Rooibos tea flavonoids increase mineral content in human osteoblast-like cells

Some cross-sectional and prospective studies have demonstrated a positive correlation between habitual tea consumption and bone mineral density in post-menopausal women. Rooibos tea contains no caffeine and is a rich source of flavonoids such as rutin, orientin, hyperoside and luteolin. These flavonoids have similar structures to estradiol, and therefore may act as estrogen mimics to promote favourable outcomes in bone. The overall objective of this research was to identify flavonoids that could enhance mineral content in human osteoblast Saos2 cells. Mineral was quantified by alizarin red staining and characterized by quantifying alkaline phosphatase (ALP) activity, cell mitochondria activity and toxicity, in addition to changes in regulatory markers of osteoblastic activity. Rutin (≥50μM), hyperoside (≥5.0μM), orientin (0.1μM-1.0μM, 15μM-100μM) and luteolin (5.0μM) enhanced mineral content. This was in part due to elevated ALP and mitochondrial activity, and lower toxicity, pro-inflammatory cytokines, and Wnt inhibitors.

The shunt from the cyclooxygenase to lipoxygenase pathway in human osteoarthritic subchondral osteoblasts is linked with a variable expression of the 5-lipoxygenase-activating protein

Affiliation: Unité de recherche en Arthrose, Centre de recherche du Centre Hospitalier de l'Université de Montréal, Hôpital Notre-Dame

Cloning and Characterisation of the human gene gremlin promoter

L’ostéoarthrose (OA) est une maladie articulaire invalidante caractérisée par la perte de l’intégrité du cartilage articulaire. Les recherches tentent de comprendre les mécanismes moléculaires de la maladie afin de trouver des inhibiteurs efficaces pouvant prévenir la dégradation du cartilage articulaire. Les BMPs (bone morphogenic proteins) jouent un rôle dans le processus pathophysiologique de cette maladie. Cette étude cible le rôle d’un antagoniste des BMPs, le gremlin. Nous avons étudié la régulation de l’expression de gremlin par le clonage et la caractérisation de son promoteur et en déterminant si gremlin pouvait jouer un rôle autre qu’antagoniste des BMP, en affectant l’expression d’autres gènes par l’activation d’une cascade de signalisation dans la cellule. Les résultats ont identifié une région importante dans le promoteur de gremlin qui affecte son activité basale et induite, et ont montré que le gremlin ne pouvait pas affecter l’expression génique et l’activation de signalisation intracellulaire indépendamment des BMPs. Cette étude démontre que le rôle de gremlin dans l’OA en est un essentiellement d’antagoniste des BMPs.

