INTRODUÇÃO: A exposição contínua desde o nascimento à poluição atmosférica de grandes centros urbanos de origem predominante veicular, contribui para eventos cardiopulmonares em adultos. A inflamação e remodelamento induzidos pelos poluentes podem modular a resposta vascular a mediadores e alterar a sua patência e reatividade contribuindo para eventos isquêmicos. MÉTODOS: Verificar alterações inflamatórias e estruturais nos pulmões e corações de camundongos Swiss machos cronicamente expostos, desde o nascimento até a idade adulta, às câmaras seletivas com filtros (câmara limpa) e sem filtros (câmara poluída) para particulados e gases tóxicos, situadas a 20m de um cruzamento de tráfego intenso da cidade de São Paulo, 24 h/7dias/semana/4 meses. Realizaram-se medidas internas e externas dos poluentes: PM2,5; NO2 e Black Carbon (BC) e análises morfométricas nos pulmões e corações. RESULTADOS: A filtragem da câmara limpa clareou 100% de BC, 52% de PM2,5 e 32% de NO2. Nos pulmões, as alterações predominaram na região peribronquiolar. Os animais submetidos à câmara poluída apresentaram inflamação peribronquiolar caracterizada por aumento do infiltrado perivascular (p=0,022), hiperplasia do epitélio bronquiolar (p=0,037), escore inflamatório total (p=0,015), e diminuição do infiltrado polimorfonuclear na região do septo alveolar distal (p=0.001). A parede dos vasos peribronquiolares não demonstrou alteração da razão lúmen/parede (L/P) entre os grupos (0,094), porém, os animais submetidos à câmara poluída, apresentaram remodelamento estrutural com diminuição de fibras elásticas na adventícia (p= 0,006) e na túnica média (p= 0,008) e das fibras colágenas apenas na adventícia (p= 0,016). No miocárdio, verificamos aumento do número de núcleos por área do VE, sem alteração de peso dos corações entre os grupos (p=0,005). As coronárias dos camundongos expostos à câmara poluída também não demonstraram diferenças na razão L/P, porém a poluição induziu remodelamento através de aumento de fibras colágenas e elásticas na camada adventícia e média dos vasos (p<0.001; p=0,03 respectivamente), mesmo quando categorizados os vasos por seu calibre e por ventrículo separadamente (p<0,001). CONCLUSÃO: A poluição atmosférica da cidade de São Paulo, Brasil, induziu alterações inflamatórias e estruturais nos pulmões e corações dos animais normais expostos desde o nascimento até a idade adulta. A resposta pulmonar caracterizou-se por inflamação e diminuição das fibras da matriz extracelular dos vasos, enquanto as coronárias apresentaram fibrose e elastogênese em toda parede vascular. Esses achados reforçam a hipótese de que a poluição atmosférica de grandes centros urbanos induz alterações silenciosas porém significativas, órgão-específicas, modulando a resposta vascular, podendo contribuir para alteração da patência e reatividade dos vasos e eventos isquêmicos na idade adulta / INTRODUCTION: The continuous exposition since birth to atmospheric pollution of great urban centers originated by vehicles predominantly, contributes to cardiopulmonary events in adults. The remodeling and inflammation induced by airborne pollutants may modulate the vascular response to mediators and alter the vascular patency and reactivity which may contribute to ischemic events. METHODS: To verify the inflammatory and structural alterations of the lungs and heart of Swiss male mice chronically and continuously exposed since birth to adulthood, to selective chambers with (clean) or without (polluted) filter devices for particles and toxic gases, 7days/24h/4 months, located 20m far from a cross-road with heavy traffic in Sao Paulo city downtown. Measurements of PM2,5; NO2 and Black Carbon (BC) inside the chambers and in the external environment and morphometric analyses of the lung and heart were made. RESULTS: Filters cleared 100% of BC, 47% of PM2,5 and 68% of NO2 in the clean chamber. In the lungs, pollutants affected predominantly the peribronchiolar area. Animals submitted to the polluted chamber presented peribronchiolar inflammation characterized by increased perivascular influx (p=0.022), bronchiolar