<p>It is estimated that 1 in 500 Americans are inflicted with type I diabetes (T1D) with approximately 18,000 children and adolescents diagnosed each year. Islet/β cell replacement with long-lasting glucose-sensing and insulin-releasing functions has the potential to eliminate the need for insulin injections and minimize complications for individuals with T1D. However, limitations remain precluding it from widespread clinical use, including i) limited donor supply, ii) significant loss of functional islet mass upon transplantation, iv) limited functional longevity, and v) need for life-long systemic immunosuppression. To restore glucose-responsive insulin-release back to the patient’s body without the need for systemic immunosuppression, our approach involves a subcutaneous injection using a novel fibril-forming biologic, type I oligomeric collagen (Oligomer). Oligomer protects and in situ encapsulates replacement cells beneath the skin by transitioning from a liquid to a stable collagen-fibril scaffold, within seconds, just like those found in the body’s tissues. Preclinical validation studies in streptozotocin-induced diabetic mice show that replacement of islets at a dose of 500 or 800, results in a rapid (within 24 hours) reversal of hyperglycemia. All animals receiving syngeneic islets maintained euglycemia for beyond 90 days, while >80% of animals receiving allogeneic or xenogeneic (rat) islets remained euglycemia for at least 50 days. Histopathological analysis of Oligomer-islet implants showed normal morphology with no apparent evidence of a foreign body response and immune cell infiltrate. To our knowledge, this is the first report of an injectable subQ islet transplant strategy that yields rapid lowering and extended glycemic control without systemic immunosuppression.</p>

A não-união óssea devido a condições pós-traumáticas ou patologias apresentam grandes desafios para a prática ortopédica, onde a necessidade de analisar novos biomateriais que auxiliem no processo da regeneração, tem levado vários pesquisadores a estudarem a membrana do látex natural (LN) e colágeno (COL) como formas de tratamento através da regeneração óssea guiada. O uso do LN têm mostrado promissores resultados em aplicações biomédicas, apresentando características como biocompatibilidade, crescimento ósseo e estímulo natural à angiogênese. Estudos que utilizam as membranas de colágeno para a mesma finalidade também observaram bons resultados em relação à biocompatibilidade, função hemostática, poder de auxiliar na cicatrização de feridas, capacidade de estimular a adesão celular e quimiotaxia. Porém, possuem alto poder de se degradar antes de completar o período final de tratamento. Desta forma, a utilização de membranas contendo estes dois componentes pode auxiliar no processo de neoformação óssea através da regeneração óssea guiada (ROG), e o LN pode funcionar como matriz para a liberação controlada do colágeno no defeito. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da membrana mista, composta por LN/COL, no processo de reparação óssea em defeitos de tíbia de ratos. Para tanto, foram utilizados quarenta (40) ratos machos da raça Rattus norvegicus albinus, da variedade Wistar, com cinco semanas de idade e peso médio de 300 g. Foi realizado um defeito ósseo bilateralmente nas tíbias de todos os animais, que foram divididos em 4 grupos (n=10), sendo: grupo controle (C); e tratados: grupo látex natural (LN); grupo látex natural/colágeno (LN/COL) e grupo colágeno (COL). O tempo de tratamento foi de 42 dias e a eutanásia dos animais foi realizada por overdose de anestésico (ketamina/xilazina). Após a eutanásia, as tíbias de cada animal foram dissecadas e limpas das partes moles, e armazenadas de acordo com protocolo de cada análise. Foram realizadas análise de microtomografia computadorizada (micro CT), densitometria, ensaio mecânico, histologia, e reação de polimerização em cadeia quantitativo (RT-qPCR). A análise estatística dos dados foi realizada utilizando o programa SPSS® (Versão 20.0, IBM®, Armonk, EUA) e foi adotado nível de significância de 5% (p<= 0,05). Foi utilizado o teste de Shapiro-Wilk para testar se os dados apresentavam ou nãodistribuição normal. A comparação entre os grupos (dados paramétricos) foi realizada através do teste ANOVA com pós-teste de Tukey. Os dados não-paramétricos foram analisados através do teste de Kruskal-Wallis. Foram demonstradas diferenças estatísticas no BV entre os grupos LN e CON (p<0,008); BV/TV do grupo LN/COL comparado ao CON (p<0,016) e ao LN (p<0,016); na neoformação óssea entre CON e COL (p< 0,002); e na força máxima quando comparado o grupo COL com