As lesões na face estão mais comuns na sociedade atual, envolvendo acidentes automobilísticos, quedas ou consequências iatrogênicas após procedimentos. Essas lesões podem afetar os nervos responsáveis pela musculatura facial repercutindo em alterações físicas, emocionais e psicossociais, por exemplo, no sistema estomatognático, na voz, na expressão e estética faciais, nos sentimentos e convívio social do indivíduo. Pesquisas atuais estão almejando melhores técnicas para o processo de reparo nervoso periférico e reabilitação funcional dessas lesões. As técnicas tradicionais como sutura epineural término-lateral e coaptação por meio de selante de fibrina são utilizadas com essa finalidade. O objetivo deste estudo foi avaliar a reparação do ramo bucal do nervo facial lesionado por meio da técnica términolateral de duas diferentes formas: sutura epineural e o novo selante heterólogo de fibrina, associadas ou não ao tratamento com laser de baixa potência. Foram utilizados trinta e dois ratos (Rattus norvegiccus, Wistar) com 80 dias de vida, distribuídos aleatoriamente em Grupo Controle (GC; n=8), e Grupos Experimentais (Grupo Experimental Sutura - GES e Grupo Experimental Fibrina GEF; n=12; Grupo Experimental Sutura Laser GESL e Grupo Experimental Fibrina Laser GEFL; n=12). Os animais do GC não receberam intervenção cirúrgica; no GES foi realizado, no lado direito da face, a secção do ramo bucal do nervo facial, onde o coto proximal foi suturado à tela subcutânea e o coto distal suturado de forma término-lateral ao ramo zigomático do nervo facial; no GEF, no lado esquerdo da face, foram realizados os mesmos procedimentos do GES, porém foi utilizada a coaptação com selante de fibrina do coto distal. Os grupos GESL e GEFL, além das técnicas descritas, receberam tratamento com aplicação de Laser Arseneto de Gálio Alumínio (GaAlAs), pulso contínuo, comprimento de onda de 830 nm, 6 J/cm2, por 24 segundos, três vezes por semana durante cinco semanas, em três pontos dos locais operados de ambos os lados. Foi realizada também a análise funcional do movimento das vibrissas de todos os grupos na 5ª e 10ª semanas pós-cirúrgica. Os animais foram eutanasiados 10 semanas após a cirurgia e as fibras nervosas foram analisadas morfologicamente, utilizando microscopia óptica e eletrônica, e morfometricamente por meio das medidas da área e diâmetro da fibra, área e diâmetro do axônio, espessura e diâmetro da bainha de mielina. Foi possível observar a regeneração no coto distal de fibras mielínicas e amielínicas. Nas variáveis mensuradas, ocorreu diferença significante na área da fibra nervosa entre os grupos GEF e GEFL. A recuperação funcional dos movimentos das vibrissas apresentou melhores resultados nos grupos com uso do selante de fibrina (GEF e GEFL), sendo que os grupos associados à laserterapia foram os que mais se aproximaram do GC. Portanto, concluiu-se que os dois métodos analisados para reparação nervosa periférica foram efetivos, permitindo o brotamento axonal no coto distal, e que a laserterapia proporcionou melhores resultados, tanto morfométricos quanto funcionais. / The injuries on the face are more common in today\'s society, involving motor vehicle accidents, falls or iatrogenic consequences after procedures. These injuries can affect the nerves responsible for facial muscles reflecting in physical, emotional and psychosocial changes, for example in the stomatognathic system, in voice, facial expression and aesthetics, feelings and social life of the individual. Current researches are aiming best techniques to the process of peripheral nerve repair and functional rehabilitation of these injuries. Traditional techniques such as end-to-side epineural suture coaptation by fibrin sealants are used for this purpose. The objective of this study was to evaluate the repair of buccal branch of the facial nerve injured by end-toside technique in two different ways: epineural suture and the new heterologous fibrin sealant, associated or not to treatment with low power laser. Thirty-two rats (Rattus norvegicus, Wistar) were used. They were 80 days old and were randomly divided into Control Group (CG, n=8) and Experimental Groups (Experimental Suture Group ESG and Experimental Fibrin Group - EFG; n=12; Experimental Suture Laser Group ESLG and Experimental Fibrin Laser Group - EFLG; n=12). The CG animals did not receive surgery; the ESG was performed on the right side of the face, the section of the buccal branch of the facial nerve, where the proximal stump was sutured to the subcutaneous tissue and the distal stump sutured end-to-side portion of the zygomatic branch of the facial nerve; EFG on the left side of the face, the same procedures were carried ESG, but was used coaptation with fibrin sealant of the distal stump. The groups ESLG and EFLG, and the techniques described, have been treated with the application of Laser Gallium Aluminum Arsenide (GaAlAs), continuous pulse, wave length 830 nm, 6J /cm2 for 24 seconds, three times per week for five weeks, at three points of the local operated from both sides. It also performed a functional analysis of the movement of the vibrissae of all groups in the 5th and 10th post-operativeweeks. The animals were euthanized 10 weeks after surgery and the fibers were morphologically analyzed, using light and electron microscopy, and morphometrically by means measures the area and diameter of the fiber, area and diameter of the axon, thickness and diameter of the myelin sheath. It was possible to observe regeneration in the distal stump of myelinated and unmyelinated fibers. The measured variables, there was a significant difference in the area of the nerve fiber between the EFG and EFLG groups. Functional recovery of the movements of the vibrissae the best results in the groups with fibrin sealant use (EFG and EFLG), and the groups associated with laser therapy were the most nearly CG. Therefore, it follows that the two methods discussed for peripheral nerve repair was effective, allowing for axonal sprouting in the distal stump, and that the laser treatment yielded better results, both morphometric and functional.