epithelial hyperplasia (p=0.037), total inflammatory scores (p=0.015), and decrement of polymorphonuclear cells infiltration in the distal septa (p=0.001). There was no difference of the lumen/wall ratio (L/W) of peribronchiolar vessels (p=0.094) between groups. However, mice from polluted chamber presented structural remodeling characterized by decrement of elastic fibers in both adventitia (p=0.006) and media layers (p= 0.008) and collagen content in the adventitia (p= 0.016). In the heart, there was an increase of nucleus of myocytes/left ventricle area, but no alteration of the myocardial weight between groups (p=0.005). Although the coronary arterioles from mice exposed to polluted ambient did not show differences of L/W ratio when compared to those from clean ambient, pollutants induced increment of collagen and elastic fibers in the adventitia and media vascular layer (p<0.001; p=0.03 respectively), even when vessels were categorized by caliber and per ventricle chamber separately (p<0.001). CONCLUSION: The continuous exposure to atmospheric pollution of São Paulo city, Brazil, since birth to adulthood, induced inflammatory and structural alterations in the lungs and heart. The lung response was characterized by inflammation and decrement of extracellular matrix fibers while in the heart, there was fibrosis and elastin increment in the coronary arteriolar wall. These results reinforce the hypothesis that urban airborne pollution predominantly generated by traffic, induces silent but significant organ-specific alterations, which may impair vascular patency and reactivity and may contribute to ischemic cardiac events in the adulthood

The aortic valve maintains unidirectional blood flow between the left ventricle and the systemic circulation. When diseased, the valve is replaced either by a mechanical or a bioprosthetic heart valve, that carry issues such as thrombogenesis, long term structural failure, and calcification, necessitating the development of more structurally and biologically sufficient long-term replacements. Tissue engineering provides a possible avenue for development, combining cells, scaffolds, and biochemical factors to regenerate tissue. The overall goal of this dissertation was to create a foundation for the rational design of a tissue engineered aortic valve. The novel approach taken in this thesis research was to view each of the three leaflets as a laminate structure. The first three aims consider the leaflet as a laminate structure comprising of layers of collagen, elastin, and glycosaminoglycans (GAGs). In the first aim, the effect of GAGs on the tensile properties and stress relaxation in the leaflet was investigated, by removing GAGs through increasing amounts of hyaluronidase. A decrease in GAGs led to significantly higher elastic moduli, maximum stresses, and hysteresis in the leaflet. In the second aim, the 3D elastic fiber network of the leaflet was characterized using immunohistochemistry and scanning electron microscopy. This structure was found to have regionally varying thicknesses and patterns. In the third aim, a novel hydrogel-fiber composite design was proposed to match the anisotropy of the leaflet. This composite composed of aligned electrospun poly(ε-caprolactone) (PCL) within a poly(ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) matrix. Surface modification and embedding of the PCL did not significantly alter the anisotropy or strength of the underlying PCL scaffold, providing the basis for an anisotropic, biocompatible scaffold. In the last aim, a novel co-culture model was designed using magnetic levitation as a layered structure of valvular endothelial cells and interstitial cells. This technique was used to create co-culture models within hours, while maintaining cell phenotype and function, and inducing extracellular matrix formation, as shown by immunohistochemical stains and their gene expression profiling. The overall result of this dissertation is a clearer understanding of the layered structure-function relationship of the aortic valve, and its application towards heart valve tissue engineering.

