A cartilagem articular da cabeça da mandíbula (CAM) é constituída por uma cartilagem secundária recoberta por tecido conjuntivo fibroso e, portanto, definida como fibrocartilagínea. Ela é constantemente submetida a forças de compressão e cisalhamento decorrentes da mastigação necessitando de lubrificação e capacidade de reparo. O envelhecimento é considerado um dos principais fatores para o aparecimento de alterações degenerativas nas articulações sinoviais. A lubricina é reconhecidamente um proteoglicano encontrado nas cartilagens articulares cuja função primordial é a lubrificação limítrofe. A via SMAD2, tem sido associada à capacidade de manutenção e reparo da cartilagem, e a sua fosforilação na cadeia de ligação (p-SMAD2L) foi relacionada ao aumento no tempo de fosforilação na cadeia C-terminal (p-SMAD2) e da transcrição gênica. Objetivo: Estudar as alterações morfológicas da CAM e as expressões da lubricina, p-SMAD2L e do colágeno tipo I no envelhecimento. Métodos: cortes coronais da CAM de ratos wistar com 2, 12 e 24 meses de vida foram corados pelas técnicas da hematoxilina e eosina, azul de toluidina e safranina-O. A imuno-histoquímica foi usada para detectar a localização da lubricina, p-SMAD2L e colágeno tipo I. Resultados: Notou-se modificações estruturais atribuídas ao processo natural do envelhecimento da CAM. Ainda, se verificou um aumento do colágeno tipo I nas camadas mais profundas e cartilaginificação da matriz extracelular (MEC) nas camadas superficiais. No grupo idoso, houve redução na concentração de proteoglicanos, na expressão da lubricina e na densidade e porcentagem de células p-SMAD2L. Conclusões: a CAM sofre modificações com o envelhecimento, inclusive degenerativas, e diminui sua capacidade de lubrificação e reparo em virtude da menor expressão da lubricina e p-SMAD2L. Sugere-se que a p-SMAD2L está envolvida na produção e acúmulo da lubricina na CAM / The mandibular condylar cartilage (MCC) consists of a secondary cartilage covered by fibrous connective tissue and, therefore, defined as fibrocartilage. It is constantly subjected to compression and shear forces resulting from chewing requiring lubrication and repair capability. Aging is considered one of the main factors for the appearance of degenerative changes in synovial joints. Lubricin is a proteoglycan found in articular cartilages whose primary function is boundary lubrication. SMAD2 signaling pathway has been associated with cartilage maintenance and repair, and its phosphorylation in the linker region (p-SMAD2L) was related to the increase in half-life of C-terminal phospho-SMAD2 (p-SMAD2) and gene transcription. Objective: To study the morphological alterations of MCC and the expressions of the lubricin, p-SMAD2L and type I collagen in aging. Methods: Coronal sections of the MCC from wistar rats with 2, 12 and 24 months old were stained with hematoxylin and eosin, toluidine blue and safranin-O. Immunohistochemistry were used for detection of lubricin, p-SMAD2L and type I collagen. Also, the total cell density, p-SMAD2L cells density and percentage were determined. Results: Structural modifications of the MCC related with natural aging process were observed. An increase in the expression of type I collagen in the deeper layers and \"cartilaginification\" of the extracellular matrix (ECM) in the superficial layers were detected. In the old group, it was observed a reduction in proteoglycan content, in the expression of the lubricin and in the density and percentage of positive cells for the p-SMAD2L. Conclusion: MCC undergoes structural and degenerative modifications with aging and decreases its lubrication and repair capacity due to the lower expression of the lubricin and p-SMAD2L. This study suggests that p-SMAD2L is involved in the production and accumulation of the lubricin in MCC

