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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO
CENTRO DE CIENCIAS AGRÁRIAS
MESTRADO EM CIENCIAS VETERINÁRIAS
Estudo comparativo entre polímero de mamona (Ricinus
communis) e enxerto ósseo autógeno no tratamento de fraturas
segmentares induzidas em rádio de cães.
RADAMHÉS DE MONROE MACHADO
São Luís
2008
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RADAMHÉS DE MONROE MACHADO
Estudo comparativo entre polímero de mamona (Ricinus communis) e
enxerto ósseo autógeno no tratamento de fraturas segmentares
induzidas em rádio de cães.
Dissertação apresentada como requisito parcial para obtenção do grau
de Mestre em Ciências Veterinárias.
Área: Sanidade Animal
Orientador: Prof. Dr. Porfírio Candanedo Guerra
São Luís
2008
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Machado, Radamhés de Monroe
Estudo comparativo entre polímero de mamona (Ricinus
Communis) e exerto ósseo autógeno no tratamento de fraturas
segmentares induzidas em rádio de cães /
Radamhés de Monroe
Machado. – São Luis, 2008
.
55f.
Dissertação (Mestrado) – Curso Ciências Veterinárias,
Universidade Estadual do Maranhão, 2008.
Orientador: Porfirio Candanedo Guerra
1.Biomaterial 2.Falha óssea 3.Osso 4. Poliuretana I.
Titulo
Dissertação de Mestrado aprovada em _______ de ___________ de 2008 pela banca
examinadora composta pelos seguintes membros:
________________________________________________
DR. HÉLDER DE MORAES PEREIRA
1º Membro
________________________________________________
DR. LUIZ CARLOS RÊGO OLIVEIRA
2º Membro
________________________________________________
DR. PORFÍRIO CANDANEDO GUERRA
Orientador
AGRADECIMENTOS
A Deus que através de Jesus tem me abençoado;
À minha família pela compreensão e paciência dispensada durante todo este
período;
Ao Programa de Pós-Graduação em Medicina Veterinária da Universidade
Estadual do Maranhão – UEMA pela oportunidade concedida para a realização
deste trabalho;
À FAPEMA, pelo auxílio financeiro;
Em especial ao professor Porfírio Candanedo Guerra, meu orientador, que sem
sua compreensão e auxílio científico nada disto poderia ter ocorrido;
À professora Ana Lúcia Abreu Silva pelo auxílio e ensinamentos na área de
histologia;
Aos amigos Francisco, Adriana, Pimenta Neto, Vitor, Leonardo e outros muitos
alunos que ajudaram na realização deste trabalho. Muito obrigado pela
colaboração;
A todos os funcionários do Curso de Medicina Veterinária que me ajudaram
durante este tempo de pós-graduação;
Aos amigos veterinários pela convivência, amizade e por compartilharem seus
conhecimentos.
ESTUDO COMPARATIVO ENTRE POLÍMERO DE MAMONA (Ricinus
communis) E ENXERTO ÓSSEO AUTÓGENO NO TRATAMENTO DE
FRATURAS SEGMENTARES INDUZIDAS EM RÁDIO DE CÃES 1
Autor: Radamhés de Monroe Machado
Orientador: Prof. Dr. Porfírio Candanedo Guerra
RESUMO
A busca por novas classes de biomateriais como método auxiliar no tratamento de
retardos ou não-uniões de fraturas são cada vez mais freqüentes na prática científica.
Deste modo, realizou-se um estudo radiográfico, histológico e histoquímico, como
forma de avaliar o desempenho da resina de poliuretana derivada do óleo de mamona
(Ricinus communis) na forma de biomassa, para o tratamento de defeito ósseo
segmentar de 0,5 cm de comprimento, induzido no rádio direito de cães, tendo como
padrão comparativo o enxerto ósseo autógeno (grupo controle) coletado da crista
ilíaca no momento de cada procedimento cirúrgico. Foram utilizados 15 cães adultos,
sem raça definida, machos e fêmeas com idade entre dois e três anos e peso entre 8 e
13kg. Os animais foram divididos em dois grupos, tratado e controle e estudados em
três momentos distintos, com 30, 60 e 90 dias de avaliação pós-operatória. Em cada
momento de estudo foram utilizados cinco animais, três do grupo tratado e dois do
grupo controle, sendo que ao final de cada momento, após prévia anestesia, foram
eutanasiados através da administração intravenosa de cloreto de sódio a 10% e os
focos de fratura dos membros estudados foram submetidos a análises radiográficas e
histológicas, com coloração de rotina hematoxilina-eosina e sírios red para a técnica
de histoquímica. A regeneração óssea foi maior no defeito tratado com auto–enxerto
esponjoso pela análise radiográfica. No estudo histológico não se verificou diferença
estatística (p< 0,05) entre os grupos na maioria dos parâmetros estudados. A análise
histoquímica demonstrou semelhanças nos dois tratamentos empregados, verificando-
se um padrão regular do arranjo das fibras colágenas. Embora em menor proporção, o
polímero de mamona na forma de biomassa influencia no processo de reparação de
fratura, contribuindo para facilitar o processo de ativação osteogênica, quando
comparado ao auto-enxerto esponjoso. Histologicamente, o polímero de mamona
mostrou-se biocompatível, sendo reabsorvido ao longo do processo cicatricial. Tais
resultados sugerem que o biomaterial pode ser usado como ferramenta adequada e
alternativa para o uso em cirurgias ortopédicas com perda de tecido ósseo, evitando
que outros métodos mais invasivos venham a ser realizados no mesmo paciente.
Palavras-Chave: Biomaterial; Falha óssea; Osso; Poliuretana.
-------------------
1 Dissertação de Mestrado em Ciências Veterinárias – Sanidade Animal, Curso
de Medicina Veterinária da Universidade Estadual do Maranhão, MA, (55p.)
agosto, 2008.
ESTUDO COMPARATIVO ENTRE POLÍMERO DE MAMONA (Ricinus
communis) E ENXERTO ÓSSEO AUTÓGENO NO TRATAMENTO DE
FRATURAS SEGMENTARES INDUZIDAS EM RÁDIO DE CÃES
Author: Radamhés de Monroe Machado
Adviser: Prof. Dr. Porfírio Candanedo Guerra
ABSTRACT
Research involving new classes of biomaterials as an auxiliary method for
treatment of delayed union or non-union fracture have been demonstrated a
large occurrence in routine scientific practices. Thus, a radiographical,
histological and histochemical study was performed in order to verify the role of
the polyurethane resin implants obtained from mamona’s oil (Ricinus
communis) used to treatment of 0.5-cm segmental defect induced in canine’s
right radio, compared with iliac crest autologous (control group) graft performed
after each surgery procedure. We investigated 15 mongrel dogs of both sexes
and in different ages with an average weight of 8 to 13kg. Two groups of
animals were studied in three different occasions, 30, 60 and 90 days, post-
surgery. At each period of study five animals were used: three of treated group
and two of control group. After each stage, they were euthanized by
intravenous administration of sodium chloride at 10%, after previous
anesthesia, and the fracture’s focuses of the studied members were submitted
to radiographical and histological exams, with routine’s hematoxylin-eosin
staining and sírius red to histochemistry study. Radiographic examination
detected that the most regeneration in bone regeneration was observed in bone
defects treated with autologous graft. On the other hand, no significant
differences (p<0.05) were noted for both groups using histological evaluation, in
the most parameters studied. Histochemistry analysis presented similarities in
both treatments demonstrating a regular pattern of collagen fiber arrangements.
Although in low proportion, bone repair process was influenced by biomass
mamona polymer, contributing to the osteogenic activity, when compared with
iliac crest autologous graft. Histologically, polyurethane resin implants obtained
from mamona’s soil (Ricinus communis) showed biocompatibility and it was
reabsorbed during the healing process. These results suggest this biomaterial is
a satisfactory tool in current orthopedic surgery, preventing the loss of bone
tissue and the use of more invasive methods in the same patient.
Key words: Biomaterial, bone defect, bone, polyurethane resin implants
SUMÁRIO
Página
1. INTRODUÇÃO....................................................................................
11
2. REVISÃO DE LITERATURA...............................................................
15
2.1. Tecido ósseo................................................................................
15
2.2. Fisiologia da reparação óssea.....................................................
16
2.3. Enxertos ósseos..........................................................................
17
2.4. Polímero de mamona...................................................................
20
3. MATERIAL E MÉTODOS....................................................................
27
3.1. Animais........................................................................................
27
3.2. Protocolo experimental................................................................
27
3.3. Protocolo anestésico....................................................................
28
3.4. Protocolo cirúrgico.......................................................................
28
3.5. Protocolo de pós-operatório.........................................................
31
3.6. Protocolo radiográfico..................................................................
31
3.7. Protocolo histológico....................................................................
32
3.8. Protocolo de eutanásia................................................................
33
3.9. Análise dos resultados.................................................................
33
4. RESULTADOS.....................................................................................
34
5. DISCUSSÃO........................................................................................
44
6. CONCLUSÕES....................................................................................
49
REFERÊNCIAS........................................................................................