Les fibres élastiques, constituées essentiellement d'élastine (90%), procurent aux vaisseaux sanguins leurs propriétés d'élasticité et de résilience. L'élastine est synthétisée a partir d'un précurseur –la tropoélastine- seulement depuis la grossesse jusqu'à la fin de la puberté. Au cours du vieillissement physiologique, l'augmentation de l'expression des enzymes élastolytiques, la calcification aortique ainsi que la glycation des protéines constituent les principaux mécanismes biologiques de la dégradation du stock non-renouvelable des fibres élastiques et, par conséquence, de la rigidité artérielle. Dans ce travail de thèse, nous avons étudié l'impact du traitement chronique (3 mois) par le minoxidil (120 mg/L) ou par un extrait de graines d'aneth (5% ou 10 % v/v) -dans l'eau de boisson- sur la production d'élastine in vivo et sur le fonctionnement et la structure des artères élastiques (aorte abdominale ou ascendante) des souris adultes (6 mois) et âgées (24 mois) des deux sexes. Le traitement par l'extrait d'aneth a ré-induit la synthèse des fibres élastiques chez les souris adultes et âgées, alors que, chez les souris traitées par le minoxidil, nous avons observé l'apparition de ces néo-fibres seulement chez les souris âgées. D'autre part, les deux traitements ont préservé l'intégrité des lames élastiques en diminuant nettement leur taux de ruptures lié à l'âge. Le dosage des protéines de la matrice extracellulaire a révélé que le traitement par l'extrait d'aneth ou par le minoxidil augmente la quantité de desmosine (élastine) dans la paroi artérielle des souris femelles, alors que, chez les souris males, seulement l'extrait d'aneth a induit une faible augmentation de cette protéine. L'étude biomécanique de l'aorte a montré que les deux traitements améliorent significativement la distensibilité de l'aorte, surtout chez les souris femelles. En outre, le traitement par l'extrait d'aneth a réversé l'hypertrophie cardiaque lié à l'âge seulement chez les souris males âgées. Nos résultats montrent que l'extrait d'aneth et le minoxidil possèdent des potentialités anti-vieillissement cardiovasculaire chez la souris. Ces deux produits pourraient faire l'objet des études cliniques ultérieures pour confirmer leurs effets chez l'Homme. / Elastic fibers, primarily composed of elastin (90%), endow the blood vessels with the mechanical properties of elasticity and resilience, which are essential to their function. Elastin is synthesized as a precursor, tropoelastin, only from the late stages of gestation until late childhood. During physiological aging, increased elastolytic activity, aortic calcification and protein glycation are the main mechanisms of elastic fibers degradation and, thereafter, arterial rigidity. In this work, we investigated the impact of chronic treatment (3 months) with dill extract (5% or 10% v/v) or with minoxidil (120 mg/L) -in drinking water- on elastin production in vivo and structure and function of elastic arteries (abdominal and ascending aorta) of adult (6-month-old) and aged (24-month-old) male and female mice. Treatment with dill extract re-induced the elastic fiber formation in both adult and aged mice. However, treatment with minoxidil induced elastic fiber formation in aged mice only. Both treatments preserved elastic lamella integrity by reducing their age-related disruptions. Extracellular matrix protein quantification revealed that chronic treatment with dill extract or minoxidil increase desmosine (elastin) levels in the arterial wall of female mice, whereas in male mice, only dill extract slightly increases the desmosine level. Regarding the blood vessel biomechanics, both treatments enhanced aortic distensibility, especially in female mice. Moreover, treatment with dill extract reversed the age-related cardiac hypertrophy only in male mice. Our results suggest that dill extract and minoxidil have potential anti-aging effects on the cardiovascular system. Both products may be of interest to subsequent clinical trials to confirm their effects in human beings.

Atherosclerosis accounts for the highest illness and mortality rates throughout the world. This disease begins with the accumulation of cholesterol and the proliferation of smooth muscle cells in the endothelium, which leads to its inflammation as well as the hardening and thickening of arterial walls. The Brazilian Health Ministry issued the National Policy of Integrative and Complementary Practices in the public healthcare system, which encourages phytotherapeutic research and development based on the use of medicinal plants. Studies involving Himatanthus bracteatus have demonstrated action on arachidonic acid in rats as well as analgesic, anti-inflammatory and antimicrobial/antibacterial properties. Evidence of antimicrobial/antibacterial activity has also been found in Ocotea longifolia, with effective COX-1 and COX-2 inhibition. It is therefore important to determine the effect of alcoholic extracts of Himatanthus bracteatus and Ocotea longifolia on the thickness of the tunica media and elastic fibers in the descending portion of the aorta