Investigating the role of the isomerase Rrd1/PTPA : from yeast to human

Chez Saccharomyces cerevisiae, les souches mutantes pour Rrd1, une protéine qui possède une activité de peptidyl prolyl cis/trans isomérase, montrent une résistance marquée à la rapamycine et sont sensibles au 4-nitroquinoline 1-oxide, un agent causant des dommages à l’ADN. PTPA, l’homologue de Rrd1 chez les mammifères, est reconnu en tant qu’activateur de protéine phosphatase 2A. Notre laboratoire a précédemment démontré que la surexpression de PTPA mène à l’apoptose de façon indépendante des protéines phosphatase 2A. La fonction moléculaire de Rrd1/PTPA était encore largement inconnue au départ de mon projet de doctorat. Mes recherches ont d’abord montré que Rrd1 est associé à la chromatine ainsi qu’à l’ARN polymérase II. L’analyse in vitro et in vivo par dichroïsme circulaire a révélé que Rrd1 est responsable de changements au niveau de la structure du domaine C-terminal de la grande sous-unité de l’ARN polymérase II, Rpb1, en réponse à la rapamycine et au 4-nitroquinoline 1-oxide. Nous avons également démontré que Rrd1 est requis pour modifier l’occupation de l’ARN polymérase II sur des gènes répondant à un traitement à la rapamycine. Finalement, nous avons montré que suite à un traitement avec la rapamycine, Rrd1 médie la dégradation de l’ARN polymérase II et que ce mécanisme est indépendant de l’ubiquitine. La dernière partie de mon projet était d’acquérir une meilleure connaissance de la fonction de PTPA, l’homologue de Rrd1 chez les mammifères. Nos résultats montrent que le «knockdown» de PTPA n’affecte pas la sensibilité des cellules à différentes drogues telles que la rapamycine, le 4-nitroquinoline 1-oxide ou le peroxyde d’hydrogène (H2O2). Nous avons également tenté d’identifier des partenaires protéiques pour PTPA grâce à la méthode TAP, mais nous ne sommes pas parvenus à identifier de partenaires stables. Nous avons démontré que la surexpression de la protéine PTPA catalytiquement inactive n’induisait pas l’apoptose indiquant que l’activité de PTPA est requise pour produire cet effet. Finalement, nous avons tenté d’étudier PTPA dans un modèle de souris. Dans un premier lieu, nous avons déterminé que PTPA était exprimé surtout au niveau des tissus suivants : la moelle osseuse, le thymus et le cerveau. Nous avons également généré avec succès plusieurs souris chimères dans le but de créer une souris «knockout» pour PTPA, mais l’allèle mutante ne s’est pas transférée au niveau des cellules germinales. Mes résultats ainsi que ceux obtenus par mon laboratoire sur la levure suggèrent un rôle général pour Rrd1 au niveau de la régulation des gènes. La question demeure toujours toutefois à savoir si PTPA peut effectuer un rôle similaire chez les mammifères et une vision différente pour déterminer la fonction de cette protéine sera requise pour adresser adéquatement cette question dans le futur.

