Gli innesti ossei umani crioconservati vitali mostrano proprietà osteogeniche superiori nell'incremento laterale mandibolare

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 1422 (2023) Citare questo articolo

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La mancanza di volume osseo per posizionare gli impianti dentali è spesso un problema nella ricostruzione dei pazienti edentuli. Anche se gli autoinnesti rappresentano il gold standard per la rigenerazione della mascella, la morbilità associata al sito di prelievo stimola la domanda di altri sostituti. Lo scopo di questo studio è caratterizzare l'incorporazione e la capacità osteogenica di un innesto osseo umano crioconservato vitale (VC-HBG) nell'aumento mandibolare nei ratti. I frammenti ossei provenienti da donatori cadaveri di vertebre umane fresche sono stati processati, crioprotetti e congelati a -80 °C mantenendo la vitalità cellulare. Un modello di aumento della mascella è stato utilizzato in 20 ratti nudi atimici assegnati in 2 gruppi per ricevere VC-HBG o un innesto acellulare come controllo (A-HBG). La valutazione dell'incorporazione degli innesti è stata eseguita a 4 e 8 settimane mediante micro-CT, istomorfometria e immunoistochimica. L’aumento del volume osseo è stato significativamente più alto per il gruppo VC-HBG in entrambi i momenti. A 4 settimane, il gruppo A-HBG presentava una densità minerale significativamente più elevata, ma a 8 settimane, il gruppo VC-HBG ha mostrato valori significativamente più alti rispetto a A-HBG. Non è stata riscontrata alcuna differenza statistica tra i gruppi VC-HBG e A-HBG a 4 settimane per le particelle di innesto rimanenti, mentre a 8 settimane il gruppo VC-HBG ha mostrato una quantità significativamente inferiore di residui di innesto. L’espressione di collagene I, osteopontina e fosfatasi acida resistente al tartrato era significativamente più alta nel gruppo VC-HBG in entrambi i momenti, mentre l’espressione di osteocalcina era significativamente più alta nel gruppo VC-HBG a 8 settimane rispetto al gruppo A-HBG. Questa ricerca sperimentale ha dimostrato che il VC-HBG mostra proprietà osteogeniche positive, una maggiore formazione ossea, un tasso più elevato di rimodellamento osseo e una migliore incorporazione complessiva nelle mandibole dei ratti rispetto all'A-HBG.

L’atrofia ossea è una conseguenza fisiologica dopo la perdita dei denti e comunemente si traduce in una struttura insufficiente per stabilizzare gli impianti dentali, portando a tassi di fallimento più elevati, risultati estetici insoddisfacenti o design protesico inadeguato. Per ricostruire adeguatamente il volume osseo e l'anatomia della cresta alveolare prima del posizionamento dell'impianto, il medico ha attualmente a disposizione diverse tecniche chirurgiche e biomateriali1,2. Gli innesti autologhi sono stati ampiamente studiati e la letteratura scientifica riporta risultati favorevoli con buone percentuali di successo, ottenendo un aumento di volume efficace e stabile senza preoccupazioni relative alla risposta immunitaria o alla trasmissione della malattia. Pertanto, gli autoinnesti sono considerati il ​​materiale gold standard per la ricostruzione ossea in campo dentale3,4. Tuttavia, la morbilità correlata al sito di prelievo chirurgico del donatore e il rischio di complicazioni quali parestesie, emorragia, danni alle strutture vitali ed edema eccessivo hanno incoraggiato i ricercatori a cercare lo sviluppo di biomateriali da innesto in grado di sostituire con successo l'osso autologo durante la cresta alveolare. procedure di potenziamento5,6,7.

Le proprietà osteogeniche degli autotrapianti sono dovute al loro contenuto unico in cellule vitali e proteine ​​induttive. La triade dell'ingegneria tissutale si ottiene con cellule, segnalazione chimica e un'impalcatura adeguata che consentirà alle cellule di migrare, aderire e produrre nuovo tessuto1. Le cellule stromali derivate dal midollo osseo (MSC) hanno il potenziale per differenziarsi in linee cellulari distinte, inclusi gli osteoblasti che formano l'osso. I tentativi di migliorare gli innesti ossei utilizzando le MSC hanno mostrato una formazione del volume osseo maggiore e più rapida rispetto agli innesti biomateriali comunemente utilizzati8,9. In un recente studio del nostro gruppo di ricerca, è stato osservato che le microparticelle ossee di cadaveri umani seminate con MSC isolate dal midollo osseo hanno mostrato proprietà osteogeniche positive, con conseguente formazione ossea significativamente più rapida insieme a un tasso di turnover osseo più elevato e una migliore incorporazione complessiva, rispetto a la loro controparte acellulare10. Più recentemente, un nuovo metodo di lavorazione dell'osso umano ha consentito la produzione di materiale per innesto osseo preservandone il contenuto di cellule vitali durante la crioconservazione.