Reparación de defectos segmentarios en mandíbulas de ovejas mediante células mesenquimales de médula ósea cultivadas in vitro sobre soporte autólogo de albúmina plasmáticaevaluación clínica, radiológica e histológica

Laburpena

Hipótesis de trabajo 1. La reparación ósea de osteotomías segmentarias mandibulares en ovejas puede alcanzarse mediante el empleo de células mesenquimales autólogas de médula ósea cultivadas in vitro. 2. El hueso neoformado con esta metodología presenta similitudes histológicas y radiográficas con el hueso nativo mandibular de la oveja experimental. Objetivos 1. Desarrollar un equivalente óseo in vitro, mediante el empleo de células mesénquimales de médula ósea de oveja cultivadas en un novedoso soporte tridimensional derivado de la albúmina plasmática del mismo animal. 2. Injertar el producto desarrollado mediante ingeniería tisular en soluciones de continuidad de 30mm creadas mediante mandibulectomías segmentarias en 15 ovejas. 3. Realizar una evaluación clínica, radiológica e histológica de los defectos injertados. Material y Método Se utilizaron un total de 15 ovejas hembra de estándar racial no definido, con una edad comprendida entre los 12 y los 15 meses y un peso medio de 59,2 kg. A todas los animales se les practicó un defecto segmentario mandibular de 30mm. Para la reparación de este defecto se utilizó una matriz elaborada a partir de la albumina plásmatica de la sangre del animal, sin células (5 ovejas: grupo control) o la misma matriz cultivada con células mesenquimales diferenciadas obtenidas por punción de la cresta iliaca de los animales (10 ovejas: grupo experimental). Los animales de ambos grupos fueron sacrificados en dos periodos de tiempo: 12 semanas y 32 semanas. La reparación ósea se evaluó mediante histología convencional, tomografía computarizada (Toshiba Aquilion 16, OsiriX—64bit), micro-CT (SkyScan 1174) y microscopía electrónica de barrido (Qwin Program). El análisis estadístico fue realizado utilizando el software SPSS versión 15.0. Para comparar los valores obtenidos en el hueso neoformado (N) de cada oveja con el control de hueso “sano” del mismo animal (R), se utilizó la prueba T pareada o la prueba de Wilcoxon. Para comparar los resultados obtenidos a las 32 semanas con los obtenidos a las 12 semanas así como las posibles diferencias entre el las ovejas experimentales y lasovejas control, se utilizó la prueba t de Student. Se consideró que las diferencias eranestadísticamente significativas cuando la p<0.05. Resultados En el presente trabajo se ha podido desarrollar un producto con capacidad osteoformadora utilizando células mesenquimales de médula ósea de oveja, diferenciadas sobre una matriz de albúmina derivada del plasma del mismo animal. Este objetivo no se alcanzó utilizando células procedentes de fragmentos óseos de los maxilares de las ovejas. El fenotipo de las células mesenquimales procedentes de las ovejas parece similar al presente en las células mesenquimales de la médula ósea de origen humano. Histológicamente se demostró la formación de hueso en el defecto segmentario, su progresiva mineralización al prolongarse el tiempo de injerto y la reabsorción sincrónica de la matriz investigada. La principal diferencia histológica entre el grupo control y el experimental, reconocible en algunas muestras, era la presencia de áreas de hueso neoformado en íntimo contacto con la matriz proteica y en las partes centrales del defecto. Radiográficamente la restauración ósea completa del defecto segmentario se alcanzó en 6 ovejas (46,15% del total): dos ovejas del grupo control (sin células) y cuatro ovejas del grupo experimental (con células). La tomografía computarizada evidenció que la reparación completa del defecto segmentario está condicionada por el tiempo de injerto. En el 83,3% de los animales sólo se alcanzó con tiempos de injerto de 32 semanas. En la única oveja en la que se alcanzó una restitución completa a las 12 semanas del injerto el material aplicado llevaba células diferenciadas. Al comparar el hueso neoformado con el hueso nativo (residente de la oveja) mediante micro-CT se pudo objetivar que era mucho más inmaduro en el grupo control, pero bastante parecido en el grupo experimental, aunque menos mineralizado. Finalmente en el análisis mediante micro-CT de las diferencias en el hueso neoformado entre las ovejas control y las ovejas experimentales se constató que sólo existían a partir de las 32 semanas de injerto. El hueso de las ovejas experimentales tenía un mayor grado de mineralización, mayor volumen relativo de hueso nuevo, un mayor número de trabéculas, con menor separación y mayor grosor, que el hueso de las ovejas control. Conclusión A la luz de nuestros resultados, concluimos que la matriz de albúmina derivada del plasma utilizada como scaffold puede promover la reparación de defectos segmentarios mandibulares en ovejas, pero la combinación con células mesenquimales de médula ósea osteogénicamente diferenciadas acelera este proceso, aumentando significativamente la cantidad y calidad del hueso neoformado