Regeneración ósea guiada mediante un tejido artificial a base de nanopartículas con propiedades magnéticas generado por ingeniería tisular. Estudio in vivo en ratas

• Autores: Ferrer, María Belén
• Año de publicación: 2025
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Rodríguez, Ismael Angel; Alaminos, Miguel
• Materia: Ingeniería tisular; Tejido artificial magnético; Regeneración ósea; Tissue engineering; Magnetic artificial tissue; Bone regeneration
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

Fil: Ferrer, María Belén. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Odontología; Argentina.
En la práctica odontológica se utilizan diferentes técnicas de regeneración ósea guiada tendientes a devolver funciones de la cavidad bucal que se han perdido por diferentes patologías. En este sentido nuestro grupo de investigación desarrolló un "tejido artificial que comprende partículas magnéticas” mediante técnicas de ingeniería tisular que al ser caracterizado demostró biocompatibilidad. El objetivo de este trabajo fue realizar un control de calidad histológico al evaluar el proceso de regeneración ósea cuando se utiliza un biomaterial derivado del tejido artificial que comprende partículas magnéticas (TANPM) como relleno en defectos óseos críticos de calota de ratas Wistar sometidos a campos magnéticos externos estáticos. Se utilizaron ratas Wistar macho de 250-300 gr a las que bajo anestesia con acepromacina y ketamina, se les realizó dos defectos óseos críticos (DOC) de 5 mm de diámetro en calota craneal, en uno de los DOC se implantó TANPM y en el otro DOC no se implantó ningún biomaterial. Posteriormente, las ratas que fueron expuestas a campos magnéticos conformaron los grupos TANPM/CM y Control/CM; y las restantes que no fueron sometidas a campos magnéticos, conformaron los grupos TANPM/SCM y Control/SCM. Para valorar el proceso de regeneración ósea, a los 30 días se realizó la eutanasia de los animales y las muestras fueron procesadas para su análisis macroscópico y su análisis histológico descriptivo mediante técnicas histológicas de rutina, histoquímicas e inmunohistoquímicas. Se realizaron además análisis histomorfométricos mediante la utilización del programa ImageJ y los datos se contrastaron estadísticamente mediante Shapiro Wilk y Mann Whitney (p<0,05). Los resultados mostraron biocompatibilidad y biointegración cuando se utilizaba TANPM, pero no se evidenció una diferencia significativa estadísticamente del efecto del campo magnético sobre el proceso de regeneración ósea en los grupos estudiados. A partir de estos resultados, se evaluó en TANPM/SCM y Control/SCM los componentes de la matriz extracelular vinculados al proceso de regeneración del tejido óseo. Con las diferentes técnicas histológicas desarrolladas se pudo constatar que en TANPM/SCM, se evidenciaba respecto al control, mayor cantidad de proteoglucanos, expresión de osteocalcina, macrófagos I y II y metalopreoteinasa de matriz 14 y menor cantidad de colágeno fibrilar. El control de calidad histológico indica que el biomaterial derivado del tejido artificial que comprende partículas magnéticas® generado por técnicas de ingeniería tisular es biocompatible, se biointegra al huésped, conduce la regeneración de tejidos y promueve el incremento de componentes de la matriz extracelular vinculados al proceso de regeneración ósea. Este biomaterial podría ser considerado a futuro como una nueva alternativa en estrategias terapéuticas vinculadas a la odontología regenerativa. Financiado por Secyt 266/18.
In dental practice, various guided bone regeneration techniques are applied to restore oral cavity functions lost due to different pathologies. Our research team has developed an artificial tissue comprising magnetic nanoparticles® using tissue engineering techniques, which, upon characterization, exhibited biocompatibility. The aim of this study was to perform histological quality control by evaluating the bone regeneration process when biomaterial derived from artificial tissue comprising magnetic particles® (TANPM) was used to fill critical calvaria bone defects in Wistar rats, which had been exposed to static external magnetic fields. Male Wistar rats weighing 250-300 g were anesthetized with acepromazine and ketamine, and two critical bone defects of 5 mm in diameter were created in the calvaria of each animal. In one defect, TANPM was implanted, while no biomaterial was implanted in the other. Subsequently, the rats exposed to magnetic fields were divided into two groups: TANPM/CM and Control/CM. The remaining rats, not exposed to magnetic fields, were grouped into TANPM/SCM and Control/SCM. After 30 days, euthanasia was performed, and samples underwent macroscopic and histological analysis using routine histological, histochemical, and immunohistochemical techniques. Histomorphometric analysis was performed using ImageJ software, and statistical comparisons were made using Shapiro Wilk and Mann Whitney tests (p<0.05). The results showed that TANPM exhibited biocompatibility and biointegration, but no statistically significant differences were observed in the presence of the magnetic field on the bone regeneration process in the studied groups. Further analysis of the extracellular matrix components related to bone tissue regeneration was performed in the TANPM/SCM and Control/SCM groups. Histological techniques revealed that in the TANPM/SCM group, compared to the control, there was a significant increase in proteoglycans, osteocalcin expression, macrophages (type I and II), and matrix metalloproteinase 14, along with a decrease in fibrillar collagen. In conclusion, histological quality control confirmed that the magnetic artificial tissue generated through tissue engineering techniques is biocompatible, biointegrates into the host, supports tissue regeneration, and promotes the accumulation of extracellular matrix components associated with bone regeneration. In the future, this biomaterial obtained from an artificial tissue comprising magnetic nanoparticles® could be considered as a new alternative in therapeutic strategies related to regenerative dentistry. Funded by Secyt 266/18.
2028-08-04
Fil: Ferrer, María Belén. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Odontología; Argentina.