Evaluating DNA damage response (DDR) activation in human prostate cancer

Introduction: Au Canada, le cancer de la prostate est le cancer le plus fréquemment diagnostiqué chez les hommes et le plus mortel après les cancers du poumon et du côlon. Il y a place à optimiser le traitement du cancer de la prostate de manière à mettre en œuvre une médecine personnalisée qui s’adapte aux caractéristiques de la maladie de chaque patient de façon individuelle. Dans ce mémoire, nous avons évalué la réponse aux dommages de l’ADN (RDA) comme biomarqueur potentiel du cancer de la prostate. Les lésions potentiellement oncogènes de l'ADN déclenche une cascade de signalisation favorisant la réparation de l'ADN et l’activation des points de contrôle du cycle cellulaire pour préserver l’intégrité du génome. La RDA est un mécanisme central de suppression tumorale chez l’homme. La RDA joue un rôle important dans l’arrêt de la prolifération des cellules dont les génomes sont compromis, et donc, prévient la progression du cancer en agissant comme une barrière. Cette réponse cellulaire détermine également comment les cellules normales et cancéreuses réagissent aux agents utilisés pour endommager l'ADN lors du traitement du cancer comme la radiothérapie ou la chimiothérapie, en plus la présence d,un certain niveau de RDA dans les cellules du cancer de la prostate peuvent également influer sur l'issue de ces traitements. L’activation des signaux de la RDA peut agir comme un frein au cancer dans plusieurs lésions pré-néoplasiques de l'homme, y compris le cancer de la prostate. Il a été démontré que la RDA est augmentée dans les cellules de néoplasie intra- épithéliale (PIN) comparativement aux cellules prostatiques normales. Toutefois, le devient de la RDA entre le PIN et l’adénocarcinome est encore mal documenté et aucune corrélation n'a été réalisée avec les données cliniques des patients. Notre hypothèse est que les niveaux d’activation de la RDA seront variables selon les différents grades et agressivité du cancer de la prostate. Ces niveaux pourront être corrélés et possiblement prédire les réponses cliniques aux traitements des patients et aider à définir une stratégie plus efficace et de nouveaux biomarqueurs pour prédire les résultats du traitement et personnaliser les traitements en conséquence. Nos objectifs sont de caractériser l'activation de la RDA dans le carcinome de la prostate et corréler ses données avec les résultats cliniques. Méthodes : Nous avons utilisé des micro-étalages de tissus (tissue microarrays- TMAs) de 300 patients ayant subi une prostatectomie radicale pour un cancer de la prostate et déterminé le niveau d’expression de protéines de RDA dans le compartiment stromal et épithélial des tissus normaux et cancéreux. Les niveaux d’expression de 53BP1, p-H2AX, p65 et p-CHK2 ont été quantifiés par immunofluorescence (IF) et par un logiciel automatisé. Ces marqueurs de RDA ont d’abord été validés sur des TMAs-cellule constitués de cellules de fibroblastes normales ou irradiées (pour induire une activation du RDA). Les données ont été quantifiées à l'aide de couches binaires couramment utilisées pour classer les pixels d'une image pour que l’analyse se fasse de manière indépendante permettant la détection de plusieurs régions morphologiques tels que le noyau, l'épithélium et le stroma. Des opérations arithmétiques ont ensuite été réalisées pour obtenir des valeurs correspondant à l'activation de la RDA qui ont ensuite été corrélées à la récidive biochimique et l'apparition de métastases osseuses. Résultats : De faibles niveaux d'expression de la protéine p65 dans le compartiment nucléaire épithélial du tissu normal de la prostate sont associés à un faible risque de récidive biochimique. Par ailleurs, nous avons aussi observé que de faibles niveaux d'expression de la protéine 53BP1 dans le compartiment nucléaire épithéliale du tissu prostatique normal et cancéreux ont été associés à une plus faible incidence de métastases osseuses. Conclusion: Ces résultats confirment que p65 a une valeur pronostique chez les patients présentant un adénocarcinome de la prostate. Ces résultats suggèrent également que le marqueur 53BP1 peut aussi avoir une valeur pronostique chez les patients avec le cancer de la prostate. La validation d'autres marqueurs de RDA pourront également être corrélés aux résultats cliniques. De plus, avec un suivi des patients plus long, il se peut que ces résultats se traduisent par une corrélation avec la survie. Les niveaux d'activité de la RDA pourront éventuellement être utilisés en clinique dans le cadre du profil du patient comme le sont actuellement l’antigène prostatique spécifique (APS) ou le Gleason afin de personnaliser le traitement.

Role of histone methylation in the regulation of COX-2, iNOS, and mPGES-1 gene expression in human chondrocytes: Implication for Osteoarthritis

