Sammanställning av effektiviteten mellan autograft och allograft vid reparation av defekter in vivo hos normala och osteoporotiska råttor

Abstract

Introduktion. Inom ortopedisk kirurgi är det viktigt att använda osteogent material vid större defekter. Autograft och allograft är båda kända metoder, och autograft anses vara det bästa valet. Men autograft är förknippat med ytterligare invasiva ingrepp som kan visa sig vara svåra hos sköra patienter och kan orsaka lokala biverkningar efter benuttagningen. För genomförbara ändamål ökar användningen av allograft härmed och jämförelser av effektiviteten, och skillnaderna mellan autograft och allograft är viktiga för det kliniska resultatet för patienterna. Metod. 24 norska brunråttor av honkön inkluderades, 12 normala råttor och 12 råttor som inducerats med osteoporos (OP). OP-induceringen verifierades in vivo genom benvolymfraktion (BV/TV) 90 dagar efter ovariektomi (OVX). Den primära operationen hos varje råtta bestod av ett mm hål i proximala tibia, bilateralt. Autograft och allograft fördelades slumpmässigt i höger och vänster tibia. Efter 21 dagars observation offrades råttorna. Skenbenproverna skördades, mikro-CT-skannades för beninduktion och mikroarkitektoniska egenskaper och bäddades sedan in för histologi. Resultat. OP-induktionen verifierades tre månader efter OVX genom en minskning med 68,5 % av det trabekulära benets BV/TV jämfört med normalt ben. Mikroarkitektonisk analys och histologi visade inga signifikanta skillnader i den benbildande förmågan mellan autograft och allograft i normalt eller osteoporotiskt ben efter tre veckor. Slutsats. Denna studie visade ingen skillnad mellan autograft och allograft i en normal eller osteoporotisk skenbensdefektmodell för råttor efter 21 dagar, vilket tyder på att allograft är ett bra alternativ till autograft.

1. Introduktion

Benförlust och defekter kan orsakas av trauma, infektioner eller efter artroplastiker. De kategoriseras som en av de största kliniska utmaningarna inom ortopedisk kirurgi . Implantatkirurgi är den allmänna termen och omfattar en stor del av interventionskirurgi som reparation av bendefekter inom ortopedisk kirurgi, neurokirurgi, oral- och maxillofaciala specialiteter. Dessa operationer beräknas utföras mer än 2 miljoner gånger per år och har därmed en stor inverkan på patienterna och det ekonomiska utfallet .

Autogent ben anses vara ett ”levande” material med osteogena, osteoinduktiva och osteokonduktiva egenskaper och bör ge den bästa behandlingen, medan allograft består av inaktivt ”dött” ben med huvudsakligen osteokonduktiva egenskaper . Att skörda autograftben är dock ett ytterligare invasivt förfarande, och den tillgängliga mängden är ofta otillräcklig. Autograft som samlas in från benet i iliac crest benet kallas autogen iliac crest bone graft (AICBG) . Detta förfarande kan vara förknippat med morbiditeter, t.ex. blodförlust, smärta på donatorstället, risk för infektioner och nervskador. Det har visat sig att misslyckandefrekvensen vid autograferad bentransplantation är 50 %, vilket beror på olika typer av skördar, hantering, implantatmetoder och skillnader mellan patientens tillstånd och benets vitalitet . På grund av dessa komplikationer och höga kostnader används ofta allogent benmaterial som ett alternativt transplantatmaterial. Allogent ben samlas in bekvämt och utan biverkningar från andra patienter. Men detta transplantatmaterial har huvudsakligen osteokonduktiv effekt och har potentiella risker för sjukdomsöverföring, bakterieinfektioner, autoimmun värdrespons och icke-sönderfall av transplantatvärden. Dessa biverkningar är allvarligare, men är dock extremt sällsynta. Teoretiskt sett är allotransplantat den skonsammaste behandlingen. Med allt fler äldre och bräckliga patienter är det viktigt att skaffa sig kunskap genom att jämföra dem i en relevant defektmodell, både i vanliga och bräckliga benstrukturer. Ett alternativ för att minska behovet av att skörda levande bentransplantat är substitut . Metoden har varit bred, från användning av stamceller från olika vävnader till kombinationer med tillväxtfaktorer i djurmodeller och kliniska modeller . Inget substitut har dock visat sig ha en stabil effekt som kan ersätta alla förfaranden med autotransplantat och allotransplantat i kliniken.