CON (p<0,050) e (p<0,001). Os resultados demonstraram que não houve diferença significativa entre os grupos na análise da DMO (p=0,669), colágeno (p=0,224), rigidez relativa (p=0,461), RANK L (p=0,121), OC (p=0,066) e OPG (0,287), porém, todas as membranas utilizadas demonstraram valores superiores ao grupo CON. Sendo assim podemos concluir que as membranas utilizadas como tratamento apresentaram eficácia na reparação óssea de tíbia de ratos, no entanto, as membranas de COL e LN/COL demonstraram resultados mais significativos no período analisado. / The non-union of bone due to post-traumatic conditions or pathologies presents major challenges for orthopedic practice, where the need to analyze new biomaterials that aid in the regeneration process, has led several researchers to study the natural latex (LN) membrane and collagen (COL) as forms of treatment through guided bone regeneration. The use of LN has shown promising results in biomedical applications, presenting characteristics such as biocompatibility, bone growth and natural stimulation to angiogenesis. Studies that use collagen membranes for the same purpose have also observed good results in relation to biocompatibility, hemostatic function, the power to aid wound healing, the ability to stimulate cell adhesion and chemotaxis. However, they have a high capacity to degrade before completing the final treatment period. Thus, the use of membranes containing these two components can aid in the bone neoformation process through guided bone regeneration (ROG), and the LN can function as a matrix for the controlled release of the collagen in the defect. Therefore, the objective of this study was to evaluate the effect of the mixed membrane, composed of LN / COL, in the process of bone repair in rat tibia defects. For this purpose, forty (40) male Rattus norvegicus albinus rats of the Wistar variety, with five weeks of age and average weight of 300 g were used. A bone defect was performed bilaterally in the tibiae of all the animals, which were divided into 4 groups (n = 10), being: control group (C); and treated: natural latex group (LN); natural latex / collagen group (LN / COL) and collagen group (COL). The treatment time was 42 days and euthanasia of the animals was performed by anesthetic overdose (ketamine / xylazine). After euthanasia, the tibia from each animal were dissected and cleaned from the soft tissues, and stored according to each analysis protocol. Computed microtomography (micro CT), densitometry, mechanical assay, histology, and quantitative polymerization (RT-qPCR) were performed. Statistical analysis of the data was performed using the SPSS® program (Version 20.0, IBM®, Armonk, USA) and a significance level of 5% was adopted (p<=0.05). The Shapiro-Wilk test was used to test whether or not the data presented normal distribution. The comparison between the groups (parametric data) was performed through the ANOVA test with Tukey post-test. Nonparametric data were analyzed using the Kruskal-Wallis test. Statistical differences in BVwere found between the LN and CON groups (p <0.008); BV / TV of the LN / COL group compared to the CON (p <0.016) and the LN (p <0.016); in the bone neoformation between CON and COL (p <0.002); and maximal strength when compared to the COL group with CON (p <0.050) and (p <0.001). The results showed that there was no significant difference between groups in the analysis of BMD (p = 0.669), collagen (p = 0.224), relative rigidity (p = 0.461), RANK L (p = and OPG (0.287), however, all the membranes used showed higher values than the CON group. Thus, it can be concluded that the membranes used as treatment showed efficacy in rat tibia repair, however, the COL and LN / COL membranes showed more significant results in the analyzed period.

<p>Bioresorbable iron-manganese (Fe-Mn) alloys are considered as a new class of biomaterials for the development of orthopedic fixation devices due to their promising mechanical properties, comparable to the human cortical bone, and the ability to degrade in the physiological environment and release small quantities of metallic ions/particles that are absorbable by the host. The greatest challenge for developing an ideal resorbable Fe-Mn alloy is to increase the degradation rate of the alloy without compromising the alloy biocompatibility, that is, causing zero or minimal local and systemic toxicity to the tissue. Another challenge is to improve osteo-integration through inducing a cascade of events leading to tissue ingrowth.</p> <p> </p> <p>The incorporation of porosity into the Fe-Mn alloys aimed to increase the corrosion rate and to provide the three-dimensional structure for cellular activity and nutrient transport. The Fe-30wt.