50
LISTA DE TABELAS
Página
Tabela 1.
Resultados gerais da análise radiográfica do grupo tratado e controle, nos
três momentos de estudo, expressos em valores atribuídos de 0 a 4......... 36
Tabela 2.
Resultados gerais da análise histológica do grupo tratado e controle, nos
três momentos de estudo, expressos em valores atribuídos de 0 a 4 ........ 37
LISTA DE FIGURAS
Página
Figura 1.
Indução de falha óssea segmentar no rádio direito de cão. Animal em mesa cirúrgica
pronto para indução anestésica (A). Procedimento cirúrgico iniciado com acesso crânio-
medial ao rádio (B). Indução da fratura com auxílio de cisalha de Listen (C). Defeito
ósseo segmentar de 0,5cm de comprimento no rádio direito (D)......................................... 29
Figura 2.
Enxertos utilizados na pesquisa. Acesso cirúrgico para colheita de enxerto autógeno da
crista ilíaca (A). Foco de fratura depois de colocado auto-enxerto esponjoso. Enxerto de
mamona em sua embalagem comercial, contendo carbonato de cálcio, pré-polímero e
poliol (C). Foco de fratura depois de colocado enxerto de mamona na forma de biomassa
(D)......................................................................................................................................... 30
Figura 3.
Aspecto radiográfico do primeiro momento de estudo (M1) demonstrando discreta
reação periosteal no foco de fratura em um animal do GC (A) em contraste a ausência
no GT (B).............................................................................................................................. 38
Figura 4.
Imagens do M2 onde se verifica importante diminuição da linha de fratura em ambos os
tratamentos, porém com formação de ponte óssea no GC (A) em comparação ao GT,
onde isto não é notado (B)....................................................................................................
38
Figura 5.
Último momento de estudo (M3), verificando-se aos 90 dias que já há sinais de
remodelação óssea no GC (A) e ainda em andamento a formação de calo ósseo no GT,
porém com consolidação parcial da face caudal do rádio (B).............................................. 39
Figura 6.
Avaliação histológica do M1. Fotomicrografia (H/E – 4X) do GC, verificando-se presença
de tecido fibro-cartilaginoso (A). Fotomicrografia (H/E – 10X), do GT onde também se
verifica presença de tecido fibro-cartilaginoso no foco de fratura (B)................................... 40
Figura 7.
Avaliação histológica do M2. Fotomicrografia (H/E – 10X) do GC, verificando-se ainda
tecido fibro-cartilaginoso no foco de fratura, porém com áreas de osso imaturo (A).
Fotomicrografia (H/E – 4X), do GT onde se verifica osso imaturo no foco de fratura (B).... 41
Figura 8.
Avaliação histológica do M3. Fotomicrografia (H/E – 10X) do GC, demonstrando grande
quantidade de osso imaturo e pequenas áreas de tecido fibro-cartilaginoso (A).
Fotomicrografia (H/E – 10X) do GT, onde se verifica cicatrização avançada com
presença de osso maduro e fibro-cartilaginoso (B).............................................................. 42
F
igura 9.
Técnica histoquímica (Sirius Red – 10X), demonstrando a semelhança do padrão
uniforme das fibras colágenas verificados em ambos os grupos estudados, tratado (A) e
controle (B)........................................................................................................................... 43
LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS
01. TFC...................................... Tecido fibro-cartilaginoso
02. OI......................................... Osso imaturo
03. OM....................................... Osso maduro
04. Kg ........................................
Quilograma
05. G1 / GT................................ Grupo tratado
06. G2 / GC................................ Grupo controle
07. M1 ....................................... Primeiro momento: 30 dias
08. M2 ....................................... Segundo momento: 60 dias
09. M3 ....................................... Terceiro momento: 90 dias
10. cm ....................................... Centímetro
11. mg ....................................... Miligrama
12. nº .........................................
Número
13. EV ....................................... Endovenoso
14. IM ........................................ Intramuscular
15. SC ....................................... Subcutâneo
16. mAs ..................................... Miliamperes por segundo
17. kVp ...................................... Kilovolts por potência
18. mm ...................................... Milímetro
19. p< ........................................ Margem de erro menor que
20. H/E ...................................... Hematoxilina / Eosina
21. ® ......................................... Marca registrada
22. % ......................................... Porcento
1. INTRODUÇÃO
As fraturas de rádio e ulna são comuns em cães e a maioria ocorre
nos terços médio e distal dos ossos longos (GORSE, 1998). A consolidação de
uma fratura pode ser problemática e a incidência de complicações é
relativamente alta, tendo sido relatadas união retardada, não-união,
deformidades no crescimento e rigidez articular, entre outras (LAPPIN et al.,
1983; RUDD & WHITEHAIR, 1992).
A pouca vascularização da região distal e a pequena quantidade de
tecido mole periférico conferem ao rádio dificuldades de cicatrização óssea,
sendo isto verificado por Guerra (2002), que estudou a consolidação de
fraturas do rádio em cães com a utilização de perfurações mecânicas nas
extremidades deste osso.
A finalidade no tratamento de uma fratura é obter rápida união
óssea, preservando a função normal das articulações próximas e do tecido
mole adjacente (McLAIN & BROWN, 1982). O processo de consolidação de
uma fratura depende de várias interações biológicas e bioquímicas, incluindo
aquelas relacionadas com os fatores de crescimento.
O osso, quando lesionado, tem a capacidade de regenerar e retornar
à estrutura tecidual original, sem a formação de tecido cicatricial (HOLLINGER
et al., 1997; REMÉDIOS, 1999). Apesar desse potencial, a regeneração
necessita de auxílio em várias ocasiões, como nas uniões retardadas, não-
uniões, fraturas múltiplas ou cominutivas, osteotomias, artrodeses e no
preenchimento de cavidades ou defeitos segmentares extensos (COOK &
RUEGER, 1996).
A reconstrução destas lesões amplas em tecidos duros sempre foi
um dos grandes desafios para a ciência (GONÇALVES et al., 1998), tendo já
sido utilizados para tal, o osso autógeno, homógeno, liofilizado,
desmineralizado, assim como materiais artificiais ou sintéticos (YAMAMOTO et
al., 1993).
O enxerto ósseo, técnica de transplante de osso cortical ou
esponjoso, tem sido utilizado na medicina veterinária há muitos anos. Os
enxertos ósseos são assim denominados para indicar sua estrutura de origem.
O enxerto autógeno de osso esponjoso é um componente vital no tratamento
de fraturas que ajudam em sua cicatrização antes de os implantes se soltarem
ou falharem. Os enxertos de osso cortical são algumas vezes utilizados para
tratar fraturas de ossos longos com grande perda de osso cortical, sendo
utilizado para substituir osso removido nos procedimentos cirúrgicos, a fim de
poupar o membro afetado. Os enxertos corticoesponjosos contêm osso cortical
e esponjoso (costela ou asa ilíaca), e os osteocondrais também contém
cartilagem articular (fêmur proximal) (FOSSUM, 2001).
A aplicação adequada de um enxerto ósseo é, com freqüência, o
fator crítico que diferencia o reparo bem sucedido de uma fratura de uma não-
união, ou a possibilidade de salvamento do membro, da necessidade de sua
amputação (SLATTER, 2000).
Apesar de o enxerto ósseo esponjoso autógeno ser considerado o
melhor estimulador da regeneração óssea, possui entre outros inconvenientes
a limitação em volume e a necessidade de um segundo procedimento cirúrgico
para colheita (MOORE et al., 2001). Desta forma, vários biomateriais são
constantemente desenvolvidos e testados com o intuito da produção de
substitutos a este tipo de enxerto (BAUER & MUSCHLER, 2000; MOORE et al.,
2001). Esses materiais apresentam como vantagem a disponibilidade ilimitada
e a facilidade de esterilização e armazenamento dos mesmos (BUCHOLZ,
2002). De acordo com Moore et al. (2005) os biomateriais sintéticos são, em
sua maioria, osteocondutores e osteointegráveis.
Os conhecimentos sobre bio-polímeros evoluíram muito nas últimas
décadas, principalmente com o advento da primeira classe de poliuretanas,
quando foi comprovada a superioridade das uretanas vegetais sobre as resinas
derivadas de minerais (BAYER, 2008).