Osteoporos är en åldersrelaterad sjukdom som ökar och är ett stort folkhälsoproblem som hänger samman med den ökande åldern i befolkningen och härmed en ökande prevalens och behandlingskostnad globalt sett på 20-30 % år 2030 . Osteoporos är en skelettsjukdom med uttalad minskning av benmineraltätheten. Detta orsakas av att osteoklasterna (OC) tar upp mer ben än vad osteoblasterna (OB) kan producera, vilket stör stabiliteten i benremodelleringsenheten (BMU), vilket leder till en obalans mellan benresorption och benbildning och så småningom till benförlust . Detta anger vikten av att använda verifierade modeller och testa både normala och bräckliga benstrukturer för bästa kliniska korrelation för att förbättra korrelationen till den relevanta situationen.

Hittills finns det begränsad kunskap om skillnaderna mellan autograft och allograft vid reparation av bendefekter.

Den här studien syftar till att undersöka effekterna av autograft och allograft på reparation av tibiadekfekter in vivo hos både normala och osteoporotiska råttor. Särskilt de longitudinella mikroarkitektoniska förändringarna in vivo postoperativt, vid 7 dagar, 14 dagar och 21 dagar. Utvärderingen utfördes med mikro-CT-scanningar vid alla tidpunkter och histomorfometrisk utvärdering efter avlivning vid 21 dagar. Det primära målet var att utvärdera benbildningen mellan autograft och allograft. Det sekundära målet var att verifiera induktionen av osteoporos 90 dagar efter avlägsnandet av äggstockarna. Hypotesen var att det inte fanns några skillnader i defektreparationer mellan autograft och allograft hos både normala och osteoporotiska råttor, vilket kan bidra till att minska användningen av autograft kliniskt i defektmodeller i både normala och bräckliga benstrukturer och minska behovet av ytterligare invasiva skördeprocedurer.

2. Material och metoder

2.1. Djurmodell

Tjugofyra honliga bruna norska inavlade (BN/SsNOlaHsd) råttor ingick i studien. Både de normala och osteoporotiska råttorna var 4 månader gamla med en genomsnittlig vikt på g. De inhystes och acklimatiserades 2 månader före operationen vid Biomedical Laboratory, University of Southern Denmark. Den kontrollerade miljön hade en temperatur på 21-28 °C, en luftfuktighet på 40-60 % och ljuset på mellan kl. 06.00 och 18.00. De hade tillgång till sterilt vatten och normal respektive Ca-fattig diet ad libitum. Burarna hade golv av sågspån och strömedel. Djuren observerades varje dag för förändringar i beteende eller tecken på obehag av antingen djurteknikerna eller forskaren.

2.2. Djurgodkännande

Alla experimentella förfaranden utfördes i enlighet med de danska riktlinjerna för djurforskning. Detta försöksprotokoll har godkänts av den danska djurförsöks- och djurinspektionen (nr. 2011/561-1959). Denna artikel följer djurforskningen: Reporting of In Vivo Experiments (ARRIVE) guidelines.

2.3. Benprotesmaterial

2.3.1. Autograft

Autograftbenmaterialet hämtades från bilaterala skenben från råttor under borrningsprocessen i samband med skenbensdefektkirurgin. Benet behandlades sterilt och spånen var ungefär 0,5-1 mm stora. Vid fyllningen av tibia defekten hade det normala benet tillräcklig volym från borrningsförfarandet för att fylla gapet. För de osteoporotiska råttorna behövde dock defekten fyllas ytterligare med benmaterial från svanskotorna. För de osteoporotiska råttorna hämtades ytterligare benmaterial från svanskotorna. Genom ett litet snitt 2 mm distalt från svansens infästning till kroppen avlägsnades mjukvävnad med hjälp av kirurgisk utrustning och delades i bitar. Behovet av ytterligare ben berodde på den uttalade benförlusten av benmineraltäthet efter osteoporotisk induktion. Denna metod är välkänd för uttag av autologt ben för användning i råttmodellen .