A cartilagem articular da cabeça da mandíbula (CAM) é constituída por uma cartilagem secundária recoberta por tecido conjuntivo fibroso e, portanto, definida como fibrocartilagínea. Ela é constantemente submetida a forças de compressão e cisalhamento decorrentes da mastigação necessitando de lubrificação e capacidade de reparo. O envelhecimento é considerado um dos principais fatores para o aparecimento de alterações degenerativas nas articulações sinoviais. A lubricina é reconhecidamente um proteoglicano encontrado nas cartilagens articulares cuja função primordial é a lubrificação limítrofe. A via SMAD2, tem sido associada à capacidade de manutenção e reparo da cartilagem, e a sua fosforilação na cadeia de ligação (p-SMAD2L) foi relacionada ao aumento no tempo de fosforilação na cadeia C-terminal (p-SMAD2) e da transcrição gênica. Objetivo: Estudar as alterações morfológicas da CAM e as expressões da lubricina, p-SMAD2L e do colágeno tipo I no envelhecimento. Métodos: cortes coronais da CAM de ratos wistar com 2, 12 e 24 meses de vida foram corados pelas técnicas da hematoxilina e eosina, azul de toluidina e safranina-O. A imuno-histoquímica foi usada para detectar a localização da lubricina, p-SMAD2L e colágeno tipo I. Resultados: Notou-se modificações estruturais atribuídas ao processo natural do envelhecimento da CAM. Ainda, se verificou um aumento do colágeno tipo I nas camadas mais profundas e cartilaginificação da matriz extracelular (MEC) nas camadas superficiais. No grupo idoso, houve redução na concentração de proteoglicanos, na expressão da lubricina e na densidade e porcentagem de células p-SMAD2L. Conclusões: a CAM sofre modificações com o envelhecimento, inclusive degenerativas, e diminui sua capacidade de lubrificação e reparo em virtude da menor expressão da lubricina e p-SMAD2L. Sugere-se que a p-SMAD2L está envolvida na produção e acúmulo da lubricina na CAM / The mandibular condylar cartilage (MCC) consists of a secondary cartilage covered by fibrous connective tissue and, therefore, defined as fibrocartilage. It is constantly subjected to compression and shear forces resulting from chewing requiring lubrication and repair capability. Aging is considered one of the main factors for the appearance of degenerative changes in synovial joints. Lubricin is a proteoglycan found in articular cartilages whose primary function is boundary lubrication. SMAD2 signaling pathway has been associated with cartilage maintenance and repair, and its phosphorylation in the linker region (p-SMAD2L) was related to the increase in half-life of C-terminal phospho-SMAD2 (p-SMAD2) and gene transcription. Objective: To study the morphological alterations of MCC and the expressions of the lubricin, p-SMAD2L and type I collagen in aging. Methods: Coronal sections of the MCC from wistar rats with 2, 12 and 24 months old were stained with hematoxylin and eosin, toluidine blue and safranin-O. Immunohistochemistry were used for detection of lubricin, p-SMAD2L and type I collagen. Also, the total cell density, p-SMAD2L cells density and percentage were determined. Results: Structural modifications of the MCC related with natural aging process were observed. An increase in the expression of type I collagen in the deeper layers and \"cartilaginification\" of the extracellular matrix (ECM) in the superficial layers were detected. In the old group, it was observed a reduction in proteoglycan content, in the expression of the lubricin and in the density and percentage of positive cells for the p-SMAD2L. Conclusion: MCC undergoes structural and degenerative modifications with aging and decreases its lubrication and repair capacity due to the lower expression of the lubricin and p-SMAD2L. This study suggests that p-SMAD2L is involved in the production and accumulation of the lubricin in MCC

Orientador: Sara Teresinha Olalla Saad / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-19T05:54:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rego_PedroBordeaux_M.pdf: 28298145 bytes, checksum: 9790de4962b1c92e7ba928179c03b67a (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A lesão cartilaginosa é um problema significante e crescente na área da saúde pública. A terapia com células-tronco adultas têm sido uma alternativa promissora e têm despertado muito interesse dos pesquisadores. As células-tronco mesenquimais derivadas do tecido adiposo são caracterizadas por serem uma população homogênea com morfologia fibroblástica, aderentes e com grande capacidade de proliferação, apresentarem positividade para