Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A Matriz Extracelular, a estrutura biolÃgica que sustenta as cÃlulas em tecidos animais, à composta de fibras elÃsticas como colÃgeno e elastina. Sabe-se que a atividade enzimÃtica desempenha papel fundamental na manutenÃÃo dessas fibras elÃsticas. O desequilÃbrio entre destruiÃÃo e reparo das fibras elÃsticas pode levar a doenÃas como fibrose e enfizema. Neste estudo, nÃs apresentamos um modelo simples para simular digestÃo enzimÃtica e reparo de fibras sob tensÃo. A fibra à representada por uma cadeia de molas linearmente elÃsticas em sÃrie. A fibra à cercada por duas camadas de sÃtios ao longo dos quais partÃculas representantes de enzimas e fragmentos podem se difundir. Estas partÃculas podem se ligar e se desligar da fibra, simulando o processo de reaÃÃo ao alterar a constante elÃstica local por um fator multiplicativo. Estuda-se a distribuiÃÃo do nÃmero de visitas de partÃculas degradadoras e enrijecedoras Ãs molas em funÃÃo do tempo de difusÃo e a consequente variaÃÃo da rigidez da fibra, sob diversas condiÃÃes iniciais (parÃmetros do modelo). Mostra-se que, devido a caracterÃsticas matemÃticas intrÃnsecas ao modelo, o efeito de degradaÃÃo prevalece sobre o de enrijecimento ainda quando a concentraÃÃo de agentes de ambos os tipos à a mesma. NÃo hà relaÃÃo entre o nÃmero de partÃculas degradadoras e enrijecedoras que garanta a estabilidade da constante elÃstica da fibra. Quanto um fator de anisotropia à incluÃdo no modelo e o comportamento do sistema passa a depender da tensÃo aplicada à fibra, mostra-se que o aumento da tensÃo em geral contribui para o aumento da atividade enzimÃtica. Este estudo poderà ajudar a entender a progressÃo da degradaÃÃo de tecidos em doenÃas como enfisema e fibrose. / Extracelular matrix, the biological structure that supports cells in animal tissue, is composed of elastic fibers such as collagen and elastin. It is known that enzymes activity plays an important role in maintenance of these elastic fibers. The imbalance between destruction and repair of the elastic fibers can lead to diseases such as fibrosis and emphysema. In this study, we present a simple model to simulate enzymatic digestion and repair of elastic fibers under tension. The fiber is represented by a chain of linearly elastic springs in series surrounded by two layers of sites along which particles representing enzymes and fragments can diffuse. These particles can biding-unbinding in the fiber simulating the reaction process by changing the local stiffness by a multiplicative factor. We study the distribution of the number of visits of particles to the springs as function of time and the consequent change of the fiber stiffness, under different initial conditions (model parameters). We show that, due to no linearity of the model, the degradation effect prevails even when the concentrations of the two type of agents are the same. There is no relation between the number of degradative and rigidifying particles that garantee that the fiber stiffness remains constant. When an anisotropy factor is included on the model and the system behaviour becomes dependent on the tension applied to the fiber, we show that the increase of tension in general contributes to the increase on enzymatic activity. We believe this study can help better understand progression of diseases such as emphysema and fibrosis.

Orientador: Cláudio Chrysóstomo Werneck / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-16T09:01:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Machado_Denise_M.pdf: 1404386 bytes, checksum: e811cae8e94f35d5b473fe2881261fd8 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Nos últimos anos, o principal objetivo de nosso laboratório é esclarecer a participação da GlicoProteína Associada a Microfibrila-1 (MAGP-1) na formação de trombos no modelo de trombose arterial fotoquímica. Dados indicam que a MAGP-1 não interage diretamente com as plaquetas, importante componente na trombose arterial, mas que, provavelmente, a MAGP-1 esteja interagindo com uma molécula que tenha participação neste processo. Neste sentido, a interação da MAGP-1 com moléculas importantes na formação do trombo foi estudada. A MAGP-1 tem a capacidade de interagir com o fator de von Willebrand, bem como com fibrinogênio e fibronectina. Além disto, foi verificado que a injeção da MAGP-1 recombinante em camundongos deficientes em MAGP-1 é capaz de reestabelecer o tempo normal de formação de trombos nestes animais. Considerando a ausência da MAGP-1 e seu efeito na formação de trombos, foi questionado se a morfologia dos trombos obtidos em camundongos deficientes em MAGP-1 era diferente dos trombos obtidos em camundongos selvagens. Dados iniciais sugeriam que os trombos de camundongos deficientes em MAGP-1 apresentavam ultraestrutura diferente, onde um número maior de plaquetas apresentavam aparentemente, os seus grânulos e corpos densos intactos, sugerindo uma ativação ineficiente na ausência de MAGP-1. No presente trabalho, além de análise ultraestrutural mais detalhada, foram feitos estudos para determinar qual a região da MAGP-1 é responsável pela atividade trombogênica. Neste sentido, proteínas mutadas, truncadas e peptídeos derivados da MAGP-1 foram obtidos e então injetados nos camundongos selvagens e deficientes em MAGP-1. Como resultados, pudemos observar que os trombos dos camundongos selvagens bem como dos camundongos deficientes em MAGP-1 apresentam basicamente a mesma morfologia, levando em consideração as técnicas utilizadas, microscopia eletrônica de transmissão e varredura. Em relação ao mapeamento dos