2.3.2. Allotransplantat

Detta framställdes från en frisk brun norsk honråtta. Den avlivades med pentobarbital i enlighet med riktlinjerna, och lårbenets, skenbenets och överarmsbenets kondyler skördades under sterila förhållanden. Ytterligare mjukvävnad avlägsnades försiktigt. Benet preparerades med hjälp av en benkvarn (Ossano Scandinavia ApS, Stockholm, Sverige). Den trabekulära benstrukturen delades i chips med en diameter på 0,5-1 mm och förvarades vid 80 °C. Före användning tinades det frysta benet upp i 30 minuter och lades med kirurgiska standarder till defekten. Alla dessa förfaranden utfördes under aseptiska förhållanden i det kirurgiska rummet för smådjur i det biomedicinska laboratoriet vid Södra Danmarks universitet.

2.4. Studiedesign

En parvis longitudinell studiedesign användes, med en kontrollgrupp och en interventionsgrupp i varje skenben. Totalt 24 norska inavlade (BN/SsNOlaHsd) honråttor delades upp i två grupper om 12 vardera i de normala och osteoporotiska benen. Autotransplantat och allotransplantat var blindade och slumpmässigt fördelade i den högra och vänstra skenbensdefekten och dessutom blindade i utvärderingsfasen (figur 1). 13 veckor före tibiakirurgin fick 12 råttor ovariektomi (OVX) för att inducera osteoporos. Allotransplantatmaterialet tinades upp 30 minuter före användning, och autotransplantatet förbereddes och samlades in under narkos för den primära operationen av den proximala tibia-defekten. Vid dag 0, dag 7, dag 14 och dag 21 postoperativt utfördes mikro-CT-scanningar för löpande utvärdering. Vid offrandet togs bilaterala prover från proximala tibia defekten för histologi och histomorfometri.

Figur 1

Illustration av studiens uppläggning. 24 råttor inkluderades och delades in i normala eller osteoporotiska grupper. 12 råttor vardera. Varje råtta hade en grupp av autograft och allograft i vänster och höger tibia för totalt 24 prover från normalt ben och 24 prover för det osteoporotiska benet. T1 (vecka 0): dag för operation. T2 (vecka 0, 1, 2, 3): mikro-CT-scanningar. T3: histologisektion.

2,5. Kirurgiska ingrepp

2.5.1. Ovariektomi (OVX)

Råttans rygg rakades och desinficerades med jod och etanol (70 %). Ett skarpt snitt på cirka 1 cm gjordes över den kaudala delen av ryggen och trubbigt dissekerades fram till fascia. Genom att tränga in i håligheten skördades äggstocken med en pincett, och ligatur gjordes bredvid äggstocken med 5,0 ethilonsutur och avlägsnades. Såret stängdes i två lager. Alla operationer utfördes vid samma tidpunkt på dagen och på samma plats. Postoperativt analgetiserades råttorna med buprenorfin (Temgesic, RB Pharmaceuticals Limited, Berkshire, Storbritannien), 0,2 ml/100 g kroppsvikt s.c. i intervaller om 8 timmar under de följande 3 dagarna. Efter ovariektomi fick råttorna specialfoder med låg kalciumhalt och vatten ad libitum. Induceringen av den osteoporotiska benstrukturen verifierades efter 12 veckor, och primär tibia defektkirurgi kunde inledas.

2.5.2. Tibia proximal defekt

Anestesiprotokollet under operationen följde metoden för OVX-kirurgi.

