Validação de um filme biodegradável contendo nanocápsulas de estrógeno na consolidação óssea em ratas ooforectomizadas

Abstract

A deficiência estrogênica pós-menopausa está diretamente relacionada à osteoporose e pode comprometer a consolidação de fraturas, tornando o reparo ósseo mais lento e menos eficiente. Estratégias de liberação local de estrógeno podem favorecer o microambiente do foco de fratura, reduzindo a exposição sistêmica ao hormônio. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da aplicação periosteal de filmes de alginato reticulados com cloreto de cálcio, contendo ou não nanocápsulas de 17βestradiol em diferentes concentrações, sobre a consolidação de fraturas femorais em ratas ooforectomizadas. Foram utilizadas 64 ratas Wistar, distribuídas em quatro grupos: G1, filme de alginato sem estrógeno; G2, filme contendo nanocápsulas de 17β-estradiol a 0,03%; G3, filme contendo nanocápsulas de 17β-estradiol a 0,06%; e G4, filme contendo nanocápsulas de 17β-estradiol a 0,12%. Após 150 dias da ooforectomia, os animais foram submetidos à osteotomia femoral direita estabilizada com fio de Kirschner e implantação do filme sobre o foco de fratura. As eutanásias foram realizadas aos 15 e 30 dias, com avaliação radiográfica do calo ósseo, análise histológica pela escala de Huo, escores de inflamação e fibrose, e quantificação sérica de CTX-I e CTX-II. Aos 15 dias, não houve diferença entre os grupos quanto ao tamanho radiográfico do calo ou à maturação histológica. Aos 30 dias, os grupos tratados apresentaram menor tamanho radiográfico do calo em relação ao controle; entretanto, os grupos 0,06% e 0,12% apresentaram maior maturação histológica. O CTX-II aumentou aos 15 dias nos grupos 0,06% e 0,12%, sugerindo maior remodelação da matriz cartilaginosa na fase inicial/intermediária do reparo. O CTX-I apresentou alterações pontuais, com redução no grupo 0,06% aos 15 dias e no grupo 0,12% aos 30 dias em comparação ao grupo 0,03%. Os resultados indicam que o estrógeno nanoencapsulado liberado localmente por filme de alginato não aumentou o tamanho radiográfico do calo ósseo, mas favoreceu sua maturação tecidual, especialmente nas concentrações de 0,06% e 0,12%.

Postmenopausal estrogen deficiency is directly associated with osteoporosis and may impair fracture healing, making bone repair slower and less efficient. Local estrogen delivery strategies may improve the fracture microenvironment while reducing systemic hormone exposure. This study aimed to evaluate the effect of periosteal application of calcium chloride-crosslinked alginate films, with or without 17β-estradiol nanocapsules at different concentrations, on femoral fracture healing in ovariectomized rats. Sixty-four female Wistar rats were allocated into four groups: G1, alginate film without estrogen; G2, alginate film containing 0.03% 17β-estradiol nanocapsules; G3, alginate film containing 0.06% 17β-estradiol nanocapsules; and G4, alginate film containing 0.12% 17β-estradiol nanocapsules. One hundred and fifty days after ovariectomy, the animals underwent right femoral osteotomy stabilized with a Kirschner wire, followed by implantation of the film over the fracture site. Euthanasia was performed at 15 and 30 days. Radiographic callus size, histological maturation using the Huo score, inflammation and fibrosis scores, and serum CTX-I and CTX-II concentrations were evaluated. At 15 days, no significant differences were observed among groups regarding radiographic callus size or histological maturation. At 30 days, treated groups showed smaller radiographic calluses than the control group; however, the 0.06% and 0.12% groups showed greater histological maturation. CTX-II increased at 15 days in the 0.06% and 0.12% groups, suggesting greater remodeling of the cartilaginous matrix during the early/intermediate phase of repair. CTX-I showed punctual changes, with lower values in the 0.06% group at 15 days and in the 0.12% group at 30 days compared with the 0.03% group. These results indicate that locally released nanoencapsulated estrogen from alginate films did not increase radiographic callus size but improved tedidual callus maturation, especially at concentrations of 0.06% and 0.12%.