domínios, quando utilizada a molécula inteira, seja de camundongo, seja bovina, o tempo normal de oclusão foi reestabelecido. A injeção da forma truncada da região carboxiterminal foi suficiente para obter este mesmo resultado que está principalmente relacionado a um peptídeo também determinado. O mecanismo pelo qual este peptídeo atua normalizando o tempo de oclusão normal ainda não é conhecido e será objeto de estudos futuros / Abstract: In the last years, the main purpose of our laboratory has been to clarify the participation of the Microfibril-Associated GlycoProtein-1 (MAGP-1) in forming thrombus in photochemically-induced artery thrombosis model. It was considered that MAGP-1 does not interact directly with platelets, important component in artery thrombosis and probably MAGP-1 is interacting with a molecule which has participation in this process. In this sense, the interaction of the MAGP-1 with important molecules in the thrombus formation was studied. The MAGP-1 has the ability to interact with von Willebrand factor, as well as with fibrinogen and fibronectin. In addition, it was verified that the injection of recombinant MAGP-1 in MAGP-1-deficient mice was able to restores normal time of thrombus formation in these animals. Considering the MAGP-1 absence and its effect on the thrombi formation, it was questioned whether thrombi morphology obtained from MAGP-1-deficient mice was different from thrombi obtained from wild-type mice. Initial data suggested that the thrombi from MAGP-1-deficient mice had different structure, where platelets apparently showed their intact granules and dense bodies, suggesting an inefficient activation in the MAGP-1 absence. In this work, besides the ultra-structural analysis, more detailed studies have been made to determine which region of the MAGP-1 is responsible for the thrombogenic activity. In this sense, truncated proteins, mutated proteins and peptides, were obtained and then injected into MAGP-1-deficient mice to verify their activities. As result, we noticed that the thrombi have similar structure taking into consideration used techniques, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. Furthermore, in relation to MAGP-1 mapping domains studies when we inject recombinant full-length molecule either mice or bovine, the normal time occlusion was restored. The injection of carboxy-terminal region was enough to get this same result what is mainly related to an also determined peptide. Mechanisms involved in this process are unknown and will be our aim in the future studies / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Benedicto Campos Vidal / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-06T22:37:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vilela_AntonellaSachsidaBraga_D.pdf: 2767480 bytes, checksum: 9a51cd19ed225ec83edcd8d932e07114 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Tecido pericardial tem sido utilizado na confecção de biopróteses empregadas na reparação de diferentes lesões. Entretanto, calcificações e falência mecânica têm sido as principais causas de durabilidade limitada de biopróteses cardíacas fabricadas com pericárdio bovino. Nesse trabalho foi realizado um estudo do pericárdio fibroso porcino em sua estrutura microscópica e sua natureza bioquímica. A morfologia geral e a arquitetura das fibras colágenas e elásticas foram estudadas em tecido seccionado e também em montagens totais, corados por diferentes métodos histoquímicos e analisados em microscopia de luz convencional, de polarização, de fluorescência e confocal. O estudo bioquímico da matriz pericardial foram realizados de acordo com procedimentos bioquímicos pertinentes. O pericárdio mostrou-se um tecido altamente celularizado com características de tecido jovem. Os feixes colagênicos apresentaram-se arranjados em camadas multidirecionalmente orientadas, formando uma rede de trama fechada, com um número maior de fibras orientando-se obliquamente, partindo da região central inferior em direção súpero-lateral esquerda em relação ao coração. Uma discreta predominância de fibras colágenas no sentido base-ápice foi verificada na região anterior direita do pericárdio. A matriz extracelular apresentou-se pouco metacromática. Observaram-se finas fibrilas elásticas intimamente associadas às fibras colágenas, entrelaçadas em direções diversas ou paralelas entre si. Extração comparativa de componentes da matriz não revelou diferenças entre proteínas extraídas das regiões direita e esquerda e também entre material fresco e congelado. A análise em SDS-PAGE revelou dezesseis proteínas com valores de massa molecular aparente entre 11 e 109 kDa. Análises realizadas sugerem que o GAG encontrado possivelmente é o dermatam sulfato. Os dados obtidos podem subsidiar novos procedimentos direcionados à obtenção de biomembranas melhor preparadas e funcionalmente mais adequadas à construção de biopróteses. / Abstract: Pericardial tissue has been used to construct bioprostheses employed in the repair different kinds of injuries. However, calcification and mechanical failure have been the main causes of limited durability of cardiac bioprostheses constructed with bovine pericardium. In the course of this work a study has been conducted on the porcine fibrous pericardium and its microscopic structure and its biochemical nature. The general morphology and the architecture of the collagen and elastic fibers have been studied in sectioned tissue and also total assemblies, stained by diverse histochemical methods and analyzed by conventional light, polarizing light, fluorescence and confocal microscopy. Biochemical study of