À medida que surgiram resultados de estudos clínicos e
experimentais com o emprego dos biomateriais, alguns produtos se
destacaram e outros foram desacreditados. Dentre os primeiros, encontra-se a
resina poliuretana derivada do óleo de mamona (Ricinus communis), que foi
desenvolvida, em 1984, pelo Grupo de Química Analítica e Tecnologia de
Polímeros da Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo
(IGNÁCIO et al., 1996). A poliuretana é formada a partir da reação tipo uretana
entre dois componentes básicos, o poliol e o pré-polímero (BIOOSTEO, 2008).
Ela pode ser utilizada na formulação pura ou em associação com o carbonato
de cálcio. A função do carbonato é fornecer íons cálcio, o que facilita a troca
iônica na interface osso-resina, com incremento do mecanismo de deposição
de cálcio na matriz colágena, nas várias fases do processo de reparação óssea
(IGNÁCIO, 1999).
Atualmente existem diversas apresentações comerciais do material
que permitem diferentes flexibilidades de aplicação, tais como em forma de
biomassa, blocos pré-moldados, grânulos e endopróteses. O produto pode se
aplicado já polimerizado ou, então, em forma de biomassa para ser manipulado
e moldado conforme a necessidade, no momento do ato cirúrgico (BIOOSTEO,
2008).
Muitos são os métodos utilizados para o acompanhamento, estudo e
evolução de uma fratura. A radiologia, densitometria, tomografia e ressonância
magnética são importantes métodos não invasivos, que permitem detectar
alterações que ocorram ainda em fases iniciais do processo (MARKEL &
BOGDANSKE, 1994). Já a histologia, nos permite o acompanhamento e
definição específica de todas as etapas que ocorrem durante o processo de
consolidação, além de permitir a identificação de fatores que interfiram na
reparação óssea adequada. O método histoquímico, quanto ao colágeno tipo I,
mostra sua distribuição e arquitetura no foco da lesão (BANKS, 1992), sendo o
colágeno responsável pela força e integridade dos tecidos afetados, porém a
quantificação pura e simples dessa substância não representa a quantificação
de sua força tênsil (PHILLIPS, 2003).
Devido ao número reduzido de pesquisas com a poliuretana
derivada da mamona, principalmente na espécie canina, o presente trabalho
pretendeu testar o material na forma de biomassa, objetivando desta forma
comparar a ação do polímero de mamona a do enxerto ósseo autógeno, que já
possui eficiência comprovada, no tratamento de fraturas segmentares
induzidas em rádio de cães.
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1. Tecido ósseo
O tecido ósseo é altamente organizado e diferenciado, composto por
uma matriz orgânica e inorgânica mineral formando um tecido conjuntivo
altamente denso e especializado. Esta combinação é resultante da associação
de cristais de hidroxiapatita que resistem à compressão e por fibras de
colágeno tipo I que resistem as forças de tração. O volume ocupado pelo
colágeno é aproximadamente igual àquele ocupado pelo fosfato de cálcio,
sendo as fibras de colágeno no osso adulto arranjadas em camadas regulares,
colocadas paralelamente à outra (CROCI, 1997).
A cartilagem possui células de um único tipo, os condrócitos, que
são inseridos em uma matriz uniforme. A matriz cartilaginosa é deformável, e o
tecido cresce por expansão quando os condrócitos se dividem e secretam mais
matriz. Já a matriz óssea é secretada pelos osteoblastos, que se localizam na
superfície da matriz existente. Alguns dos osteoblastos permanecem livres na
superfície, enquanto outros se tornam gradualmente embutidos na sua própria
secreção. Este material formado essencialmente de colágeno do tipo I é
chamado osteóide e rapidamente é convertido em matriz óssea dura pela
deposição de cristais de fosfato de cálcio sobre ele (JUNQUEIRA &
CARNEIRO, 1995).
Uma vez aprisionado no tecido endurecido, a célula original
formadora de matriz é agora chamada de osteócito e não tem oportunidade de
se dividir embora continue a secretar pequenas quantidades de matriz em torno
de si mesma. O osteócito ocupa uma pequena lacuna na matriz, e minúsculos
canais irradiam de cada lacuna, contendo projeções celulares do osteócito
residente, possibilitando formar junções comunicantes dos osteócitos
adjacentes (DELLMANN et al., 1982).
Enquanto a matriz óssea é depositada pelos osteoblastos, ela é
corroída pelos osteoclastos. Estas células multinucleadas grandes se originam,
como os macrófagos, de células –tronco hematopoéticas na medula óssea. Os
osteoclastos são capazes de escavar um túnel profundo na compacta
substância óssea, formando cavidades que são invadidas por outras células.
Um capilar sanguíneo cresce em direção ao centro de tal túnel, e as paredes
do túnel tornam-se revestidas por uma camada de osteoblastos. Desta forma é
proporcionado ao tecido ósseo a capacidade de se adaptar a cargas impostas
sobre ele (JUNQUEIRA & CARNEIRO, 1995).
2.2. Fisiologia da reparação óssea
A fratura de um osso provoca uma determinada seqüência de
acontecimentos durante o processo de consolidação. O reparo da fratura
envolve mudanças no suprimento sanguíneo que afeta a proliferação e
diferenciação celular, bem como a reabsorção óssea. O coágulo sanguíneo
que se forma no local da fratura impede a circulação e determina a necrose ou
morte do tecido circundante. O novo tecido que se desenvolve no local da
fratura forma uma ponte entre os fragmentos, denominado calo, que é formado
de duas partes. O calo interno desenvolve-se entre as extremidades opostas
do osso e o externo que circunda a superfície mais externa do osso fraturado.
As células envolvidas no processo de reparo são células osteogênicas do
periósteo, células do endósteo e células reticulares indiferenciadas da medula
óssea (DELLMANN et al., 1982).
O processo de consolidação de um osso tubular fraturado pode ser
considerado como ocorrendo em cinco estágios: hematoma, que se forma para
conter a hemorragia local e estimula o início da fase inflamatória; proliferação
subperiosteal, onde as células mesenquimais diferenciam-se em osteoblastos;
endosteal, onde a osteogênese é mais ativa devido a maior vascularização;
calo que é o estágio de consolidação da matriz óssea e remodelação com ação
intensa de células especializadas na reabsorção óssea. Estes estágios não são
demarcados de maneira nítida e dois ou mais estágios de consolidação podem
ocorrer ao mesmo tempo em diferentes partes do osso (CROCI, 1997).
É importante considerar também que o tipo de consolidação não é o
mesmo para todos os ossos em todas as circunstâncias. A reparação dos
ossos tubulares difere muito daquela ocorrida nos ossos esponjosos, sendo o
tipo de consolidação influenciado por fatores como a fixação rígida dos
segmentos fraturados e a perfeição da coaptação (SANTOS NETO et al., 1984;
SCHATZER et al., 1989).
2.3. Enxertos ósseos:
Os enxertos ósseos foram introduzidos na pratica cirúrgica geral no
inicio do século XX, e o princípio dos enxertos vem sendo bem estabelecido
por 75 anos. As infecções associadas a enxertos ósseos têm sido mínimas
quando os procedimentos assépticos são usados e quando o osso não for
introduzido em área contaminada e instável (PIERMATTEI & FLO, 1999).
Um enxerto deslocado de um ponto para outro no mesmo indivíduo
é um auto-enxerto, descrito pelos adjetivos autólogo, autógeno, ou autóctone.
Um aloenxerto é tecido transferido entre dois indivíduos geneticamente
diferentes, pertencentes, entretanto à mesma espécie. Um xenoenxerto é
tecido de animal de uma espécie implantado num membro de espécie diferente
(SLATTER, 2000).
O enxertamento ósseo poroso autógeno é um dos procedimentos
mais subutilizados na prática ortopédica veterinária atual. Um osso poroso
autógeno é facilmente atingível, pode ser feita sua coleta sem qualquer
equipamento caro ou complicado e não custa nada. O seu uso pode fazer a
diferença entre uma cura de fratura satisfatória e uma não-união ou
complicações resultantes de falhas de fixação da fratura (BOJRAB, 1996).
O recurso do enxerto de osso esponjoso autólogo possui alguns
inconvenientes, nomeadamente, a significativa morbidade que a sua obtenção
pode provocar no local doador e a limitada quantidade de enxerto possível de
obter (BETZ, 2002). A obtenção de auto-enxerto de osso esponjoso na crista
ilíaca pode originar complicações em cerca de 10% dos casos, sendo as mais
freqüentes a infecção, conseqüentes feridas com drenagem prolongada,
hematomas extensos e necessidade de segunda intervenção cirúrgica
(YOUNGER & CHAPMAN, 1989).
O enxerto esponjoso pode ser colhido da metáfise de qualquer osso
longo, mas, pela facilidade técnica e volume, tem sido removido, em cães, na
porção crânio-dorsal da asa ilíaca, úmero proximal, tíbia proximal e fêmur distal
(JOHNSON, 1995; SLOCUM & SLOCUM, 1998; PIERMATTEI & FLO, 1999).
