Histological and microtomographic evaluation of the effect of osteoblastic cells originating from the bone marrow on bone defects in the calvaria of rats submitted to an experimental model of osteorxadionerosis

A osteorradionecrose é uma séria e debilitante consequência da radioterapia da cabeça e pescoço, definida como uma área óssea que não sofre reparação após a irradiação. O objetivo deste trabalho foi analisar o efeito in vivo da presença de células mesenquimais da medula óssea carreadas em gel em defeitos provocados na calvária de ratos submetidos a um modelo experimental de osteorradionecrose. Foi realizada a obtenção de células osteoblásticas da medula óssea de ratos cultivadas in vitro e devidamente caracterizadas quanto ao seu fenótipo por meio de ensaios bioquímicos como proliferação celular, atividade de fosfatase alcalina e sua detecção in situ, além da detecção e quantificação de nódulos mineralizados. Posteriormente, ratos wistar foram submetidos ao protocolo de osteorradionecrose (irradiação com 20 Gy em dose única) e pareados com controles para em seguida serem realizados defeitos nas calvárias para inserção de células osteoblásticas da medula óssea previamente cultivadas in vitro juntamente com gel carreador e realizada a sutura. Os animais foram divididos em 4 grupos: controle (C), controle + células osteoblásticas (CC); osteorradionecrose (IR) osteorradionecrose + células osteoblásticas (IRc). Ao final de 4 semanas os animais foram sacrificados e realizados os seguintes ensaios: (1) análise histológica com base em cortes histológicos descalcificados (2) análise tomográfica por meio de micro-CT dos defeitos previamente criados. Os dados obtidos foram submetidos ao teste de normalidade e posteriormente à análise estatística para p<0,05. As células mesenquimais derivadas da medula óssea apresentaram fenótipo característico de células osteoblásticas após serem cultivadas em meio osteogênico, com aumento da proliferação, atividade de fosfatase alcalina e formação de nódulos mineralizados quando comparado com as células cultivadas em meio basal. A análise qualitativa dos cortes histológicos corados em hematoxilina-eosina e tricrômico de Masson demonstrou maior neoformação óssea no grupo IRc quando comparado ao grupo IR e similar ao grupos controles. A análise tomográfica revelou um aumento na espessura trabecular, densidade de conectividade, número trabecular e superfície óssea no grupo IRc em relação ao grupo IR. Os resultados sugerem que a inserção de células mesenquimais diferenciadas em osteoblastos favorece a neoformação de defeitos ósseos na presença de osteorradionecrose.Osteoradionecrosis is a serious and debilitating consequence of head and neck radiotherapy, defined as a bone area that does not repair after irradiation. The purpose of this investigation was to analyze in vivo the presence of mesenchymal cells from bone marrow in calvariae defects of rats submitted to osteoradionecrosis. Cells were collected from rat femur bone marrow to perform characterization of osteoblastic phenotype by means of biochemical assays such as cell proliferation, alkaline phosphatase activity and its in situ detection and mineralization. Afterwards, male wistar rats were submitted to osteoradionecrosis protocol (20 Gy in a single dose) and paired with control animals. After 30 days, there were performed calvariae defects and placement of osteoblastic cells previously cultured with a gel vehicle inside the defects, which were sutured properly. The animals were divided in 4 groups: control (C), control + osteoblastic cells (CC), osteoradionecrosis (IR) osteoradionecrosis + osteoblastic cells (Irc). After 30 days, the animals were euthanized to perform the following analysis: (1) Histological evaluation by means of decalcified slide sections stained with hematoxilin-eosin and Masson trichrome; (2) Tomographic evaluation by means of adequate parameters. Data obtained were submitted to normality test and statistical analysis for p