the pericardial matrix was conducted according to pertinent procedures. The pericardium was shown as a highly cellularized tissue with a vascular tree very ramified and collagen fibers arranged in multidirectionally oriented layers. A predominant direction was verified, with a larger number of fibers obliquely oriented, starting at the lower central region towards high-lateral-left relatively to the heart. A discreet predominance of collagen fibers is the base-apex direction was verified in the right-front region of the pericardium. Extracellular matrix with little metachromasy was observed, indicating small quantities of acid glycosaminoglycans. Fine elastic fibrils were observed, intimately associated to collagen fibers, interlaced in various directions or parallel to themselves. No differences were found between proteins extracted from the right or left regions and between fresh or frozen material. The quantities of extracted GAGs were too small to be detected by the method used. The SDS-PAGE showed proteins with values of apparent molecular mass between 11 and 109 kDa included two polydisperse bands around 71 and 85kDa. The ectrophoretic analysis showed that the found GAG is possibly dermatan sulfate. / Doutorado / Histologia / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

A elasticidade do tecido conjuntivo desempenha uma função protetora agindo como uma mola tênsil durante o trabalho muscular, No entanto, existem poucos estudos sobre a distribuição das fibras do sistema elástico no coração. Considerando que: a) o estudo da distribuição destas fibras pode ajudar a compreender a mecânica cardíaca, e b) o rato tem sido usado como o melhor modelo animal para as disfunções cardiovasculares, o objetivo deste estudo é apresentar uma descrição sistemática da distribuição diferencial das fibras do sistema elástico do endocárdio, epicárdio e miocárdio ventricular. Cortes histológicos de ventrículo esquerdo obtido de ratos normais adultos foram estudados pela comparação do padrão ultraestrutural de cada um dos tipos fibrilares com coloração pela técnica da resorcina-fucsina com prévia oxidação, para microscopia de luz. As observações ultra-estruturais foram feitas em tecidos fixados com ácido tânico - glutaraldeído, que permite a identificação mais precisa das fibras oxitalânicas, elaunínicas e elásticas. Foi aplicado um sistema semiquantitativo de avaliação. A análise dos cortes histológicos corados pela Resorcina-fucsina com oxidação prévia mostrou um estrato de fibras elásticas em estreita associação ao endotélio no endocárdio e ao mesotélio no epicárdio. Quando observado ao microscópio eletrônico é possível identificar que nestas ambas localizações as fibras do sistema elástico estão arranjadas em dois estratos dispostos ortogonalmente. Ao nível ultraestrutural, notou-se a distribuição diferencial das fibras do sistema elástico nos três compartimentos do tecido conjuntivo associado ao miocárdio propriamente dito: epimísio, perimísio e endomísio. O epimísio apresenta fibroblastos, fibras colágenas grossas, fibras elaunínicas e elásticas entremeadas à substância amorfa. No perimísio, a microscopia eletrônica mostrou uma grande quantidade de microfibrilas associadas a fibras elásticas, elaunínicas e mesmo fibras colagênicas. Freqüentemente, neste compartimento, as microfibrilas estão compactadas formando feixes que correspondem ao padrão ultra-estrutural das fibras oxitalânicas. O endomísio é rico em fibras oxitalânicas associadas à lâmina basal dos cardiomiócitos. Uma rede microfilamentar conecta os elementos do endomísio entre si. Ainda que as implicações funcionais sejam especulativas, a distribuição diferencial das fibras do sistema elástico nos compartimentos da parede ventricular sugere que diferenças na elasticidade conferem versatilidade biomecânica ao tecido como um todo. A análise ultra-estrutural mostra que as fibras oxitalânicas (menos elásticas) se co-localizam com fibras colagênicas finas no endomísio e perimísio, enquanto que a presença de fibrilas colágenas mais grossas coincide com fibras elásticas e elaunínicas (com mais elasticidade) no endo- e epicárdio. Estas observações sugerem que o sistema elástico, em co-evolução com o sistema colagênico, contribui para acomodar a diversidade funcional / The connective tissue elasticity has a protective function acting as a tensile spring during muscular work. Nevertheless, few is known about the distribution of the elastic system fibers in the heart. Considering that a) the study of the distribution of these fibers may help understand the cardiac mechanics, and b) rat models are used to study cardiac dysfunctions, our aim is to study the distribution of elastic system fibers in the ventricular endocardium, epicardium and myocardium of normal rats. Histological tissue sections of left ventricle (obtained from adult rats) were studied by comparing the typical ultrastructural picture of each of the fiber types with Resorcinfuchsin staining technique for light microscopy. The ultrastructural observation was made in tissues fixed with tannic acid-glutaraldehyde, which provided a reliable means to identify the elastic system fibers, as oxytalan, elaunin and elastic fibers. A semiquantitative evaluation was performed. The analysis of the histological sections stained by Resorcin-fuchsin technique after oxidation shows a stratum of elastic system fibers in close association to the endothelium in the endocardium and to the mesothelium in the epicardium. When observed at the transmission electron microscope, it was possible to see that in both locations the elastic system fibers are arranged