Em gatos, segundo Denny & Butterworth (2000), a colheita de enxerto do
úmero proximal, fêmur ou tíbia pode ser frustrante, por serem obtidas
pequenas quantidades, especialmente em adultos. A asa do ílio consiste no
local mais satisfatório. Há evidências de que osso de origem membranosa,
como o ílio, é mais osteoindutivo que o de origem endocondral, como a tíbia e
o fêmur (PERRY, 1999). O local de escolha deve ser determinado pelo volume
necessário e proximidade do leito receptor (FOX, 1984). Em geral, apenas um
local de colheita é suficiente para cães de tamanho grande ou médio; porém,
em cães “toys” podem ser necessários diversos locais (SCHENA, 1983).
Penwick et al. (1991) observaram em estudo com oito cães, que a restauração
do enxerto esponjoso no local doador foi mais rápida e completa no úmero em
relação à tíbia. Os resultados sugeriram ser o úmero fonte para uma segunda
colheita de enxerto num período de dois meses, mas não a tíbia, que
apresentou proeminente quantidade de tecido conjuntivo.
Os enxertos ósseos porosos funcionam como uma fonte de
osteogênese ou de formação de um osso novo. Quando se forma um novo
osso em ou acima de um enxerto, pode-se deriva-lo a partir do enxerto (ou
seja, a partir de células que sobreviverem à transferência e sejam capazes de
formar um osso) ou a partir de células de origem no hospedeiro. As células
superficiais nos enxertos porosos que forem apropriadamente manipuladas
podem sobreviver e produzir um novo osso (BOJRAB, 1996).
O auto-enxerto de osso fresco é o mais efetivo em promover a
consolidação, já que proporciona células viáveis e elimina os problemas de
histocompatibilidade e transmissão de doenças (GOLDBERG & STEVENSON,
1987). Por outro lado, ele tem como desvantagens a necessidade de dois
tempos cirúrgicos, como a colheita e transplante (PINTO-JÚNIOR, 1990), a
exigência de um novo acesso cirúrgico e a limitação em quantidade (ITHO et
al., 1998), além de promover o aumento do tempo anestésico, o risco de
infecções e a perda de sangue intra-operatória (FITCH et al., 1997).
Indicam-se os auto-enxertos porosos quando se deseja promover a
consolidação em uniões retardadas, não uniões, osteotomias e artrodeses
através da estimulação da formação dos calos em ponte; unir os defeitos
principais em fraturas multifragmentares através do restabelecimento da
atividade osteogênica, promovendo desta maneira a formação precoce dos
calos em ponte; repor a perda total de segmentos corticais devido à
fragmentação da fratura ou excisão devido a neoplasias, e quando há a
necessidade de preencher cavidades ou defeitos parciais da espessura óssea
resultantes da excisão de cistos ou neoplasias (PIERMATTEI & FLO, 1999).
A osteoindução é um aspecto extremamente importante no enxerto
ósseo e se refere à potencialidade do receptor em produzir osso novo.
Diversos produtos sintéticos têm sido utilizados para o preenchimento de
defeitos ósseos, tais como a proteína morfogenética (YASKO et al., 1992) e
hidroxiapatita (GAUTHIER et al., 1997).
Stevenson (1999) e Bauer & Muschler (2000) dividiram a
incorporação do auto-enxerto de osso esponjoso no local receptor em cinco
estágios sucessivos. Na fase inicial, muitas células transplantadas morrem
devido à isquemia ou por via de apoptose, especialmente os osteócitos
situados nas lacunas no interior das trabéculas ósseas. No entanto, se o
enxerto for convenientemente manipulado, as células com maior resistência à
isquemia poderão sobreviver à transferência para o local receptor. Numa
segunda fase, cerca de cinco dias após a transplantação, ocorre inflamação,
migração e proliferação de células mesenquimais e a reorganização gradual do
hematoma em tecido conjuntivo fibroso e, numa terceira fase, a progressiva
revascularização do enxerto, nos 10 dias seguintes. Na quarta fase ocorre a
substituição do enxerto em extensão variável, por reabsorção osteoclástica das
trabéculas ósseas enxertadas, em simultâneo com a deposição de matriz
óssea pelos osteoblastos, para numa quinta fase ocorrer o processo de
remodelação óssea. As duas últimas fases poderão ter uma duração de vários
meses, sendo que o estágio final inicia-se geralmente seis meses após a
realização do enxerto e completa-se cerca de um ano após a cirurgia (DIAS et
al., 2007).
2.4. Polímero de mamona
O polímero de mamona é sintetizado a partir do óleo da mamona
que é extraído de uma oleaginosa, da classe dicotiledônea, ordem gerianáces,
família da euforbáceas (Ricinus communis). Foi quimicamente desenvolvido
para prover sítios ativos reagindo com os grupos isocianato e o carbonato de
cálcio, como material de preenchimento não ativo, que melhora sua integração
ao tecido ósseo (CHIERICE, 2003). É um produto 100% compatível,
osteointegrável, peso específico e módulo de elasticidade similar ao osso, além
de ser atóxico. É destinado em ortopedia para preenchimento de espaços
deixados por cistos ósseos, lesões diversas, fixação primária e revisões de
artoplastias (BIOOSTEO, 2008).
O biomaterial osteocondutivo promove aposição de tecido ósseo em
sua superfície, funcionando, em parte, como um arcabouço receptivo que
facilita a formação óssea (BAUER & SMITH, 2002). Para Greenwald et al.
(2001), a osteocondução é uma facilitação da incursão de vasos sangüíneos e
osso neoformado para dentro de um arcabouço. Este arcabouço deve fornecer,
principalmente, um substrato no qual células osteoblásticas possam crescer se
diferenciar e depositar matriz óssea extra-celular, além de ser biocompatível
(LU et al., 2000). Osteointegração é definida como uma ancoragem direta de
um implante pela formação de tecido ósseo ao redor deste, sem o crescimento
de tecido fibroso na interface osso-implante (MERCK, 2005). Contudo, nenhum
material sintético utilizado até o momento apresenta características próximas
ao tecido natural, atendendo tanto aos aspectos biológicos como também às
necessidades mecânicas (PEREIRA et al., 2003).
Ignácio et al. (1997), testaram o uso de poliuretana de mamona em
um modelo de defeito diafisário de rádios de coelhos. Um segmento de 2cm de
comprimento da diáfise radial era ressecado de ambos os rádios de cada
animal e substituído por um cilindro confeccionado com a poliuretana
adicionada de carbonato de cálcio para aquisição de porosidade e
radiodensidade. Foram utilizados 34 animais, distribuídos em grupos de acordo
com o período de observação pós-operatória (2, 4, 8 e 16 semanas) e
submetidos a avaliações radiológica, macroscópica e histológica. Os resultados
mostraram que a poliuretana era primeiro envolvida por espessa camada de
tecido fibroso e, depois, por lâmina de osso de organização e maturação
progressivas. Não foram observadas reações de corpo estranho, nem
reabsorção e crescimento de tecido ósseo dentro da poliuretana. Os resultados
indicaram que a poliuretana derivada do óleo de mamona é material
biocompatível e apresenta propriedades de osteocondução e, possivelmente,
de osteoindução, de grande interesse para aplicação em cirurgia ortopédica.
Com o objetivo de estudar o efeito da poliuretana de mamona
aplicada ao osso de cães em crescimento Maria et al. (2003) utilizaram 12 cães
subdivididos aleatoriamente em 3 grupos, os quais receberam o implante de
mamona na face medial proximal da tíbia, com análise macroscópica e
histopatológica aos 30 (GIII), 60 (GII) e 90 (GI) dias. Como resultado verificou-
se que a poliuretana foi recoberta por uma cápsula conjuntiva fibrosa, não
ocorrendo proliferação óssea ao seu redor. Não houve processo inflamatório e
nem infeccioso associado ao biomaterial, permitindo concluir que a poliuretana
é biocompatível, comportando-se como espaçador biológico em cães, não
ocorrendo osteointegração nesta espécie.
A presença de porosidade na arquitetura interna de um biomaterial é
condição fundamental para a estabilização e neoformação tecidual. Por
apresentar poros irregulares, o polímero de mamona atuaria como material
osteocondutivo (LEONEL et al., 2003). Contudo, conforme Ignácio (1995), os
resultados experimentais utilizando o polímero de mamona são ainda
controversos, com relação ao preenchimento desses poros após a inserção em
tecidos vivos.
