Modelo numérico mecanobiológico para a obtenção da matriz de rigidez estrutural e da densidade mineral na remodelagem óssea

Neste trabalho é proposto um modelo mecanobiológico de remodelagem óssea para a estimativa de variações, provocadas por perturbações mecânicas ou biológicas, na matriz de rigidez estrutural da escala macroscópica e na densidade mineral em uma região do osso. Na cooperação entre as áreas da saúde e da engenharia, como nos estudos estruturais de biomecânica no sistema esquelético, as propriedades mecânicas dos materiais devem ser conhecidas, entretanto os ossos possuem uma constituição material altamente complexa, dinâmica e variante entre indivíduos. Sua dinâmica decorre dos ciclos de absorção e deposição de matriz óssea na remodelagem óssea, a qual ocorre para manter a integridade estrutural do esqueleto e adaptá-lo aos estímulos do ambiente, sejam eles biológicos, químicos ou mecânicos. Como a remodelagem óssea pode provocar alterações no material do osso, espera-se que suas propriedades mecânicas também sejam alteradas. Na literatura científica há modelos matemáticos que preveem a variação da matriz de rigidez estrutural a partir do estímulo mecânico, porém somente os modelos mais recentes incluíram explicitamente processos biológicos e químicos da remodelagem óssea. A densidade mineral óssea é um importante parâmetro utilizado no diagnóstico de doenças ósseas na área médica. Desse modo, para a obtenção da variação da rigidez estrutural e da densidade mineral óssea, propõe-se um modelo numérico mecanobiológico composto por cinco submodelos: da dinâmica da população de células ósseas, da resposta das células ao estímulo mecânico, da porosidade óssea, da densidade mineral óssea e, baseado na Lei de Voigt para materiais compósitos, da rigidez estrutural. Os valores das constantes das equações dos submodelos foram obtidos de literatura. Para a solução das equações do modelo, propõe-se uma implementação numérica e computacional escrita em linguagem C. O método de Runge-Kutta-Dorman-Prince, cuja vantagem consiste no uso de um passo de solução variável, é utilizado no modelo para controlar o erro numérico do resultado do sistema de equações diferenciais. Foi realizada uma avaliação comparativa entre os resultados obtidos com o modelo proposto e os da literatura dos modelos de remodelagem óssea recentes. Conclui-se que o modelo e a implementação propostos são capazes de obter variações da matriz de rigidez estrutural macroscópica e da densidade mineral óssea decorrentes da perturbação nos parâmetros mecânicos ou biológicos do processo de remodelagem óssea.

Análise da correlação entre índices radiomorfométricos de densidade óssea, perfil de qualidade óssea em software de implante, quociente de estabilidade e torque de inserção em implantes

A qualidade óssea, bem como a estabilidade inicial dos implantes, está diretamente relacionada com o sucesso das reabilitações na implantodontia. O presente estudo teve como objetivo analisar a correlação entre índices radiomorfométricos de densidade óssea por meio de radiografias panorâmicas, perfil de qualidade óssea com o auxílio de Tomografia Computadorizada de Feixe Cônico (TCFC) com o uso do software de imagens OsiriX, Análise da Frequência de Ressonância (RFA) e Torque de Inserção do implante. Foram avaliados 160 implantes de 72 indivíduos, com média etária de 55,5 (±10,5) anos. Nas radiografias panorâmicas foram obtidos os índices IM, IPM e ICM, e nas tomografias computadorizadas de feixe cônico, os valores de pixels e a espessura da cortical da crista óssea alveolar, além da estabilidade primária por meio do torque de inserção e análise da frequência de ressonância. Os resultados foram analisados pelo coeficiente de correlação de Spearman, para p<= 0,01 foi obtido entre o torque de inserção e valores de pixels (0.330), o torque de inserção e a espessura da cortical da crista alveolar (0.339), o torque de inserção e o ISQ vestibulo-lingual (0.193), os valores de pixels e espessura da cortical da crista alveolar (0.377), as duas direções vestíbulo-lingual e mesio-distal do ISQ (0.674), o ISQ vestíbulo-lingual e a espessura da cortical da crista alveolar (0.270); os índices radiomorfométricos foram correlacionados entre eles e para p<= 0,05 foi obtido entre torque de inserção e ISQ mesio-distal (0.131), entre o ISQ vestibulo-lingual e os valores de pixels (0.156) e ISQ mesio-distal e IPMI esquerdo (0.149) e ISQ mesio-distal e IPMS esquerdo (0.145). Existe correlação entre a TCFC, o torque de inserção e a RFA na avaliação da qualidade óssea. É possível utilizar, pré-cirurgicamente, os exames de TCFC para avaliar a qualidade e quantidade óssea, tendo em vista as correlações obtidas neste estudo.