in C57BL6J mice. The aim of the present study was to determine the thickness of the tunica media and percentage of elastic fibers in the descending portion of the aorta of mice in which experimental atherosclerosis was induced. A 42-day experimental animal study was conducted in which C57BL6J mice were submitted to an atherosclerotic diet (1.25% cholesterol, 0.5% cholic acid and 15% fat). Forty-nine mice were divided into seven groups: C group (control –one mL of 0.9% saline solution; n = 7), H group (hyperlipidemic -1.25% cholesterol, 0.5% cholic acid and 15% fat; n = 7), HT25 group (Himatanthus bracteatus [25 mg/mL]; n = 7), HT12.5 group (Himatanthus bracteatus [12.5 mg/mL]; n = 7), OT25 group (Ocotea longifolia [25 mg/mL]; n = 7), OT12.5 (Ocotea longifolia [12.5 mg/mL]; n = 7) and R group (rosuvastatin [0.27 mg/mL]; n = 7). The primary variables were mean thickness of the tunica media and percentage of elastic fibers in the descending portion of the aorta. The secondary variables were total cholesterol, HDL, LDL, triglycerides, body mass, heart mass, blood sugar concentration and expression of the markers TNF-α, CD-68 and isoprostan. Statistical analysis was performed with the aid of the GraphPad Prism program (version 5.0). The data were expressed as mean, standard deviation and standard error. The Kruskal-Wallis test and Dunn’s post hoc test were used for data with non-normal distribution. One-way analysis of variance and Tukey’s post hoc test were used for data with normal distribution. A 95% confidence interval was calculated for each estimated point. The alcoholic extracts of Himatanthus bracteatus and Ocotea longifolia led to a significant reduction in the thickness of the tunica media of the descending portion of the aorta. However, no significant change occurred in the percentage of elastic fibers. The extracts also led to significant reductions in total cholesterol, LDL and triglycerides. Moreover, the immunohistochemical analysis revealed significant changes in the expression of TNF-α, CD-68 and isoprostane. / A aterosclerose é responsável pelo maior índice de morbidade e mortalidade que ocorre no mundo. Esta doença ocorre inicialmente através do acúmulo de colesterol e proliferação de células musculares lisas no endotélio, que leva a sua inflamação, endurecimento e espessamento da parede das artérias. No Brasil, o Ministério da Saúde regulamentou a proposta de Política Nacional de Práticas Integrativas e Complementares no Sistema Único de Saúde, que incentiva a pesquisa e o desenvolvimento de medicamentos fitoterápicos a partir de plantas medicinais. A Himatanthus bracteatus pesquisas mostraram ação no ácido araquidônico em ratos e uma potente atividade analgésica e antiinflamatória e antitumoral, já a Ocotea longifolia foram encontradas evidências de atividade antimibacteriana com eficácia na inibição COX-1, COX-2. Sendo assim é relevante verificar a eficácia dos extratos etanólicos da Himatanthus bracteatus e Ocotea longifolia na espessura da túnica média e nas fibras elásticas na parte descendente da aorta de camundongos C57BL6J. Os objetivos foram verificar a espessura da túnica média e percentual de fibras elásticas da parte descendente da artéria aorta de camundongos induzidos a aterosclerose experimental. Foi um estudo experimental em animais por 42 dias. Os animais foram camundongos C57BL6J, submetidos a dieta aterosclerótica (1,25% de colesterol, 0,5% de ácido cólico e gordura de 15%).Os animais foram divididos em 7 grupos: grupo C (controle 1mL de soro fisiológico 0,9%, n=7), grupo H (hiperlipidêmico 1,25% de colesterol, 0,5% de ácido cólico e gordura de 15%, n=7), grupo HT25 (Himatanthus bracteatus 25mg/mL, n=7), grupo HT12,5 (Himatanthus bracteatus 12,5mg/mL, n=7), grupo OT25 (Ocotea longifolia 25mg/mL, n=7), grupo OT12,5 (Ocotea longifolia 12,5mg/mL, n=7) e grupo R (rosuvastatina 0,27mg/mL, n=7) total de 49 animais. As variáveis primárias foram a média da espessura da tunica média e percentual de fibras elásticas da parte descendente da aorta. Variáveis secundárias foram: colesterol total, HDL, LDL, triglicerídeos, massa corpórea, peso do coração, glicemia, expressão dos marcadores TNF-α, CD-68 e isoprostano. A análise estatística foi realizada usando como ferramenta software GraphPad Prism (versão 5.0), os dados desta análise foram expressos em média, desvio padrão e erro padrão. Para os resultados que não seguiram a distribuição normal foi utilizado o teste de KRUSKAL-WALLIS e o pós-teste DUNNS. Para comparações entre os grupos será utilizado o ANOVA one-way e o pós-teste de TUKEY para os dados que seguem a distribuição normal. Foi calculado o intervalo de confiança de 95% para cada ponto estimado. Os extratos etanólicos da Himatanthus bracteatus e Ocotea longifolia reduziram de forma significante a espessura da túnica média da parte descendente da aorta, contudo não houve diferença significante no percentual de fibras elásticas. Os extratos obtiveram redução significante dos parâmetros sanguíneos: colesterol total, LDL, triglicerídeos e através da análise imunohistoquímica do TNF-α, CD-68 e isoprostano.

