tibial primario.
2.5.2. Defecto tibial proximal
El protocolo anestésico durante la cirugía siguió la metodología de la cirugía OVX.
Se realizaron defectos tibiales proximales bilaterales en todas las ratas utilizando el procedimiento quirúrgico estándar. Ambas extremidades fueron aisladas, afeitadas y desinfectadas con yodo vet (Kruuse Vet, Dinamarca) y etanol al 70%. Se realizó una incisión y una exploración roma en la cara medial de la tibia proximal, donde se creó un defecto cilíndrico de 2,8 mm y una profundidad de 3 mm hasta la cubierta cortical opuesta, basándose en los resultados de un estudio piloto. La cirugía para el grupo de aloinjertos se realizó en primer lugar, debido a la recogida de autoinjertos de ambas piernas. En total, se crearon 48 defectos cilíndricos y se rellenaron con autoinjerto o aloinjerto programados de forma aleatoria. La herida se cerró en dos capas con sutura 4.0. En el postoperatorio, las ratas fueron analizadas con buprenorfina (Temgesic, RB Pharmaceuticals Limited, Berkshire, Reino Unido), 0,2 ml/100 g de peso corporal s.c. en intervalos de 8 horas durante 4 días.
2.6. Escaneo por microtomografía y análisis microarquitectónico
Las regiones tibiales proximales bilaterales se escanearon in vivo con un sistema microtomográfico de alta resolución (vivaCT 40, Scanco Medical AG, Brüttisellen, Suiza).
La exploración microtomográfica in vivo para la evaluación del desarrollo del crecimiento óseo en ratas normales y osteoporóticas se realizó en los siguientes 4 puntos temporales: el día anterior a la cirugía (día 0) y luego a los 7, 12 y 21 días postoperatorios.
Además, para verificar el modelo de inducción de la osteoporosis, se realizó una evaluación longitudinal en 3 puntos temporales: (1) antes de la cirugía OVX para establecer una línea de base de la densidad mineral ósea (día 90), (2) antes de la cirugía de la tibia (día 7), y (3) después de la cirugía de la tibia (día 0).
Durante la exploración in vivo, las ratas fueron anestesiadas con isoflurano en un sistema de caja cerrada, 1 L/min de oxígeno y 4 ml/min de isoflurano (IsoFlo vet, Abbott Laboratories Ltd, Berkshire, Inglaterra) durante 6 minutos, con regulación según los reflejos de la rata. Tras la sedación completa, las ratas se colocaron en un lecho de retención de animales cubierto con una máscara con un suministro continuo de oxígeno e isoflurano según el protocolo. Se fijó el área de interés para realizar exploraciones precisas. Las imágenes se escanearon en alta resolución, lo que dio lugar a una reconstrucción en 3D con tamaños de vóxel de μm3 (píxeles) para 500 cortes para una evaluación representativa de cada zona defectuosa. El tiempo de escaneo para cada espécimen fue de 30 minutos.
Los parámetros especificados por este escaneo incluyeron propiedades microarquitectónicas del hueso trabecular para la confirmación de la inducción de osteoporosis y el efecto de mejora ósea de los injertos . Esto incluía el volumen óseo/volumen de tejido (BV/TV), el índice de modelo de estructura, la densidad de conectividad (CD), el grosor trabecular (TbTh), la separación trabecular (Tb.Sp), el grado de anisotropía (DA), la densidad de la superficie ósea, la relación superficie ósea/volumen (BS/TV), la densidad aparente y la densidad del material.
2.7. Histología e histomorfometría
21 días después de la cirugía, las ratas fueron exploradas y sacrificadas con sobredosis de pentobarbital de acuerdo con el protocolo de licencia de animales. Las tibias proximales bilaterales, incluyendo el material de injerto y el hueso, se fijaron en formaldehído (4%) y se cambiaron a solución salina tamponada con fosfato (PBS). Tras la deshidratación y la descalcificación, las muestras se fijaron y se incluyeron en parafina. Las muestras se seccionaron en 3 cortes consecutivos con un grosor de 3-4 μm y una separación de 500 μm. Las 3 secciones se tiñeron con hematoxilina y eosina (H&E).