%Mn alloys with 0-, 5-, 10-, and 60-volume percent porosity were produced through the space holder technique in powder metallurgy. The space-holder material, ammonium bicarbonate (NH₄HCO₃), was sieved to a particle size ranging 355~500 µm. The microstructures and mechanical properties of the alloys, as well as the influence of the degree of porosity on the alloy corrosion rates comparing to the concentrations of the degraded metal ions were investigated. Although the Fe-30Mn alloys containing 60-vol% porosity exhibited the lowest average ultimate compressive strength of 381 MPa among the tested groups, they were still mechanically stronger than a typical human wet compact bone. Furthermore, the alloys had the highest average corrosion rate of 0.98 ± 0.20 mm/year, compared to 0.13 ± 0.07 mm/year for the non-porous Fe-30Mn alloys. Nevertheless, the extract from the 60%-pore group had a cytotoxicity effect to the bone marrow stem cells (BMSCs) at an average normalized cell viability of 58%, which was below the standard viability of 70%, considered as cytotoxic in the indirect cytotoxicity study. The cytotoxicity study also corresponded to the highest level of transition metal ions Mn²⁺ released into the media for the 60%-pore group at an average ion released rate of 7 mg/day, compared to the other groups presenting similar Mn²⁺ released rates about 4 mg/day after 1 day of incubation. The extreme case of the 60%-pore group demonstrated the tradeoff between the corrosion rates and biocompatibility. On the other hand, the 10%-pore group showed an average ultimate compressive strength of 737 MPa comparable to the stainless steel 316L, an average corrosion rate of 0.260 ± 0.09 mm/year, which was 2-fold higher than the non-porous group, and an average cell viability of 86% close to the non-porous group. It is promising based on the above results, however, the osteo-integration of the 10%-pore group in terms of cell-to-cell and alloy-to-cell interactions was not ideal. </p>

Objetivo: Avaliar as modificações estruturais do pericárdio bovino após hidrólise seletiva de grupos carboxiamidas em carboxílicos e resposta biológica em defeitos ósseos reparados com as matrizes de colágeno aniônico. Material e métodos: Amostras das matrizes modificadas foram comparadas com amostras de pericárdio bovino nativo através de microscopia óptica e de microscopia eletrônica de varredura. A resposta biológica foi avaliada implantando fragmentos das matrizes em trepanações criadas em tíbias de ratos. O reparo dos defeitos foi estudado 3, 7, 15 e 30 dias pós-implantação usando-se microscopia óptica. Resultados: O processo de hidrólise seletiva de grupos carboxamidas em carboxílicos removeu completamente as células intersticiais do pericárdio bovino e transformou a estrutura compacta e fibrilar do colágeno nativo em uma estrutura esponjiforme. Além disso, foi observado que as matrizes modificadas permitiram o reparo das trepanações ósseas com a formação de osso trabecular, sem induzir nenhuma reação adversa. Conclusões: A hidrólise utilizada aplicada ao pericárdio bovino produz uma matriz acelular com poros distribuídos na sua estrutura. Essas matrizes são biocompatíveis, não induzem reação inflamatória e permitem o reparo de trepanações ósseas experimentalmente induzidas. / Objective: Evaluate the structural modifications in the bovine pericardium after selective hydrolysis of carboxiamides groups into carboxilic and the biological response in bone defects repaired using the anionic collagen matrices. Material and methods: Samples of the modified matrices were compared to samples of native bovine pericardium using light microscopy and scanning electron microscopy. The biological response were evaluated implanting fragments of the matrices into defects made in rat tibias. The repair of the defects were evaluated 3, 7, 15, and 30 days after implantation using light microscopy. Results: The process of selective hydrolysis of carboxiamides groups into carboxilic completely removed the interstitial cells of the bovine pericardium and turned the compact and fibrilar structure of native collagen into a sponge-like structure. Besides, it was observed that the modified matrices allowed the repair of the bone defects through the formation of cancellous bones, without any side reaction. Conclusions: The used hydrolysis applied to bovine pericardium produces a acellular matrix with pores distributed along its structure. These matrices are biocompatible, they do not induce any inflammatory reaction and allow the repair of experimentally induced bone defects.

