Aim
The aim of this study was to determine whether the CXHAG novel biomaterial, supplemented with conditioned medium from mesenchymal stem cells, could be useful for bone regeneration. Materials and Method: For the in vitro study, cells were incubated with 20mg of CXHAG granules for 24 hours and a MTT assay was performed to tests for cytotoxicity. For the in vivo study, critical size calvarial bone defects were created in twenty-five rats. One animal had the defect unfilled (Control Group-CG) and was euthanized after 42 days. Twelve rats received the CXHAG particles (Group 1-G1) and the other twelve received the CXHAG particles supplemented with the conditioned medium (Group 2-G2). All G1/G2 grafts were covered with a CXHAG membrane. G1/G2 animals were euthanized after 14 days (T1) or 42 days (T2). The specimens were processed and histologically evaluated.
Conclusions
The conditioned medium had a positive effect on bone regeneration in rat calvarial critical size defects when associated with the novel bone substitute biomaterial. Este estudo analisou um biomaterial substituto ósseo recentemente desenvolvido feito de óxido de quitosana-xantana-hidroxiapatita-grafeno (CXHAG). As partículas CXHAG observaram caracterização estrutural e morfológica in vitro. Foi testado in vivo, com ou sem meio condicionado osteogênico de células-tronco mesenquimais. Objetivo: O objetivo deste estudo foi determinar se o novo biomaterial CXHAG, suplementado com meio condicionado de células-tronco mesenquimais, poderia ser útil para a regeneração óssea. Materiais e Método: Para o estudo in vitro, as células foram incubadas com 20mg de grânulos de CXHAG por 24 horas e foi realizado ensaio de MTT para verificar a citotoxicidade. Para o estudo in vivo, foram criados defeitos ósseos de tamanho crítico na calvária em vinte e cinco ratos. Um animal teve o defeito não preenchido (Grupo Controle – GC) e foi eutanasiado após 42 dias. Doze ratos receberam as partículas CXHAG (Grupo 1 – G1) e os outros doze receberam as partículas CXHAG suplementadas com o meio condicionado (Grupo 2 – G2). Todos os enxertos G1/G2 foram cobertos com membrana CXHAG. Os animais do G1/G2 foram eutanasiados após 14 dias (T1) ou 42 dias (T2). Os espécimes foram processados e avaliados histologicamente. Resultados: A análise SEM das partículas CXHAG mostrou grânulos de 300-400μm, com superfície áspera e irregular. Eles não foram citotóxicos para células-tronco da polpa dentária in vitro. As amostras CG mostraram tecido conjuntivo imaturo frouxo e nenhuma formação óssea no centro do defeito. G1 e G2 apresentaram partículas remanescentes de biomateriais em ambos os momentos, mas apenas G2 apresentou formação óssea no centro do defeito. Conclusões: O meio condicionado teve repercussões positivas na regeneração óssea em defeitos críticos de calvária de ratos quando associado ao novo biomaterial substituto ósseo.
Results
SEM analysis of the CXHAG particles showed granules of 300-400μm, with a rough irregular surface. They were not cytotoxic to dental pulp stem cells in vitro. The CG specimen showed loose immature connective tissue and no bone formation at the center of the defect. G1 and G2 presented remnant biomaterial particles at both time points, but only G2 had bone formation at the enter of the defect. Conclusions: The conditioned medium had a positive effect on bone regeneration in rat calvarial critical size defects when associated with the novel bone substitute biomaterial. Este estudo analisou um biomaterial substituto ósseo recentemente desenvolvido feito de óxido de quitosana-xantana-hidroxiapatita-grafeno (CXHAG). As partículas CXHAG observaram caracterização estrutural e morfológica in vitro. Foi testado in vivo, com ou sem meio condicionado osteogênico de células-tronco mesenquimais. Objetivo: O objetivo deste estudo foi determinar se o novo biomaterial CXHAG, suplementado com meio condicionado de células-tronco mesenquimais, poderia ser útil para a regeneração óssea. Materiais e Método: Para o estudo in vitro, as células foram incubadas com 20mg de grânulos de CXHAG por 24 horas e foi realizado ensaio de MTT para verificar a citotoxicidade. Para o estudo in vivo, foram criados defeitos ósseos de tamanho crítico na calvária em vinte e cinco ratos. Um animal teve o defeito não preenchido (Grupo Controle – GC) e foi eutanasiado após 42 dias. Doze ratos receberam as partículas CXHAG (Grupo 1 – G1) e os outros doze receberam as partículas CXHAG suplementadas com o meio condicionado (Grupo 2 – G2). Todos os enxertos G1/G2 foram cobertos com membrana CXHAG. Os animais do G1/G2 foram eutanasiados após 14 dias (T1) ou 42 dias (T2). Os espécimes foram processados e avaliados histologicamente. Resultados: A análise SEM das partículas CXHAG mostrou grânulos de 300-400μm, com superfície áspera e irregular. Eles não foram citotóxicos para células-tronco da polpa dentária in vitro. As amostras CG mostraram tecido conjuntivo imaturo frouxo e nenhuma formação óssea no centro do defeito. G1 e G2 apresentaram partículas remanescentes de biomateriais em ambos os momentos, mas apenas G2 apresentou formação óssea no centro do defeito. Conclusões: O meio condicionado teve repercussões positivas na regeneração óssea em defeitos críticos de calvária de ratos quando associado ao novo biomaterial substituto ósseo.