marcadores celulares CD90+, CD105+, CD29+e CD73+ e por possuírem a capacidade de diferenciação em linhagens mesodérmicas tais como linhagem osteogênica condrogênica e adipogênica. Além da escolha da fonte celular é necessária a utilização de um biomaterial que mimetize um microambiente e que possa dar suporte para as células-tronco possibilitando a restauração do tecido e sua função. Sabe-se que a matriz extracelular da cartilagem hialina é composta pelas proteínas de colágeno, principalmente colágeno do tipo II que tem importância durante a diferenciação e manutenção da cartilagem. O biomaterial de hidrogel de colágeno do tipo II é capaz de dar suporte às células-tronco mesenquimais e permitir a diferenciação dessas células. Descrevemos um método para diferenciação condrogênica das células-tronco mesenquimais do tecido adiposo em um hidrogel de colágeno do tipo II, com o aumento da expressão dos genes relacionados com a formação da matriz extracelular da cartilagem (colágeno do tipo II e agrecana), e relacionado com o controle da diferenciação condrogênica (Sox-9) e o aumento do nível das proteínas glicosaminoglicanas na matriz extracelular. Experimentos em modelo animal para lesão cartilaginosa demonstram que as células-tronco mesenquimais do tecido adiposo e os hidrogéis de colágeno do tipo II são capazes de preencher lesões cartilaginosas e formar um tecido preenchido com células mesenquimais transplantadas. Dessa forma, esse estudo demonstra que hidrogéis de colágeno do tipo II apresentam características apropriadas para o uso em tratamentos para reparo cartilaginoso e que as células-tronco mesenquimais do tecido adiposo podem ser uma fonte alternativa para recuperação de lesões cartilaginosas / Abstract: The cartilage injury is a significant and growing problem of public health. Therapies with adult stem cells have been a promising alternative and have attracted much interest from researchers. The mesenchymal stem cells derived from adipose tissue are characterized as being a homogeneous population with fibroblastic morphology, adherent and with great capacity for proliferation, positive for cell markers CD90 +, CD105 +, CD29 + and CD73 +. They also have the capacity to differentiate into mesoderm lineage such as osteogênica, adipogenic and chondrogenic. Besides the choice of cell source, it is necessary to use a biomaterial that mimics a microenvironment that can support and allow the stem cells to restore tissue and function. It is known that the extracellular matrix of hyaline cartilage is composed of the protein collagen, mainly type II collagen which is important for the differentiation and maintenance of cartilage tissue. The biomaterial collagen type II hydrogel is able to support the mesenchymal stem cells and allow the differentiation of these cells. We describe a method for chondrogenic differentiation of mesenchymal stem cells from adipose tissue in a collagen type II hydrogel, with increased expression of genes related to the formation of the extracellular matrix of cartilage (collagen type II and aggrecan), and Sox-9 (a gene related with the control of chondrogenic differentiation) and increased the level of glycosaminoglycans in the extracellular matrix proteins. Experiments in animal model for cartilage lesions show that mesenchymal stem cells from adipose tissue and collagen type II hydrogel are able to develop a cartilaginous-like tissue filled with transplanted mesenchymal stem cells. Thus, this study demonstrates that collagen type II hydrogel have characteristics suitable for use in treatments to repair cartilage and mesenchymal stem cells from adipose tissue may be an alternative source for recovery of cartilage lesions / Mestrado / Biologia Estrutural, Celular, Molecular e do Desenvolvimento / Mestre em Ciências