Whole Cortical And Default Mode Network Mean Functional Connectivity As Potential Biomarkers For Mild Alzheimer's Disease.

The search for an Alzheimer's disease (AD) biomarker is one of the most relevant contemporary research topics due to the high prevalence and social costs of the disease. Functional connectivity (FC) of the default mode network (DMN) is a plausible candidate for such a biomarker. We evaluated 22 patients with mild AD and 26 age- and gender-matched healthy controls. All subjects underwent resting functional magnetic resonance imaging (fMRI) in a 3.0 T scanner. To identify the DMN, seed-based FC of the posterior cingulate was calculated. We also measured the sensitivity/specificity of the method, and verified a correlation with cognitive performance. We found a significant difference between patients with mild AD and controls in average z-scores: DMN, whole cortical positive (WCP) and absolute values. DMN individual values showed a sensitivity of 77.3% and specificity of 70%. DMN and WCP values were correlated to global cognition and episodic memory performance. We showed that individual measures of DMN connectivity could be considered a promising method to differentiate AD, even at an early phase, from normal aging. Further studies with larger numbers of participants, as well as validation of normal values, are needed for more definitive conclusions.

Estudo comparativo dos métodos de estimativa da idade óssea de Greulich & Pyle e Tanner & Whitehouse

The purpose of this study was to verify whether the Greulich & Pyle (GP), Greulich & Pyle Visual (GPV) and Tanner & Whitehouse (TW) methods for estimating skeletal age could be applied in the Brazilian population, and which of these three methods could be considered more reliable when compared with the chronological age of the individuals. This study was based on one hundred and sixty volunteers (80 females and 80 males) with ages between 6 years and 10 months and 14 years and 9 months. The results showed that for the GP method, the correlations with chronological age were 0.95 for males and 0.97 for females. For the GPV method, the correlations were 0.96 and 0.97, respectively and for TW, 0.96 and 0.97. The results showed that the Greulich & Pyle, Greulich & Pyle Visual and Tanner & Whitehouse methods presented high correlation values when compared with the chronological age of the individuals. Corrective factors were established to make these methods applicable to the Brazilian population.

Comparação preliminar entre ultrassonografia quantitativa de falanges e densitometria óssea na avaliação da massa óssea em adolescentes

OBJECTIVE: To evaluate the association between quantitative ultrasonography at hand phalanges (QUS) and dual energy X-ray absorptiometry (DXA), and between these methods with food intake and history of bone fractures. SUBJECTS AND METHODS:After two years of follow up of 270 schoolchildren, 10 of them, who showed bone mass below - 2 SD in QUS, were included in the present study. Laboratory results and DXA data were analyzed. RESULTS: Bone mass evaluated by DXA at L1-L4 ranged from -2.8 to -1.1 SDS, and whole body bone mass, from -2.9 to -1.2 SDS. Three children had history of non-pathological bone fractures. Dietary assessment showed low intake of calcium in 10 cases, of phosphorus in 6, and of vitamin D in 8 cases. There were no differences among the cases of bone mass below-2 SD in any of the three used methods. There was no association between history of bone fractures and food intake, and between these evaluations and bone mass. CONCLUSION: In this small group of schoolchildren there was an association between the methods QUS and DXA. However, there was no association between bone mass and the history of bone fractures, or calcium, phosphorus and vitamin D intake.

Acompanhamento de indicadores de crescimento físico, maturação biológica, qualidade óssea e desempenho motor, em jovens praticantes de atletismo

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

Análise transversal da estrutura óssea e parâmetros hematológicos em futebolistas profissionais = : Cross-sectional analysis of bone structure and hematological parameters in professional soccer players

Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Educação Física

Bone response to biosilicates® with different crystal phases

The aim of this study was to investigate the histological and histomorphometrical bone response to three Biosilicates with different crystal phases comparing them to Bioglass®45S5 implants used as control. Ceramic glass Biosilicate and Bioglass®45S5 implants were bilaterally inserted in rabbit femurs and harvested after 8 and 12 weeks. Histological examination did not revealed persistent inflammation or foreign body reaction at implantation sites. Bone and a layer of soft tissue were observed in close contact with the implant surfaces in the medullary canal. The connective tissue presented few elongated cells and collagen fibers located parallel to implant surface. Cortical portion after 8 weeks was the only area that demonstrated significant difference between all tested materials, with Biosilicate 1F and Biosilicate 2F presenting higher bone formation than Bioglass®45S5 and Biosilicate® vitreo (p=0.02). All other areas and periods were statistically non-significant (p>0.05). In conclusion, all tested materials were considered biocompatible, demonstrating surface bone formation and a satisfactory behavior at biological environment.