Calixto et al. (2001) objetivando testar a biocompatibilidade da resina
natural, derivada do óleo de mamona, implantada na cavidade de extração
dental de ratos, e estudar a possível interferência do material na cronologia do
reparo alveolar, realizaram extração do incisivo superior direito e implantaram
no alvéolo a resina de mamona, sendo os ratos sacrificados de 1 a 6 semanas
após a extração ou extração + implante. Histologicamente foram observados
flocos da resina, de forma irregular e tamanho variável, localizando-se entre o
terço alveolar médio e cervical, sendo inicialmente circundados por tecido de
granulação e a seguir por quantidade progressivamente maior de tecido ósseo,
no geral com a presença de um tecido conjuntivo interposto, mas em algumas
áreas estabelecendo aparente osteointegração direta. Não houve persistência
da reação inflamatória, mas observou-se pequena quantidade de células
gigantes aderidas à superfície do material, em todos os períodos. A análise
histométrica (contagem diferencial de pontos) do terço apical mostrou um
atraso de 13% a 20% no reparo alveolar dos ratos implantados, com menor
neoformação óssea associada a maiores volumes percentuais de tecido
conjuntivo e de remanescentes do coágulo sangüíneo.
Ignácio et al. (2002) realizaram em 18 cães, falhas ósseas com
dimensões de 1,0cm de diâmetro por 0,8cm de profundidade nas metáfises
distais dos fêmures e proximais das tíbias, bilateralmente, que foram
preenchidas com a poliuretana da mamona. Foram sacrificados seis animais ao
final de 3, 6 e 12 meses de cirurgia. Macroscopicamente, ao longo do tempo,
observou-se aderência maior dos corpos de prova no interior dos defeitos
ósseos, especialmente nos porosos. As avaliações radiográficas evidenciaram
aspectos semelhantes aos obtidos pela tomografia computadorizada, com
formação de uma linha de menor radiodensidade entre o implante e o tecido
ósseo. Os dados obtidos com a microscopia de luz demonstraram a formação
de um tecido conjuntivo fibroso na interface osso-poliuretana, que não diminuiu
de espessura ao longo do tempo e que penetrou superficialmente nos corpos
de prova de maior porosidade, especialmente no maior tempo de evolução.
Não foi verificado, histologicamente, a presença de reação tipo corpo estranho
ou de células fagocitárias e, na microscopia eletrônica de varredura, não foram
observados sinais de irregularidades na superfície da poliuretana em contato
com o tecido ósseo, indicativos de reabsorção do material.
Ziliotto et al. (2003) empregaram o polímero extraído da mamona
para preenchimento do canal medular de aloenxerto conservado em glicerina
98%, que foi interposto para o tratamento de falha óssea segmentar induzida
no rádio e ulna de cães. Histologicamente, na interface entre o polímero e o
osso, foi observada a presença de infiltrado inflamatório mononuclear. Não
houve osteointegração e o biomaterial não foi absorvido nem substituído por
tecido ósseo. Segundo os autores, o polímero foi um substituto adequado ao
cimento ósseo, que é o material tradicionalmente utilizado nestas
circunstâncias.
Com o objetivo de se avaliar a importância da porosidade interna do
polímero de mamona durante a neoformação óssea, Leonel et al. (2003)
realizaram ressecção de um segmento do arco zigomático em ratos,
preenchendo-o com polímero derivado do óleo de mamona em forma de blocos
pré-polimerizados ou em forma de biomassa. Os resultados histopatológicos
demonstraram a existência de neoformação tecidual em meio aos poros de
ambos os materiais aos 15, 30, 60, 90 e 120 dias de avaliação. Ocorreu
progressiva diminuição no volume do polímero, à medida que este foi
substituído por tecido ósseo.
Figueiredo et al. (2004) compararam implantes de osso bovino
desvitalizado, hidroxiapatita porosa de coral, poliuretana de mamona em forma
de biomassa e enxerto ósseo autógeno, no reparo de falha óssea de 6x10mm
de diâmetro realizada no fêmur de coelhos. As avaliações radiológicas,
tomográficas e histológicas foram realizadas com quatro e 12 semanas de pós-
operatório. Os autores concluíram que o implante de osso bovino desvitalizado
produz maior reação inflamatória, maior formação de cavidades císticas e
reparação tecidual guiada mais lenta, quando comparado ao enxerto ósseo
autógeno e aos implantes de hidroxiapatita porosa de coral e poliuretana de
mamona. Esta última mostrou maior propriedade osteocondutiva e menor
reação inflamatória que o osso bovino desvitalizado, com invasão de seus
poros e preenchimento das cavidades císticas por tecido ósseo, mostrando-se
eficaz como arcabouço para a reparação tecidual guiada.
Jacques et al. (2004) estudaram o papel da poliuretana de mamona
como substituto do enxerto ósseo autógeno em coelhos, com o objetivo de
verificar a integração da poliuretana de mamona na forma de biomassa
moldável. Foram utilizados 20 coelhos e uma falha padrão condilar femoral foi
realizada, sendo utilizado em um membro enxerto ósseo autógeno e no outro
poliuretana de mamona na forma de biomassa. Os animais foram observados
por período de 45 e 90 dias, onde se verificou que no grupo do auto-enxerto
houve 100% de presença de cicatrização cortical nos 45 e 90 dias, enquanto
que no grupo da mamona esta cicatrização estava ausente aos 45 dias. Em
relação à presença do tecido ósseo maduro na zona de transição entre o
implante e o osso receptor, a observação microscópica mostrou que ele estava
completamente ausente, aos 45 dias. Aos noventa dias ele estava presente em
todos os animais que receberam enxerto ósseo autógeno e em nenhum dos
que receberam poliuretana de mamona, que mostravam a presença apenas de
tecido ósseo imaturo. Os pesquisadores concluíram que a poliuretana de
mamona integrava-se ao osso receptor mais lentamente que o enxerto ósseo
autógeno. No entanto a proposta do uso de uma massa moldável, para
preencher a falha óssea, mostrava-se factível e promissor na pesquisa do
polímero de mamona como substituto ósseo biológico.
Pereira Júnior (2005), em seu estudo com 20 coelhos, produziu uma
falha óssea segmentar de 1,0 cm de comprimento na diáfise de ambos os
rádios pela excisão de fragmento osteoperiosteal, sendo que no rádio esquerdo
o defeito foi tratado com a resina de poliuretana e no direito com auto-enxerto
esponjoso colhido do úmero proximal esquerdo. Após a eutanásia dos animais,
exames histológicos foram realizados em cada cinco animais aos 15, 30, 60 e
120 dias de pós-operatório, sendo observado que a regeneração óssea foi
maior no defeito tratado com auto–enxerto esponjoso em todos os períodos de
observação, e aos 120 dias de pós-operatório, estes estavam totalmente
reconstituídos, porém somente o grupo do auto-enxerto teve 100% da falha
óssea cicatrizada, e no grupo tratado com polímero de mamona, observou-se
não haver formação de cortical óssea externa. Pela avaliação histológica o
polímero de mamona atuou como preenchedor de espaço, minimizando a
produção de tecido fibroso no local, além de não apresentar sinais de
reabsorção em nenhum dos momentos de estudo, não apresentando ainda
qualquer sinal de reação inflamatória ou de corpo estranho, sendo concluído,
portanto que o polímero de mamona na forma de grânulos foi biocompatível e
osteointegrável, porém não apresentou a mesma capacidade de regeneração
óssea do auto-enxerto esponjoso.
Com o objetivo de analisar histologicamente o efeito da matriz óssea
desmineralizada de origem humana e a resina poliuretana derivada do óleo da
mamona sobre o processo de reparação óssea, Laureano Filho, et al. (2007),
utilizaram 24 coelhos, executando cirurgicamente duas cavidades nos crânios
dos animais, sendo uma do lado direito e a outra do lado esquerdo da sutura
parietal. Os animais foram divididos igualmente em dois grupos. No grupo I, a
cavidade experimental (lado direito) foi preenchida com a matriz óssea
desmineralizada de origem humana, enquanto no grupo II a cavidade
experimental foi preenchida com a poliuretana derivada do óleo de mamona.
As cavidades de controle (lado esquerdo) foram preenchidas apenas com o
sangue do animal. Ao final de 4, 7 e 15 semanas do período pós-operatório oito
animais foram sacrificados, tendo-se observado à análise histológica que tanto
a região controle quanto as cavidades dos grupos I e II apresentaram aumento
na neoformação óssea ao longo do tempo, sendo que esta reparação se deu
mais rapidamente no grupo controle, mesmo mostrando diminuição importante
na espessura. Concluiu-se então que ambos os materiais foram
biocompatíveis, sendo a poliuretana reabsorvida mais tardiamente e
considerada de melhor resultado em relação ao outro material empregado.
3. MATERIAL E MÉTODOS
3.1. Animais:
Foram utilizados 15 animais adultos, entre dois e três anos, machos
e fêmeas, sem raça definida, com peso entre 8 e 13 kg, provenientes do Centro
de Controle de Zoonoses-CCZ de São Luís-MA, mantidos em canis individuais
e alimentados com ração comercial e água ad libitum. Durante o período de
adaptação de uma semana antes das cirurgias os cães foram avaliados
clinicamente e exames laboratoriais (hemograma e pesquisa de
hemoparasitas) foram feitos.