INTRODUÇÃO: A exposição contínua desde o nascimento à poluição atmosférica de grandes centros urbanos de origem predominante veicular, contribui para eventos cardiopulmonares em adultos. A inflamação e remodelamento induzidos pelos poluentes podem modular a resposta vascular a mediadores e alterar a sua patência e reatividade contribuindo para eventos isquêmicos. MÉTODOS: Verificar alterações inflamatórias e estruturais nos pulmões e corações de camundongos Swiss machos cronicamente expostos, desde o nascimento até a idade adulta, às câmaras seletivas com filtros (câmara limpa) e sem filtros (câmara poluída) para particulados e gases tóxicos, situadas a 20m de um cruzamento de tráfego intenso da cidade de São Paulo, 24 h/7dias/semana/4 meses. Realizaram-se medidas internas e externas dos poluentes: PM2,5; NO2 e Black Carbon (BC) e análises morfométricas nos pulmões e corações. RESULTADOS: A filtragem da câmara limpa clareou 100% de BC, 52% de PM2,5 e 32% de NO2. Nos pulmões, as alterações predominaram na região peribronquiolar. Os animais submetidos à câmara poluída apresentaram inflamação peribronquiolar caracterizada por aumento do infiltrado perivascular (p=0,022), hiperplasia do epitélio bronquiolar (p=0,037), escore inflamatório total (p=0,015), e diminuição do infiltrado polimorfonuclear na região do septo alveolar distal (p=0.001). A parede dos vasos peribronquiolares não demonstrou alteração da razão lúmen/parede (L/P) entre os grupos (0,094), porém, os animais submetidos à câmara poluída, apresentaram remodelamento estrutural com diminuição de fibras elásticas na adventícia (p= 0,006) e na túnica média (p= 0,008) e das fibras colágenas apenas na adventícia (p= 0,016). No miocárdio, verificamos aumento do número de núcleos por área do VE, sem alteração de peso dos corações entre os grupos (p=0,005). As coronárias dos camundongos expostos à câmara poluída também não demonstraram diferenças na razão L/P, porém a poluição induziu remodelamento através de aumento de fibras colágenas e elásticas na camada adventícia e média dos vasos (p<0.001; p=0,03 respectivamente), mesmo quando categorizados os vasos por seu calibre e por ventrículo separadamente (p<0,001). CONCLUSÃO: A poluição atmosférica da cidade de São Paulo, Brasil, induziu alterações inflamatórias e estruturais nos pulmões e corações dos animais normais expostos desde o nascimento até a idade adulta. A resposta pulmonar caracterizou-se por inflamação e diminuição das fibras da matriz extracelular dos vasos, enquanto as coronárias apresentaram fibrose e elastogênese em toda parede vascular. Esses achados reforçam a hipótese de que a poluição atmosférica de grandes centros urbanos induz alterações silenciosas porém significativas, órgão-específicas, modulando a resposta vascular, podendo contribuir para alteração da patência e reatividade dos vasos e eventos isquêmicos na idade adulta / INTRODUCTION: The continuous exposition since birth to atmospheric pollution of great urban centers originated by vehicles predominantly, contributes to cardiopulmonary events in adults. The remodeling and inflammation induced by airborne pollutants may modulate the vascular response to mediators and alter the vascular patency and reactivity which may contribute to ischemic events. METHODS: To verify the inflammatory and structural alterations of the lungs and heart of Swiss male mice chronically and continuously exposed since birth to adulthood, to selective chambers with (clean) or without (polluted) filter devices for particles and toxic gases, 7days/24h/4 months, located 20m far from a cross-road with heavy traffic in Sao Paulo city downtown. Measurements of PM2,5; NO2 and Black Carbon (BC) inside the chambers and in the external environment and morphometric analyses of the lung and heart were made. RESULTS: Filters cleared 100% of BC, 47% of PM2,5 and 68% of NO2 in the clean chamber. In the lungs, pollutants affected predominantly the peribronchiolar area. Animals submitted to the polluted chamber presented peribronchiolar inflammation characterized by increased perivascular influx (p=0.022), bronchiolar epithelial hyperplasia (p=0.037), total inflammatory scores (p=0.015), and decrement of polymorphonuclear cells infiltration in the distal septa (p=0.001). There was no difference of the lumen/wall ratio (L/W) of peribronchiolar vessels (p=0.094) between groups. However, mice from polluted chamber presented structural remodeling characterized by decrement of elastic fibers in both adventitia (p=0.006) and media layers (p= 0.008) and collagen content in the adventitia (p= 0.016). In the heart, there was an increase of nucleus of myocytes/left ventricle area, but no alteration of the myocardial weight between groups (p=0.005). Although the coronary arterioles from mice exposed to polluted ambient did not show differences of L/W ratio when compared to those from clean ambient, pollutants induced increment of collagen and elastic fibers in the adventitia and media vascular layer (p<0.001; p=0.03 respectively), even when vessels were categorized by caliber and per ventricle chamber separately (p<0.001). CONCLUSION: The continuous exposure to atmospheric pollution of São Paulo city, Brazil, since birth to adulthood, induced inflammatory and structural alterations in the lungs and heart. The lung response was characterized by inflammation and decrement of extracellular matrix fibers while in the heart, there was fibrosis and elastin increment in the coronary arteriolar wall. These results reinforce the hypothesis that urban airborne pollution predominantly generated by traffic, induces silent but significant organ-specific alterations, which may impair vascular patency and reactivity and may contribute to ischemic cardiac events in the adulthood

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.