Bone response to a Ca- and P-enriched titanium surface obtained by anodization

This study evaluated bone response to a Ca- and P- enriched titanium (Ti) surface treated by a multiphase anodic spark deposition coating (BSP-AK). Two mongrel dogs received bilateral implantation of 3 Ti cylinders (4.1 x 12 mm) in the humerus, being either BSP-AK treated or untreated (machined - control). At 8 weeks postimplantation, bone fragments containing the implants were harvested and processed for histologic and histomorphometric analyses. Bone formation was observed in cortical area and towards the medullary canal associated to approximately 1/3 of implant extension. In most cases, in the medullary area, collagen fiber bundles were detected adjacent and oriented parallel to Ti surfaces. Such connective tissue formation exhibited focal areas of mineralized matrix lined by active osteoblasts. The mean percentages of bone-to-implant contact were 2.3 (0.0-7.2 range) for BSP-AK and 0.4 (0.0-1.3 range) for control. Although the Mann-Whitney test did not detect statistically significant differences between groups, these results indicate a trend of BSP-AK treated surfaces to support contact osteogenesis in an experimental model that produces low bone-to-implant contact values.

Alterações bucais e cuidados orais no paciente transplantado de medula óssea

Os cuidados gerais relativos ao paciente submetido ao transplante de medula óssea (TMO) incluem avaliações odontológicas rotineiras, as quais devem estar inseridas em um contexto multiprofissional. A cavidade oral constitui um sítio propício a infecções com grande potencial de desenvolvimento de bacteremia, sendo que lesões infecciosas devem ser previamente tratadas e controladas pelo cirurgião-dentista. O objetivo desta revisão é discutir questões em destaque na literatura nacional e internacional referentes aos quadros inflamatórios e infecciosos orais de importância para o paciente transplantado de medula óssea, tanto os predisponentes a complicações durante o transplante, quanto os que ocorrem durante e após a terapia mielossupressora. Destaca-se na literatura a doença periodontal avançada, a qual constitui um quadro infeccioso crônico que deve ser evitado ou controlado durante o TMO, principalmente devido à presença de S. viridans. Os fatores de risco para mucosite oral (OM), doença do enxerto contra o hospedeiro (DECH) e xerostomia ainda não estão definidos, principalmente para OM e DECH. São citadas na literatura alternativas promissoras de tratamento para OM, tais como crioterapia, administração de fatores de crescimento e laserterapia. O risco aumentado de cárie é controverso e, dentre as lesões fúngicas e virais, destacam-se as infecções orais e de orofaringe por Candida e pela família de herpesvírus, de importância clínica considerável. Em pacientes pediátricos são relevantes as alterações craniofaciais e dentárias, decorrentes principalmente da radioterapia.

Prótese implantável de condução óssea (BAHA): relato de caso

INTRODUÇÃO: A Prótese Implantável de Condução Óssea (BAHA) consiste em uma excelente opção na reabilitação auditiva de pacientes com perda auditiva condutiva e mista uni ou bilateral, e sensorioneural unilateral. Tem sido uma alternativa vantajosa sobre os aparelhos de condução óssea convencionais e os aparelhos de amplificação sonora individuais (AASI) quando o uso dos mesmos fica impossibilitado pela presença de otite externa crônica de difícil controle clínico. OBJETIVO: Apresentar o primeiro caso de BAHA realizado no Brasil, após a autorização da ANVISA, para a reabilitação da perda auditiva mista com episódios de otite externa crônica. MÉTODO: Paciente do sexo feminino, 50 anos, com perda auditiva de grau moderado à direita e severo à esquerda, zumbido bilateral, decorrente de otosclerose, submetida a quatro cirurgias de estapedotomia e com impossibilidade de uso de AASI devido a otorreia e otalgia bilateral. A avaliação médica e audiológica indicaram o benefício do BAHA. Realizada a cirurgia e implantação do sistema BAHA, a paciente apresentou melhora significativa nos limiares audiométricos, na percepção e discriminação da fala, além de relatar extrema satisfação relacionada ao fator estético. COMENTÁRIOS FINAIS: O processo cirúrgico do BAHA é seguro, simples e rápido, proporcionando excelentes resultados audiológicos e alto grau de satisfação por parte dos pacientes.