La región de interés (ROI) para la histomorfometría se caracterizó como el área del defecto tibial original comparado entre el autoinjerto y el aloinjerto (Figura 2). Dentro de la ROI predefinida, las fracciones de volumen se calcularon por el principio de Cavalieri utilizando un software estereológico verificado (newCast Visiopharm, Dinamarca) para el recuento de puntos, con 300-600 aciertos por sección con el microscopio Olympus BX 51 (Ballerup, Dinamarca) .
El tejido dentro de las ROI de las secciones teñidas con HE se clasificó como hueso, tejido fibroso, misceláneo, músculo o médula. El volumen óseo se calculó como la cantidad de impactos óseos dividida con el total de impactos y se indicó en porcentaje.
2.8. Análisis estadístico
Se utilizó la prueba de dos muestras de dos colas y el ANOVA de una vía para comparar las posibles diferencias entre grupos con GraphPad Prism v. 7 (GraphPad Software, Inc.). Un valor inferior al 5% se consideró significativo.
El tamaño de la muestra incluyó al menos 10 defectos para cada injerto. Se optó por incluir 12 ratas en cada grupo debido al riesgo de abandonos. El error de cálculo del primer tipo se fijó en 1,96/95% y el del segundo en 0,84 debido a la potencia seleccionada del 80%. La diferencia mínima relevante y la desviación estándar se fijaron ambas en el 70%.
3. Resultados
3.1. Observación de los animales
En total, cuatro de las 24 ratas murieron durante las 3 semanas postoperatorias, consistentes en 2 de cada grupo. Tres de ellas murieron como respuesta a la anestesia durante el escaneo in vivo de la micro-TC, y una murió a causa de una infección. Las ratas restantes fueron incluidas en el estudio. Durante el periodo de observación del experimento, los animales fueron observados diariamente por un técnico de animales o por el investigador para detectar cualquier signo de incomodidad o violación de la licencia de animales. No se observó ningún cambio de peso significativo en ninguno de los dos grupos después de la cirugía del defecto de la tibia. Las ratas expuestas a OVX ganaron peso durante las primeras 12 semanas de g a g ().
3.2. Propiedades microarquitectónicas tridimensionales
3.2.1. Inducción de osteoporosis en ratas
Después de 12 semanas, las ratas tratadas con OVX presentaron una disminución de la fracción de volumen óseo, de la densidad de conectividad, de la densidad de la superficie ósea y de la densidad aparente () en comparación con el hueso normal. El índice del modelo de estructura aumentó de la placa típica, -1,4, a la varilla típica, 3,3. La separación trabecular, el grado de anisotropía, la densidad del material y la relación superficie-volumen del hueso aumentaron (). El grosor trabecular no tuvo ningún cambio significativo () (Tabla 1).
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3.2.2. Cambios en la microarquitectura con los tratamientos de autoinjerto y aloinjerto
(1) Cambios en la microarquitectura en el hueso normal. La VB/TV disminuyó en los defectos de aloinjerto en comparación con el autoinjerto en los días 0, 7 y 14 (). Sin embargo, en el día 21, no hubo diferencias estadísticas entre los dos grupos (Figura 3). En la Figura 4 se han mostrado reconstrucciones 3D representativas de imágenes de micro-TC.
(a)
(b)
(a)
(b)
La misma tendencia se aplicó al tejido de conectividad con un valor disminuido en los días 0, 7 y 14 () pero sin diferencias en el día 21. El grosor trabecular aumentó en todos los puntos temporales en los grupos de aloinjerto () y no hubo diferencias en el grado de anisotropía (Figura 3).
(2) Cambios en la microarquitectura en el hueso osteoporótico. El BV/TV del hueso osteoporótico mostró una disminución del hueso en el grupo de aloinjerto en los días 0, 7 y 14 () y ninguna diferencia después de 21 días (Figuras 4 y 5).
El grosor trabecular fue significativamente mayor en el grupo de autoinjerto en los días 0, 14 y 21 () pero no hubo diferencias en el día 7. La densidad de conectividad y el grado de anisotropía no presentaron diferencias significativas en ningún punto temporal (Figura 5).
3.3. Histología e histomorfometría
3.3.1. Histología
Se observó formación de hueso nuevo en la zona del defecto en todas las muestras. No fue posible distinguir la diferencia entre los restos de injerto y el hueso nuevo, mientras que el volumen total de hueso dentro del área del defecto se calculó como hueso dentro del ROI (Figura 1, T3).