L'arthrose (OA) est une maladie articulaire dégénérative, classée comme la forme la plus fréquente au monde. Elle est caractérisée par la dégénérescence du cartilage articulaire, l’inflammation de la membrane synoviale, et le remodelage de l’os sous-chondral. Ces changements structurels et fonctionnels sont dues à de nombreux facteurs. Les cytokines, les prostaglandines (PG), et les espèces réactives de l'oxygène sont les principaux médiateurs impliqués dans la pathophysiologie de l'OA. L'interleukine-1β (IL-1β) est une cytokine pro-inflammatoire majeure qui joue un rôle crucial dans l'OA. L'IL-1β induit l'expression de la cyclooxygénase-2 (COX-2), la microsomale prostaglandine E synthase-1 (mPGES-1), la synthase inductible de l'oxyde nitrique (iNOS), ainsi que leurs produits la prostaglandine E2 (PGE2) et l'oxyde nitrique (NO). Ce sont des médiateurs essentiels de la réponse inflammatoire au cours de l'OA qui contribuent aux mécanismes des douleurs, de gonflement, et de destruction des tissus articulaires. Les modifications épigénétiques jouent un rôle très important dans la régulation de l’expression de ces gènes pro-inflammatoires. Parmi ces modifications, la méthylation/ déméthylation des histones joue un rôle critique dans la régulation des gènes. La méthylation/ déméthylation des histones est médiée par deux types d'enzymes: les histones méthyltransférases (HMT) et les histones déméthylases (HDM) qui favorisent l’activation et/ou la répression de la transcription. Il est donc nécessaire de comprendre les mécanismes moléculaires qui contrôlent l’expression des gènes de la COX-2, la mPGES-1, et l’iNOS. L'objectif de cette étude est de déterminer si la méthylation/déméthylation des histones contribute à la régulation de l’expression des gènes COX-2, mPGES-1, et iNOS dans des chondrocytes OA humains induits par l'IL-1β. Nous avons montré que la méthylation de la lysine K4 de l'histone H3 (H3K4) par SET-1A contribue à l’activation des gènes COX-2 et iNOS dans les chondrocytes humains OA induite par l'IL-1β. Nous avons également montré que la lysine K9 de l’histone H3 (H3K9) est déméthylée par LSD1, et que cette déméthylation contribue à l’expression de la mPGES-1 induite par IL-1β dans les chondrocytes humains OA. Nous avons aussi trouvé que les niveaux d'expression des enzymes SET-1A et LSD1 sont élevés au niveau du cartilage OA. Nos résultats montrent, pour la première fois, l'implication de la méthylation/ déméthylation des histones dans la régulation de l’expression des gènes COX-2, mPGES-1, et iNOS. Ces données suggèrent que ces mécanismes pourraient être une cible potentielle pour une intervention pharmacologique dans le traitement de la physiopathologie de l'OA.

Apatite-Polymer Composites for the Controlled Dual Delivery of BMP-2 and BMP-6 for Bone Tissue Engineering

The release of growth factors from tissue engineering scaffolds provides signals that influence the migration, differentiation, and proliferation of cells. The incorporation of a drug delivery platform that is capable of tunable release will give tissue engineers greater versatility in the direction of tissue regeneration. We have prepared a novel composite of two biomaterials with proven track records - apatite and poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) – as a drug delivery platform with promising controlled release properties. These composites have been tested in the delivery of a model protein, bovine serum albumin (BSA), as well as therapeutic proteins, recombinant human bone morphogenetic protein-2 (rhBMP-2) and rhBMP-6. The controlled release strategy is based on the use of a polymer with acidic degradation products to control the dissolution of the basic apatitic component, resulting in protein release. Therefore, any parameter that affects either polymer degradation or apatite dissolution can be used to control protein release. We have modified the protein release profile systematically by varying the polymer molecular weight, polymer hydrophobicity, apatite loading, apatite particle size, and other material and processing parameters. Biologically active rhBMP-2 was released from these composite microparticles over 100 days, in contrast to conventional collagen sponge carriers, which were depleted in approximately 2 weeks. The released rhBMP-2 was able to induce elevated alkaline phosphatase and osteocalcin expression in pluripotent murine embryonic fibroblasts. To augment tissue engineering scaffolds with tunable and sustained protein release capabilities, these composite microparticles can be dispersed in the scaffolds in different combinations to obtain a superposition of the release profiles. We have loaded rhBMP-2 into composite microparticles with a fast release profile, and rhBMP-6 into slow-releasing composite microparticles. An equi-mixture of these two sets of composite particles was then injected into a collagen sponge, allowing for dual release of the proteins from the collagenous scaffold. The ability of these BMP-loaded scaffolds to induce osteoblastic differentiation in vitro and ectopic bone formation in a rat model is being investigated. We anticipate that these apatite-polymer composite microparticles can be extended to the delivery of other signalling molecules, and can be incorporated into other types of tissue engineering scaffolds.

