Regeneración ósea mediante lámina de titanio y células madre mesenquimales estudiada con un nuevo método de inclusión y corte

Abstract

A new inclusion and cutting method has been developed applied to a bone regeneration study in which the suitability of the mentioned method has been assessed, as well as the regeneration performed on rat mandibular bone after the performance of a critical bone defect (4 mm) in said bone, observing, at all times, the European and Spanish legislation for the use and management of laboratory animals. Four groups of animals were established: A) Positive Control: Subcritical osteotomy (2-3 mm); B) Negative Control: Critical osteotomy (4 mm) without implant or added cells; C) Critical osteotomy with perforated titanium membrane implant; D) Critical osteotomy with the same implant of perforated titanium membrane seeded with adipose-derived mesenchymal stem cells. Animals were sacrificed 30 days after surgery. The new inclusion and cutting method that we have developed and called “the three sections” offers great advantages for obtaining serial sections of hard tissues and large pieces and being very suitable to study them at different levels of magnification, allowing a wide variety of histological stains to be performed on these sections. In this thesis we performed the techniques of toluidine blue, alizarin red, Von Kossa, Fluoropaque, transmission electron microscopy, scanning electron microscopy, and microanalysis by energy dispersive X-rays (EDAX). The experimental study of the animals subjected to osteotomy revealed that group A (subcritical osteotomy) completely regenerated the bone, those in group B (negative control) did not show regeneration, while those in groups C and D (implanted with titanium membrane) were able to regenerate the bone after one month from the osteotomy, with a more complete regeneration in group D due to the effect of the added stem cells. The scanning electron microscope showed a trabecular structure of the newly formed bone and EDAX microanalysis showed hydroxyapatite in its matrix.

Se ha desarrollado un nuevo método de inclusión y corte aplicado a un estudio de regeneración ósea en el que se ha valorado la idoneidad de dicho método, así como la regeneración operada en el hueso mandibular de rata tras la creación de un defecto óseo crítico (4 mm) en dicho hueso observando, en todo momento, la legislación europea y española para el uso y manejo de animales de laboratorio. Se establecieron 4 grupos de animales: A) Control Positivo: Osteotomía subcrítica (2-3 mm); B) Control Negativo: Osteotomía crítica sin implante ni células añadidas; C) Osteotomía crítica con implante de lámina de titanio perforada; D) Osteotomía crítica con implante de lámina de titanio perforada sembrada con células madre mesenquimales derivadas del tejido adiposo. Los animales fueron sacrificados a los 30 días de la operación. El nuevo método de inclusión y corte que hemos desarrollado y denominado de las tres secciones ofrece grandes ventajas para obtener secciones seriadas de tejidos duros y piezas grandes y poder estudiarlas a diferentes niveles de aumentos, permitiendo realizar sobre dichas secciones una amplia variedad de tinciones histológicas. En la presente tesis realizamos las técnicas de azul de toluidina, rojo de alizarina, Von Kossa, Fluoropaque, microscopía electrónica de transmisión, microscopía electrónica de barrido y microanálisis por energía dispersiva de rayos X (EDAX). El estudio experimental de los animales sometidos a osteotomía reveló que el grupo A (osteotomía subcrítica) regeneraba completamente el hueso, los del grupo B (control negativo) no mostraron regeneración, mientras que los de los grupos C y D (implantados con lámina de titanio) conseguían regenerar el hueso tras un mes desde la osteotomía, dándose una regeneración más completa en el grupo D debido al efecto de las células madre añadidas. El microscopio electrónico de barrido mostró una estructura trabecular del hueso neoformado y el microanálisis EDAX hidroxiapatita en su matriz