As lesões que envolvem nervos periféricos, especialmente os traumatismos facias, são muito comuns e decorrentes principalmente de acidentes com veículos motorizados, lesões acidentais e quedas, que levam a fraturas do osso temporal ou lacerações da face e consequentemente lesões do nervo facial. A principal meta no estudo da regeneração nervosa é descobrir uma técnica adequada de reparo em lesões de nervos periféricos que traga como resultado a recuperação funcional das estruturas por eles inervadas. A sutura epineural é um método muito utilizado para recuperação de lesões nervosas, assim como o uso do adesivo de fibrina, que requer menor destreza do cirurgião. O adesivo derivado do veneno de serpente (CEVAP/UNESP, Botucatu-SP) é um selante biológico e biodegradável, pois não produz reações adversas, não contém sangue humano, apresenta uma boa capacidade adesiva, não transmite doenças infecciosas, e pode ser utilizado como coadjuvante em procedimentos de sutura convencional. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi comparar duas técnicas de recuperação de nervos periféricos lesionados: a sutura epineural término-terminal e o adesivo de fibrina derivado do veneno de serpente, e observar se o uso da laserterapia de baixa potência influencia esse processo de regeneração. Para isso, foram utilizados 42 ratos machos (Rattus norvegicus, Wistar), com 60 dias de vida, separados aleatoriamente em um Grupo Controle e quatro Grupos Experimentais, assim formados: Grupo Controle (GC, n=10), em que foi coletado o nervo facial íntegro aos 95 e 135 dias de vida; Grupo Experimental Sutura (GES, n=16) e Grupo Experimental Adesivo de Fibrina (GEF, n=16), onde no lado direito da face o ramo bucal do nervo facial foi seccionado e realizado a sutura epineural término-terminal e, no lado esquerdo da face, o ramo bucal do nervo facial foi seccionado e utilizado o adesivo de fibrina para coaptação das extremidades; Grupo Experimental Sutura e Laserterapia (GESL, n=16) e Grupo Experimental Adesivo de Fibrina e Laserterapia (GEFL, n=16), submetidos aos mesmos procedimentos de GES e GEF, adicionada a aplicação de Laser de Arseneto de Gálio Alumínio (GaAlAs) de pulso contínuo, comprimento de onda de 830 nm, 6J/cm2, por 24 segundos, três vezes por semana durante cinco semanas, em três pontos dos locais operados. Os animais dos Grupos Experimentais foram eutanasiados com 95 dias (cinco semanas pós-cirurgia) e 135 dias (dez semanas pós-cirurgia). As amostras coletadas foram submetidas à análise morfológica por microscopia óptica e eletrônica de transmissão, além de análise morfométrica da área e diâmetro da fibra, área e diâmetro do axônio, espessura e diâmetro da bainha de mielina. Observou-se brotamento axonal no coto distal do nervo facial em todos os Grupos Experimentais, com morfologia semelhante às fibras do Grupo Controle, e predomínio de fibras mielínicas sobre as amielínicas. Pode-se concluir que a reparação por meio da sutura epineural término-terminal apresentou melhores resultados em relação ao adesivo de fibrina e a laserterapia de baixa potência não influenciou o processo de regeneração. / The injuries involving peripheral nerves, especially facial traumatisms are very common and serious and longstanding facial paralysis lead to significant deterioration in the quality of the individuals life. The main goal in the study of nerve regeneration is finding a suitable repair technique for peripheral nerve injuries that bring results in the functional recovery of the structures innervated by them. Therefore, the aim of this study was to compare two techniques for recovery of injured peripheral nerves: the end-to-end epineural suture and fibrin adhesive derived from snake venom (CEVAP / UNESP, Botucatu-SP), and observeif the use of low-level laser therapy influences this regeneration process. For this purpose, 42 male rats (Rattus norvegicus, Wistar) were used , with 60 days of life, were randomly separated into a control group and four experimental groups, which were formed this way: Control Group (CG , n = 10), in which the intact facial nerve was collected at 95 and 135 days of life; Experimental Suture Group (ESG, n = 16 ) and Experimental Fibrin Adhesive Group (EFG, n = 16), where the right side of the face the buccal branch of the facial nerve was transectioned and the epineural end-to-end suture was performed and the left side of the face, the buccal branch of the facial nerve was transectioned and the fibrin glue was used for coaptation of the edges; Experimental Suture Laser Therapy Group (ESLG, n = 16) and Experimental Fibrin Adhesive Laser Therapy Group (EFLG, n = 16) underwent the same procedures of ESG and EFG , included the application of Laser Gallium- Aluminum-Arsenide (GaAlAs) by an 830 nm wavelength pulse continuous, 6 J/cm2, for 24 seconds, three times a week during five weeks at three points of the operated areas. The animals in the experimental groups were euthanized at 95 days (five weeks post-surgery) and 135 days (ten weeks post-surgery). The collected samples were subjected to morphological analysis by optical microscopy and transmission electronic microscopy, besides the morphometric analysis of the area and diameter of the fiber, area and diameter of the axon, thickness and diameter of the myelin sheath. It was observed axonal sprouting in the distal stump of the facial nerve in all experimental groups, with similar morphology to the fibers of the control group, and predominance of myelinated fibers to amyelinated. It can be concluded that the repair by epineural end-to-end suture showed better results in relation to fibrin adhesive and the low-level laser therapy did not influence the regeneration process