O projeto foi encaminhado e aprovado pelo Comitê de Ética do
Curso de Medicina Veterinária da Universidade Estadual do Maranhão sob o
protocolo 025/2008.
3.2. Protocolo experimental:
Os cães foram separados em dois grupos experimentais, sendo que
nove no grupo tratado (G1) e seis no controle (G2). O trabalho foi realizado em
três momentos distintos de estudo: M1 (30 dias após a cirurgia), M2 (60 dias) e
M3 (90 dias). Em cada momento foram utilizados cinco animais, três do G1 e
dois do G2. Tanto nos animais do grupo tratado quanto nos do controle foram
induzidas fraturas cirúrgicas, tipo simples transversa no terço médio do rádio
direito, com retirada de fragmento ósseo segmentar de aproximadamente
0,5cm de comprimento. Para a execução do procedimento foi utilizado
instrumental cirúrgico ortopédico Cisalha de Listen. O grupo tratado recebeu no
foco de fratura o enxerto sintético a base de óleo de mamona (Bio-Osteo
®
) na
forma de biomassa, que foi obtida através da mistura dos componentes
comerciais do produto (carbonato de cálcio, pré-polímero e poliol). No controle,
o defeito ósseo foi preenchido por enxerto autógeno retirado da crista ilíaca e
coletado de cada animal no momento da cirurgia. Foram realizadas radiografias
logo após o ato cirúrgico para avaliar o foco de fratura. Ao final de 30, 60 e 90
dias de pós-operatório, avaliações radiográficas e histológicas foram realizadas
no foco de fratura dos animais.
3.3. Protocolo anestésico:
Após jejum alimentar de 12 horas e hídrico de 2 horas e uma vez
determinado o peso, os animais foram sedados com Acepromazina por via
endovenosa (EV) na dose de 0,1mg/Kg, sendo em seguida executada a
tricotomia do membro torácico direito e região da crista ilíaca, de acordo com o
grupo estudado. Após 15 minutos de iniciado o processo de sedação, os cães
foram induzidos com 12,5mg/Kg de Tiopental Sódico por via EV, sendo
instalado o 2º plano do 3º estágio de anestesia geral, de acordo com a tabela
de Guedel. Em seguida foi feita entubação com sonda endotraqueal nº 7,5 para
manutenção anestésica com a associação Halotano - Oxigênio. Após o
procedimento cirúrgico foi feito uso de analgésico opióide a base de
buprenorfina por via subcutânea (SC) na dose de 0,03mg/Kg (MASSONE,
1999).
3.4. Protocolo cirúrgico:
Os animais foram colocados em decúbito lateral esquerdo, sendo
feita assepsia do campo operatório com solução de iodopovidine degermante
diluído em soro fisiológico. A porção distal do membro direito, a partir da
articulação carpo-metacarpiana foi isolada com atadura de crepe estéril e os
campos cirúrgicos colocados a partir da articulação úmero-rádio-ulnar. O rádio
foi acessado por incisão cutânea crânio-medial para abordagem da diáfise em
seu terço médio a distal, e a crista ilíaca por incisão dorso-lateral. As suturas da
musculatura local e tecido subcutâneo foram realizadas com cat-gut
®
3-0 em
pontos simples interrompidos, e a sutura de pele executada com fio de Mono-
nylon 3-0 no mesmo padrão de sutura.
Figura 1 – Indução de falha óssea segmentar no rádio direito de cão. Animal em
mesa cirúrgica pronto para indução anestésica (A). Procedimento cirúrgico iniciado
com acesso crânio-medial ao rádio (B). Indução da fratura com auxílio de cisalha de
Listen (C). Falha óssea segmentar de 0,5cm de comprimento no rádio direito (D).
Figura 2 – Enxertos naturais e sintéticos utilizados nas falhas ósseas segmentares.
Acesso cirúrgico para colheita de enxerto autógeno da crista ilíaca (A). Foco de
fratura depois de colocado auto-enxerto esponjoso. Enxerto de mamona em sua
embalagem comercial, contendo carbonato de cálcio, pré-polímero e poliol (C). Foco
de fratura depois de colocado enxerto de mamona na forma de biomassa (D).
3.5. Protocolo de pós-operatório:
Ao término do ato cirúrgico foi realizada imobilização do membro
com aparelho de Thomas, confeccionado com arame galvanizado nº 10,
algodão e esparadrapo. Os ferimentos cirúrgicos foram tratados com soro
fisiológico e posteriormente pomada de nitrofurazona, sendo cobertos com
gazes estéreis. Nos primeiros sete dias os curativos foram diários, e a partir do
oitavo dia, quando foi feita a retirada dos pontos de pele, a imobilização
empregada foi acompanhada diariamente. Antibiótico a base de enrofloxacina,
na dose de 5mg/Kg, 1X/dia, foi administrado por via intramuscular (IM) no
período pré-operatório e por mais 7 dias no pós-operatório. Também foi
utilizado flunixin meglumine como agente antiinflamatório, na dose de
1,1mg/Kg, 1X/dia, IM, durante 2 dias. O uso de Buprenorfina por via SC
permaneceu a cada 12 horas durante cinco dias, na dosagem já estabelecida
no protocolo anestésico.
3.6. Protocolo radiográfico:
Utilizando aparelho de raios-x de 100mAs, chassis e filmes
radiográficos de 24x30 cm, com técnica radiológica de 40kVp / 1mAs, as
radiografias foram realizadas nos grupos tratado e controle aos dias 0, 30, 60 e
90, de acordo com cada momento de estudo. Na análise radiográfica foram
consideradas características como reação periosteal, formação de ponte
óssea, diminuição da linha de fratura e aparecimento de calo ósseo, utilizando-
se score de avaliação de 0 a 4, com valores atribuídos para cada
características, sendo 0 correspondente a “ausência”, 1 “discreto”, 2 “razoável”,
3 “moderado” e 4 correspondendo a “acentuado”.
3.7. Protocolo histológico:
As técnicas de histologia e histoquímica foram realizadas para
acompanhar a neoformação dos tecidos fibro-cartilaginosos, osso jovem e
maduro durante o processo de cicatrização óssea, além de analisar o padrão
de distribuição do colágeno no processo de reparação.
Os animais de ambos os grupos foram submetidos à eutanásia e
fragmentos ósseos do foco de fratura retirados e fixados em Formalina a 10%,
sendo posteriormente submetidos ao processo de descalcificação com Ácido
nítrico a 25% (PROPHET et al., 1992) durante três a quatro dias. Após a
descalcificação, os fragmentos foram tratados com solução de sulfato de sódio
a 5% por 1 hora e em seguida lavados em água corrente por 30 minutos e
finalmente, processados pela técnica rotineira de inclusão em parafina, sendo
cortados em micrótomo de rotação para obtenção de cortes histológicos com
5mm de espessura, os quais foram corados pela técnica de hematoxilina-
eosina (H/E) e avaliados ao microscópio óptico (FRANCO et al., 2001). Na
avaliação histológica consideraram-se eventos como presença de tecido fibro-
cartilaginoso, osso imaturo e osso maduro, atribuindo-se valores de 0 a 4 para
cada característica analisada, assim como descrito no protocolo radiográfico.
Para a visualização do padrão das fibras colágenas I e III pelo
método histoquímico, foi utilizada coloração Sirius Red. Nesta técnica, após a
saturação do ácido pícrico, os cortes foram desparafinizados em banho de
xileno, sendo em seguida hidratados e corados com Sirius Red-Direct Red 80
por 1 hora, posteriormente lavados rapidamente e contra-corados com
hematoxilina por 3 minutos, quando em seguida as lâminas foram desidratadas
e preparadas, sendo observadas em microscópio de polarização (PROPHET et
al., 1992). A análise dos resultados nesta técnica foi realizada mediante
avaliação descritiva das imagens obtidas em cada momento do estudo,
levando-se em consideração o padrão de arranjo das fibras colágenas obtidos
em ambos os tratamentos.
3.8. Protocolo de eutanásia:
Após sedação com Acepromazina na dose de 0,1mg/Kg por via
endovenosa e aplicação de Tiopental sódico na dose de 12,5mg/Kg por via
endovenosa, foi aplicado Cloreto de Potássio a 10% pela mesma via, até que
se confirmasse o óbito do animal. Logo após, o rádio fraturado foi retirado e
encaminhado ao Laboratório de Anatomopatologia do Curso de Medicina
Veterinária da UEMA, onde foram realizadas as análises histológicas e
histoquímicas.
3.9. Análise dos resultados:
Os resultados dos exames radiográficos e histológicos ao final de
cada momento foram submetidos à análise estatística, pelo teste de qui-
quadrado (p< 0,05), para diferença entre os grupos, utilizando-se de programa
computacional Instat
®
2.0 – 2003.