<p>Uvod: magnetno rezonantni imidžing (MR) je u &scaron;irokoj uporebi u dijagnostici patolo&scaron;kih poremećaja ekstremiteta. Postoji interes da se redukuje vreme trajanja snimanja tokom pregleda kako bi se povećao komfor pacijenata i redukovali problemi koji su u vezi sa klaustrofobijom i artefaktima koji nastaju pri pomeranju pacijenta tokom dugih snimanja. Trodimenzionalne (3D) izovoksel sekvence pokazale su značajne mogućnosti u redukciji vremena snimanja MR pregledom zgloba kolena bez smanjenja kvaliteta dijagnostičkih mogućnosti. Cilj: uporediti dijagnostičke mogućnosti rutinskog, 2D MR protokola, na 3.0 Tesla MR aparatu, sa 3D True fast imaging, TrueFISP, izovoksel sekvencom u detekciji hondralnih o&scaron;tećenja, ruptura prednjeg ukr&scaron;tenog ligamenta (LCA), ruptura meniskusa i abnormalnosti subhondralne kosti, u korelaciji sa artroskopijom, kao referentnim standardom. Materijal i metode: Studija je odobrena od institucionalnog etičkog odbora. Pacijenti su informisani o studiji i potpisali pristanak za uče&scaron;će u istraživanju. 76 zgloba kolena kod 76 pacijenata (34 ženskog pola; prosečne starosti 36 godina) uključeno je u prospektivnu studiju, snimljeno je standardnim 2D MR protokolom snimanja i 3D TrueFISP sekvencom u sagitalnoj ravni. Svim pacijentima je urađena artroskopija u periodu od maksimum 30 dana nakon snimanja. Dva radiologa, nezavisno jedan od drugog, su evaluirala dobijene snimke. Preciznost u detekciji hondralnih o&scaron;tećenja, ruptura LCA i meniskusa, i abnormalnosti subhondralne kostne srži je određena podudarno&scaron;ću radiolo&scaron;kih i artroskopskih nalaza kao i proverom podudaranja ove dve metode snimanja. Rezultati: prosečna senzitivnost i specifičnost 3DTrueFISP sekvence je bila 75%, 94% respektivno, u dijagnostici o&scaron;tećenja hrskavice, 97%, 97% u detekciji ruptura LCA, 65%, 89% u postavljanju dijagnoze ruptura meniskusa, a dobra podudarnost radiolo&scaron;kih nalaza je dobijena u interpretaciji o&scaron;tećenja subhondralne kosti. Standardnim 2D MR protokolom prosečna senzitivnost i specifičnost je bila 70%, 93%, respektivno, u postavljanju dijagnoze hondralnih o&scaron;tećenja, 94% i 100% u postavljanju dijagnoze rupture LCA, 65%, 88% u detekciji ruptura meniskusa. Zaključak: dijagnostičke mogućnosti upotrebom 3DTrueFISP sekvence su uporedive sa standardnim, 2D, MR protokolom u snimanju zgloba kolena.</p> / <p>Introduction: Magnetic resonance imaging (MR) is widely used to assess internal derangements of the extremities. There is an interest in decreasing examination times to improve patient comfort and reduce the problems related to claustrophobia and motion artifacts, which occur more commonly with long examinations. The three-dimensional (3D) isovoxel true FISP sequence facilitates a noticeable reduction in acquisition time for MR imaging of the knee without reducing diagnostic performance. Objective: To compare the diagnostic performance of conventional, 2D, MR protocol, at 3.0 Tesla MR, with 3D water-excitation true fast imaging with steady-state precession, TrueFISP, an isotropic resolution sequence for detecting articular cartilage defects, anterior crucial ligament tears, meniscal tears and subhondral bone changes of the knee joint, with arthroscopy as reference standard. Materials and methods: The study was institutional review board approved. Written informed consent was obtained from all patients. 76 knees of 76 patients (34 females; mean age 36 years) were prospectively examined by using a conventional 2D MR protocol and sagittal 3D TrueFISP sequence. All patients underwent arthroscopy within a maximum period of 30 days after imaging. Two blinded readers evaluated the MR images. Accuracy for detection of cartilage defects, anterior cruciate ligament and meniscal tears, and subchondral bone abnormalities interobserver agreement, and intermethod agreement were calculated. Results: Overall sensitivity and specificity of 3DTrueFISP sequence were, respectively, 75%, 94% for diagnosis cartilage defects, 97%, 97%, for a diagnosis ACL tears, 65%, 89% for diagnosis of meniscal tears and with good interobserver agreement in interpretation of subhondral bone abnormalities. The standard MR protocol had overall sensitivities and specificities 70%, 93%, respectively, for diagnosis of cartilage defects, 94% and 100% for diagnosis ACL tears and 65%, 88% for diagnosis meniscal tears. Conclusion: The diagnostic perfomance of knee MR imaging performed by using a 3DTrueFISP sequence is comparable to the diagnostic performance of the conventional, 2D, MR protocol.</p>