DISCUSIÓN

 

Estudio experimental sobre la regeneración ósea mandibular de la rata con diferentes biomateriales

Experimental study in rats of mandibular bone regenaration with different biomaterials

 

 

Santiago Ochandiano Caicoya

Médico Adjunto. Servicio de Cirugía Oral y Maxilofacial. Hospital General Universitario Gregorio Marañón. Madrid. España

 

Se calcula que aproximadamente se realizan un millón anual de injertos óseos en Estados Unidos si sumamos los realizados por traumatólogos, neurocirujanos, cirujanos orales y maxilofaciales y odontólogos. Son innumerables los estudios publicados sobre la regeneración ósea en busca del sustituto ideal del hueso autólogo. Sin embargo, muchos de estos estudios repiten errores metodólogicos, extraen conclusiones que no se ajustan al estudio y no en pocas ocasiones están contaminados por intereses comerciales. Así, respecto a un mismo biomaterial, se pueden encontrar resultados muy favorables o por el contrario claros fracasos en la regeneración. Por lo tanto el lector se pierde, es difícil distinguir lo veraz y lo científico de lo que no lo es y finalmente se impone el "yo lo hago así", "yo lo utilizo y funciona", etc. renunciando a concluir si un biomaterial realmente nos ayuda a la osificación.

Para no renunciar a ese objetivo hay que empezar por el principio, esto es, por los modelos de experimentación animal. Damos la bienvenida a este trabajo de los Dres. B. Peral Cagigal y L.M. Redondo González, por ser una investigación cuyo método se ajusta al rigor exigido en estos estudios. En primer lugar definen y demuestran en el modelo mandibular de rata adulta un defecto de tamaño crítico de espesor total, es decir un defecto incapaz de regenerar por sí mismo durante toda la vida del animal.¹ Esto es muy importante pues cualquier estudio en defectos no críticos no permite extraer conclusiones sobre el biomaterial utilizado. Además, es muy importante que no sólo estudien el relleno lineal del defecto sino también la regeneración tridimensional, es decir el volumen óseo conseguido, un parámetro mucho más exacto a la hora de asegurar que ha existido regeneración del hueso.²

Como definen Urist,³ y Reddii,⁴ un material es osteoinductor si es capaz de crear hueso donde en condiciones normales no existiría, esto se consigue por la conversión fenotípica de tejido conectivo en hueso normal. Es decir la formación heterotópica de hueso o hueso fuera del esqueleto (p.ej. las BMP’s forman hueso en el espesor del músculo). Para poder definir un biomaterial como osteoinductor hay que probar esto en modelos animales. Por lo tanto no lo podríamos definir a partir de este estudio al ser este una localización ortotópica. De esta forma no compartimos la afirmación de los autores en la introducción sobre la membrana Lambone^®, ya que afirman: "que presenta capacidad osteoinductiva y osteoconductiva". También en la introducción se menciona la capacidad osteoinductiva del Collos^®, capacidad que debería ser probada en un modelo experimental adecuado.

Además, la osteoinducción se caracteriza por existir nidos de osificación también en el centro del defecto ya que no depende tanto de la regeneración a partir de las paredes del defecto. Se puede comprobar en las preparaciones histológicas de los autores que la reosificación del defecto se produce partiendo de los límites óseos del defecto hacia el centro del mismo, por lo tanto estaríamos hablando de propiedades osteoconductivas exclusivamente.⁵

Respecto al colageno tipo I, es de los dos biomateriales estudiados el que presenta mejor resultado osteoconductor, con osificación completa del defecto a las seis semanas desde los bordes del defecto tanto radiológica como histológicamente suponiendo una ventaja clara respecto al grupo control o de sólo membrana.

Una conclusión importante es que el vidrio bioactivo puede incluso suponer un obstáculo para la osificación si comparamos el hueso encontrado en el grupo de sólo membrana con el grupo de membrana y vidrio bioactivo. Llama la atención que el mecanismo conocido de reemplazo de los vidrios bioactivos es la disolución con ausencia de reacción de cuerpo extraño, es decir es un reemplazo pasivo no mediado por macrófagos ni polimorfonucleares. Sin embargo, los autores demuestran "una intensa celularidad inflamatoria" de tipo cuerpo extraño.