Ruptura do tendão calcâneo é uma das lesões tendíneas mais frequentes. Embora a maioria dos trabalhos sugira que o exercício seja benéfico na cicatrização tendínea, não há consenso sobre o efeito do antiinflamatório neste contexto. Trabalhos experimentais tentam reproduzir lesão aguda deste tendão, em diferentes espécies animais. Neste estudo, descrevemos uma técnica de tenotomia completa do tendão calcâneo direito em ratos e, em seguida, avaliamos os efeitos do uso do antiinflamatório e do exercício aeróbico, isoladamente e em combinação, sobre a proliferação celular e o perfil biomecânico do tendão calcâneo, durante o processo de cicatrização após tenotomia. Estudo experimental com 156 ratos machos adultos, da raça Wistar, com idade média de 3 meses e peso médio de 300g. Após anestesia com tiopental e com auxílio da microscopia de luz, foi realizada incisão longitudinal posterior de cinco milímetros, em direção proximal, a partir da tuberosidade posterior do calcâneo da pata direita do rato. Foi feito corte transversal do tendão calcâneo, a sete milímetros da tuberosidade do calcâneo, com preservação do tendão plantar. Utilizamos as técnicas de Hematoxilina e Eosina, Picrosirius-red e Resorcina-fucsina de Weigert para avaliação da cicatrização tendínea e das fibras dos sistemas colágeno e elástico. Após a tenotomia, metade dos animais receberam tenoxicam intramuscular por 7 dias e no 8o dia iniciou-se protocolo de exercício em esteira na metade de cada grupo. Os ratos foram divididos aleatoriamente em 4 grupos de tratamento: A sem antiinflamatório E sem exercício (controle); B com antiinflamatório E com exercício; C sem antiinflamatório E com exercício; D com antiinflamatório E sem exercício. Os animais foram eutanasiados com 1, 2, 4 e 8 semanas após a tenotomia, para avaliação histológica pelo PCNA, e biomecânica através do teste de resistência à tração e da medida do ciclo locomotor. Foram realizados análise de variância, teste de Kruskal-Wallis e o método de Bonferroni, no programa R Project, versão 2.11.1. O tempo cirúrgico médio foi de 1 minuto e 24 segundos, sem complicações observadas até a 8a semana pós-operatória. Observamos proliferação celular e fibrilogênese com duas semanas, e diminuição da celularidade e das fibras elásticas na 8a semana, além de mudanças na organização estrutural do sistema colágeno. Encontramos pico da imunomarcação com PCNA na 2a semana em todos os grupos, exceto no grupo A, cujo pico aconteceu com 1 semana da tenotomia. Evidenciamos resistência à tração significativamente maior (p=0,02) nos ratos submetidos ao exercício, 8 semanas após ruptura. Nos grupos com antiinflamatório, observamos um ciclo locomotor mais estável durante todo o tempo avaliado. Consideramos a técnica cirúrgica experimental de tenotomia completa do tendão calcâneo, realizada com auxílio da microscopia de luz e preservação do tendão plantar, simples, rápida, com sinais de cicatrização tendínea normal e de fácil reprodução em ratos. O exercício aeróbico, iniciado precocemente após tenotomia completa do tendão calcâneo, é significativamente benéfico na sua recuperação biomecânica e o uso combinado com antiinflamatório confere maior estabilidade na marcha, o que pode proteger contra rerruptura tendínea em ratos / Achilles tendon rupture is one of the most frequent tendon injuries. Although most studies have shown the benefits of exercise on tendon regeneration, controversy still exists concerning non-steroidal antinflammatory drug (NSAID) effects in this context. Several experimental models have been used for the study of Achilles tendon injury. In this study, we describe the surgical technique of right Achilles tenotomy in rats and subsequently evaluate the effects of NSAID and aerobic exercise, in an isolated fashion and combined, on cell proliferation and biomechanical aspects of the Achilles tendon after tenotomy. Experimental study with 156 male Wistar rats with an average age of 3 months and with average weight of 300g. Surgical procedures were performed under light microscopy, after anesthesia with thiopental. A five millimeters posterior longitudinal incision was created, proximally directed, starting five millimeters proximal to the posterior calcaneal tuberosity. A complete tenotomy of the