in two orthogonally disposed layers. At the ultrastructural level, the epimysium presents fibroblasts, thick collagen, elaunin and elastic fibers interspersed in the amorphous substance. In the perimysium, the electron microscope disclosed a great amount of microfibrils, surrounding all fibrilar components: elastic fibers, elaunin fibers and even collagen fibers. Frequently, at this location, the microfibrils are closely packed, forming bundles devoid of elastin that correspond to the ultrasctructural picture of the oxytalan fibers. The endomysium is rich in oxytalan fibers in a close association with the basal lamina of the myocytes. A microfibrilar network interconnects the endomysium elements each other. In spite of the functional implications being speculative, the differential distribution of the elastic system fibers in the compartments of the ventricular wall suggests that the differences in elasticity provide biomechanical versatility to the intire system. Ultrastructural analysis shows that oxytalan fibres and thin collagen fibrils are co-localized in endomysium and perimysium, whereas, the presence of thicker collagen fibrils coincides with elaunin and elastic fibers in endo- and epicardium. These specific co-localizations suggest that elastic system, in co-evolution with collagen, has contributed to accommodating functional diversity

Orientador: Claudio Chrysostomo Werneck / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-21T14:55:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Braga_GuilhermeGambogi_M.pdf: 40426167 bytes, checksum: 2843f77911936a8afd4b180bb9db3b50 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Fibrilina-1 é um importante componente da rede de microfibrilas da matriz extracelular. As microfibrilas estão presentes nas fibras elásticas que são responsáveis pela elasticidade e resistência de tecidos dos pulmões, pele e grandes vasos. Mutações no gene da Fibrilina-1 estão associadas com a síndrome de Marfan. Pacientes com esta síndrome apresentam muitas manifestações clínicas nos pulmões, sistema cardiovascular e olhos. Modelos de síndrome de Marfan tem sido criados no sentido de obter informações sobre o desenvolvimento desta doença. Estudos recentes em modelos de camundongos tem sugerido a importância da atividade exacerbada do TGF ? promovendo a quase totalidade das alterações fenotípicas encontradas nestes camundongos, o que pode ser revertido pelo tratamento com o Losartan. O principal objetivo deste projeto foi avaliar a formação de fibras elásticas em cultura de células obtidas de animais deficientes em fibrilina-1, bem como o possível efeito do tratamento destas células com losartan. Os fibroblastos derivados de animais deficientes em fibrilina- 1 foram estudados usando imunofluorescência, western blotting, microscopia eletrônica de varredura e transmissão e real-time PCR. Assim, a deficiência em fibrilina-1 ocasionou uma redução conjunta da deposição de fibrilina-2, MAGP-1 e tropoelastina na matriz extracelular em cultura de fibroblastos de derme. Foi possível verificar aumento no níveis de expressão das metaloproteinases MMP-2 e MMP-9. O tratamento dos fibroblastos derivados de animais deficientes em fibrilina-1 com o fármaco losartan levou a recuperação parcial da deposição das proteínas Fibrilina-2, MAGP-1 e tropoelastina na matriz extracelular de cultura in vitro. Porém, o tratamento dos fibroblastos derivados de animais deficientes em fibrilina-1 com fármaco Captopril e os peptídeos de Angiotensina I e II não influenciaram na deposição das mesmas na matriz extracelular de cultura in vitro / Abstract: Fibrillin-1 is an important microfibril network component. Microfibrils are present in elastic fiber responsible for resilience and elastic properties from structures like lungs, skin and large vessels. Mutations in Fibrillin-1 gene are associated with Marfan's Syndrome. Marfan's Syndrome patients shown many different clinical manifestations in lungs, cardiovascular system and eyes tissues. Marfan's models have been created to get better insights about this disease development. Recent studies from mice models have suggested an important role to unbalanced TGF ? activity promoting almost whole alterations found in those mice which might be rescued by losartan treatment. Our main goal were evaluate elastic fiber formation in cell culture obtained from fibrillin-1 defficient mice as well as losartan's treatment effect on those cells. The fibroblasts derived from deficient animals in fibrillin-1 were studied using immunofluorescence, western blotting, scanning electron microscopy and transmission and real-time PCR. Thus, the deficiency in fibrillin-1 led to a joint reduction of the deposition of fibrillin-2, MAGP-1 and tropoelastin in the extracellular matrix in culture of fibroblasts in the dermis. It was possible to observe an increase in levels of expression of metalloproteinases MMP-2 and MMP-9 were found. The treatment of the fibroblasts derived from deficient animals in fibrillin-1 with the drug losartan has led to the partial recovery of the deposition of protein fibrillin-2, MAGP-1 and tropoelastin in the extracellular matrix of culture in vitro. However, the treatment of fibroblasts derived from deficient animals in fibrillin-1 with drug Captopril and the peptides of Angiotensin I and II not influenced in the deposition of the same in the extracellular matrix of culture in vitro / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Tendon disorders are painful, disabling, and a major healthcare problem, with millions of people affected by tendon injuries each year. Current treatment strategies