O adesivo de fibrina derivado do veneno de serpente é um selante biológico, constituído por componentes provenientes do plasma sanguíneo cujo mecanismo de ação se assemelha à última fase da coagulação fisiológica (formação do fibrinogênio). Ele tem sido utilizado no tratamento de lesões como colagem de tecidos moles, no entanto não existem evidências suficientes sobre a sua aplicação na estabilização de enxertos ósseos. Os enxertos, para serem efetivos no seu propósito, de reconstruir perdas ósseas, necessitam de vascularização e estabilização. Visto isso, este trabalho teve por objetivo avaliar, por meio de análise histológica e histomorfométrica, se o adesivo de fibrina promove fixação de enxerto do tipo onlay em calvária de ratos, e observar se o uso da laserterapia de baixa potência auxilia nesse processo. Foram utilizados 40 ratos da linhagem Wistar (Rattus norvegicus), separados aleatoriamente em dois grupos (EI e EII), nos quais foi realizada uma secção circular com uma broca trefina de 5 milímetros no osso parietal direito e a descorticalização do osso parietal esquerdo com uma broca esférica número 6. No grupo EI foi realizada a colagem do fragmento retirado do lado direito sobre o osso parietal esquerdo com adesivo de fibrina, e no Grupo EII os mesmos procedimentos do Grupo EI, associando-se a terapia por laser de baixa potência. Cinco animais de cada grupo foram eutanasiados nos períodos de 10, 20, 30 e 40 dias após a cirurgia. Após inclusão histológica de rotina, as peças foram submetidas à análise histológica e histomorfométrica. Observou-se, em ambos os grupos, a presença de tecido conjuntivo entre o enxerto autógeno e o leito receptor, que foi gradualmente transformando-se em tecido osteóide. No período final de análise o tecido conjuntivo encontrava-se quase ausente, sem evidência de reação inflamatória e tecido ósseo neoformado unindo o enxerto ao leito receptor em grande área da interface, ocorrendo uma regeneração óssea parcial. Na análise histomorfométrica, observou-se um melhor desempenho do laser no processo de formação de novo osso quando se comparou o Grupo EII com Grupo EI, nos mesmos períodos, demonstrando diferenças significativas em todos os períodos analisados. Conclui-se que o adesivo de fibrina derivado do veneno de serpente promoveu regeneração óssea parcial em enxerto do tipo onlay fixado em calvária, e que a laserterapia de baixa potência promoveu uma melhora nos resultados desse processo de regeneração. / The fibrin tissue adhesive derived from snake venom is a biological sealant constituted of components from blood plasma whose mechanism of action is similar to the last phase of physiological coagulation (formation of the fibrinogen). It has been used to treat injuries such as collage soft tissue; however there is insufficient evidence on its application in the stabilization of bone grafts. A graft, to be effective to this purpose, to rebuild bone loss requires vascularization and stabilization. Seen it, this study aimed to evaluate, by means of histological and histomorphometric analysis, if the fibrin glue promotes fixation of the onlay graft type in rat calvaria, and observe whether the use of low level laser therapy assists in this process. 40 Wistar rats (Rattus norvegicus) were randomly separated into two groups (EI and EII), in which was performed a circular perforation with a trephine drill of 5 mm in the right parietal bone section and nine small perforations the left parietal bone using a spherical drill number 6. In EI group the fragment removed of the right side was glued over the left parietal bone with fibrin tissue adhesive, and the same procedures of group EI was made in the EII group, associating with low-level laser therapy. Five animals from each group were euthanized on days 10, 20, 30 and 40 days after surgery. After histological routine inclusion, the pieces were subjected to histological and histomorphometric analysis. It was observed in both groups, the presence of the connective tissue between the allograft and the recipient bed, which was gradually transformed into osteoid tissue. In the final period of analysis, the connective tissue was almost absent, with no evidence of inflammatory reaction and neoformed bone uniting the graft to the recipient bed in great area of the interface, occurring a partial bone regeneration. In histomorphometric analysis, we observed a better laser performance in the training process of new bone when compared Group EII with EI Group, in the same periods, demonstrating significant differences in all periods analyzed. The conclusion of this study is that the fibrin adhesive derived from snake venom promoted partial bone regeneration in onlay graft type fixed in calvaria, and that low-level laser therapy promoted an improvement in the results of the regeneration process.