Stable isotope evidence for 1500 years of human diet at the city of York, UK

We present here the results of a large-scale diachronic palaeodietary (carbon and nitrogen isotopic measurements of bone collagen) study of humans and animals from a single site, the city of York (U.K.) dating from the Roman period to the early 19th century The human sample comprises 313 burials from the cemeteries of Trentholme Drive and Blossom Street (Roman), Belle Vue House (Anglo-Saxon), Fishergate (High and Later Medieval), and All Saints, Pavement (Later and Post-Medieval). In addition, 145 samples of mammal, fish and bird bone from the sites of Tanner Row and Fishergate were analyzed. The isotope data suggest dietary variation between all archaeological periods, although the most significant change was the introduction of significant quantities of marine foods in the Medieval periods. These are first evident in the diet of a small group of individuals from the High Medieval cemetery at Fishergate, although they were consumed almost universally in the following periods. The human isotope values are also remarkable due to unusually elevated delta N-15 ratios that are not sufficiently explained by the comparably small enrichment in C-13 that accompanies them. We discuss the possible reasons behind this and the archaeological significance of the data set.

Equivalent noise level generated by drilling onto the ossicular chain as measured by laser Doppler vibrometry: A temporal bone study

Background: Inadvertent drilling on the ossicular chain is one of the causes of sensorineural hearing loss (HL) that may follow tympanomastoid surgery. A high-frequency HL is most frequently observed. It is speculated that the HL is a result of vibration of the ossicular chain resembling acoustic noise trauma. It is generally considered that using a large cutting burr is more likely to cause damage than a small diamond burr. Aim: The aim was to investigate the equivalent noise level and its frequency characteristics generated by drilling onto the short process of the incus in fresh human temporal bones. Methods and Materials: Five fresh cadaveric temporal bones were used. Stapes displacement was measured using laser Doppler vibrometry during short drilling episodes. Diamond. and cutting burrs of different diameters were used. The effect of the drilling on stapes footplate displacement was compared with that generated by an acoustic signal. The equivalent noise level (dB sound pressure level equivalent [SPL eq]) was thus calculated. Results: The equivalent noise levels generated ranged from 93 to 125 dB SPL eq. For a 1-mm cutting burr, the highest equivalent noise level was 108 dB SPL eq, whereas a 2.3-mm cutting burr produced a maximal level of 125 dB SPL eq. Diamond burrs generated less noise than their cutting counterparts, with a 2.3-mm diamond burr producing a highest equivalent noise level of 102, dB SPL eq. The energy of the noise increased at the higher end of the frequency spectrum, with a 2.3-mm cutting burr producing a noise level of 105 dB SPL eq at 1 kHz and 125 dB SPL eq at 8 kHz. In contrast, the same sized diamond burr produced 96 dB SPL eq at 1 kHz and 99 dB at 8 kHz. Conclusion:This study suggests that drilling on the ossicular chain can produce vibratory force that is analogous with noise levels known to produce acoustic trauma. For the same type of burr, the larger the diameter, the greater the vibratory force, and for the same size of burr, the cutting burr creates more vibratory force than the diamond burr. The cutting burr produces greater high-frequency than lower-frequency vibratory energy.

Porcine models for the metabolic syndrome, digestive and bone disorders: a general overview