Bilaterala proximala tibia defekter gjordes hos alla råttor med hjälp av det kirurgiska standardförfarandet. Båda lemmarna isolerades, rakades och desinficerades med jod vet (Kruuse Vet, Danmark) och 70 % etanol. Skarpt snitt och trubbig undersökning presenterade den proximala tibias mediala sida, där ett cylindriskt defekt på 2,8 mm och ett djup på 3 mm till motsatt kortikal skal skapades baserat på resultaten från en pilotstudie. Operationen för allograftgruppen utfördes först på grund av insamling av autografts från båda benen. Totalt skapades 48 cylindriska defekter som fylldes med antingen autograft eller allograft schemalagt genom randomisering. Såret stängdes i två lager med sutur 4.0. Postoperativt analgetiserades råttorna med buprenorfin (Temgesic, RB Pharmaceuticals Limited, Berkshire, Storbritannien), 0,2 ml/100 g kroppsvikt s.c. i intervaller om 8 timmar i 4 dagar.

2.6. Mikro-CT-skanning och mikroarkitekturanalys

De bilaterala proximala tibialregionerna skannades in vivo med ett högupplöst mikrotomografiskt system (vivaCT 40, Scanco Medical AG, Brüttisellen, Schweiz).

In vivo mikro-CT-skanning för utvärdering av bentillväxtutvecklingen hos normala och osteoporotiska råttor utfördes vid följande 4 tidpunkter: dagen före operationen (dag 0) och sedan 7, 12 och 21 dagar postoperativt.

För att verifiera modellen för induktion av osteoporos utfördes dessutom en longitudinell utvärdering vid 3 tidpunkter: (1) före OVX-kirurgi för att fastställa en baslinje för benmineraltäthet (dag 90), (2) före tibiakirurgi (dag 7) och (3) efter tibiakirurgi (dag 0).

Under in vivo-skanning sövdes råttorna med isofluran i ett slutet boxsystem, 1 L/min syre och 4 ml/min isofluran (IsoFlo vet, Abbott Laboratories Ltd, Berkshire, England) i 6 minuter, med reglering enligt råttans reflexer. Efter fullständig sedering placerades råttorna i en djurhållningssäng täckt med en mask med löpande tillförsel av syre och isofluran enligt protokollet. Det intressanta området fixerades för noggranna skanningar. Bilderna skannades med hög upplösning, vilket resulterade i en 3D-rekonstruktion med voxelstorlekar på μm3 (pixlar) för 500 skikt för en representativ utvärdering av varje defektområde. Skanningstiden för varje prov var 30 minuter.

De parametrar som specificerades av denna skanning omfattade mikroarkitektoniska egenskaper hos det trabekulära benet för bekräftelse av osteoporosinduktion och benförstärkande effekt av transplantaten . Detta inkluderade benvolym/vävnadsvolym (BV/TV), strukturmodellindex, konnektivitetstäthet (CD), trabekulär tjocklek (TbTh), trabekulär separation (Tb.Sp), grad av anisotropi (DA), benytetäthet, förhållandet mellan benyta och -volym (BS/TV), skenbar täthet och materialtäthet.

2.7. Histologi och histomorfometri

21 dagar efter operationen skannades råttorna och offrades med överdos pentobarbital enligt djurlicensprotokollet. Bilaterala proximala tibiae inklusive transplantatmaterial och ben fixerades i formaldehyd (4 %) och byttes till fosfatbuffrad saltlösning (PBS). Efter uttorkning och avkalkning fixerades proverna och inbäddades i paraffin. Proverna sektionerades i tre på varandra följande skivor med en tjocklek på 3-4 μm och en separation på 500 μm. Alla tre sektioner färgades med hematoxylin och eosin (H&E).

Interessentområdet (ROI) för histomorfometri karakteriserades som den ursprungliga tibialdefektytan som jämfördes mellan autograft och allograft (Figur 2). Inom den fördefinierade ROI beräknades volymfraktionerna enligt Cavalieris princip med hjälp av verifierad stereologisk programvara (newCast Visiopharm, Danmark) för punkträkning, med 300-600 träffar per sektion med Olympus BX 51-mikroskop (Ballerup, Danmark) .

Vävnaden inom ROI:erna i de HE-färgade sektionerna klassificerades som ben, fibrös vävnad, diverse, muskel eller märg. Benvolymen beräknades som antalet träffar på ben dividerat med det totala antalet träffar och angavs i procent.