As técnicas de remoção de catarata evoluíram nas últimas décadas. Na tentativa de oclusão da córnea após incisão para remoção da catarata, diversas técnicas têm sido propostas. Objetivou-se avaliar experimentalmente a viabilidade do emprego do adesivo de fibrina na oclusão da incisão de córnea em coelhos. Além disso, comparar os efeitos do adesivo de fibrina e do fio de sutura na oclusão da incisão de córnea em coelhos, utilizando-se os aspectos clínicos, a microscopia eletrônica de varredura e a morfometria. Dezesseis coelhos (Oryctolagus cuniculus) da raça Nova Zelândia foram submetidos à incisão de córnea bilateral. Para a oclusão da incisão utilizou-se aleatoriamente em um bulbo do olho, adesivo de fibrina e no seu contralateral, fio de sutura. Os períodos de avaliação foram de 7 e 15 dias. As repercussões dos procedimentos foram avaliadas utilizando-se exame oftálmico. Ao final dos períodos determinados, procedeu-se à avaliação da área perincisional desprovida de células endoteliais por meio da microscopia eletrônica de varredura da morfometria e a análise estatística inferencial foi obtida pelo teste t de Student para amostrar pareadas. Clinicamente, observaram-se melhores resultados nas amostras ocluídas com fio de sutura. No que se refere à área perincisional desprovida de células endoteliais, comparando-se os dois tipos de oclusão, a área das amostras seladas com fibrina apresentou-se maior que a área ocluída com fio de sutura. Neste estudo, ambas as técnicas foram eficazes na oclusão da córnea de coelhos. Porém, a avaliação valendo-se da microscopia eletrônica de varredura e da morfometria das eletromicrografias das áreas perincisionais do endotélio da córnea desprovidas de células ocluídas com fio de sutura demonstrou maior nível de significância quando comparada ao adesivo de fibrina. / The techniques for cataract removal had developed in the last decades. As an attempt to repair the cornea after incision, different techniques are proposed for corneal sealing. The objective of this study was to evaluate experimentally the viability of the use of fibrin adhesive in occlusion of the incision of the cornea in rabbits. Also compare clinically and by scanning electron microscopy and morphometry the fibrin adhesive and the suture on the sealing the cornea incision in rabbits. In this study, 16 rabbits (Oryctolagus cuniculus) New Zealand breed were used. It was performed bilateral corneal incision. In one eye the incision was sealed with suture, in the other eye, with fibrin adhesive randomly. The periods of evaluation varied from 7 to 15 days. The repercussions at the eye were studied using the ophthalmic exam. At the end of the determinate period, it was performed the evaluation of the perincisional area without endothelial cell by means of scanning electron microscopy, morphometry and the inferential statistical analysis was made by Student t test for paired samples. Comparing the two types of sealing, the perincisional average area without endothelial cells was higher in the fibrin tissue than wired in both groups. In this study, both techniques had corneal sealing, however, the evaluation by scanning electron microscopy,and electromicrographs morphometry of the perinsional areas of the corneal endothelium without devoid cells occluded with suture wire has higher level significance when compared with fibrin adhesive.

