EFEITOS DO ALCOOLISMO E DA DESINTOXICAÇÃO ALCOÓLICA SOBRE O REPARO E BIOMECÂNICA ÓSSEA EFFECTS OF ALCOHOLISM AND ALCOHOLIC DETOXICATION ON THE REPAIR AND BIOMECHANICS OF BONE RENATO DE OLIVEIRA HORvaTH1, THIAGO DONIZETH DA SILva1, JAMIL CALIL NETO1, WILSON ROMERO NAKAGAKI2, JOSÉ ANTONIO DIAS GARCIA1, EVELISE ALINE SOARES1. RESUMO ABSTRACT Objetivo: Avaliar os efeitos do consumo crônico de etanol e da desin- Objective: To evaluate the effects of chronic ethanol consumption toxicação alcoólica sobre a resistência mecânica do osso e neofor- and alcohol detoxication on the mechanical resistance of bone and mação óssea junto a implantes de hidroxiapatita densa (HAD) reali- bone neoformation around dense hydroxyapatite implants (DHA) zados em ratos. Métodos: Foram utilizados 15 ratos divididos em três in rats. Methods: Fifteen rats were separated into three groups: (1) grupos, sendo controle (CT), alcoolista crônico (AC) e desintoxicado control group (CT); (2) chronic alcoholic (CA), and (3) disintoxicated (DE). Após quatro semanas, foi realizada implantação de HAD na (DI). After four weeks, a DHA was implanted in the right tibia of the tíbia e produzida falha no osso parietal, em seguida o grupo AC con- animals, and the CA group continued consuming ethanol, while the tinuaram a consumir etanol e o grupo DE iniciaram a desintoxicação. DI group started detoxication. The solid and liquid feeding of the Ao completar 13 semanas os animais sofreram eutanásia, os ossos animals was recorded, and a new alcohol dilution was effected every foram coletados para o processamento histomorfométrico e os fêmu- 48 hours. After 13 weeks, the animals were euthanized and their res encaminhados ao teste mecânico de resistência. Resultados: Os biological material was collected. Results: Bone tissue was found animais do grupo AC apresentaram menores valores de neoformação around DHA in all the animals. Group CA showed less bone neo- óssea, de calcemia e resistência mecânica, quando comparado aos formation, lower levels of ionic and total calcium when compared to grupos CT e DE. Os animais dos grupos DE apresentaram valores the animals of the CT and DI groups. The DI animals showed higher superiores em todas as variáveis avaliadas em relação ao grupo AC. values in all the variables in relation to the CA group. Conclusion: Conclusão: O consumo de etanol interferiu na osteogênese ao redor Ethanol consumption interfered in osteogenesis around the DHA de implante de HAD, nos níveis de cálcio e na resistência mecânica implants, and in calcium levels and mechanical bone resistance. óssea. A desintoxicação alcoólica se mostrou eficaz, pois aumentou Alcohol detoxication was effective, as it increased osteogenesis, à osteogênese e osseointegração da HAD, a calcemia e resistência DHA osteointegration, calcemia, and mechanical resistance of the mecânica óssea. Nivel de Evidência I, estudo terapeutico. bone. Level of Evidence: Level I, therapeutic studies Descritores: Etanol. Alcoolismo. Hidroxiapatita. Biomecânica. Keywords: Ethanol. Alcoholism. Hydroxyapatite. Biomechanics. Citação: Horvath RO, Silva TD, Calil Neto J, Nakagaki WR, Dias GJA, Soares EA. Efeitos Citation: Horvath RO, Silva TD, Calil Neto J, Nakagaki WR, Dias GJA, Soares EA. Effects do alcoolismo e da desintoxicação alcoólica sobre o reparo e biomecânica óssea. Acta of alcoholism and alcoholic detoxication on the repair and biomechanics of bone. Acta Ortop Bras. [online]. 2011;19(5):305-8. Disponível em URL: http://www.scielo.br/aob. Ortop Bras. [online]. 2011;19(5):305-8. Available from URL: http://www.scielo.br/aob. INTRODUÇÃO surgiu a Hidroxiapatita (HA)2, trata-se de uma biocerâmica similar ao osso, exibe forte estabilidade química, sendo amplamente uti- Os ossos são estruturas rígidas fundamentais na sustentação do lizada pela odontologia e ortopedia.3 Pode ser produzida na forma corpo. Porém, estão sujeitos a perdas ósseas decorrentes de fratu- de pó ou blocos, densos (HAD) ou porosos (HAP), com diferentes ras, malformações ou ressecção de tumores. Embora apresentem granulações e associada a diversos materiais como o colágeno, capacidade de regeneração espontânea, grandes perdas ósseas matriz óssea desmineralizada e proteínas osteoindutoras.4,5 necessitam de intervenções, tais como enxertos ósseos e implan- O alcoolismo é uma doença crônica que afeta 13% da população tes de biomateriais.1 Na busca de materiais biocompatíveis, oste- mundial,6 causando desordens psíquicas, orgânicas e socioeco- ocondutores e que não promovam reações de imunogenicidade nômicas.7 O etanol, principal componente das bebidas alcoólicas, Todos os autores declaram não haver nenhum potencial conflito de interesses referente a este artigo. 1- Universidade José do Rosário Velano - UNIFENAS - Alfenas, MG, Brasil. 2- Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP - Campinas, Brasil. Trabalho desenvolvido na Universidade José do Rosário Vellano (UNIFENAS), Alfenas MG e no Departamento de Biologia Celular e Estrutural da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Correspondência: Evelise Aline Soares. Rua: Gentil Pereira Dias, 240 – Jardim Aeroporto, Alfenas, MG. Brasil - CEP 37130-000. Email: [email protected] / [email protected] Recebido em 13/07/10 aprovado em 10/07/2010. Acta Ortop Bras. 2011;19(5): 305-8 305 age como elemento tóxico a órgãos vitais, atuando nocivamente Todos os animais receberam a mesma dieta sólida (Nuvilab®) e a mesmo em tecidos resistentes como os ossos.4 Friday e Howard8 cada 48 horas, ao longo do experimento foram realizadas trocas da mostraram que o etanol reduziu a proliferação celular, a síntese água, novas diluições do etanol, pesagem dos animais e mensura- protéica e a atividade da fosfatase alcalina em células ósseas ção do consumo sólido e líquido para calcular a ingestão média. humanas “in vitro”. Além disso, pacientes alcoolistas apresentaram predisposição a fraturas, a osteopenia e a alterações na regene- Procedimento cirúrgico ração óssea.9 Estudos histomorfométricos em ratos jovens sob Os animais foram anestesiados com solução 1:1 de Ketamina ingestão crônica de etanol evidenciaram uma redução na veloci- (Francotar®) e Cloridrato de Xilazina (Virbaxyl® 2%) na dose de dade de formação óssea a partir do endósteo e periósteo, além 0,10 ml/100g IM após seis semanas de experimentação.11 Trico- do comprometimento das propriedades mecânicas do osso.10 tomia e incisão longitudinal na pele da calota craniana e da per- Diferentes metodologias têm sido utilizadas para avaliar os efeitos na esquerda foram realizadas, o periósteo foi afastado, expondo do álcool sobre o tecido ósseo. Camilli et al.11 usaram etanol a a cortical óssea. Foi produzido no osso parietal esquerdo uma 20% por quatro semanas até a implantação subperiostal de Hi- cavidade de 5 mm com auxilio de um Punch trepano, a falha foi droxiapatita porosa (HAP) na tíbia e crânio de ratos, mantendo o mantida aberta para a verificação do osso neoformado. Na epífise tratamento até completar 140 dias de experimentação. Concluíram proximal da tíbia esquerda foi realizada outra falha de 3mm e im- que a velocidade da osteogênese e o volume neoformado dos plantada a biocerâmica hidroxiapatita densa (HAD). O periósteo no ratos tratados com álcool eram inferiores aos dos não tratados. parietal e tíbia foi reposicionado através da sutura de suas bordas Soares et al.4 ofereceu os ratos dieta líquida com etanol (10%) com fio de seda 8.0, e a pele foi suturada com fio de algodão 4.0. associado a doses diárias de nicotina (0,125 mg/100 do animal) A biocerâmica HAD foi produzida pelo Instituto de Química da Uni- administrada por via subcutânea por um período de 90 dias, con- camp, apresentando 3 mm de diâmetro e 3mm de comprimento. tatando que o nível de cálcio sanguíneo, a resistência mecânica Todos os animais foram tratados com analgésico (dipirona sódica óssea e a neoformação óssea ao redor de implantes de HAD e 500 mg/mL) adicionado à água (ad libitum) na dose de 875 mg/ HAP apresentou-se reduzida em relação ao grupo controle. kg. Durante os 2 primeiros dias do pós-operatório e após 24 horas O profissional deve estar atento aos hábitos do paciente, tais como de cirurgia os animais deambulavam sem limitações significan- o etilismo, tabagismo e o consumo de outras drogas que possam tes. Ao completar 13 semanas de experimento os animais foram interferir na osseointegração e no reparo ósseo após fraturas. Con- anestesiados para coleta de sangue através da punção cardíaca4, siderando o grande número de indivíduos alcoolistas e a escassez em seguida os animais sofreram eutanásia através de overdose de estudos referentes aos efeitos da desintoxicação alcoólica, o anestésica, por via intraperitonial (IP), utilizando-se xilazina/keta- presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos do etanol mina (Francotar®, Virbaxyl® 2%) na concentração de 6 - 40 mg/ (15%) e da desintoxicação alcoólica sobre a neoformação óssea Kg, respectivamente. e sob a propriedade estrutural do osso. Teste Mecânico dos Fêmures MATERIAL E MÉTODOS Para a realização do teste mecânico, os fêmures esquerdo dos animais foram coletados, limpos e acondicionados em gaze em- Protocolo Animal bebida em solução fisiológica (0.9%) e armazenados em freezer (-20oC) até o dia anterior ao ensaio.4 Os fêmures foram submetidos Após aprovação pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Uni- a teste mecânico de resistência no Laboratório de Propriedades versidade José do Rosário Vellano (UNIFENAS), Protocolo nº Mecânicas da Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM) da Uni- 19A/2007, realizou-se este estudo no Laboratório de Fitofárma- camp. O ensaio mecânico foi realizado em um módulo de flexão cos da UNIFENAS, respeitando-se a Legislação Brasileira de Ani- de três pontos, MTS TestStar II, utilizando um célula de carga de mais de Experimentação, regu lamentada pela Lei Federal 6.638 100 Kgf, a uma velocidade de 1.3 mm/min. A distância entre as (1979). Todo o experi mento obedeceu aos princípios éticos em duas extremidades ósseas foi de 50 mm, e, para se obter o valor experimentação animal, preconizados pelo Colégio Brasileiro de da resistência, uma carga foi aplicada no terço médio do osso Experi mentação Animal (COBEA).