Apesar do desenvolvimento da tecnologia envolvendo o campo da regeneração em nervos periféricos, ainda não existe uma técnica para recuperação do tecido nervoso que apresente resultados totalmente satisfatórios, fato que desperta o interesse de vários pesquisadores em todo mundo e representa um desafio para os cirurgiões que realizam procedimentos reconstrutivos e estéticos. Embora o enxerto autólogo de nervo seja a melhor alternativa para a recuperação de nervos periféricos lesados, as técnicas que envolvem o reparo tubular têm alcançado excelentes resultados através da utilização de materiais sintéticos e biológicos, sob a forma de tubos, no reparo de extensos segmentos nervosos. Hoje, através dos avanços da engenharia tecidual, novos materiais estão em desenvolvimento, com o objetivo de aliar características microscópicas às técnicas cirúrgicas existentes. O colágeno, que é sabidamente um elemento promotor da proliferação celular e do reparo tecidual, tem sido amplamente utilizado em estudos de regeneração nervosa. Da mesma maneira, o ácido poli-láctico-poli-glicólico (PLGA), um copolímero sintético, tem apresentado algumas características favoráveis ao processo de regeneração, como biocompatibilidade e propriedades mecânicas adequadas. Com o propósito de facilitar a regeneração nervosa quando ocorre perda tecidual, uma técnica já difundida pode ser destacada: o enxerto de veia invertida, em que a veia jugular externa é utilizada ao avesso, funcionando como um tubo, criando um microambiente para a regeneração nervosa, através da exposição de elementos fundamentais da camada mais externa do vaso (túnica adventícia). Neste trabalho, agregamos como diferencial a utilização de dois tipos de membranas, especialmente desenvolvidas para fins odontológicos, que visam neoformação óssea, em um estudo que visa à regeneração de um nervo periférico misto, o nervo isquiático. As membranas de colágeno e PLGA foram colocadas na região do enxerto, sob a forma de tubo, com o objetivo de recuperar um segmento de 10 mm do nervo referido. E, por fim, aliamos a utilização de um segmento de 5 mm da veia jugular externa como tecido de preenchimento dos tubos feitos com as membranas, na tentativa de verificar a eficácia das moléculas biológicas presentes neste vaso, porém agora sendo utilizadas diretamente dentro do enxerto. Após um período de 6 semanas, o grupo que apresentou o melhor resultado foi aquele em que foi utilizada a membrana de colágeno, na forma de tubo, preenchida com a veia jugular externa. Nesse grupo, o diâmetro médio das fibras mielínicas apresentou um valor médio de 5,8 µm e espessura média da bainha de mielina de 1,65 µm. Para o período de 12 semanas, entre os grupos analisados, o maior valor médio encontrado para o diâmetro foi de 5,64 µm e 1,31 µm para a espessura, sendo que este resultado foi apresentado pelo grupo em que se utilizou a membrana de PLGA sem preenchimento com a veia jugular. Embora os valores não sejam muito inferiores, nos dois períodos, ficaram abaixo dos valores encontrados nos grupos controle normais. Em suma, acreditamos que as membranas de colágeno e PLGA, associadas à técnica de tubulização, apresentam grande potencial para serem utilizadas na regeneração de nervos periféricos. / Despite the development of technology involved in peripheral nerve regeneration, there is no technique that presents a recovery of the nervous tissue with completely satisfactory results. This fact arouses interest of several researchers around the word. Although the autologous nerve grafting is the current gold standard for the repair of large nerve gaps, over the past decades the development of artificial nerve conduits has therefore been of great interest due to the excellent results achieved. Through the advances in tissue engineering, new materials, synthetic and biological, have been used for construct nerve guides. The collagen is one of the oldest natural polymers used as a biomaterial, and it is known as a promoter of cell proliferation and of tissue repair. In the same way, the synthetic copolymer, poly lactic-co-glycolic acid (PLGA), have been used for nerve regeneration, and it have shown some favorable characteristics to nerve repair such as stability, biocompatibility, and mechanical properties. With the purpose of facilitating the regeneration in large nerve gaps, the inside-out vein graft is a widespread technique, where the vein works as a conduit, and it provides a good microenvironment for axon regeneration through the exposition of some primordial elements of its adventitial layer. In this work, we join as a differential the use of two materials, specially developed for dental purposes, which are normally used to facilitate the osteogenesis, in a nerve regeneration study. We performed the surgical procedures in the sciatic nerve, with two types of membranes (PLGA and collagen), which were used as tubes, in order to promote the regeneration of this nerve. The collagen and PLGA membranes were used with the objective of a recovery in a 10-mm sciatic nerve gap model. These tubular implants were filled with a 5 mm segment of the jugular vein in order to verify the effectiveness of some biological molecules of the adventitia layer in the nerve regeneration. After 6 and 12 weeks the graft and the distal stump were observed under light microscopy. In each studied period, the diameters of the myelin fibers, and the thickness of the myelin sheaths of the regenerated axons were measured. After 6 weeks, the group which presented the best result was the group with the collagen membrane tube filled with the external jugular vein. In this group the diameter of the myelin fibers presented an average value of 5.8 µm and an average value of the thickness of the myelin sheaths of 1.65 µm. After 12 weeks, between all the groups, the best results were found in the group where the PLGA membrane unfilled with the external jugular vein was used as a nerve guide, which presented the average diameter of 5.64 µm, and the average thickness of 1.31 µm. Although the average values werent much lower than the values found in the controls, they were beneath than the normal groups. These results proved that the collagen and the PLGA membranes have a great potential to be used as artificial nerve conduits for promoting peripheral nerve regeneration.