2.8. Statistisk analys

Två stickprov med två svansade -test och envägs ANOVA användes för att jämföra eventuella skillnader mellan grupperna med GraphPad Prism v. 7 (GraphPad Software, Inc.). Ett värde på mindre än 5 % ansågs vara signifikant.

Sampelstorleken omfattade minst 10 defekter för varje transplantat. Vi valde att inkludera 12 råttor i varje grupp på grund av risken för bortfall. Beräkningsfelet av första slaget sattes till 1,96/95 % och felet av andra slaget till 0,84 på grund av den valda effekten på 80 %. Minimal relevant skillnad och standardavvikelse sattes båda till 70 % .

3. Resultat

3.1. Djurobservation

Totalt dog fyra av de 24 råttorna under de tre postoperativa veckorna, bestående av två från varje grupp. Tre av dem dog som en reaktion på anestesin under in vivo mikro-CT-skanning och en dog orsakad av en infektion. De återstående råttorna ingick i studien. Under försökets observationsperiod observerades djuren dagligen av en djurtekniker eller forskaren för att upptäcka eventuella tecken på obehag eller brott mot djurlicensen. Ingen signifikant viktförändring observerades i någon av grupperna efter tibia defektkirurgi. De råttor som utsattes för OVX ökade i vikt under de första 12 veckorna från g till g ().

3.2. Tredimensionella mikroarkitektoniska egenskaper

3.2.1. Induktion av osteoporos hos råttor

Efter 12 veckor hade OVX-behandlade råttor en minskning av benvolymfraktion, konnektivitetsdensitet, benytetäthet och skenbar densitet () jämfört med normalt ben. Strukturmodellindex ökade från typisk platta, -1,4, till typisk stav, 3,3. Trabekulär separation, graden av anisotropi, materialtäthet och förhållandet mellan benyta och benvolym ökade (). Den trabekulära tjockleken hade ingen signifikant förändring () (tabell 1).

3.2.2. Mikroarkitektoniska förändringar med autograft- och allograftbehandlingar

(1) Förändringar i mikroarkitekturen i normalt ben. BV/TV minskade i allograftdefekter jämfört med autograft på dag 0, 7 och 14 (). På dag 21 fanns det dock ingen statistisk skillnad mellan de två grupperna (figur 3). Representativa 3D-rekonstruktioner av mikro-CT-bilder har visats i figur 4.

(a)

(b)

(a)
(b)

Samma trend gällde för konnektivitetsvävnaden med minskat värde på dag 0, 7 och 14 () men ingen skillnad på dag 21. Den trabekulära tjockleken ökade vid alla tidpunkter i allograftgrupperna () och ingen skillnad i graden av anisotropi (figur 3).

(2) Förändringar i mikroarkitekturen i osteoporotiskt ben. BV/TV i osteoporotiskt ben uppvisade minskat ben i allograftgruppen dag 0, 7 och 14 () och ingen skillnad efter 21 dagar (figur 4 och 5).

Figur 5

Mikroarkitekturegenskaper hos defekt som behandlats med autograft jämfört med allograft i osteoporotiskt ben. BV/TV: benvolym/vävnadsvolym; CD: konnektivitetstäthet; TbTh: trabekulär tjocklek; DA: anisotropi. anses vara signifikant.

Den trabekulära tjockleken var signifikant högre i autograftgruppen på dag 0, 14 och 21 () men ingen skillnad på dag 7. Konnektivitetstäthet och grad av anisotropi hade ingen signifikant skillnad vid någon tidpunkt (figur 5).

3.3. Histologi och histomorfometri

3.3.1. Histologi

Ny benbildning observerades i defektområdet i alla prover. Det var inte möjligt att skilja på skillnaden mellan rester av transplantat och nytt ben, medan den totala benvolymen inom defektområdet beräknades som ben inom ROI (Figur 1, T3).

3.3.2. Histomorfometri

Benvolymen visade ingen signifikant skillnad mellan autograft- och allograftgrupperna inom normalt och osteoporotiskt ben. När man jämförde autograft och allograft från det normala benet med autograft och allograft i det osteoporotiska benet fanns det en signifikant minskad mängd ben vid 21 dagars utvärdering ().