3.3.2. Histomorfometría
El volumen óseo no mostró diferencias significativas entre los grupos de autoinjerto y aloinjerto dentro del hueso normal y osteoporótico. Al comparar el autoinjerto y el aloinjerto del hueso normal con el autoinjerto y el aloinjerto en el hueso osteoporótico, hubo una cantidad significativamente menor de hueso a los 21 días de la evaluación ().
La formación media de hueso nuevo incluyendo el material de injerto en el defecto en el hueso normal fue del 53% para el autoinjerto, mientras que el 51% para el aloinjerto. En el hueso osteoporótico, el aloinjerto tuvo el mayor volumen óseo con una media del 35%, mientras que el autoinjerto tuvo el 33% (Figura 6). No hubo diferencias significativas entre ningún otro parámetro medido dentro del defecto ().
4. Discusión
Este estudio comparó los efectos del autoinjerto y del aloinjerto en un modelo de rata con defecto tibial para la mejor reparación del defecto en huesos normales y osteoporóticos. La hipótesis era que no habría diferencia en la formación de hueso utilizando el autoinjerto o el aloinjerto, tanto si se utiliza en hueso normal como en hueso osteoporótico. Los resultados de la micro-TC o de la histomorfometría no mostraron ninguna diferencia significativa en el uso de autoinjerto y aloinjerto en un defecto óseo tibial tras una observación de 21 días, ni en estructuras óseas normales ni osteoporóticas. Sin embargo, los escaneos de micro-CT mostraron una cantidad disminuida de hueso nuevo en el grupo de aloinjerto a los 0, 7 y 14 días.
Cuando los estudios comparan sus invenciones, existe cierto desacuerdo sobre si el autoinjerto o el aloinjerto deben servir como el estándar de oro. La diferencia es principalmente entre las opiniones académicas y clínicas y qué tipo de defecto se utiliza en el estudio . Al hacer una comparación dentro del mismo modelo, se puede obtener una información valiosa para el propósito académico y para la aplicación clínica, especialmente, debido a la creciente atención a los materiales sustitutos para superar los desafíos en el uso de materiales de injerto y sus limitaciones.
Al evaluar los resultados de este estudio, cabe señalar que tanto en los huesos normales como en los osteoporóticos, la BV/TV en el escáner micro-CT es significativamente menor en el grupo de aloinjerto en el día 0, lo que podría ser debido al proceso de llenado del defecto. El aloinjerto se obtuvo de hueso normal y el autoinjerto del mismo animal con hueso normal u osteoporótico. El grosor trabecular es menor en el grupo de autoinjerto en el hueso normal pero mayor en el hueso osteoporótico. En teoría, esto debería haber sido con resultados opuestos en cuanto a la disminución de la densidad en el hueso osteoporótico. Sin embargo, podría deberse al efecto de la fresa ósea y al tamaño y movilidad de las virutas. El aspecto interesante es que el desarrollo desde el día 0 hasta el día 21 es más rápido en el grupo de aloinjerto, con un aumento del 65,8% frente a sólo un 16,4% en el grupo de autoinjerto. En el día 21, no hay diferencias entre el autoinjerto y el aloinjerto cuantificadas por histomorfometría o análisis microarquitectónico.
La histomorfometría reveló en el día 21 una disminución de la formación ósea general al tratar de utilizar materiales de injerto en hueso osteoporótico (Figura 6). Una vez más, cabe señalar que el aloinjerto procede de un donante sano y, sin embargo, proporciona una regeneración significativamente menor que en el hueso normal. Esto subraya perfectamente la necesidad de probar los materiales de injerto o los dispositivos médicos en el hueso osteoporótico para poder evaluar toda su eficacia. Sin embargo, esta prueba del material de injerto tanto en los tejidos óseos normales como en los osteoporóticos parece carecer de potencial regenerativo.
La inducción de la osteoporosis en un modelo de rata se ha verificado previamente, con una ilustración de la importancia de la observación hasta la inducción. Kinney et al. investigaron los cambios en el hueso trabecular debidos a la OVX y descubrieron que el procedimiento de OVX conduce a una disminución inmediata y continua del hueso trabecular, y después de 50 días, las ratas con OVX habían perdido el 50% de su volumen óseo sin efecto rebote. Campbell et al. establecieron un curso temporal longitudinal detallado de la pérdida ósea en el modelo de rata OVX en doce semanas. Los resultados de este estudio indican que los cambios microarquitectónicos se producen en las primeras 12 semanas después de la OVX en el modelo de rata. Por lo tanto, con la observación de 21 días, no hay expectativas de un efecto rebote.
