Evaluation of critical bone defects in rats calvaria treated with different autologous bone grafts

Histórico: Embora a enxertia óssea autóloga seja o tratamento mais utilizado para falhas ósseas, a técnica mais eficaz de preparação do enxerto ainda não está clara. Este modelo animal teve como objetivo investigar e comparar diferentes preparações de enxerto ósseo autólogo local para tratamento de falha óssea crítica na calvária de ratos. Métodos: 108 ratos foram alocados aleatoriamente em um de três grupos: controle, moído ou picado. Os espécimes foram submetidos a craniotomias no centro superior de suas calvárias com uma fresa circunferencial de 7mm de diâmetro movida por um motor elétrico de alta rotação. A falha óssea crítica produzida foi tratada ou não de acordo com o grupo em que o espécime foi alocado. Os ratos foram submetidos a eutanásia com 3, 6 ou 12 semanas após as cirurgias e as peças obtidas foram analisadas histológica, histomorfométrica, densitométrica, microtomográfica e mecanicamente. Resultados: Análises histológicas mostraram maior percentual de regeneração da falha óssea crítica no grupo picado seguido pelo moído quando comparados ao controle. A densitometria óssea (DXA) evidenciou maior densidade óssea em todos os períodos de eutanásia (p<0,05) no grupo picado. Os dados da microtomografia (&micro;CT) demonstraram um aumento expressivo do volume ósseo (BV) e sua fração por volume total (BV/TV), espessura trabecular (Tb.Th) e densidade de conectividade (Conn.D) no grupo picado comparados aos grupos moído e controle. Os ensaios mecânicos apresentaram os maiores valores de deformação, força máxima e rigidez relativa no grupo picado em qualquer momento de eutanásia (p<0,05). Foram estabelecidas correlações estatisticamente relevantes entre dados biomecânicos, parâmetros microestruturais e massa óssea. Conclusões: Nosso trabalho experimental mostrou que a preparação de enxerto ósseo picado apresentou resultados significativamente melhores do que a de enxerto ósseo moído no tratamento de um defeito ósseo crítico na calvária de ratos.Background: Although autologous bone grafting is the most used treatment for bone defects, the most effective technique for preparing the graft is still unclear. This animal model aimed to investigate and compare different local autologous bone graft technique preparations for the treatment of critical bone defect in rats´ calvaria. Methods: 108 rats were randomly allocated into one of three groups: sham, macerated or chopped. The specimens were submitted to craniotomies in the upper center of their calvaria with a 7mm diameter circumferential cutter driven by a high-speed electric motor. The critical bone defect produced was treated or not according to the group to which the specimen was assigned. The rats were euthanized at 3, 6 or 12 weeks after the surgeries and the samples obtained were analyzed histologically, histomorphometrically, densitometrically, tomographically and mechanically. Results: Histological analyzes showed a higher percentage of critical bone failure regeneration in the chopped followed by macerated group when compared to sham. Bone densitometry (DXA) showed greater bone density in all periods of euthanasia (p<0.05) in the chopped group. Microtomography data (&micro;CT) showed a significant increase in bone volume (BV) and its fraction per total volume (BV/TV), trabecular thickness (Tb.Th) and connectivity density (Conn.D) in the chopped group compared to the macerated and sham groups. The mechanical tests showed the highest values of deformation, maximum force and relative stiffness in the chopped group at any time of euthanasia (p