Den genomsnittliga bildningen av nytt ben inklusive transplantatmaterial i defekten i det normala benet var 53 % för autograft, medan 51 % för allograft. I osteoporotiskt ben hade allograft den största benvolymen med ett medelvärde på 35 %, medan autograft hade 33 % (figur 6). Det fanns ingen signifikant skillnad mellan andra uppmätta parametrar inom defekten ().

Figur 6

Histomorfometrisk utvärdering av benbildning i normala och osteoporotiska ben:

4. Diskussion

Denna studie jämförde effekterna av autograft och allograft i en råttmodell med tibialdefekt för bästa defektreparation i normala och osteoporotiska ben. Hypotesen var att det inte skulle vara någon skillnad i benbildning med hjälp av antingen autograft eller allograft, oavsett om det används i normalt eller osteoporotiskt ben. Resultaten från mikro-CT eller histomorfometri visade ingen signifikant skillnad i användningen av autograft och allograft i en tibial bendefekt efter en observation på 21 dagar, varken i normala eller osteoporotiska benstrukturer. Mikro-CT-skanningar visade dock en minskad mängd nytt ben i allograftgruppen vid 0, 7 och 14 dagar.

När studier jämför sina uppfinningar råder det viss oenighet om huruvida autograft eller allograft ska fungera som den gyllene standarden. Skillnaden är främst mellan de akademiska och kliniska åsikterna och vilken typ av defekt som används i studien . Genom att göra en jämförelse inom samma modell kan värdefull information erhållas för akademiska ändamål och för klinisk tillämpning, särskilt på grund av det ökande fokuset på ersättningsmaterial för att övervinna utmaningarna med att använda transplantatmaterial och deras begränsningar .

När man utvärderar resultaten från den här studien bör man notera att i både normala och osteoporotiska ben är BV/TV på mikro-CT-scanningen signifikant lägre i allogruppens grupp på dag 0, vilket skulle kunna bero på processen att fylla defekten. Allograft erhölls från normalt ben och autograft från samma djur med antingen normalt eller osteoporotiskt ben. Den trabekulära tjockleken är lägre i autograftgruppen i det normala benet men högre i det osteoporotiska benet. I teorin borde detta ha gett motsatta resultat när det gäller den minskade densiteten i det osteoporotiska benet. Det kan dock bero på effekten av benkvarnen och spånens storlek och rörlighet. Den intressanta aspekten är att utvecklingen från dag 0 till dag 21 är snabbare i allotransplantatgruppen med 65,8 % ökning jämfört med endast 16,4 % ökning i autotransplantatgruppen. Vid dag 21 finns det ingen skillnad mellan autograft och allograft kvantifierad genom histomorfometri eller mikroarkitekturanalys.

Histomorfometri avslöjade vid dag 21 en minskad allmän benbildning när man försöker använda transplantatmaterial i osteoporotiskt ben (figur 6). Återigen bör det noteras att allotransplantatet kommer från en frisk donator, och ändå ger det en betydligt lägre regeneration än vad det gör i normalt ben. Detta understryker helt och hållet behovet av att testa transplantatmaterial eller medicintekniska produkter i osteoporotiskt ben för att kunna utvärdera deras fulla effektivitet. Detta test av transplantatmaterial i både normal och osteoporotisk benvävnad verkar dock sakna regenerativ potential.

Induktion av osteoporos i en råttmodell har tidigare verifierats, med en illustration av vikten av observation fram till induktion. Kinney et al. undersökte förändringarna i det trabekulära benet till följd av OVX och fann att OVX-förfarandet leder till en omedelbar och kontinuerlig minskning av trabekulärt ben, och efter 50 dagar hade OVX-råttorna förlorat 50 % av sin benvolym utan någon rebound-effekt. Campbell et al. fastställde ett detaljerat longitudinellt tidsförlopp för benförlust i OVX-råttmodellen under tolv veckor. Resultaten av denna studie visar att mikroarkitektoniska förändringar sker inom de första 12 veckorna efter OVX i råttmodellen. Härigenom finns det med observationen efter 21 dagar inga förväntningar på en rebound-effekt.