4. RESULTADOS
Os procedimentos cirúrgicos foram realizados satisfatoriamente
tanto no grupo tratado, quanto no controle. A mistura dos componentes
comerciais do polímero de mamona, no momento da cirurgia, resultou na
formação da biomassa que posteriormente foi utilizada no preenchimento da
falha óssea induzida. A coleta do enxerto autógeno esponjoso da crista ilíaca
foi realizada adequadamente, conseguindo-se obter boas quantidades de
material coletado, porém houve aumento do tempo cirúrgico em
aproximadamente 20 minutos. O aparelho de Thomas, colocado logo após o
ato cirúrgico, promoveu boa estabilidade no local fraturado. Foi verificado ainda
que três dos seis animais em que se coletou o enxerto autógeno apresentaram
dor e inflamação local, os outros apresentaram pouca sensibilidade no local. Ao
término das cirurgias observou-se uniformidade dos defeitos ósseos e bom
alinhamento dos membros fraturados e a ulna, não fraturada, ajudou na
estabilização do local como era esperado.
Na avaliação radiográfica do primeiro momento (M1) de estudo (30
dias), a reação periosteal, formação de ponte óssea e diminuição da linha de
fratura ocorreram nos dois grupos, não se verificando diferenças estatísticas
(Tabela 1). No M2 da pesquisa observou-se que no grupo controle o
aparecimento do calo ósseo ocorreu antes que no grupo tratado, havendo
dessa forma diferença estatística nos valores atribuídos (Tabela 1). Não se
observou o mesmo resultado nos demais parâmetros estudados. No terceiro
momento do estudo as fases de formação da ponte óssea, diminuição da linha
de fratura e aparecimento do calo ósseo aconteceram antes nos focos de
fraturas dos animais controle, resultando em diferença estatística nos valores
atribuídos (Tabela 1).
No estudo histológico se verificou que o tecido fibro-cartilaginoso se
formou mais rapidamente nos focos das fraturas dos animais controle, variação
essa que, de acordo com os valores atribuídos mostram diferença significativa.
Por outro lado, a presença de osso imaturo e maduro observado nesta fase no
local do defeito ósseo, não mostraram a mesma diferença após avaliação
estatística de seus valores (Tabela 2). Já no segundo momento (M2) foi
constatado que a presença de osso imaturo e maduro estava na maioria das
amostras obtidas do foco de fratura dos animais controle. Tal observação
resultou em diferença significativa favorável a dito grupo (Tabela 2). Ao
analisarmos o M3 verificou-se que a formação do osso imaturo ocorreu melhor
no grupo tratado, o que estatisticamente foi confirmado (Tabela 2). Contudo ao
estudarmos a formação do osso maduro desta fase se percebiam que os dois
grupos tiverem comportamento parecido, não ocorrendo atividades de
formação óssea superior em um dos grupos. Em nenhum dos momentos de
estudo se verificou reação inflamatória local ou presença de células gigantes,
que poderiam indicar algum tipo de rejeição com relação ao polímero de
mamona.
A avaliação histoquímica das amostras obtidas dos grupos revelou
um padrão de arranjo de fibras colágenas homogêneo, distribuindo-se com
uniformidade semelhante em ambos os tratamentos empregados, enxerto
autógeno e polímero de mamona (Figura 9).
Tabela 1- Resultados gerais da análise radiográfica do grupo tratado e controle, nos três
momentos de estudo, expressos em valores atribuídos de 0 a 4.
A – A: Sem diferença estatística para valores do mesmo parâmetro de avaliação.
A – B: Diferença estatística para valores do mesmo parâmetro de avaliação.
AVALIAÇÃO
30 DIAS 60 DIAS 90 DIAS
GT GC GT GC GT GC
REAÇÃO PERIOSTEAL
1,7
A
2
A
1
A
2
A
0
A
0
A
FORMAÇÃO DE PONT
E
ÓSSEA
1,3
A
1
A
1
A
3
A
1,7
A
3
B
DIMINUIÇÃO DA LINHA
DE FRATURA
1,3
A
1
A
1,3
A
2,5
A
1,7
A
3,5
B
APARECIMENTO DE CALO
ÓSSEO
0,3
A
0,5
A
0,3
A
1,5
B
1,7
A
3
B
Tabela 2- Resultados gerais da análise histológica do grupo tratado e controle, nos três
momentos de estudo, expressos em valores atribuídos de 0 a 4.
A – A: Sem diferença estatística para valores do mesmo parâmetro de avaliação.
A – B: Diferença estatística para valores do mesmo parâmetro de avaliação.
AVALIAÇÃO
30 DIAS 60 DIAS 90 DIAS
GT GC GT GC GT GC
PRESENÇA DE
TECIDO
FIBRO CARTILAGINOSO
2
A
3,5
B
1,3
A
1,5
A
1
A
2
A
PRESENÇA DE OSSO
IMATURO
3
A
2
A
0,3
A
3
B
3
A
2,5
B
PRESENÇA DE OSSO
MADURO
1,7
A
1
A
0,3
A
2,5
B
2,7
A
2,5
A
Figura 3 – Aspecto radiográfico do primeiro
momento de estudo (M1) demonstrando
discreta reação periosteal no foco de
fratura em um animal do GC (A) em
contraste a ausência no GT (B).
Figura 4 – Imagens do M2 onde se verifica
importante diminuição da linha de fratura em
ambos os tratamentos, porém com formação
de ponte óssea no GC (A) em comparação
ao GT, onde isto não é notado (B).
Figura 5 – Último momento de estudo (M3),
verificando-se aos 90 dias que já há sinais de
remodelação óssea no GC (A) e ainda em andamento
a formação de calo ósseo no GT, porém com
consolidação parcial da face caudal do rádio (B).
Figura 6 – Avaliação histológica do M1. Fotomicrografia
(H/E – 4X) do GC, verificando-se presença de tecido fibro-
cartilaginoso (A). Fotomicrografia (H/E – 10X), do GT onde
também se verifica presença de tecido fibro-cartilaginoso no
foco de fratura (B).
Figura 7 – Avaliação histológica do M2. Fotomicrografia
(H/E – 10X) do GC, verificando-se ainda tecido fibro-
cartilaginoso no foco de fratura, porém com áreas de osso
imaturo (A). Fotomicrografia (H/E – 4X), do GT onde se
verifica osso imaturo no foco de fratura (B).
Figura 8 – Avaliação histológica do M3. Fotomicrografia
(H/E – 10X) do GC, demonstrando grande quantidade de
osso imaturo e pequenas áreas de tecido fibro-cartilaginoso
(A). Fotomicrografia (H/E – 10X) do GT, onde se verifica
cicatrização avançada com presença de osso maduro e
fibro-cartilaginoso (B).
Figura 9 – Técnica histoquímica (Sirius Red – 10X),
demonstrando a semelhança do padrão uniforme das fibras
colágenas verificados em ambos os grupos estudados,
tratado (A) e controle (B).
5. DISCUSSÃO
O uso de material bioativo sintético nos processos de reparação
óssea está difundindo-se de forma acelerada no campo da medicina
veterinária. Muitos deles são hoje usados na rotina cirúrgica ortopédica,
contribuindo com a rápida e adequada resolução dos traumas ósseos, além de
baixo custo, fácil obtenção e boa estabilidade. Assim, os estudos
desenvolvidos com esses materiais auxiliaram no melhor conhecimento da
resposta do tecido ósseo de uma espécie definida, neste caso, desde o ponto
de vista radiodráfico, histológico e histoquímico.
No estudo, a coleta do osso autógeno foi realizada de forma prática
e simples como relatado por Bojrab (1996). Não foram verificadas infecções
associadas ao enxerto autógeno utilizado na falha óssea do rádio dos animais,
embora Piermattei & Flo (1999) notifiquem que a possibilidade desse evento
ocorrer é mínima quando são empregados procedimentos assépticos, contudo
a ocorrência de problemas pós-operatórios, como dor local e drenagem de
seromas foi comum em 50% dos animais do grupo controle, observação essa
já manifestada por Betz (2002), quando informou que a obtenção de auto-
enxerto de osso esponjoso da crista ilíaca pode originar complicações. Ainda
Youger & Chapman (1989) já tinham verificado que tais complicações ocorrem
em cerca de 10% dos casos. Provavelmente neste estudo isto pode ter
ocorrido em função de fatores mencionados por Pinto Júnior (1990), Itho et al.
(1998) e por Fitch et al. (1997), porém nos casos verificados no estudo o
problema foi resolvido após drenagem e continuidade da antibioticoterapia.