Reduced cortical renal GLUT1 expression induced by angiotensin-converting enzyme inhibition in diabetic spontaneously hypertensive rats

Diabetes in spontaneously hypertensive rats is associated with cortical renal GLUT1 and GLUT2 overexpression. Our objective was to evaluate the effect of the angiotensin-converting enzyme blockade on cortical renal GLUT1 and GLUT2 expression, urinary albumin and urinary TGF-β1. Streptozotocin, 50 mg/kg, or citrate buffer (N = 16) was administered as a single injection into the tail vein in adult spontaneously hypertensive rats (~260 g). Thirty days later, these diabetic spontaneously hypertensive rats received ramipril by gavage: 0.01 mg·kg-1·day-1 (D0.01, N = 14), 1 mg·kg-1·day-1 (D1, N = 9) or water (D, N = 11) for 15 days. Albumin and TGF-β1 (24-h urine), direct arterial pressure, renal tissue angiotensin-converting enzyme activity (fluorometric assay), and GLUT1 and GLUT2 protein levels (Western blot, renal cortex) were determined. Glycemia and glycosuria were higher (P < 0.05) in the diabetic rats compared with controls, but similar between the diabetic groups. Diabetes in spontaneously hypertensive rats lowered renal tissue angiotensin-converting enzyme activity (40%), which was reduced further when higher ramipril doses were used. Diabetes associated with hypertension raised GLUT1 by 28% (P < 0.0001) and GLUT2 by 76% (P = 0.01), and both doses of ramipril equally reduced cortical GLUT1 (D vs D1 and vs D0.01, P ≤ 0.001). GLUT2 levels were reduced in D0.01 (P < 0.05 vs D). Diabetes increased urinary albumin and TGF-β1 urinary excretion, but the 15-day ramipril treatment (with either dose) did not reduce them. In conclusion, ramipril is effective in lowering renal tissue angiotensin-converting enzyme activity, as well as blocking cortical GLUT1 overexpression, which may be beneficial in arresting the development of diabetic nephropathy.

Associação entre a perda de peso, a massa óssea, a composição corporal e o consumo alimentar de adolescentes obesos pós-púberes

OBJETIVO: Verificar os efeitos da perda de peso na densidade mineral óssea (DMO) de adolescentes obesos submetidos a intervenção com base em dieta hipocalórica e orientações durante nove meses. MÉTODOS: Realizaram-se avaliações da antropometria, da composição corporal, da DMO e do consumo alimentar. RESULTADOS: Participaram do estudo 55 adolescentes, 78,2% meninas, com média de 16,6 (1,4) anos. Destes, 44,4% não apresentaram redução do peso. O grupo que respondeu à intervenção apresentou média de perda de peso de 6,2% (4,6) do peso inicial. Houve aumento significativo da DMO e conteúdo mineral ósseo (CMO) entre os adolescentes não-respondedores e aumento do CMO e área óssea entre os respondedores, associados, principalmente, com as alterações da composição corporal com o ganho ou a perda de peso. CONCLUSÃO: O aumento da massa óssea mesmo com a perda de peso demonstrou que o emagrecimento não ter efeito negativo do emagrecimento e denota provável contribuição da melhora dos hábitos alimentares na aquisição óssea de adolescentes.

Densidade mineral óssea, composição corporal e ingestão alimentar de adolescentes modelos de passarela

OBJETIVO: Avaliar a densidade mineral óssea (DMO) e relacioná-la com a ingestão alimentar e composição corporal de adolescentes modelos de passarela. MÉTODOS: Estudo transversal avaliando 33 modelos e 33 não modelos de 15 a 18 anos pareadas por idade e índice de massa corporal (IMC). A densidade mineral óssea da coluna (L1-L4) foi avaliada por meio da técnica da absorciometria de feixe duplo de energia (Lunar® DPX Alpha), e a composição corporal, pela técnica de pletismografia. A ingestão alimentar foi avaliada por meio do registro alimentar de 3 dias. RESULTADOS: A média de idade das adolescentes foi de 16,75±1,04 anos, sendo que 24 por cento apresentaram IMC abaixo dos valores ideais para a idade. Não houve diferença de DMO entre modelos (1,108±0,080 g/cm2) e não modelos (1,096±0,102 g/cm2) (p > 0,05), sendo identificada uma porcentagem de 6 por cento de baixa DMO para a idade. Observou-se que a média de ingestão de energia foi menor entre as modelos em comparação às adolescentesnão modelos (1.480,93±582,95 versus 1.973,00±557,63 kcal) (p > 0,05) e que a maioria das adolescentes de ambos os grupos apresentou consumo inadequado de micronutrientes, ressaltando-se a baixa ingestão de cálcio. Verificou-se correlação significativa da DMO apenas com a massa magra (kg) (modelos r = 0,362 e não modelos r = 0,618; p < 0,05). CONCLUSÃO: Apesar de não ter sido encontrada associação entre a DMO, o IMC e a ingestão de nutrientes importantes no processo de mineralização óssea, as inadequações na ingestão alimentar podem influenciar negativamente a aquisição de massa óssea, que se encontra potencializada neste estágio de vida