INTRODUÇÃO: A microanastomose vascular é um componente importante na cirurgia de transferência livre de tecidos. Atualmente, a técnica de sutura convencional ainda é considerada o padrão ouro, no entanto, ela apresenta alguns inconvenientes por ser tecnicamente difícil, consumir muito tempo e ter uma longa curva de aprendizado. Na busca de uma técnica mais fácil e rápida, métodos alternativos de anastomose são estudados incluindo a cola de fibrina. Apesar dos bons resultados publicados, a sua aceitação na prática clínica ainda é limitada. Controvérsias a cerca de sua trombogenicidade e resistência mecânica geram dúvidas em relação a sua segurança. A ausência de um modelo experimental mais fidedigno impede que os potenciais benefícios de sua aplicação clínica sejam apreciados. O objetivo deste estudo é esclarecer essas controvérsias e estudar os benefícios da aplicação da cola de fibrina em um ambiente que simule a prática clínica. MÉTODOS: O modelo experimental utilizado foi a transferência livre de um retalho inguinal para a região cervical anterior. A circulação do retalho era restaurada através de microanastomoses vasculares entre as artérias femoral e carótida (término-lateral) e entre as veias femoral e jugular externa (término-terminal). Utilizamos 20 coelhos que foram divididos em dois grupos (n= 10) de acordo com a técnica de sutura empregada: Grupo I (sutura convencional) e Grupo II (sutura com cola). RESULTADOS: A aplicação da cola de fibrina reduziu significativamente o número de pontos necessários para se completar as anastomoses, 4 pontos a menos nas artérias e 4,5 pontos a menos nas veias. No Grupo I, a média do tempo de anastomose arterial foi de 17,21 minutos, contra 12,72 minutos no Grupo II. Nas anastomoses venosas, a média de tempo no Grupo I foi de 22,93 minutos, contra 16,57 minutos no Grupo II. A aplicação da cola de fibrina também diminuiu o tempo de isquemia do retalho e o tempo de cirurgia em 11,5 minutos e 15,67 minutos, respectivamente. A taxa de sobrevida do retalho foi de 90% nos dois grupos. CONCLUSÕES: A aplicação da cola de fibrina em microanastomoses vasculares demonstrou ser confiável e eficiente no presente estudo. / INTRODUCTION: Microvascular anastomosis is an important component of the free flap surgical procedure. Currently, the conventional suture is still considered the gold standard technique. However, it presents some problems for being technically demanding, time consuming and with a long learning curve. In looking for an easier and faster technique, alternative methods of anastomosis were studied including the fibrin glue. Despite the good results reported in the literature, its acceptance in the clinical setting is still small Controversies regarding its thrombogenicity and mechanical resistance create some concerns about its safeness. The absence of a more realistic experimental model has not allow a full aprecciation of its potencial benefits in clinical use. The aim of this study is clarify these controversies and demonstrate the advantages of fibrin glue application in an environment that can reproduce the clinical practice. METHODS: A free inguinal flap transfer to the anterior cervical region was used as experimental model. The circulation of the flap was restored by means of microvascular anastomosis between the femoral and carotid arteries (end-to-side) and between the femoral and jugular veins (end-to end). The procedures were performed in 20 rabbits that were divided into two groups (n= 10) according to the anastomosis technique: Group I (conventional) and Group II (fibrin glue). RESULTS: The application of fibrin glue significantly reduced the amount of sutures required to complete the anastomoses: 4 less sutures in the arteries and 4,5 less sutures in the veins. In Group I, the mean arterial anastomosis time was 17,21 minutes against 12,72 minutes in Group II. In the veins, the mean anastomosis time in Group I was 22,93 minutes against 16,57 minutes in Group II. The application of fibrin glue also reduced the flap ischemic time and the total operative time by 11,5 minutes and 15,67 minutes, respectively. The flaps\' survival rate was 90% in both groups. CONCLUSIONS: The application of fibrin glue in microvascular anastomoses was reliable and effective in this study.

Orientador: Alexandre Leite Rodrigues de Oliveira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-24T17:39:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BarbizanPetinari_Roberta_D.pdf: 7051900 bytes, checksum: b3567758721f93532b336cb79e8aa570 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A avulsão de raízes motoras (ARV) tem se mostrado um modelo experimental reprodutível de degeneração de neurônios motores em ratos adultos. O emprego da ARV permite investigar degeneração/neuroproteção e plasticidade sináptica em motoneurônios, bem como testar a eficiência de diferentes tratamentos, devido à atual impossibilidade de reparo eficiente de lesões no sistema nervoso central (SNC). Os motoneurônios lesados têm potencial regenerativo após o reimplante de raízes nervosas, podendo servir como um modelo de regeneração no SNC. Contudo, na maioria das vezes, o reimplante das raízes não é suficiente para se obter retorno funcional, uma vez que a lesão causa grande perda neuronal. Há, portanto, necessidade do desenvolvimento de estratégias para diminuição da morte neuronal pós-lesão e direcionamento dos neuritos para seu alvo correto. O emprego de selante de fibrina pode auxiliar nesse processo e sua aplicação abre ainda a possibilidade de associação com células mononucleares de medula óssea (CMMO), as quais secretam fatores tróficos. Assim, o presente trabalho visa contribuir para o futuro emprego clínico desta abordagem terapêutica, preenchendo uma importante lacuna nos procedimentos reparativos após a avulsão. No presente trabalho, investigamos a eficácia do selante de fibrina, juntamente com o efeito neuroprotetor de CMMO de ratos Lewis-GFP, após avulsão e reimplante das raízes motoras. As intumescências lombares desses animais foram dissecadas e analisadas até 12 semanas após a AVR. Microscopia de luz foi empregada para a investigação da sobrevivência neuronal, quantificação