O hormônio progesterona é utilizado para tratamento de infertilidade, anticoncepção e problemas ovarianos. Na medicina veterinária, além dessas aplicações, a progesterona é utilizada para a sincronização do ciclo estral das fêmeas economicamente exploráveis, otimizando as técnicas de reprodução, como a inseminação artificial e a transferência de embriões. Devido à sua baixa capacidade imunogênica, atoxicidade e abundância na natureza, o colágeno é um biopolímero que têm sido amplamente empregado para fins biomédicos. Neste trabalho obteve-se matrizes de colágeno e colágeno contendo progesterona nas proporções de 5% e 10% sobre a massa de colágeno (m/m), estudou-se a interação entre o hormônio e o biopolímero e a liberação de progesterona. Analisou-se, também, nas matrizes: estabilidade térmica, por TG e DSC; capacidade de hidratação por tampão PBS; morfologia, por microscopia eletrônica de varredura e estabilidade biológica, por ensaios in vitro de hidrólise enzimática do colágeno por colagenase. Observou-se que a presença de progesterona nas matrizes de colágeno não alterou a capacidade de hidratação por tampão, aumentou a resistência frente à degradação enzimática e diminuiu a temperatura de degradação do colágeno. A incorporação manual do hormônio apresentou cerca de 88% de eficiência e os ensaios de liberação mostraram que a incorporação a 5% (m/m) libera mais rapidamente que a incorporação a 10%, sugerindo a dispersão do hormônio nas matrizes colagênicas. Os dados obtidos apontam a possibilidade da construção de um sistema de liberação usando colágeno aniônico para liberar a quantidade necessária de progesterona por períodos de até 10 dias, tempo necessário para a sincronização do ciclo estral em fêmeas bovinas / Progesterone is an hormone used for treatment of infertility, contraception and to control ovarian problems in some species. In veterinary medicine, beyond these applications, progesterone is also used for estral cycle synchronization, and to optimizing reproduction tecniques, like artificial insemination and embryos transfer in the economically explored species. Due to its low immunogenic capacity, low toxicity and abundance in the nature, collagen is a biopolymer that have been widely used for biomedical purposes. In this work collagen matrices with progesterone loadings of 5% and 10% (w/w) were prepared and characterized by thermal stability (TG and DSC), hydration capacity (PBS buffer), morphology by electronic microscopy, biological stability by in vitro hydrolysis of collagen by colagenase, and in vitro progesterone release assays. It was observed that the progesterone did not modify the hydrate capacity, increased the resistance to enzymatic degradation and diminished degradation temperature of the collagen. Manual incorporation of the hormone presented about 88% of efficiency and the release assays had showed that 5% (w/w) loading matrix liberates more quickly the hormone than 10% loading matrix, suggesting the dispersion of the hormone in the collagen. Obtained results pointed to the possibility of using anionic collagen in the development of a release system that could potencialy be used to deliver progesterone over an extend period of about 10 days, an ideal period for estral cycle synchronization in calves

Suportes eletrofiados para crescimento celular são de interesse para a engenharia de tecidos, principalmente em função de sua estrutura em forma de rede tridimensional de fibras de diâmetro nanométrico. Esta arquitetura especial permite a geração de elevada área superficial e porosidade, características importantes para a adesão, proliferação e infiltração de células para o interior do suporte. A utilização de um suporte eletrofiado como enxerto vascular necessita ainda que este apresente excelentes propriedades mecânicas, associadas a uma elevada biocompatibilidade. Neste trabalho mostramos que estas propriedades podem ser alcançadas a partir da eletrofiação de uma co-solução de PET e colágeno gerando um material híbrido, visto que PET apresenta excelentes propriedades mecânicas e o colágeno é o principal componente da matriz extracelular. A obtenção dos suportes eletrofiados de PETcolágeno mostrou ser possível utilizando-se como solvente HFIP e HFIP/TFA 7:2. No entanto, neste último, o colágeno é completamente degradado durante o processo de solubilização. Fixando-se os parâmetros de eletrofiação, a morfologia da malha obtida mostrou ser dependente da relação massa PET/massa colágeno, concentração total da solução e solvente utilizado. Foram obtidos materiais com distribuição de diâmetros unimodal e bimodal, além de materiais com formato em fitas e teias entre as fibras. Ainda, PET e colágeno formam malhas de composição complexa, nas quais são encontradas fibras compostas de materiais puros, mas também formam blendas em que os dois materiais encontram-se misturados em uma mesma fibra. Os materiais S8,2 S4,6 foram caracterizados química-, mecânica- e