Os resultados dos valores atribuídos aos eventos de reparação
óssea, na análise radiográfica do primeiro momento, não mostraram diferença
estatística significativa entre os grupos, observação esta que sugere o polímero
de mamona, utilizado no estudo, contribuir com a osteocondução e não com a
osteoindução na formação de tecido ósseo. Tais informações condizem com as
relatadas por Ignácio et al. (1997) ao testarem produto à base de mamona em
defeitos de rádio de coelhos durante 2, 4, 8 e 16 semanas, e reforçada ainda
por comentários de Maria et al. (2003) que realizaram pesquisas com o produto
em 12 cães. Ainda neste momento verificou-se histologicamente que o tecido
fibrocartilaginoso desenvolveu-se melhor no grupo controle, resultando numa
diferença registrada estatisticamente. Dado esse que nos leva a pensar que o
tecido fibrocartilaginoso que se desenvolveu não invadiu de forma regular a
biomassa colocada na falha óssea. Essa observação está corroborada por
achados histológicos de Ignácio e colaboradores (1997) e ainda por Maria et al.
(2003) onde notificam que a poliuretana de mamona é inicialmente envolvida
por uma lâmina de osso de organização e maturação progressiva.
No segundo momento foi verificado que a formação do calo ósseo
ocorreu em sua maioria, antes no foco de fratura do grupo controle, esses
dados nos levam a sugerir que embora o membro estivesse imobilizado, o local
de fratura dos animais tratados apresentou graus de movimentação que
afetaram mais o foco onde se utilizou a biomassa. Essa observação pode ser
reforçada por informações emitidas por Leonel et al. (2003) onde relataram que
a condição fundamental de um biomaterial para a estabilização e neoformação
tecidual é a presença de porosidade na arquitetura interna, onde o polímero de
mamona apresenta poros irregulares. Por outro lado os comentários de Ignácio
(1995) relatam que tal desvantagem é ainda controversa. No mesmo momento
verificamos ainda, que histologicamente um maior número de amostras do G2
apresentou formação de osso imaturo com evolução para osso maduro, o que
resultou em diferenças estatisticamente significativas. Tal avaliação nos leva a
acreditar que a substituição do volume do polímero por tecido ósseo ocorre
mais lentamente quando comparado com o enxerto autógeno e esse
comportamento pode ter sido responsável pela diferença verificada,
observação esta consolidada por conclusão manifestada por Jacques et al.
(2004) ao estudarem o papel da poliuretana de mamona como substituto do
enxerto ósseo autógeno em coelhos. Embora os estudos de Leonel et al.
(2003) não tenham objetivado fazer comparações de materiais e, ainda
trabalhando com espécie diferente, os mesmos informam que histologicamente
o polímero induz a neoformação tecidual de maneira progressiva, sendo essa
pesquisa acompanhada durante quatro meses. Já Calixto et al. (2001) ao
avaliarem a biocompatibilidade da resina natural derivada do óleo de mamona
em cavidade de extração dental de rato, e ao analisarem a possível
interferência do material no tempo de reparo alveolar, verificaram
histologicamente atraso na ordem de 13 a 20% no reparo em animais
implantados, com menor neoformação óssea. Resultados opostos foram
apresentados por Figueiredo et al. (2004) ao fazerem comparações de
implantes de osso bovino desmineralizado, hidroxiapatita porosa de coral,
poliuretana de mamona e enxerto ósseo autógeno no reparo de defeito ósseo
induzidos em fêmur de coelho. Os estudos concluíram que mesmo a biomassa
de mamona apresentando uma grande propriedade osteocondutora e menor
reação inflamatória, quando comparada ao osso bovino desvitalizado, a
invasão de seus poros e preenchimento das cavidades císticas por tecido
ósseo foi mais eficaz na reparação tecidual. A diferença dos resultados pode
estar relacionada com a espécie avaliada ou o local da fratura.
Na avaliação radiográfica do terceiro momento verificou-se que
haviam focos de fraturas com ponte óssea, evento esse que se mostrou mais
completo no grupo controle do que no tratado. As fases de diminuição da linha
de fratura e aparecimento do calo ósseo também foram mais evidentes neste
grupo. Tais achados podem estar relacionados com o comportamento do auto-
enxerto ósseo fresco que, de acordo com Goldberg & Stevenson (1987) é
muito efetivo na indução da consolidação óssea. Por outro lado o biomaterial
utilizado, por ser osteocondutor, teria uma função de arcabouço (BAUER &
SMITH, 2002), que contribuiria com a incursão capilar e neoformação óssea
em seu interior (GREENWALD et al., 2001). Estas notificações auxiliam na
interpretação do resultado obtido no estudo histológico, que avalia a presença
de osso maduro e onde mostra que não há diferença estatística significativa
entre os grupos. Com respeito a este evento, informações notificadas por
Ziliotto et al. (2003) colaboram com a interpretação dos achados deste estudo,
quando trabalharam com polímero de mamona em falha óssea induzida tanto
em rádio quanto em ulna de cães e notaram que o polímero funcionou como
substituto de cimento ósseo.
Pereira Júnior (2005) em seu estudo histológico, com mamona na
forma granular em defeitos ósseos diafisários de rádio de coelhos, observou
que o mesmo foi biocompatível e osteointegrável, não tendo a mesma
capacidade de regeneração óssea que o auto-enxerto. Nesta pesquisa
verificamos que embora ao longo do tempo de estudo, tenha havido uma
melhor resposta do auto-enxerto principalmente na avaliação radiográfica, já na
histológica essa diferença demonstrou não ser estatística na fase final dos
eventos. A diferença dos resultados encontrados pelo autor acima pode estar
relacionada com a forma de apresentação do polímero utilizado, espécie e
metodologia praticada.
No estudo de Laureano Filho et al. (2007) foram observados defeitos
ósseos induzidos em crânios de coelhos utilizando matriz óssea
desmineralizada humana, resina poliuretana derivada de óleo de mamona e
como controle sangue do animal, após exame histológico os pesquisadores
concluíram que a poliuretana foi absorvida mais tardiamente, porém com
melhor resultado que a matriz óssea desmineralizada humana. No presente
estudo o processo de reabsorção óssea, também se verificou resultados
próximos ao grupo controle, A presença de osso maduro aos 90 dias nos
grupos (controle e tratado) sugere que o comportamento do material a base de
mamona mantenha uma atividade osteocondutiva que contribua com a
reparação óssea.
No estudo a presença do enxerto derivado da mamona não foi
verificada nas lâminas histológicas. Autores como Ignácio et al. (1997), Calixto
et al. (2001), Ignácio et al. (2002) e Maria et al. (2003) comentam que o
polímero pode ser envolvido por tecido fibroso, com ou sem proliferação óssea
ao seu redor, já Ziliotto et al. (2003) e Pereira Júnior (2005) informam que o
polímero não é reabsorvido ou substituído por tecido ósseo, no entanto, os
autores acima citados utilizaram o enxerto de mamona na forma de blocos,
pinos pré-moldados ou grânulos. Na pesquisa não se verificaram as
informações anteriormente descritas, o que sugere que pode haver ocorrido
uma diminuição do volume do implante à medida que se formava o tecido
ósseo, observação esta já manifestada por Leonel et al. (2003) e Laureano
Filho et al. (2007) quando estudaram o implante na forma de biomassa.
A avaliação histoquímica mostrou que o padrão das fibras colágenas
apresentou características de uniformidade, assim como relatado por Croci
(1997), parecidas em ambos os grupos, alertando que o polímero de mamona
estudado não teve maiores interferências no processo fisiológico de
cicatrização óssea, contudo não foram encontrados outros autores que
utilizaram a mesma técnica histológica para uma melhor contribuição desta
discussão.
O presente estudo mostrou também que o uso de biomassa de
polímero de mamona é um material sintético que apresenta biocompatibilidade,
osteocondução e contribui para o processo de reparação óssea, observação
essa que está de acordo com as notificadas por Ignácio et al. (1997), Maria et
al. (2003), Ignácio et al. (2002) e Pereira Júnior (2005).
6. CONCLUSÕES
Nas condições em que o trabalho foi realizado e de acordo com os
resultados obtidos, conclui-se que:
1 - O enxerto de polímero de mamona, na forma de biomassa
contribuiu com o processo de reparação de fratura, mostrando boa atividade
quando comparado ao auto-enxerto esponjoso.
2 – A análise radiográfica mostrou melhor consolidação óssea nas
fraturas do grupo de auto-enxerto.
3 - Pela avaliação histológica o polímero de mamona na forma de
biomassa é biocompatível, sendo reabsorvido ao longo do processo cicatricial.
4 – No estudo histoquímico o arranjo das fibras colágenas mostrou
comportamento parecido em ambos os grupos, o que sugere boa atividade do
polímero.
5 – O biomaterial usado pode ser indicado como opção em cirurgias
ortopédicas com perda de tecido ósseo, evitando que outros métodos mais
invasivos venham a ser realizados no mesmo paciente.
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