das fibras nervosas e sua morfometria. Imunoistoquímica foi realizada para análise da estabilidade sináptica e da gliose reativa e RT-PCR foi utilizada para quantificação de transcritos gênicos para neurotrofinas, Iba-1 e GFAP. Microscopia eletrônica de transmissão foi usada para detectar possíveis alterações no equilíbrio de inputs excitatórios/inibitórios e avaliação motora foi realizada pelo walking track test. Os resultados do presente estudo indicam que ocorreu neuroproteção pelo reimplante com o selante de fibrina, com preservação parcial da cobertura sináptica dos motoneurônios resgatados. Não foram observadas diferenças na reatividade microglial na fase crônica pós-lesão, entre os grupos estudados por imunuistoquimica. No entanto, mais transcritos gênicos de Iba-1 foram obtidos 1 semana pós-cirúrgica no grupo com CMMO. Já em relação à astrogliose reativa, foi vista maior reatividade no grupo somente avulsão, 12 semanas após a lesão. Foi observada, também, produção de BDNF e GDNF após 1 semana pelas CMMO. Há maior número de fibras nervosas nos grupos com reimplante e essas fibras apresentaram diâmetros e espessura da bainha de mielina mais próximas ao controle, em relação ao grupo somente avulsão. Ainda foi observado que os grupos com reimplante, utilizando selante de fibrina, apresentaram melhor recuperação motora, analisada pelo cálculo do índice funcional do nervo fibular e da pressão exercida pela pata traseira. Em conjunto, podemos afirmar que o reimplante das raízes ventrais com selante de fibrina, associado ou não às CMMO, resultou em melhora da capacidade regenerativa dos neurônios após lesão e, consequentemente, recuperação da capacidade motora / Abstract: Ventral root avulsion (VRA) is an experimental model of proximal axonal injury at the central/peripheral nervous system interface that results in expressive neuronal death. In order to decrease neuronal degeneration, bone marrow stem cell (BMSC) has been proposed to treat such injuries. However, BMSC therapy is not effective without concurrent root replantation. In this sense, the use of a brasilian fibrin sealant, may be useful to facilitate the reconnection of avulsed roots at the spinal cord surface. The aim of the present work was to study the neuronal survival, synaptic plasticity, glial reaction and neurotrophic factor (BDNF and GDNF) production in the spinal motoneuron microenviroment and nerve regeneration after VRA and replantation with fibrin glue associated with BMSC therapy. Female Lewis rats (7 weeks old) were subjected to VRA and roots replantation. The animals were divided into the following groups (n=5 for each group): Group 1 ¿ avulsion only; Group 2 ¿ avulsion and DMEM injected; Group 3- the roots were replanted with fibrin sealant; Group 4 - the avulsed roots were repaired with fibrin sealant associated with BMSC; Group 5 ¿ the avulsed roots were repaired with sealant and BMSC injected at the respective spinal cord segments. EGFP-Lewis rats were used as BMSC donors. Flow cytometry was used to characterize the BMSC. The rats were sacrificed (1, 4, 8 and 12 weeks after surgery) and their lumbar intumescences processed for motoneuron counting, immunohistochemistry (used antisera: GFAP- glial fibrillary acidic protein, an astroglial marker; Iba-1- ionized calcium binding adaptor molecule, a microglial marker; synaptophysin - a synaptic marker and BDNF - brain derived neurotrophic factor) and PCR (Iba-1, GFAP, BDNF, GDNF). Nerve regeneration was assessed by morphological analysis of the sciatic nerve (nerve size, number and morphology of myelinated fibers) and motor function recovery (walking track test). The results indicated preservation of synaptic covering of the lesioned motoneurons and neuronal survival in the groups repaired with sealant alone and SCT treated. The replanted groups did not show significant changes in microglial response as compared to VRA by immunohistochemistry although these changes were observed at lumbar by PCR. Replanted groups show changes in astrogliosis reaction at motoneuron vicinity 12 weeks after surgery. Additionally, the cell transplanted group showed increased neurotrophins expression by PCR analysis. Nerve regeneration results indicated that the replantation alone or associated with BMSC promoted improvement in motor recovery and the intensity of the pressure exerted by the paws. Moreover, the average number of myelinated axons was higher in treated group when compared to avulsion only. In addition to counting of axons, the morphometric analysis of different parameters namely the diameter of nerve fibers, diameter of axons, thickness of myelin sheath and ratio "g" were significantly improved after reimplantation of ventral roots. The present data suggest that the repair of avulsed roots with the fibrin sealant alone or associated with BMSC is neuroprotective and contributes to the maintenance of spinal cord circuits leading to regeneration and recovery of motor function / Doutorado / Anatomia / Doutora em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Alexandre Leite Rodrigues de Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T12:05:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Benitez_SuzanaUlian_M.pdf: 7544701 bytes, checksum: 2e552c7219f0c635a4b0afecffd3204d (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Lesões nas raízes dorsais da medula espinal são frequentes e muitas vezes decorrentes de acidentes automobilísticos. Devido à possibilidade de geração de dor neuropática, os procedimentos cirúrgicos não priorizam o reparo do componente aferente, sendo reparado apenas o componente motor. Adicionalmente, a perda das informações sensoriais gera parestesia ou anestesia do membro lesado, bem como descoordenação motora. Nesse contexto, novas terapias precisam ser desenvolvidas para o reparo das raízes dorsais. Uma substância capaz de conectar tecidos por adesão e que promova a hemostase e estabilidade do tecido, como o selante de fibrina (SF), pode ser uma alternativa a ser empregada no reparo de raízes lesadas. Além disso, o emprego conjunto do SF com células-tronco mononuclares de medula óssea (CTMMO) pode potencializar uma eventual regeneração tecidual. Assim, o presente