Den nuvarande kunskapen om användningen av allograft och autograft är att studier verifierar olika resultat beroende på plats. Vid kranioplastik har allograft visat sig vara överlägsen ; vid främre avgörande ligament (ACL) visade autograft bättre effekt på benbildning , medan resultaten vid bakre avgörande ligament (PCL) är likvärdiga mellan de två transplantaten . När man jämför resultat för klinisk tillämpning är det därför viktigt att använda rätt transplantat för att få korrekta jämförelser. Optimala resultat erhålls genom att använda båda transplantaten för både positiva och negativa kontroller. Detta kommer att göra den kliniska effekten högre och ge övergripande övertygande resultat.

När man står inför ett kliniskt genomförande krävs det dessutom att man fokuserar på ett ekonomiskt och patientrelaterat resultat. Kostnaden för att använda autotransplantat rapporteras vara lägre vid till exempel ACL-operationer , men den möjliga bieffekten vid skörd av autotransplantat är förknippad med ganska allvarliga biverkningar . Detta ger upphov till ett dilemma när det gäller att välja metod när man tar ut autograft, men det kräver även ytterligare ett behov av ett annat substitut för att ersätta båda transplantatmaterialen. Nuvarande vävnadsteknik och biomaterial med stamceller kan ge nytt hopp om benregenerering.

Styrkorna i den här studien är den standardiserade modellen med skenbensdefekter hos råttor och den väl verifierade induktionen av osteoporos. Ändå är ingenting i denna artikel beroende av tidigare resultat, och osteoporosinduktionen verifieras av samma skanner som utvärderar resultaten i interventionsgrupperna. Detta innebär att tillförlitligheten i resultaten av denna studie ökar. Dessutom testas resultat och samma metoder i olika typer av benstruktur vilket möjliggör den bästa jämförelsen av transplantatmaterial, särskilt som allotransplantatet i normalt och osteoporotiskt ben kommer från samma donator.

Begränsningar är avsaknaden av en tom defekt som skulle kunna demonstrera baselineeffektiviteten av benregenerationspotentialen utan några bentransplantat i både normalt och osteoporotiskt ben. Fokus i den här studien är dock att jämföra potentiella effektiviteter mellan transplantatmaterialen och inte enligt en specifik baslinje för designmodellen. En annan begränsning är den signifikanta skillnaden på dag 0 mellan grupperna. Men när utvärderingen är begränsad till 21 dagar och allotransplantatet lyckas ge samma resultat på så kort tid, och därmed är resultaten validerade i denna modell.

5. Slutsats

Denna studie drar slutsatsen att autograft och allograft har liknande benbildande förmåga med en observation på 21 dagar i en skenbensdefekt hos råtta i en råttmodell, vilket tyder på att allograft kan vara ett bra alternativ till allograft. Dessutom är OVX-kirurgi för varaktig osteoporosinduktion i råttmodellen en genomförbar metod.

Datatillgänglighet

Data för den här studien analyserades med histomorfometri och alla data lagras på Orthopaedic Research Laboratory, Department of Orthopaedics & Traumatology, Odense University Hospital, Institute of Clinical Research, University of Southern Denmark i datafiler från VisioPharm, Danmark med verifiering av varje räkne- och statistikkontroll som gjorts för de analyser som införlivats i denna studie. Mikro-CT-skanningar är stora filer som lagras på TB-band. Alla data som används för att stödja resultaten i denna studie är tillgängliga från motsvarande författare på begäran.

Intressekonflikter

Författarna deklarerar inga intressekonflikter.

Acknowledgments

Vi vill tacka personalen vid Biomedicinska laboratoriet, Södra Danmarks universitet, särskilt Anne Mette Durand, för att de delat med sig av sin expertis. Dessutom tackar vi Gitte Højlund Reinberg för stödet under hela studien. Denna studie har fått vänligt stöd av det danska hälsovårdsforskningsrådet (SSVF22-04-0705, MD).