El conocimiento actual en el uso de aloinjerto y autoinjerto es que los estudios verifican diferentes resultados dependiendo de la ubicación. En las craneoplastias, el aloinjerto ha demostrado ser superior; en el ligamento crucial anterior (LCA), el autoinjerto mostró un mejor efecto en la formación de hueso, mientras que en el ligamento crucial posterior (LCP), los resultados son iguales entre los 2 injertos. Por lo tanto, cuando se comparan los resultados para la aplicación clínica, es esencial utilizar el injerto correcto para las comparaciones correctas. Se obtendrán resultados óptimos si se utilizan ambos injertos para los controles positivos y negativos. Esto hará que el impacto clínico sea mayor y proporcionará resultados generales convincentes.
Cuando se afronta una implementación clínica, se requiere además centrarse en un resultado económico y relacionado con el paciente. Se ha informado de que el coste del uso de autoinjertos es menor, por ejemplo, en las cirugías de LCA, pero el posible efecto secundario de la extracción de autoinjertos se asocia a efectos secundarios bastante graves. Esto plantea el dilema de la elección de la metodología a la hora de cosechar el autoinjerto, pero solicita aún más la necesidad de otro sustituto para reemplazar ambos materiales de injerto. La ingeniería tisular actual y los biomateriales con células madre podrían proporcionar una nueva esperanza para la regeneración ósea.
Los puntos fuertes de este estudio son el modelo estandarizado de defecto de la tibia en ratas y la inducción bien verificada de la osteoporosis. Sin embargo, nada en este trabajo se basa en resultados anteriores, y la inducción de la osteoporosis es verificada por el mismo escáner que evalúa los resultados en los grupos de intervención. Esto significa que la fiabilidad de los resultados de este estudio aumenta. Además, los resultados y los mismos métodos se prueban en diferentes tipos de la estructura ósea que permite la mejor comparación de material de injerto, especialmente como el aloinjerto en el hueso normal y osteoporótica es del mismo donante.
Las limitaciones son la falta de un defecto vacío que podría demostrar la eficacia de base del potencial de regeneración ósea sin ningún injerto de hueso en el hueso normal y osteoporótica. Sin embargo, el objetivo de este estudio es comparar las eficacias potenciales entre los materiales de injerto y no según una línea de base específica para el modelo de diseño. Otra limitación es la diferencia significativa en el día 0 entre los grupos. Pero cuando la evaluación se limita a 21 días y el aloinjerto logra proporcionar los mismos resultados en una duración tan corta, y por lo tanto, los resultados son validados en este modelo.
5. Conclusión
Este estudio concluye que el autoinjerto y el aloinjerto tienen capacidades similares de formación ósea con una observación de 21 días en un defecto tibial de rata en un modelo de rata, lo que sugiere que el aloinjerto podría ser una buena alternativa al aloinjerto. Además, la cirugía OVX para la inducción de osteoporosis duradera en el modelo de rata es un método factible.
Disponibilidad de datos
Los datos de este estudio se analizaron mediante histomorfometría y todos los datos se almacenan en el Laboratorio de Investigación Ortopédica, Departamento de Ortopedia &Traumatología, Hospital Universitario de Odense, Instituto de Investigación Clínica, Universidad del Sur de Dinamarca en archivos de datos de VisioPharm, Dinamarca verificando cada recuento y estadística realizada para los análisis incorporados en este estudio. Las exploraciones de Micro-CT son archivos de gran tamaño almacenados en cintas de TB. Todos los datos utilizados para respaldar las conclusiones de este estudio están disponibles a petición del autor correspondiente.
Conflictos de intereses
Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.
Agradecimientos
Deseamos dar las gracias al personal del Laboratorio Biomédico de la Universidad del Sur de Dinamarca, especialmente a Anne Mette Durand, por compartir su experiencia. Además, se agradece a Gitte Højlund Reinberg su apoyo durante todo el estudio. Este estudio cuenta con el apoyo del Consejo Danés de Investigación Sanitaria (SSVF22-04-0705, MD).