estudo avaliou a resposta glial, a reorganização sináptica, a morfologia das fibras sensoriais e a coordenação motora após reparo com SF e terapia celular. Para isso, foram empregados ratos Lewis fêmeas (6-8 semanas), sendo divididos em três grupos: rizotomia (RZ, n=20), rizotomia reparada com SF (RZ+SF; n=22) e rizotomia reparada com SF e CTMMO (RZ+SF+CT; n=20). O tempo de sobrevida pós-cirúrgico foi de até 8 semanas. Para imunoistoquímica, foram utilizados anticorpos anti-VGLUT1 (terminais pré-sinápticos glutamatérgicos), GAD65 (terminais pré-sinápticos gabaérgicos), sinaptofisina (terminais sinápticos), GFAP (astrócitos), Iba1 (microglia) e BDNF (fator neurotrófico). Além disso, foram realizados citoquímica com Sudan black (coloração para lipídeos) e os testes comportamentais von-Frey eletrônico e walking track test (sistema CatWalk). Os resultados demonstraram regeneração das aferências nos grupos RZ+SF e RZ+SF+CT. Porém, apenas no segundo grupo, houve crescimento axonal até lâminas mais profundas da medula espinal, o que resultou em melhor desempenho nos testes comportamentais. Concluímos que o reimplante de raízes sensitivas com SF e CTMMO pode ser uma alternativa terapêutica para o reparo de lesões dorsais na interface do SNC e SNP / Abstract: Dorsal root lesions are common and often occur in automobile accidents. Due to the possibility of generating neuropathic pain, surgical procedures do not prioritize the repair of the afferent component, focusing on the motor output instead. Moreover, the loss of sensory inputs triggers paresthesis or anesthesia of the injured limb, and motor impairments. In this context, new therapies have to be developed for dorsal root repair. A substance that can promote tissue adhesion and stability and tissue haemostasis, such as fibrin sealant (FS), could be an alternative for the repair of damaged roots. Furthermore, the combined use of FS plus bone marrow mononuclear stem cells (BMSC) may enhance tissue regeneration. Thus, the present study evaluated the glial response, synaptic changes, the cytoarchitecture of the sensory fibers and motor coordination with FS with or without cell therapy for root replantation. Female Lewis rats (6-8 weeks old) were divided into three groups: rhizotomy (RZ, n = 20), rhizotomy repaired with FS (RZ+FS, n = 22) and rhizotomy repaired with SF and BMSC (RZ+FS+SC, n = 20). The survival time after surgery was up to 8 weeks. For immunohistochemistry VGLUT 1 (presynaptic glutamatergic terminals), GAD65 (GABAergic presynaptic terminals), synaptophysin (synaptic terminals), GFAP (astrocytes), Iba1 (microglia) and BDNF (neurotrophic factor) antibodies were used. Also, cytochemistry with Sudan black (lipid staining) and the behavioral tests electronic von-Frey and Walking track test (CatWalk system) were carried out. The results showed regeneration of afferent inputs in groups RZ+FS and RZ+FS+SC. However, only in the group with BMSC, the axonal growth was able to reach deeper laminae of the spinal cord, resulting in a better performance in behavioral tests. We conclude that the sensory root replantation with FS and BMSC may be an alternative therapy for the repair of dorsal root injuries in the CNS and PNS interface / Mestrado / Biologia Celular / Mestra em Biologia Celular e Estrutural

Tendons are able to undergo repeated cyclic loading in vivo without permanent deformation or mechanical failure. However, diseased, traumatised and decellularised tendons gradually lose the ability to resist load and fail because of creep deformation. The molecular basis of the mechanical properties of tendon and how cells establish and maintain these properties is poorly understood. New knowledge in this area is required to develop novel medical strategies to improve tendon repair and regeneration. Recent advances in tissue bioengineering have led to the formation of fibrin-based tendon-like tissue (‘tendon constructs’) that display the mechanical properties and ultrastructure of embryonic tendon. This thesis presents the characterisation of the tendon constructs derived from primary fibroblasts to understand the relationship between the cells and matrix during tissue development, and to establish the standard of in vitro engineered tendons. These findings facilitated protocol development to engineer human tendon-like tissue derived from stem cells. Novel findings of constructs formed from differentiated human pluripotent stem cells in feeder and feeder-free systems are presented. Fibrin gels were seeded with human dermal fibroblasts (HDF), chick tendon fibroblasts (CTF), MAN5 (Manchester, embryonic stem) cells, human embryonic stem cells (HuES7) and induced pluripotent stem cells (iPS). The gels were cultured until isometric tendon-like constructs were formed (T0) or continued for four or ten days post-formation. The mechanical properties, histology and gene expression of the constructs were analysed and compared between the constructs seeded with the aforementioned cell types. Varying the initial cell number (tested in CTF-seeded fibrin and collagen based constructs) significantly affected the final cell count and the mechanical properties of the constructs differentially at T0 and T10. A non-linear relationship exists between the initial and final cell number, and, between the initial cell number and mechanical properties. However, the results showed that cell number impacted cell-matrix stabilisation as strength per se was strongly dependent on initial cell number. Collagen-based constructs showed a significantly lower stiffness compared with fibrin-based constructs at T0 and T10. The stem cells and primary cells reproducibly underwent morphogenesis to form a 3D tissue similar to embryonic tendon in vivo expressing ECM markers such as collagens type I and III. The tissue also exhibited the ultrastructural characteristics and biomechanical profile of immature tendons. RNA seq and qPCR results demonstrated the upregulation of tendon-specific genes. Tendon-like tissue generated from human stem cells and HDFs in vitro has the potential to replace functional tissue lost through disease and to advance the understanding of the molecular basis of human tenogenesis.