The aim of this review article is to provide an overview of the role of pigs as a biomedical model for humans. The usefulness and limitations of porcine models have been discussed in terms of metabolic, cardiovascular, digestive and bone diseases in humans. Domestic pigs and minipigs are the main categories of pigs used as biomedical models. One drawback of minipigs is that they are in short supply and expensive compared with domestic pigs, which in contrast cost more to house, feed and medicate. Different porcine breeds show different responses to the induction of specific diseases. For example, ossabaw minipigs provide a better model than Yucatan for the metabolic syndrome as they exhibit obesity, insulin resistance and hypertension, all of which are absent in the Yucatan. Similar metabolic/physiological differences exist between domestic breeds (e.g. Meishan v. Pietrain). The modern commercial (e.g. Large White) domestic pig has been the preferred model for developmental programming due to the 2- to 3-fold variation in body weight among littermates providing a natural form of foetal growth retardation not observed in ancient (e.g. Meishan) domestic breeds. Pigs have been increasingly used to study chronic ischaemia, therapeutic angiogenesis, hypertrophic cardiomyopathy and abdominal aortic aneurysm as their coronary anatomy and physiology are similar to humans. Type 1 and II diabetes can be induced in swine using dietary regimes and/or administration of streptozotocin. Pigs are a good and extensively used model for specific nutritional studies as their protein and lipid metabolism is comparable with humans, although pigs are not as sensitive to protein restriction as rodents. Neonatal and weanling pigs have been used to examine the pathophysiology and prevention/treatment of microbial-associated diseases and immune system disorders. A porcine model mimicking various degrees of prematurity in infants receiving total parenteral nutrition has been established to investigate gut development, amino acid metabolism and non-alcoholic fatty liver disease. Endoscopic therapeutic methods for upper gastrointestinal tract bleeding are being developed. Bone remodelling cycle in pigs is histologically more similar to humans than that of rats or mice, and is used to examine the relationship between menopause and osteoporosis. Work has also been conducted on dental implants in pigs to consider loading; however with caution as porcine bone remodels slightly faster than human bone. We conclude that pigs are a valuable translational model to bridge the gap between classical rodent models and humans in developing new therapies to aid human health.

A functional link between bone morphogenetic proteins and insulin-like peptide 3 signaling in modulating ovarian androgen production

Bone morphogenetic proteins (BMP) are firmly implicated as intra-ovarian regulators of follicle development and steroidogenesis. Here we report a microarray analysis showing that treatment of cultured bovine theca cells (TC) with BMP6 significantly (>2-fold; P<0.01) up- or down-regulated expression of 445 genes. Insulin-like peptide 3 (INSL3) was the most heavily down-regulated gene (-43-fold) with CYP17A1 and other key transcripts involved in TC steroidogenesis including LHCGR, INHA, STAR, CYP11A1 and HSD3B1 also down-regulated. BMP6 also reduced expression of NR5A1 encoding steroidogenic factor-1 known to target the promoter regions of the aforementioned genes. Real-time PCR confirmed these findings and also revealed a marked reduction in expression of INSL3 receptor (RXFP2). Secretion of INSL3 protein and androstenedione were also suppressed suggesting a functional link between BMP and INSL3 pathways in controlling androgen synthesis. RNAi-mediated knockdown of INSL3 reduced INSL3 mRNA and secreted protein level (75 and 94%, respectively) and elicited a 77% reduction in CYP17A1 mRNA level and 83% reduction in androstenedione secretion. Knockdown of RXFP2 also reduced CYP17A1 mRNA level (81%) and androstenedione secretion (88%). Conversely, treatment with exogenous (human) INSL3 increased androstenedione secretion ~2-fold. The CYP17 inhibitor abiraterone abolished androgen secretion and reduced expression of both INSL3 and RXFP2. Collectively, these findings indicate a positive autoregulatory role for INSL3 signaling in maintaining thecal androgen production, and visa versa. Moreover, BMP6-induced suppression of thecal androgen synthesis may be mediated, at least in part, by reduced INSL3-RXFP2 signaling.

Brief communication: a proposed method for the assessment of pubertal stage in human skeletal remains using cervical vertebrae maturation.

The assessment of age-at-death in non-adult skeletal remains is under constant review. However, in many past societies an individual's physical maturation may have been more important in social terms than their exact age, particularly during the period of adolescence. In a recent article (Shapland and Lewis: Am J Phys Anthropol 151 (2013) 302–310) highlighted a set of dental and skeletal indicators that may be useful in mapping the progress of the pubertal growth spurt. This article presents a further skeletal indicator of adolescent development commonly used by modern clinicians: cervical vertebrae maturation (CVM). This method is applied to a collection of 594 adolescents from the medieval cemetery of St. Mary Spital, London. Analysis reveals a potential delay in ages of attainment of the later CVM stages compared with modern adolescents, presumably reflecting negative environmental conditions for growth and development. The data gathered on CVM is compared to other skeletal indicators of pubertal maturity and long bone growth from this site to ascertain the usefulness of this method on archaeological collections.

