Avaliação do efeito do tratamento com alendronato na artrodese lombar em ratas osteoporoticas

Abstract

Objetivo: A osteoporose e um disturbio osteometabolico caracterizado pela reducao da densidade mineral ossea. Estima-se que 200 milhoes de pessoas possuam osteoporose no mundo. A doenca e fator de risco para falha do processo de fusao vertebral, que consiste na consolidação de vertebras adjacentes atraves da colocacao de enxertia óssea e estabilizacao mecanica, fundamental para o sucesso das cirurgias da coluna vertebral. O alendronato e um medicamento antirreabsortivo utilizado no tratamento da osteoporose. Apesar de sua eficacia, sugere-se que retarda o processo de remodelamento no sitio cirurgico da fusao vertebral, atrasando a osteointegracao do enxerto aos corpos vertebrais. Ainda nao ha consenso sobre a melhor abordagem medicamentosa para os pacientes osteoporoticos que se encontram em uso crônico de alendronato e que serao submetidos ao procedimento cirurgico de fusao vertebral. Este estudo avaliou o efeito do alendronato na consolidacao ossea do procedimento de fusão vertebral em ratas osteoporoticas. Quinze ratas da linhagem Sprague Dawley foram divididas em três grupos: Grupo Nao-OVX (n=3) - ratas nao submetidas a ooforectomia e submetidas a fusao espinhal; Grupo OVX (n=5) - ratas submetidas a ooforectomia entre 8 a 12 semanas de vida e a fusao vertebral 12 semanas apos a ooforectomia e Grupo ALN (n=7) – ratas ooforectomizadas e submetidas a fusao vertebral que receberam semanalmente 70μg/kg de alendronato iniciado 5 semanas antes da fusao vertebral e mantido ate a eutanasia. Foram coletadas amostras de sangue semanalmente e os animais foram submetidos a eutanasia 8 semanas apos a fusao vertebral. A condição osteoporotica foi confirmada atraves da dosagem por ELISA dos niveis plasmaticos de CTX-I 12 semanas apos ooforectomia, que foi maior no grupo OVX em relacao ao grupo Nao-OVX (p=0,0086). Os parametros da microestrutura do corpo vertebral cmedidos atraves da microtomografia computadorizada (μCT) denotam redução na fracao de volume osseo (BV/TV) (p=0,116), no numero de trabeculas (Tb.N) (p=0,116), na espessura das trabeculas (Tb.Th) (p=0,033), e leve aumento na desconexao entre as trabéculas (Tb.pf p = 0,086). Quanto a eficiencia da fusao, a avaliacao radiografica do segmento lombar revelou taxa de fusao de 75% (3/4) no grupo Nao-OVX, 100% (3/3) no grupo OVX e nenhuma fusao no grupo ALN. Pela avaliacao manual, os resultados foram semelhantes para os grupos Nao-OVX e OVX e de 57,1% (4/7) no grupo ALN. A avaliacao dos aspectos estruturais da massa da fusao por μCT revelou maior BV/TV (p ≤ 0,05), maior Tb.N (p ≤ 0,01), maior espacamento entre as trabeculas (Tb.Sp) (p ≤ 0,01) e Conn.Den (p = 0,02) no grupo ALN em relacao aos grupos OVX e nao OVX. O grupo ALN tambem apresentou maior Tb.Th (p = 0,04) e menor Tb.pf (p = 0,03) do que o grupo OVX. As ratas osteoporoticas submetidas a cirurgia de fusao vertebral e tratadas com alendronato apresentaram menor taxa de fusao vertebral, apesar de possuir melhor qualidade da massa de fusao. Imaginavamos que o tratamento crônico com alendronato, assim como o tratamento iniciado apos a cirurgia, leve a formacao de massas de fusao com maior qualidade trabecular e mais exuberantes, porem, diferente do observado quando o tratamento e iniciado apos a cirurgia, nao resulta em aumento na taxa de fusao.

Objective: Osteoporosis is an osteometabolic disorder characterized by reduced boné mineral density. About 200 million people are affected in the world and the disease is a risk factor for pseudoarthrosis in spinal fusion. Alendronate is a bisphosphonate medication that inhibits boné resorption and is used to treat osteoporosis. Despite its effectiveness, it is suggested that`s impairs bone remodeling at the surgical site of spinal fusion, delaying the osteointegration of the bone graft to the vertebral bodies. There is still no consensus on the best approach for osteoporotic patients who are in chronic use of alendronate and who will undergo surgical procedure for spinal fusion. This study sought to examine the effect of the chronic use of alendronate on bone formation of spinal fusion in osteoporotic rats. Fifteen Sprague Dawley adult female rats were divided into three groups: Non-OVX (n=3) – non-ovariectomized rats submitted to posterolateral lumbar spinal fusion; OVX (n=5) - rats submitted to ovariectomy at 8 – 12 weeks of age and to posterolateral lumbar spinal fusion 12 weeks later; and ALN (n = 7) – ovariectomized rats submitted to spinal fusion in which weekly subcutaneous injections of Alendronate (70μg/kg) were administered from 5 weeks before the spinal fusion until euthanasia. Blood samples were collected weekly and euthanasia was performed 8 weeks after the spinal fusion procedure. Development of osteoporosis was evaluated through the plasmatic dosage of CTX-I, in which we observed a significant increase in the OVX group (p=0.0086). Bone loss was confirmed by micro-CT analysis of the fourth lumbar vertebra, with slightly reduction in the bone volume (BV/TV) (p=0.116), trabecular number (Tb.N) (p=0.116), significantly reduction in the trabecular tickness (Tb.Th) (p=0.033), and slightly increase in the trabecular bone pattern factor (TB.pf) (p = 0.086). Radiographic evaluation of the lumbar spine revealed fusion rate of 75% (3/4) in Non-OVX, 100% (3/3) in OVX, and no fusion in ALN. According to manual palpation, we observed similar results for the non-OVX and OVX goup, while in the ALN group we observed 57.1% (4/7) of fusion rate. New bone formation identified on μCT imaging of bilaterally fused specimens demonstrated a higher BV/TV (p ≤ 0.05), Tb.N (p ≤ 0.01), Tb.Sp (p ≤ 0.01), and connective density (Conn.Den, p = 0.02) in ALN than in non- OVX and OVX groups. The alendronate also improved the Tb.Th (p = 0.04) and Tb.pf (p = 0.03) in comparisson to OVX group. This study demonstrates that, despite the better quality of new bone formation after long term administration of alendronte in osteoporotic rats submitted to posterolateral spinal fusion, the treatment does not improve the fusion rates.