<p>  </p> <p>Thrombosis is the pathological formation of a blood clot in the body that blocks blood circulation, leading to high morbidity and mortality rates. Thrombolytic drugs that offer rapid clot dissolution are promising treatments yet current drugs are often associated with limited efficacy and high bleeding risks. While numerous animal thrombosis models have been developed for drug screening, the translation of therapeutic agents into and through clinical trials remains limited. This is largely due to animal models’ poor reproducibility and distinctive physiology to that of humans. <em>In-vitro</em> flow models that utilize both human blood components and physiologically relevant flow conditions can provide for a more representative testing environment to screen thrombolytic drugs. Developing better <em>in-vitro</em> models may not eliminate the need for preclinical animal testing but can help exclude inefficient agents earlier in the drug development pipeline to expedite the drug evaluation process. Existing <em>in-vitro</em> thrombolysis flow models are not ideal as they either adopt over-simplified clot substrates or utilize small-length-scale geometries that insufficiently mimic native hemodynamics. Thus, we propose to first develop a static fluorescently labeled clot lysis assay for an initial high throughput screening of thrombolytic drugs, and ultimately engineer a highly reproducible, physiological scale, flowing clot lysis model for more human relevant drug efficacy evaluation. Developing the static clot lysis assay not only helps to understand the mechanism of how diversified clotting conditions affect clot properties but also offer a chance to well-characterize fluorescence conjugations to fibrins. The ultimate flow model combines an <em>in-vivo</em>-like fluorescence incorporated synthetic clot (FISC) and a human-relevant flow system. Guided by results from static clotting experiments diversified FISCs are fluorescently optimized and fabricated dynamically using a Chandler loop setup at various conditions. The flow system is a tubing-based structure that comprises of a peristaltic pump, and a well-controlled flow chamber to provide for physiological shear and pulsatile levels. Therefore, the proposed synthetic clot model is a versatile platform that can mimic a variety of thrombosis conditions and offer representative drug testing and dosing results across numerous thrombolytic agents.</p>

Tissue engineering (TE) uses a combination of biomaterial scaffolds, cells, and drug delivery systems (DDS) to create tissues that resemble the human physiology. Such engineered tissues could be used to treat, repair, replace, and augment damaged tissues or organs, for disease modeling, and drug screening purposes. This work describes the development and use of novel strategies for engineering neural tissue using a combination of drug delivery systems (DDS), human induced pluripotent stem cells (hiPSCs), and bioprinting technologies for the generation of a drug screening tool to be used in the process of drug discovery and development. The DDS consisted of purmorphamine (puro) loaded microspheres that were fabricated using an oil-in-water single emulsion with 84% encapsulation efficiency and showed the slow release of puro for up to 46 days in vitro. Puro and retinoic acid (RA)-loaded microspheres were combined with hiPSCs-derived neural aggregates (NAs) that differentiated into neural tissues expressing βT-III and showed increased neural extension. hiPCS-derived neural progenitor cells (NPCs) were bioprinted on a layer-by-layer using a fibrin based-bioink and extrusion based- bioprinting. The bioprinted structures showed >81% cellular viability after 7 days of culture in vitro and the expression of the mature motor neuron (MN) markers HB9 and CHAT. Lastly, hiPCS-derived NPCs were bioprinted in combination with puro and RA-loaded microspheres and cultured for 45 days in vitro. The microspheres slowly released the drug and after 30 and 45 days the tissues contained mature neurons, astrocytes and oligodendrocytes expressing CHAT, GFAP, and O4, respectively. Changes in membrane potential indicated tissue responsiveness to different types of treatments such as acetylcholine and gamma-aminobutyric acid (GABA). In the future the bioprinted tissues could contain localized regions of varied drug releasing microspheres using a concentration gradient to promote differentiation into specific cell types in order to create more complex tissues. Moreover, these tissues will benefit from the presence of a neurovascular unit (NVU). Upon validation, the engineered tissues could be used as preclinical tools to test potential drugs and be used for personalized medicine by using patient specific hiPSCs. / Graduate / 2020-11-19