biologicamente. Observou-se que, para filmes planos, estes materiais apresentaram energia de superfície mais próxima da do colágeno, o que justifica a melhor adesão celular em S8,2 e S4,6 do que no PET. S8,2 mostrou ter valores de módulo de elasticidade e elongação máxima próximos ao da artéria femoral, enquanto que S4,6 apresentou-se como um material quebradiço. Os ensaios de crescimento celular utilizando fibroblastos, um modelo de tecido conjuntivo (linhagem 3T3-L1) e células endoteliais, um modelo de tecido arterial e venoso (HUVECs) comprovaram a excelente adesão e proliferação celular nos suportes celulares. S8,2 apresentou-se como o melhor material frente às células HUVECS, enquanto que S4,6 foi o melhor material frente às células 3T3-L1. Propõe-se a utilização de S8,2 como um biomaterial para enxertia vascular e S4,6 como material de recobrimento de próteses já utilizadas. / Scaffolds obtained by electrospinning for cellular growth are of interest for materials engineering, especially considering its structure in the form of a three-dimensional fiber mesh of nanometric diameter. This special architecture allows the generation of larger surface areas and higher porosity structures, and also important characteristics for the adhesion, proliferation and infiltration of cells into the scaffold. The use of an electrospun scaffold as a vascular graft additionally requires excellent mechanical properties, associated with a high biocompatibility level. In this study we demonstrate that these properties can be achieved by means of electrospinning of PET and collagen co-solution producing a hybrid material, considering that PET possesses excellent mechanical properties and that collagen is the principal component of the extracellular matrix. The production of electrospun scaffolds of PET/collagen is shown to be possible using HFIP and HFIP/TFA 7:2 as solvents. However, in this last one, the collagen is completely degraded during the solubilization process. If the electrospinning parameters are maintained constant, the morphology of the mesh obtained was found to be dependent on the ratio of PET/collagen (w/w), total concentration of the solution and solvent employed. Materials were obtained with unimodal and bimodal diameter distribution, as well as material in the form of ribbons and mesh between the fibers. In addition, PET and collagen form a mesh of complex composition, in which fibers composed by pure and blended materials were found. The materials PET/collagen 80:20 (S8,2) and PET/collagen 40:60 (S4,6) were characterized chemically, mechanically and biologically. It was observed that, for spincoated films, these materials present a surface energy closer to that of collagen, explaining the better cellular adhesion in S8,2 e S4,6 than for PET. S8,2 presents very similar elasticity and elongation modulus values to the femoral artery, while S4,6 is a brittle material. The cellular growth experiments using fibroblasts as a model of conjunctive tissue (3T3-L1) and endothelial cells as a model of arterial and venous tissue (HUVEC) proved the excellent adhesion and cellular proliferation on the cellular PET/collagen scaffolds. S8,2 was shown to be the best material considering HUVEC cells, while S4,6 was the best material considering 3T3-L1 cells. According to the results obtained, the use of S8,2 is proposed as a biomaterial for vascular grafts and S4,6 as a material for a coating for vascular grafts prostheses.

The renewal rate of stromal and myofibrillar proteins defines muscle growth, and can affect the quality of meat, by affecting collagen turnover and proteolytic rate. There is a lack of information on changes in the muscle protein remodeling process in response to the recovery weight gain rate observed during \"realimentation\" after undernutrition, which may be altered in older animals. Changes in muscle tissue during the recovery period may be indicated by the differential expression profile of genes after RNA sequencing. The objectives of this study were to evaluate transcriptome changes in the muscle of Nellore cull cows subjected to: 1) recovery weight gain under grazing conditions; and 2) recovery from undernutrition at different weight gain rates. In the first experiment, the animals were divided into two groups and subjected to one of two nutritional managements under grazing conditions: maintenance (maintenance of weight and high body condition score under grazing conditions) and recovery gain (recovery from low body condition score with moderate body weight gain of 0.6 kg/day under grazing conditions). In the second experiment, the animals were divided into three groups and subjected to one of three nutritional managements under feedlot conditions: control (slaughtered at low body condition score), moderate recovery gain (MG; 0.6 kg of daily live weight gain) during the dry season, and high recovery gain (HG; 1.2 kg of daily live weight gain) during