Evaluation of photobiomodulation therapy associated with guided bone regeneration in critical size defects. In vivo study

Abstract

The repair of bone defects raises the interest of investigators in several health specialties. Grafting techniques with bone substitutes and laser therapies have been investigated to replace autogenous bone and accelerate the bone healing process.ObjectiveTo evaluate the effect of photobiomodulation therapy (PBMT) associated with guided bone regeneration (GBR) in critical size defects.Material and MethodsThe study was conducted on 80 male rats (Rattus norvegicus albinus, Wistar) submitted to surgical creation of a critical size defect on the calvaria, divided into eight study groups: group C (control - only blood clot); group M (collagen membrane); group PBMT (photobiomodulation therapy); group AB (autogenous bone); group AB+PBMT; group AB+M; group PBMT+M; group AB+PBMT+M. The animals were killed 30 days postoperatively. After tissue processing, bone regeneration was evaluated by histomorphometric analysis and statistical analyses were performed (Tukey test, p<0.05).ResultsAll groups had greater area of newly formed bone compared to group C (9.96±4.49%). The group PBMT+M (achieved the greater quantity of new bone (64.09±7.62%), followed by groups PBMT (47.67±8.66%), M (47.43±15.73%), AB+PBMT (39.15±16.72%) and AB+PBMT+M (35.82±7.68%). After group C, the groups AB (25.10±16.59%) and AB+M (22.72±13.83%) had the smallest quantities of newly formed bone. The area of remaining particles did not have statistically significant difference between groups AB+M (14.93±8.92%) and AB+PBMT+M (14.76±6.58%).ConclusionThe PBMT utilization may be effective for bone repair, when associated with bone regeneration techniques.

Avaliação do efeito do laser de baixa intensidade na regeneração de defeitos ósseos de tamanho crítico preenchidos com osso autógeno ou xenógeno associados à membrana colágena

“…propriedades osteogênicas e o potencial de reabsorção descontrolado dos biomateriais utilizados atualmente, além do atraso no reparo, a aplicação de protocolos de laser de baixa intensidade (LBI) vem sendo amplamente pesquisada em estudos "in vitro" (OZAWA et al, 1998;DÖRBUDAK et al, 2000;TORRICELLI et al, 2001) e "in vivo" (SAITO et al, 1997;DELGADO et al, 1997;MAEGAWA et al, 2000;CAPON et al, 2001;PINHEIRO et al, 2009;DE ALMEIDA et al, 2014;CUNHA et al, 2014;MONEA et al, 2015;BOSCO et al, 2016;JONASSON et al, 2017;FREITAS et al, 2018;DE OLIVEIRA et al, 2018;MOREIRA et al, 2018), que relatam efeitos encorajadores na sua utilização para acelerar o reparo de defeitos ósseos, além de atuar no processo inflamatório, e melhorar a microcirculação (IHSAN, 2005).…”

“…As membranas podem ser utilizadas no tratamento de defeitos críticos de maxila e mandíbula, preservação de alvéolo pós-extração, aumento de largura e altura de rebordo previamente à instalação de implantes e tratamento de defeitos ósseos (NEVINS et al, 1992;LEKOVIC et al, 1997;SCHROPP et al, 2003;ZHANG et al, 2008;DIMITRIOU et al, 2012;RAMALINGAM et al, 2016;FREITAS et al, 2018). A terapia com LBI é utilizada em alvéolos pós-extração, fraturas ósseas, tratamento ortodôntico, em disfunções temporomandibulares, pós-operatório de cirurgias e coadjuvante ao tratamento periodontal e terapias com implabntes principalmente em pacientes com problemas sistêmicos (PINHEIRO et al, 2003;KATO et al, 2006;PEREIRA et al, 2009;DE PAULA EDUARDO et al, 2010;MONEA et al, 2015;CAVALCANTI et al, 2016), porém ainda não há um consenso sobre o protocolo ideal para a aplicação do laser na regeneração óssea (PINHEIRO et al, 2003, SILVA et al, 2010BOSCO et al, 2016;SANTINONI et al, 2017).…”

“…A terapia com LBI é utilizada em alvéolos pós-extração, fraturas ósseas, tratamento ortodôntico, em disfunções temporomandibulares, pós-operatório de cirurgias e coadjuvante ao tratamento periodontal e terapias com implabntes principalmente em pacientes com problemas sistêmicos (PINHEIRO et al, 2003;KATO et al, 2006;PEREIRA et al, 2009;DE PAULA EDUARDO et al, 2010;MONEA et al, 2015;CAVALCANTI et al, 2016), porém ainda não há um consenso sobre o protocolo ideal para a aplicação do laser na regeneração óssea (PINHEIRO et al, 2003, SILVA et al, 2010BOSCO et al, 2016;SANTINONI et al, 2017). SCALIZE et al, 2015;TIM et al, 2015;BOSCO 2016;GONÇALVES, 2016;ZEIN et al, 2017;FREITAS et al, 2018;MOREIRA et al, 2018). O LBI promove uma melhora na vascularização e início precoce da resposta inflamatória, que por sua vez é solucionada mais rapidamente e permite que a fase de proliferação do reparo ósseo inicie mais cedo resultando em uma cicatrização mais acelerada (PRETEL et al, 2007;HUSSEIN et al, 2011;MONEA et al, 2015;BOSCO et al, 2016).…”

“…Partículas residuais de osso autógeno foram encontradas no centro do defeito, porém com matriz osteóide ao seu redor. CUNHA et al, 2014;FREITAS et al, 2018;MOREIRA et al, 2018). Partindo do pressuposto de que 30 dias de vida do animal equivalem a 90 dias do humano (QUIN, 2005), que a regeneração óssea em ratos inicia-se aproximadamente aos 6 dias (WEBER et al, 2006) e que o laser atua nas fases iniciais do reparo (OZAWA et al,1998;KHADRA et al, 2004;WEBER et al, 2006;OBRADOVIĆ;KESIĆ;PESEVSKA, 2009;PRETEL et al, 2007;CUNHA et al, 2014, GONÇALVES et al, 2016FREITAS et al, 2018;DE OLIVEIRA et al, 2018) a eutanásia dos animais posterior a esse período não teria influência nos resultados obtidos, pois aos 30 dias seu efeito já pode ser observado.…”

“…A dose de 6J/cm 2 utilizada no presente estudo em uma única sessão obteve bons resultados em estudos anteriores CUNHA et al,2014;SBRANA et al, 2015;FREITAS et al, 2018;MOREIRA et al, 2018).…”