are inadequate and knowledge of the underlying mechanobiological mechanisms is required to develop novel therapies. Although the tissue–level properties of tendon are well–documented there remains a lack of understanding of the deformation mechanisms of this complex tissue. Therefore, the aim of this thesis is to characterize the microstructural deformation of tendon through biological imaging, mechanical testing, and computational modeling. Emphasis is placed on the structure and function of elastic fibers in tendon, whose role is poorly understood. First, histology, immunohistochemistry, and multiphoton microscopy are used to characterize the organization of elastic fibers in healthy and damaged tendon providing detailed microstructural information on their morphology and location for the first time. Elastic fibers are found to have a sparse distribution in the extracellular matrix, but are highly concentrated in the endotenon sheath and pericellular matrix. Moreover, damaged specimens are found to have a severely disrupted elastic fiber network. Elastic fibers likely contribute to fascicular deformation mechanisms and the micromechanical environment of tenocytes, which are expected to be disrupted in damaged tendon. Second, mechanical testing and enzyme treatments are used to analyze the mechanical contribution of elastic fibers to tendon. Elastase is found to significantly affect the mechanical properties of the tissue and remove the elastin component of both tendon and a control collagen–elastin biomaterial. However, elastase is also found to degrade non–elastin structural molecules that may contribute to tendon mechanics. The mechanical changes associated with the elastase treatment suggest that elastic fibers do not contribute to the elastic recoil of tendon as previously hypothesized. Third, multiphoton microscopy in combination with a novel microtensile testing machine is used to observe the deformation of collagen fibrils and tenocytes in tissue exposed to load. Tissue displacement is consistent with a helical arrangement of fibrils and nuclei experience significant elongation under physiological conditions. These results suggest that a helical arrangement of fibrils is responsible for the nonlinear stress–strain response of tendon and that nuclei are prime candidates for sensing mechanical forces in tendon. Finally, computation modeling and structural imaging are used to generate a microstructural finite element model of tendon. A helical model with embedded pericellular matrix is able to reproduce the stress–strain response and cell–level deformation of the tissue. The pericellular matrix is found to amplify mechanical forces exposed to cells, which is required to initiate mechanobiological stimulation of tenocytes under physiological conditions. Therefore, the structure and composition of the PCM during health and disease is expected to significantly affect mechanobiological mechanisms of tendon. The work presented in this thesis has used new experimental methods to provide novel insight into the structure, function, and deformation mechanisms of tendon. The techniques and concepts developed are widely applicable to the study of collagenous tissues in health and disease. In particular, observations regarding the pericellular matrix may lead to the development of new tissue–engineered and pharmacological strategies for the treatment of tendon disorders.

Darbo tikslas - Įvertinti su amžiumi susijusius struktūrinius žmogaus pamatinės arterijos sienelės pokyčius. Darbo uždaviniai: 1. Ištirti pamatinės arterijos medijos kolageninių skaidulų kiekybinius pokyčius; 2. Nustatyti pamatinės arterijos sienelės medijos raumeninių ląstelių kiekybinius pokyčius; 3. Ištirti pamatinės arterijos sienelės medijoje esančių elastinių skaidulų kiekybinius pokyčius; 4. Ištirti pamatinės arterijos sienelės medijos storio pokyčius; 5. Nustatyti žmogaus pamatinės arterijos intimos, vidinės elastinės membranos struktūrinius pokyčius; 6. Įvertinti kiekybinių histologinių pokyčių tarpusavio priklausomybę bei sąsają su amžiumi. Mokslinis naujumas Galvos smegenų kraujotakos sutrikimai yra viena iš priežasčių, lemiančių didžiausią mirtingumą ir neįgalumą. Epidemiologiniai tyrimai rodo, kad sergamumas ir mirtingumas dėl galvos smegenų kraujotakos sutrikimų tarp vyresnio amžiaus asmenų turi tendenciją sparčiai didėti. Šiame darbe žmogaus galvos smegenų pamatinės arterijos sienelės struktūros pokyčiai vertinti amžiniu aspektu. Histomorfometriškai analizuota medžiaga leido įvertinti bendruosius pamatinės smegenų arterijos sienelės ypatumus, susijusius su amžiumi. Histomorfometriškai įvertinome pamatinės arterijos medijos elastinių ir kolageninių skaidulų bei raumeninių ląstelių kiekybinius pokyčius susijusius su amžiumi skirtingose amžiaus grupėse. Tyrimo metu nagrinėjome ne tik elastinių skaidulų ir kolageno tinklo plotą, bet apskaičiavome ir skaidulų... [toliau žr. visą tekstą] / The aim of the investigation was to examine and evaluate age-related structural changes in media of human basilar artery The main objectives of the thesis were as follows: 1. To examine the quantitative changes in the collagen fibres in media of basilar artery; 2. To evaluate the quantitative changes in muscular cells in the media of basilar artery; 3. To evaluate the quantitative changes in the elastic fibres in the media of basilar artery; 4. To evaluate the changes in the thickness of the tunica media; 5. To examine the structural changes in the human basilar artery intima and internal elastic membrane; 6. To assess the relation of different quantitative histological changes and to determine their correlation with age. Academic novelity of the investigation Cerebrovascular diseases cause huge mortality and disablement. Epidemiologic research has revealed that the morbidity and mortality rates due to cerebrovascular diseases tend to increase. We evaluated basilar artery wall structural changes occuring while ageing. Histomorphometrically analysed material enabled to evaluate general cerebral artery wall peculiarities related to age. We evaluated histomorphometrically quantitative changes of elastic and collagen fibres, muscular cells in ageing in different age groups. We also made analysis not only of elastic and collagen fibres area, but also of perimeter and number of fibres. We analyzed the changes in the thickness of the tunica media. We examined the structural... [to full text]