Achilles tendon was performed, seven millimeters away from the calcaneal tuberosity. The plantaris tendon was preserved. We used Hematoxilin and Eosin, Picrosirius-red and Weigerts Resorcin-fucsin to observe general tendon healing, especially regarding collagen and elastic fibers. After tenotomy, half of the rats received an intramuscular injection of tenoxican for 7 days and exercise was initiated on the 8th day for half the animals of each group. Rats were randomly divided into four treatment groups: A) no NSAID and no exercise; B) NSAID plus exercise; C) no NSAID, with exercise; D) NSAID and no exercise. Animals were sacrificed at 1, 2, 4 and 8 weeks after the tenotomy and cell proliferation was evaluated by immunohistochemistry for PCNA, biomechanical evaluation was performed with ultimate load and gait cycle analysis was also carried out. We used the test of analysis of variance, the Kruskal-Wallis test and also, Bonferroni method, in the R Project program 2.11.1. The mean operative time was one minute and 24 seconds, without complications observed until the 8th postoperative week. Histological studies showed cellular proliferation and fibrilogenesis at two weeks, with decreased amounts of cellularity and elastic fibers at the 8th week, besides changes in structural organization of collagen fibers. The highest intensity of PCNA immunostaining was found at 2 weeks in all groups except for group A (control) that had the highest intensity at 1 week. Animals submitted to exercise had significantly higher (P = 0.02) ultimate loads at 8 weeks after injury. The animals that received NSAID presented with a more stable gait cycle. The surgical technique described for complete Achilles tenotomy, under light microscopy and sparing the plantaris tendon, is simple and quick, shows signs of normal healing process, and it is easily reproducible in rats. Aerobic exercise, initiated early after a complete Achilles tendon tenotomy, was beneficial to the biomechanical aspects of the tendon during regeneration and the combined use of NSAID improved the gaits characteristics, which could be protective against reruptures

Ruptura do tendão calcâneo é uma das lesões tendíneas mais frequentes. Embora a maioria dos trabalhos sugira que o exercício seja benéfico na cicatrização tendínea, não há consenso sobre o efeito do antiinflamatório neste contexto. Trabalhos experimentais tentam reproduzir lesão aguda deste tendão, em diferentes espécies animais. Neste estudo, descrevemos uma técnica de tenotomia completa do tendão calcâneo direito em ratos e, em seguida, avaliamos os efeitos do uso do antiinflamatório e do exercício aeróbico, isoladamente e em combinação, sobre a proliferação celular e o perfil biomecânico do tendão calcâneo, durante o processo de cicatrização após tenotomia. Estudo experimental com 156 ratos machos adultos, da raça Wistar, com idade média de 3 meses e peso médio de 300g. Após anestesia com tiopental e com auxílio da microscopia de luz, foi realizada incisão longitudinal posterior de cinco milímetros, em direção proximal, a partir da tuberosidade posterior do calcâneo da pata direita do rato. Foi feito corte transversal do tendão calcâneo, a sete milímetros da tuberosidade do calcâneo, com preservação do tendão plantar. Utilizamos as técnicas de Hematoxilina e Eosina, Picrosirius-red e Resorcina-fucsina de Weigert para avaliação da cicatrização tendínea e das fibras dos sistemas colágeno e elástico. Após a tenotomia, metade dos animais receberam tenoxicam intramuscular por 7 dias e no 8o dia iniciou-se protocolo de exercício em esteira na metade de cada grupo. Os ratos foram divididos aleatoriamente em 4 grupos de tratamento: A sem antiinflamatório E sem exercício (controle); B com antiinflamatório E com exercício; C sem antiinflamatório E com exercício; D com antiinflamatório E sem exercício. Os animais foram eutanasiados com 1, 2, 4 e 8 semanas após a tenotomia, para avaliação histológica pelo PCNA, e biomecânica através do teste de resistência à tração e da medida do ciclo locomotor. Foram realizados análise de variância, teste de Kruskal-Wallis e o método de Bonferroni, no programa R Project, versão 2.11.1. O tempo cirúrgico médio foi de 1 minuto e 24 segundos, sem complicações observadas até a 8a