Nos parecen muy claras las conclusiones de los autores para este modelo concreto de defecto crítico circular de espesor total: la mejor regeneración se consigue con la utilización de colageno tipo I y membrana, seguido por la utilización exclusiva de membranas. El uso de vidrio con membrana enlentecerá el proceso de reosificación sin aportar el biomaterial ninguna ventaja añadida sino más bien impidiendola en la primeras etapas. Como afirman Schenk y Buser,⁶ las ventajas de colocar una membrana en estos defectos son: prevenir el colapso del espacio donde se va a producir la regeneración, mantener un coágulo sanguíneo que permita la migración de células osteogénicas y proteger la aparición de una delicada red neovasos en su interior y finalmente excluir de la zona a células no osteocompetentes que intentarían crear una cicatriz fibrosa en la zona.

Estas conclusiones no deben ser traducidas de forma automática al uso clínico, sobre todo cuando hablamos de osteoconducción y no de osteoinducción. El metabolismo óseo y el reemplazo o la regeneración de los modelos experimentales murinos nada tienen que ver con el comportamiento del hueso humano.

En los estudios de biología molecular en cáncer muchos de los tratamientos que son un éxito en ratones fracasan al trasladarlos a la especie humana. De igual manera es importante en regeneración ósea buscar modelos experimentales animales con un metabolismo óseo más parecido al humano, mamíferos como los monos o en nuestro medio, p.ej., el cerdo o el perro. Así por ejemplo la FDA requiere antes de aceptar un ensayo clínico contra la osteoporosis demostrar la eficacia de ese agente en un modelo experimental en animal pequeño y en otro de tamaño y peso grande, con remodelación cortical demostrada.⁷ Se sabe que el hueso más similar en composición al humano es el canino y el que más difiere es el de la rata. Sin embargo, en medidas de densidad ósea y comportamiento mecánico el hueso humano no se asemeja al de ningún animal y quizá esto explica porque la incidencia de fracturas es mucho mayor en la especie humana que en los animales. No existe por tanto el modelo animal ideal. Esta aceptado que la experimentación en rata es un buen método de screening preliminar, pero luego debe completarse con otras especies.⁸

Finalmente me gustaría felicitar a los autores por el trabajo, el rigor y las interesantes conclusiones obtenidas.

 

Bibliografía

1. Anderson ML, Dhert W, De Brujin JD, Dalmeijer RA, et al. Critical size defect in the goats os ilium. Clin Orthop Rel Res 1999;364:231-9.        [ Links ]

2. Gosain AK, Song L, y cols. Osteogenesis in cranial defects: reassessment of the concept of critical size defect and the expression of TGF-B isoforms. Plast Reconstr Surg 2000;106:360-371.        [ Links ]

3. Urist M. Bone: formation by osteoinduction 1965;150:893-9.        [ Links ]

4. Redii AH, Hugins CB. Biomechanical sequences in the transformation of normal fibroblasts in adolescents rats. Proc Nal Acad Sci. EE.UU. 1972;69:1601-5.        [ Links ]

5. Glowacki J. A review of osteoinductive testing methods and sterilization processes for demineralized bone. Cell and Tissue Banking 2005;6:3-12.        [ Links ]

6. Schenk R, Buser D, Hardwick R, Dahlin C. Healing Pattern of Bone Regeneration in Membrane-Protected Defects: A Histologic Study in the Canine Mandible. Int J Oral Maxillofac Impl 1994;13:9-29.        [ Links ]

7. Thompson DD, Simmons HA, Pirie CM, Ke HZ. 1995 FDA guidelines and animal models for osteoporosis. Bone 17:125S-133S.        [ Links ]

8. Aerssens J, Boonen S, Lowet G, Dequeker J. Interspecies differences in bone composition, density, and quality: potential implications for in vivo bone research. Endocrinology 1998;139:663-70.        [ Links ]