As valvas cardíacas têm como função manter o fluxo unidirecional do sangue e para isso conta com uma arquitetura anisotrópica da matriz extracelular que assegura e sustenta uma adequada função sob condições de alta e baixa pressão. A valvopatia é uma desordem que pode acometer qualquer uma das valvas cardíacas por qualquer modificação em sua estrutura que impossibilita o seu adequado funcionamento. Estudos demonstram que o stress mecânico ocasionado pelo fluxo sanguíneo pode interferir na estrutura organizacional das células e matriz extracelular da valva. O presente estudo teve como objetivo investigar as possíveis alterações estruturais e ultraestruturais que a hipertensão arterial, induzida por L-NAME, pode ocasionar na valva atrioventricular esquerda (mitral) de corações de ratos. Os animais receberam L-NAME (40mg/kg/dia), previamente diluído na água de beber, durante um período de cinco semanas. Ao final da quinta semana foi realizada a eutanásia dos animais e fragmentos da válvula parietal foram coletados e processados para microscopia de luz e eletrônica. Foram analisadas as estruturas morfológicas das válvulas tanto para microscopia óptica (histoquímica) quanto microscopia eletrônica (histoquímica ultraestrutural e imunohistoquímica ultraestrutural), assim como, a espessura da válvula e a quantificação (%/area) das fibras elásticas e colágenas através do programa ImagePro-Plus 4.5. Os animais tratados com L-NAME desenvolveram hipertensão a partir da segunda semana de administração do fármaco. Estruturalmente foi possível identificar uma desorganização das fibras elásticas e colágenas com regiões de fragmentação. Os animais hipertensos apresentaram regiões da válvula mais espessas do que o controle, além de uma menor porcentagem de fibras colágenas. Ultraestruturalmente, identificamos modificações do endotélio nos animais tratados com L-NAME, que se apresentou com contorno irregular e com acúmulos de vesículas no seu interior. Além disso, foi observada também fragmentação da lâmina basal, desorientação das fibras colágenas, acúmulo de fibras oxitalânicas próximo ao endotélio e fragmentação das fibras elástica da região atrial. O presente trabalho concluiu que o aumento da pressão sanguínea, caracterizada pela hipertensão, ocasiona modificações na estrutura morfológica da válvula, que pode estar associado de forma sinérgica com a inibição da síntese óxido do nítrico, podendo assim, prejudicar o seu perfeito funcionamento. / The heart valves are designed to maintain the unidirectional blood flow and for this reason they have an anisotropic architecture of the extracellular matrix that ensures and maintains proper function under conditions of high and low pressure. The valve disease is a disorder that can affect any of the heart valves, marked by any change in its structure that prevents its proper operation. Studies show that the mechanical stress caused by blood flow may interfere with the organizational structure of cells and extracellular matrix of the valve. This study aimed to investigate the possible structural and ultrastructural changes that hypertension, induced by L-NAME, can cause to the left atrioventricular valve (mitral) from hearts of rats. The animals received L-NAME (40mg/kg/dia), previously diluted in water, for five weeks. At the end of the fifth week euthanasia of animals was performed and the valve parietal fragments were collected and processed for light microscopy (histochemistry) and electron microscopy (ultrastructural histochemistry and ultrastructural immunohistochemistry). It was analyzed the morphological structure of the valves at both structural (light microscopy) and ultrastructural (electron microscopy), as well as the thickness of the valve and quantification (% / area) of the elastic and collagen fibers through the ImagePro-Plus 4.5. The animals treated with L-NAME developed hypertension from the second week of administration of the drug. Structurally, it was possible to identify a disorganization of the elastic and collagen fibers with regions of fragmentation. The hypertension animals showed thicker valve regions than control, plus a smaller amount of collagen fibers. Ultrastructurally, it was identified changes of the endothelium in animals treated with L-NAME, where it presented irregular contours and accumulations of vesicles inside. Furthermore, it was also observed fragmentation of basal lamina, disorientation of collagen fibers, fiber oxytalan accumulation near the endothelium and fragmentation of elastic fibers of the atrial layer. This study concluded that increased blood pressure, characterized by hypertension, causes changes in the morphological structure of the valve, which may be linked in with the synergistic inhibition of nitric oxide synthesis, and may thus undermine its perfect operation.

