Potencial osteoimunomodulador da Resolvina E1 (RvE1) associada à membrana de Polidioxanona (PDO) no reparo de defeitos ósseos críticos em calvárias de ratos

Abstract

A engenharia tecidual tem se dedicado ao desenvolvimento de biomateriais para o tratamento de defeitos ósseos críticos. A Resolvina E1 (RvE1), mediador lipídico endógeno derivado do ácido eicosapentaenoico (EPA), tem sido investigada como potencial recurso terapêutico, considerando que o reparo e a remodelação óssea dependem da interação entre os sistemas esquelético e imune. O estudo objetivou avaliar, in vivo, o potencial osteoimunomodulador da RvE1 associada à membrana de polidioxanona (PDO) em defeitos ósseos críticos confeccionados na calvária de ratos Wistar. Para tanto, foram utilizados 24 ratos adultos (6 meses), distribuídos aleatoriamente em quatro grupos experimentais. Realizou-se osteotomia circular de 5 mm de diâmetro bilateralmente em calvária, caracterizando defeitos ósseos críticos. Os defeitos foram tratados conforme o grupo experimental: COA (coágulo sanguíneo), PDO (membrana de polidioxanona), C+R (aplicação local no defeito associada à administração intraperitoneal de RvE1) e PDO+R (membrana de PDO embebida em RvE1 associada às aplicações intraperitoneais), com n=6 defeitos por grupo em cada período experimental. Aos 28 dias, a análise microtomográfica (micro-CT) evidenciou aumento significativo do volume ósseo neoformado e melhora dos parâmetros microestruturais no grupo PDO+R (p<0,05). As análises histológicas e histométricas corroboraram esses achados, demonstrando maior área óssea neoformada e menor defeito linear residual no grupo PDO+R (p<0,05). Aos 7 dias, esse grupo apresentou maior recrutamento inicial de células inflamatórias e vasos sanguíneos (p<0,05), seguido de redução desses parâmetros aos 28 dias, compatível com a progressão fisiológica do reparo inflamatório. Em conjunto, os achados indicam que a associação da RvE1 à membrana de PDO modulou o reparo ósseo, favorecendo qualidade e quantidade da neoformação óssea e evidenciando seu potencial para futuras investigações no campo da regeneração tecidual.

Tissue engineering has focused on developing biomaterials for the treatment of critical-sized bone defects. Resolvin E1 (RvE1), an endogenous lipid mediator derived from eicosapentaenoic acid (EPA), has emerged as a potential therapeutic agent, given that bone repair and remodeling depend on the interaction between the skeletal and immune systems. This study aimed to evaluate, in vivo, the osteoimmunomodulatory potential of RvE1 associated with a polydioxanone (PDO) membrane in critical-sized bone defects created in the calvaria of Wistar rats. Twenty-four adult rats (6 months old) were randomly allocated into four experimental groups. A 5-mm diameter circular osteotomy was performed bilaterally in the calvaria. Defects were treated according to the experimental group: COA (blood clot), PDO (polydioxanone membrane), C+R (local application at the defect associated with intraperitoneal administration of RvE1), and PDO+R (PDO membrane soaked in RvE1 with intraperitoneal administrations), with n = 6 defects per group at each experimental period. After 28 days, microtomographic analysis (micro-CT) revealed a significant increase in newly formed bone volume and improved microstructural parameters in the PDO+R group (p < 0.05). Histological and histometric analyses corroborated these findings, demonstrating a greater area of newly formed bone and a smaller residual linear defect in the PDO+R group (p < 0.05). At 7 days, this group showed greater initial recruitment of inflammatory cells and blood vessels (p < 0.05), followed by a reduction in these parameters at 28 days, consistent with the physiological progression of the inflammatory repair process. Collectively, these findings indicate that the association of RvE1 with the PDO membrane modulated bone repair, improving both the quality and quantity of new bone formation and highlighting its potential for future investigations in tissue regeneration.