the dry season. In both experiments, samples of longissimus dorsi muscle were collected after slaughter and immediately frozen until sequencing analysis could be performed. In the first experiment, genes related to inflammatory response, such as semaphorin 4A (SEMA4A), solute carrier family 11 member 1 (SLC11A1), ficolin-2 (FCN2), and placental growth factor (PGF), were expressed at higher levels during recovery gain. In the second experiment, osteonectin (SPARC) and collagen type IV subunits 1 (COL4A1) were expressed at higher levels in both recovery gain and connective tissue remodeling. For MG, structural myofibrillar proteins such as myosin IE (MYO1E), myosin, heavy chain 11 (MYH11), myogenin (MYOG), and actinin, alpha 4 (ACTN4) were identified. In the HG treatment, the B-cell CLL/lymphoma 9 (BCL9), peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPARA), diacylglycerol O-Acyltransferase 2 (DGAT2), and phosphatidylinositol 4-Kinase, catalytic, and beta (PI4KB) genes indicated more deposition of adipose tissue. In summary, we observed that muscular deposition during recovery weight gain involved the regulation of expression of several genes related to the extracellular matrix (ECM), corroborating the inflammatory and -like models observed in mature animals. Moreover, in the HG group, genes related to collagen synthesis and fat deposition were also found, indicating the important contribution of connective tissue during muscle growth. These results are important for understanding tissue development as a whole, and will assist in the progress of scientific knowledge on muscle remodeling during recovery weight gain and its influence on protein structures and intracellular routes. / A taxa de renovação do estroma e proteínas miofibrilares define o crescimento muscular, e pode afetar a qualidade da carne, afetando turnover de colágeno e taxa proteolítica. Há uma falta de informação sobre as mudanças no processo de remodelação de proteína muscular em resposta à taxa de recuperação do ganho de peso, observada durante a \"realimentação\" depois de subnutrição, o que pode ser alterado em animais mais velhos. Alterações no tecido muscular durante o período de recuperação pode ser indicada pelo perfil de expressão diferencial de genes, pela técnica de sequenciamento de RNA. Os objetivos deste trabalho foram avaliar as alterações do transcriptoma na musculatura de vacas de descarte Nelore submetidas a: 1) a recuperação do peso em condições de pastejo; e 2) a recuperação da desnutrição em diferentes taxas de ganho de pesos. No primeiro experimento, os animais foram divididos em: grupo de manutenção (manutenção de peso e de alta escore corporal); Recuperação do ganho (recuperação de baixo escore corporal com o ganho de peso corporal moderado em 0,6 kg / dia sob pastejo). No segundo experimento, os animais foram divididos em três grupos em confinamento: Controle (abatidos com baixo escore de condição corporal), ganho moderado (0,6 kg de ganho de peso vivo por dia) durante a estação seca e alta recuperação de ganho (1,2 kg de ganho de peso vivo por dia) durante a estação seca. Nos dois estudos, amostras do Longissimus dorsi foram coletadas após o abate e imediatamente congeladas até à análise de sequenciamento ser realizada. No primeiro experimento, os genes encontrados no tratamento de recuperação do ganho foram relacionados com a resposta inflamatória como: 4A semaphorin (SEMA4A), solute carrier family 11 member 1 (SLC11A1), Ficolin 2 (FCN2) e placental growth factor (PGF). No segundo experimento, o osteonectina (SPARC), colágeno tipo IV subunidades 1 (COL4A1) foram alguns dos genes mais expressos para ambas as taxas de ganho de recuperação de remodelação do tecido conjuntivo. Para ganho moderado, foram identificadas proteínas miofibrilares estruturais como: Myosin IE (MYO1E), Myosin, Heavy Chain 11 (MYH11), (MYOG) and actinin, alpha 4 (ACTN4). No tratamento de alta recuperação de ganho, genes como CLL de célula B / 9 linfoma (BCL9), peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPARA), Diacylglycerol O-Acyltransferase 2 (DGAT2) and Phosphatidylinositol 4-Kinase, Catalytic, Beta (PI4KB) indicam maior deposição de tecido adiposo. Em resumo, observou-se que a deposição muscular durante a recuperação do ganho de peso envolve a regulação da expressão de vários genes relacionados com a matriz extracelular (ECM), corroborando com modelos de inflamação e similar a fibrose observada em animais maduros. Além disso, no grupo HG, genes relacionados com a síntese de colágeno e a deposição de gordura, também foram encontrados, indicando contribuição do tecido conjuntivo durante o crescimento muscular. Estes resultados são importantes para a compreensão do desenvolvimento do tecido como um todo, e auxiliam no progresso do conhecimento científico sobre a remodelação muscular durante a recuperação do ganho de peso e sua influência sobre estruturas de proteínas e vias intracelulares.