Care in the community? Interpretations of a fractured goat bone from Neolithic Jarmo, Iraq

A case study of a goat metatarsal exhibiting a complex diaphyseal fracture from Pottery Neolithic Jarmo in the Central Zagros region of the eastern Fertile Crescent is here described and analysed. The Central Zagros is one of the areas with the earliest evidence for goat domestication. The significance of the pathology may be viewed within the context of domestic goat ecology in the landscape of Jarmo, potentially impacting browsing behaviour (goats raise themselves on their hind limbs to browse) and movement with the herd in the landscape (the terrain around Jarmo is very steep in places, which would be difficult for an animal to navigate on three legs). In the light of this, possible levels of care that the Neolithic human community may have afforded this animal are discussed – from a situation where therapeutic intervention may have occurred, to one of stall confinement of the animal to allow the pathology to heal, to a position of simple awareness of the condition – and how this impacts on our understanding of changes in attitudes towards animals through the process of domestication.

Interaction of adult human neural crest-derived stem cells with a nanoporous titanium surface is sufficient to induce their osteogenic differentiation

Osteogenic differentiation of various adult stem cell populations such as neural crest-derived stem cells is of great interest in the context of bone regeneration. Ideally, exogenous differentiation should mimic an endogenous differentiation process, which is partly mediated by topological cues. To elucidate the osteoinductive potential of porous substrates with different pore diameters (30 nm, 100 nm), human neural crest-derived stem cells isolated from the inferior nasal turbinate were cultivated on the surface of nanoporous titanium covered membranes without additional chemical or biological osteoinductive cues. As controls, flat titanium without any topological features and osteogenic medium was used. Cultivation of human neural crest-derived stem cells on 30 nm pores resulted in osteogenic differentiation as demonstrated by alkaline phosphatase activity after seven days as well as by calcium deposition after 3 weeks of cultivation. In contrast, cultivation on flat titanium and on membranes equipped with 100 nm pores was not sufficient to induce osteogenic differentiation. Moreover, we demonstrate an increase of osteogenic transcripts including Osterix, Osteocalcin and up-regulation of Integrin β1 and α2 in the 30 nm pore approach only. Thus, transplantation of stem cells pre-cultivated on nanostructured implants might improve the clinical outcome by support of the graft adherence and acceleration of the regeneration process.

Mesenchymal stem cells and inorganic bovine bone mineral in sinus augmentation: comparison with augmentation by autologous bone in adult sheep

Our aim was to compare the osteogenic potential of mononuclear cells harvested from the iliac crest combined with bovine bone mineral (BBM) (experimental group) with that of autogenous cancellous bone alone (control group). We studied bilateral augmentations of the sinus floor in 6 adult sheep. BBM and mononuclear cells (MNC) were mixed and placed into one side and autogenous bone in the other side. Animals were killed after 8 and 16 weeks. Sites of augmentation were analysed radiographically and histologically. The mean (SD) augmentation volume was 3.0 (1.0) cm(3) and 2.7 (0.3) cm(3) after 8 and 16 weeks in the test group, and 2.8 (0.3) cm(3) (8 weeks) and 2.8 (1.2) cm(3) (16 weeks) in the control group, respectively. After 8 weeks, histomorphometric analysis showed 24 (3)% BBM, and 19 (11)% of newly formed bone in the test group. The control group had 20 (13%) of newly formed bone. Specimens after 16 weeks showed 29 (12%) of newly formed bone and 19 (3%) BBM in the test group. The amount of newly formed bone in the control group was 16 (6%). The results show that mononuclear cells, including mesenchymal stem cells, in combination with BBM as the biomaterial, have the potential to form bone. (C) 2009 The British Association of Oral and Maxillofacial Surgeons. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.