semana pós-operatória. Observamos proliferação celular e fibrilogênese com duas semanas, e diminuição da celularidade e das fibras elásticas na 8a semana, além de mudanças na organização estrutural do sistema colágeno. Encontramos pico da imunomarcação com PCNA na 2a semana em todos os grupos, exceto no grupo A, cujo pico aconteceu com 1 semana da tenotomia. Evidenciamos resistência à tração significativamente maior (p=0,02) nos ratos submetidos ao exercício, 8 semanas após ruptura. Nos grupos com antiinflamatório, observamos um ciclo locomotor mais estável durante todo o tempo avaliado. Consideramos a técnica cirúrgica experimental de tenotomia completa do tendão calcâneo, realizada com auxílio da microscopia de luz e preservação do tendão plantar, simples, rápida, com sinais de cicatrização tendínea normal e de fácil reprodução em ratos. O exercício aeróbico, iniciado precocemente após tenotomia completa do tendão calcâneo, é significativamente benéfico na sua recuperação biomecânica e o uso combinado com antiinflamatório confere maior estabilidade na marcha, o que pode proteger contra rerruptura tendínea em ratos / Achilles tendon rupture is one of the most frequent tendon injuries. Although most studies have shown the benefits of exercise on tendon regeneration, controversy still exists concerning non-steroidal antinflammatory drug (NSAID) effects in this context. Several experimental models have been used for the study of Achilles tendon injury. In this study, we describe the surgical technique of right Achilles tenotomy in rats and subsequently evaluate the effects of NSAID and aerobic exercise, in an isolated fashion and combined, on cell proliferation and biomechanical aspects of the Achilles tendon after tenotomy. Experimental study with 156 male Wistar rats with an average age of 3 months and with average weight of 300g. Surgical procedures were performed under light microscopy, after anesthesia with thiopental. A five millimeters posterior longitudinal incision was created, proximally directed, starting five millimeters proximal to the posterior calcaneal tuberosity. A complete tenotomy of the Achilles tendon was performed, seven millimeters away from the calcaneal tuberosity. The plantaris tendon was preserved. We used Hematoxilin and Eosin, Picrosirius-red and Weigerts Resorcin-fucsin to observe general tendon healing, especially regarding collagen and elastic fibers. After tenotomy, half of the rats received an intramuscular injection of tenoxican for 7 days and exercise was initiated on the 8th day for half the animals of each group. Rats were randomly divided into four treatment groups: A) no NSAID and no exercise; B) NSAID plus exercise; C) no NSAID, with exercise; D) NSAID and no exercise. Animals were sacrificed at 1, 2, 4 and 8 weeks after the tenotomy and cell proliferation was evaluated by immunohistochemistry for PCNA, biomechanical evaluation was performed with ultimate load and gait cycle analysis was also carried out. We used the test of analysis of variance, the Kruskal-Wallis test and also, Bonferroni method, in the R Project program 2.11.1. The mean operative time was one minute and 24 seconds, without complications observed until the 8th postoperative week. Histological studies showed cellular proliferation and fibrilogenesis at two weeks, with decreased amounts of cellularity and elastic fibers at the 8th week, besides changes in structural organization of collagen fibers. The highest intensity of PCNA immunostaining was found at 2 weeks in all groups except for group A (control) that had the highest intensity at 1 week. Animals submitted to exercise had significantly higher (P = 0.02) ultimate loads at 8 weeks after injury. The animals that received NSAID presented with a more stable gait cycle. The surgical technique described for complete Achilles tenotomy, under light microscopy and sparing the plantaris tendon, is simple and quick, shows signs of normal healing process, and it is easily reproducible in rats. Aerobic exercise, initiated early after a complete Achilles tendon tenotomy, was beneficial to the biomechanical aspects of the tendon during regeneration and the combined use of NSAID improved the gaits characteristics, which could be protective against reruptures