O estudo de macrointeraçães na matriz extracelular (ECM) foi abordado em três modelos; a interação colágeno/colagenase, a interação colágeno/fibronectina e finalmente, a evolução da família enzimática das metaloproteinases de matriz (MMP). As MMP se caracterizam por sua notável especificidade contra componentes da ECM. As colagenases intersticiais, os membros mais estudados, clivam os colágenos intersticiais em um único ponto da molécula produzindo dois fragmentos característicos. Usando a hipótese da hidropaticidade complementar, a qual estipula que peptídeos codificados por sequências nucleotídicas complementares podem interagir entre si, foi possível caracterizar a sequência SQNPVQP em colagenase de fibroblasto ou SSNPIQP em colagenase de neutrófilo como importantes na interação das respectivas enzimas com o colágeno nativo. O fato da fibronectina, outro componente da ECM, ligar-se no mesmo domínio do colágeno clivado pelas colagenases possibilitou a utilização da mesma abordagem acima (hidropaticidade complementar) no estudo da interação colágeno/fibronectina. Sendo assim, foi possível caracterizar a sequência TNEGVMY da fibronectina como importante na interação com o colágeno. Adjacente a este sítio na fibronectina, existe uma sequência (AAHEEIC) que é homóloga ao sítio de ligação ao zinco presente nas MMP. Isto originou a possibilidade de que zinco pudesse modular a interação colágeno/fibronectina. De fato, zinco aumentou especificamente a ligação entre colágeno e fibronectina. Finalmente, abordou-se alguns aspectos filogenéticos da família das MMP. Foi caracterizada uma relação filogenética entre o núcleo enzimático das MMP e o domínio correspondente tanto na protease de Serratia como na protease B de Erwinia chrysanthemi, membros da mesma família de metaloproteinases bacterianas. Sendo assim, a atividade catalítica das MMP pode ter sido herdada das metaloproteinases bacterianas, enquanto a especificidade ao substrato talvez se constitua em uma aquisição das MMP eucarióticas. / The study of extracellular matrix (ECM) macrointeractions was approached in three models: the collagen/collagenase interaction, the collagen/fibronectin interaction and the molecular evolution of the matrix metalloproteinase (MMP) family of enzymes. MMP is characterized by its remarkable specificity against ECM components. Interstitial collagenases, the best studied members, attack interstitial collagens at a unique site producing two fragments. Using the complementary hydropathy hypothesis that states that peptides encoded by complementary nucleotide sequence can interact one to another, it was possible to characterize the sequence SQNPVQP (in fibroblast collagenase) or SSNPIQP (in neutrophil collagenase) as important in the interaction of the respective enzymes with collagen. The fact that fibronectin, another ECM component, binds at the same domain on collagen that is cleaved by collagenases arose the possibility of using the same approach (complementary hydropathy) in the study of collagen/fibronectin interaction. It was possible to characterize the fibronectin sequence TNEGVMY as important in the interaction with collagen. Adjacent to this site, there is a sequence (AAHEEIC) that shows an homology to the zinc-binding site present in several MMP. Therefore, zinc could be a modulator the collagen/fibronectin interaction. Finnaly, some phylogenetic aspects of the MMP family were studied. It was characterized a phylogenetic relationship between the catalytic core of MMP and the corresponding domain in Serratia protease and protease B from E. chrysanthemi, members of the same family of bacterial metalloproteinases. The catalytic activity of MMP can have evolved from the bacterial metaloproteinases whereas the substrate specificity is an acquisition of eukaryotic MMP

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do exercício físico aeróbio sobre alterações morfológicas ocorridas na parede da aorta abdominal de animais hipertensos (SHR) e normotensos (WKY), sedentários (S) e treinados (T). Ratos SHR e WKY foram utilizados, que consistia de quatro grupos divididos em WKYS, WKYT, SHRS, SHRT. O treinamento durou 13 semanas, sendo 5 horas por semana, 1 hora por dia. Os resultados deste estudo mostraram que o exercício físico foi eficaz em reduzir a pressão arterial, a freqüência cardíaca e a razão parede/luz, bem como em aumentar a quantidade de fibras elásticas e a luz do vaso no grupo SHRT, em comparação ao grupo SHRS. Em relação à expressão protéica de colágeno I e III, os SHR apresentaram um significativo aumento em relação ao grupo WKY e o grupo SHRT apresentou significativa redução em relação ao SHRS. A <font face=\"symbol\">a-actina mostrou maior expressão nos grupos WKYS e SHRS, quando comparado com seus respectivos grupos treinados e a elastina mostrou-se significante aumento na expressão nos grupos treinados em relação aos grupos sedentários. / The aim of this study was to evaluate the effect of aerobic exercises on morphological changes on abdominal aorta wall, in hypertensive (SHR) and normotensive (WKY) animals, sedentary (S) and trained (T). SHR and WKY were used on the experimental protocol that consisted in four groups divided in WKYS, WKYT, SHRS and SHRT. Trained groups were submitted to a training protocol that lasted 13 weeks, 5 hours a week, 1 hour a day. Results showed that physical exercises were effective not only in reducing blood pressure, cardiac frequency and wall-to-lumen ratio, but also in increasing the number of elastic fibers and the internal diameter in SHRT, in comparison to SHRS. According to collagen I and III protein expression, in both, SHR presented a bigger expression than WKY group. Moreover, SHRT group showed a significant reduction of protein expression in comparison to SHRS. <font face=\"symbol\">a-actin showed to be more expressed in WKYS and SHRS, in relation to the WKYT and SHRT groups and elastin showed a significant increased in WKYT and SHRT in relation to the sedentary groups.