As valvas cardíacas têm como função manter o fluxo unidirecional do sangue e para isso conta com uma arquitetura anisotrópica da matriz extracelular que assegura e sustenta uma adequada função sob condições de alta e baixa pressão. A valvopatia é uma desordem que pode acometer qualquer uma das valvas cardíacas por qualquer modificação em sua estrutura que impossibilita o seu adequado funcionamento. Estudos demonstram que o stress mecânico ocasionado pelo fluxo sanguíneo pode interferir na estrutura organizacional das células e matriz extracelular da valva. O presente estudo teve como objetivo investigar as possíveis alterações estruturais e ultraestruturais que a hipertensão arterial, induzida por L-NAME, pode ocasionar na valva atrioventricular esquerda (mitral) de corações de ratos. Os animais receberam L-NAME (40mg/kg/dia), previamente diluído na água de beber, durante um período de cinco semanas. Ao final da quinta semana foi realizada a eutanásia dos animais e fragmentos da válvula parietal foram coletados e processados para microscopia de luz e eletrônica. Foram analisadas as estruturas morfológicas das válvulas tanto para microscopia óptica (histoquímica) quanto microscopia eletrônica (histoquímica ultraestrutural e imunohistoquímica ultraestrutural), assim como, a espessura da válvula e a quantificação (%/area) das fibras elásticas e colágenas através do programa ImagePro-Plus 4.5. Os animais tratados com L-NAME desenvolveram hipertensão a partir da segunda semana de administração do fármaco. Estruturalmente foi possível identificar uma desorganização das fibras elásticas e colágenas com regiões de fragmentação. Os animais hipertensos apresentaram regiões da válvula mais espessas do que o controle, além de uma menor porcentagem de fibras colágenas. Ultraestruturalmente, identificamos modificações do endotélio nos animais tratados com L-NAME, que se apresentou com contorno irregular e com acúmulos de vesículas no seu interior. Além disso, foi observada também fragmentação da lâmina basal, desorientação das fibras colágenas, acúmulo de fibras oxitalânicas próximo ao endotélio e fragmentação das fibras elástica da região atrial. O presente trabalho concluiu que o aumento da pressão sanguínea, caracterizada pela hipertensão, ocasiona modificações na estrutura morfológica da válvula, que pode estar associado de forma sinérgica com a inibição da síntese óxido do nítrico, podendo assim, prejudicar o seu perfeito funcionamento. / The heart valves are designed to maintain the unidirectional blood flow and for this reason they have an anisotropic architecture of the extracellular matrix that ensures and maintains proper function under conditions of high and low pressure. The valve disease is a disorder that can affect any of the heart valves, marked by any change in its structure that prevents its proper operation. Studies show that the mechanical stress caused by blood flow may interfere with the organizational structure of cells and extracellular matrix of the valve. This study aimed to investigate the possible structural and ultrastructural changes that hypertension, induced by L-NAME, can cause to the left atrioventricular valve (mitral) from hearts of rats. The animals received L-NAME (40mg/kg/dia), previously diluted in water, for five weeks. At the end of the fifth week euthanasia of animals was performed and the valve parietal fragments were collected and processed for light microscopy (histochemistry) and electron microscopy (ultrastructural histochemistry and ultrastructural immunohistochemistry). It was analyzed the morphological structure of the valves at both structural (light microscopy) and ultrastructural (electron microscopy), as well as the thickness of the valve and quantification (% / area) of the elastic and collagen fibers through the ImagePro-Plus 4.5. The animals treated with L-NAME developed hypertension from the second week of administration of the drug. Structurally, it was possible to identify a disorganization of the elastic and collagen fibers with regions of fragmentation. The hypertension animals showed thicker valve regions than control, plus a smaller amount of collagen fibers. Ultrastructurally, it was identified changes of the endothelium in animals treated with L-NAME, where it presented irregular contours and accumulations of vesicles inside. Furthermore, it was also observed fragmentation of basal lamina, disorientation of collagen fibers, fiber oxytalan accumulation near the endothelium and fragmentation of elastic fibers of the atrial layer. This study concluded that increased blood pressure, characterized by hypertension, causes changes in the morphological structure of the valve, which may be linked in with the synergistic inhibition of nitric oxide synthesis, and may thus undermine its perfect operation.

