Modificación experimental de la técnica de membrana inducida (Masquelet) mediante uso de medios condicionados producidos por células madre mesenquimales

Abstract

INTRODUCCIÓN: La reconstrucción de defectos óseos segmentarios en huesos largos continúa siendo un reto para el cirujano ortopedista, y las técnicas quirúrgicas disponibles tienen múltiples limitaciones. La técnica de reconstrucción en dos tiempos a través de la inducción de membrana descrita por el Dr. Alain Masquelet aún está en desarrollo y una de sus limitaciones radica en el volumen del injerto óseo. El objetivo del presente trabajo es evaluar mediante un modelo animal experimental la utilización de medios condicionados, productos de la secreción paracrina de células madre mesenquimales (MSC), como alternativa al uso de injerto óseo en el segundo tiempo quirúrgico de la técnica y, estudiar los aspectos biológicos de la expansión y diferenciación de las células madre mesenquimales in vivo en la búsqueda de estrategias terapéuticas para el tratamiento de defectos óseos estructurales en huesos largos. MATERIALES Y METODOS: Estudio experimental en modelo animal. 9 Conejos en los cuales se reprodujo la técnica de membrana inducida posterior a la creación de un defecto óseo de 1 cm en la diáfisis femoral. Durante la primera intervención se realizó estabilización de la osteotomía con un fijador externo diseñado para la especie animal y colocación de polimetilmetacrilato (PMMC) en el área del defecto óseo. Durante el segundo tiempo quirúrgico se dividieron los animales en cuatro grupos para evaluar el efecto paracrino de la MSC y su expansión y diferenciación celular. Se realizó evaluación radiológica 4 semanas posterior a la intervención y se compararon los hallazgos entre los diferentes grupos en relación al porcentaje de cierre del defecto óseo. RESULTADOS: En todos los grupos se confirmó la capacidad osteoinductora de la membrana en ausencia de injerto óseo; esta capacidad se aumenta mediante el uso de medios condicionados derivados de cultivos der MSC, logrando un 98% de cierre del defecto óseo. DISCUSIÓN: Es posible la utilización de medios condicionados producidos por células madre mesenquimales, basado en su efecto paracrino, como alternativa al injerto óseo durante el segundo tiempo quirúrgico en la técnica de Masquelet en conejos, para el tratamiento de defectos óseos en huesos largos. De esta forma, se plantea una alternativa para el tratamiento de defectos óseos en huesos largos y posible modificación de la técnica de Masquelet.

Abstract. INTRODUCTION: Reconstruction of segmental defects in long bones remains a challenge for the orthopedic surgeon and surgical techniques available have many limitations. The two times reconstruction technique through induction of membrane described by Dr. Alain Masquelet is still in development and one of its limitations lies in the volume of bone graft. The aim of this study is to evaluate in an experimental animal model the use of conditioned media, products of paracrine secretion of mesenchymal stem cells (MSC) as an alternative to bone graft in the second surgical time and study the biological aspects of the expansion and differentiation of MSC in vivo in the search for therapeutic options for the treatment of structural bone defects in long bones strategies. MATERIALS AND METHODS: Experimental study on animal model. 9 rabbits in which the technique of induced membrane was reproduced later of a creation of a bony defect of 1 cm in the femoral shaft. During the first intervention the stabilization of the osteotomy was performed with an external fixator designed for this animal specie and placement of polymethylmethacrylate (PMMC) in the area of the bone defect. During the second operation the animals were divided into four groups to evaluate the paracrine effect of the MSC and their expansion and differentiation. Radiological evaluation was performed 4 weeks after the intervention and the findings between different groups were compared on the percentage bone defect closure. RESULTS : In all groups, the osteoinductive capability of the membrane in the absence of bone graft is confirmed; this capacity is increased by the use of conditioned media derived from a MSC cultive , achieving a 98 % closure of the bone defect. DISCUSSION : It is possible using conditioned media produced by mesenchymal stem cells based on its paracrine effect, as an alternative to bone graft during the second procedure in the Masquelet technique in rabbits, for treating bone defects in long bones . The conditioned media are an alternative for the treatment of long bone defects and possible modification of the Masquelet technique.