A penicilina G é um dos antibióticos mais importantes. Além de possuir um baixo preço e comprovada eficácia de tratamento, mostra inúmeras possibilidades para a redução da morbidade e mortalidade por doenças infecciosas em todo o mundo. Como eventualmente este medicamento causa sequelas no parênquima renal e estruturas associadas, e sendo que a secreção da rede tubular renal contribui para a excreção da penicilina G, onde cerca de 60% do antibiótico é eliminado pela urina, nos propomos a fazer um estudo das principais alterações que possam ocorrer na pelve renal de ratos normais e ratos induzidos à diabetes. Este projeto tem o propósito de descrever e analisar as fibras colágenas, musculares lisas e elásticas da pelve renal de ratos wistar observando alterações estruturais e ultraestruturais dos grupos experimentais quando comparados ao grupo controle com relação ao uso da penicilina G. Os ratos foram divididos em 4 grupos, ratos Wistar normais (N); ratos Wistar tratados com penicilina G (NP); ratos Wistar induzidos à diabetes (D); ratos Wistar diabéticos com penicilina G (DP). Os ratos dos grupos D e DP foram induzidos ao diabetes por aloxano. A região da pelve renal com representação das fibras foi coletada e reduzida em pequenos fragmentos. Os cortes obtidos foram utilizados para Microscopia Eletrônica de Transmissão e corados pelos seguintes métodos para Microscopia Óptica: Hematoxilina Férrica para evidenciação de fibras elásticas; Resorcina fucsina para evidenciação de fibras elásticas e elaunínicas; Resorcina fucsina após oxidação com solução aquosa a 1% de oxona para evidenciação de fibras elásticas, elaunínicas e oxitalânicas; Azan para evidenciação do componente colágeno e muscular lisa; Picrosírius para observação do componente colágeno (especificamente tipo I e III); e Hematoxilina e Eosina, para evidenciação do componente celular. A análise microscópica e a histomorfometria mostraram que a Penicilina G altera os componentes fibrosos da pelve renal, fazendo com que as áreas de fibras musculares lisas e de colágeno tipo III fossem aumentadas e as fibras elásticas maduras diminuídas (neste caso, apenas entre N e NP). O Diabetes mellitus mostrou-se como uma doença metabólica também capaz de alterar a morfologia da pelve, fazendo com que a área de fibras musculares lisas aumentasse, a área de colágeno tipo I e a quantidade de fibras elásticas maduras e elaunínicas diminuísse e as oxitalânicas aumentassem, além de um notável aumento na quantidade de mitocôndrias. Podemos inferir que a antibioticoterapia feita pela penicilina G e o diabetes, provocam diferenças estruturais e ultraestruturais na pelve renal dos ratos Wistar, principalmente na organização dos componentes fibrosos elástico, muscular e colágeno. / Penicillin G is the most important antibiotics. Besides having a low cost and proven effectiveness of treatment, it shows great possibilities for reducing morbidity and mortality from infectious diseases worldwide. As this medicine may cause sequelae in the renal parenchyma and associated structures, and since the net renal tubular secretion contributes to the excretion of penicillin G, where about 60% of the antibiotic is eliminated in urine, this study aims to investigate the main structural and ultrastructural changes occurring in the kidney of normal and diabetes rats. Thus, this project aims to describe and analyze the collagen fibers, smooth muscle and elastic fibers of the renal pelvis of Wistar rats, comparing control and penicillin G-treated animals. The animals were divided into 4 groups, normal rats (N), Wistar rats treated with penicillin G (NP); rats induced diabetes (D), diabetic Wistar rats with penicillin G (DP). The diabetes was induced in groups D and DP by alloxan. The fibrotic region of the renal pelvis was collected and reduced into small fragments. The sections were used for the transmission electron microscopy and stained by the following methods for optic microscopic: Iron Hematoxylin for disclosure of elastic fibers; Resorcin fuchsin for disclosure of elastic and elauninic fibers; Resorcin fuchsin after oxidation with 1% aqueous solution of oxone for disclosure of elastic, elauninic and oxytalan fibers; Azan evidencing the collagen and smooth muscle components; Picrosirius for observation of the collagen component (specifically type I and III); and Hematoxylin and Eosin, to show the cellular component. Microscopic and histomorphometry analysis showed that penicillin G alters the fibrous components of the renal pelvis, increasing areas of smooth muscle fibers and collagen type III deposition and decreasing mature elastic fibers (in this case, only between N and NP). Diabetes mellitus proved to be a metabolic disease also able to alter the morphology of the pelvis, leading to the augmentation of smooth muscle fiber area. Moreover, the area of type I collagen and the amount of mature elastic and elauninic fibers were diminished, while oxytalan fibers increased, together with a remarkable increase in the number of mitochondria. We can infer that the antibiotic therapy made by penicillin G and the diabetes, cause structural and ultrastructural differences in the renal pelvis of rats, mainly in the organization of elastic fiber, muscular and collagen components.