Introdução: Este estudo teve como objetivo avaliar o efeito da interleucina 6 (IL-6) e eritropoetina (EPO) na lesão medular aguda experimental em ratos. Materiais e Métodos: A lesão foi induzida pelo equipamento padronizado NYU Impactor, com queda de um peso de 10 g à distância de 12,5 mm de altura. Foram utilizados 50 ratos da linhagem Wistar, divididos em cinco grupos de 10 animais. O grupo EPO, ratos tratados com EPO; grupo EPO/IL-6, animais tratados com EPO e IL-6; grupo IL-6, administração de IL-6; grupo placebo, solução placebo; grupo Sham, procedimento sham (apenas laminectomia, sem lesão medular). Todas as drogas e soro fisiológico foram administrados por via intraperitoneal, durante três semanas. Os animais foram acompanhados por 42 dias. A recuperação motora funcional foi monitorada pela escala de Basso, Beattie e Bresnahan (BBB) nos dias 2, 7, 14, 21, 28, 35 e 42. Exame de potencial evocado foi efetuado no 42o dia, sendo realizada análise histológica qualitativa e quantitativa após eutanásia. Resultados: Os resultados das avaliações da escala BBB mostraram recuperação funcional motora superior no grupo que recebeu EPO. A administração de IL-6 isolada não mostrou benefícios em relação ao grupo que recebeu solução placebo e a associação de IL-6 com EPO mostrou resultados inferiores ao grupo que recebeu apenas EPO. Conclusão: Concluímos que uso EPO após lesão medular contusa em ratos mostrou benefícios na recuperação motora. A associação de EPO e IL- 6 mostrou benefícios, porém com resultados inferiores aos da EPO isolada. O uso isolado de IL-6 não mostrou benefícios após lesão medular contusa experimental em ratos / Introduction: The aim of this study was to evaluate the effect of interleukin-6 (IL-6) and erythropoietin (EPO) in experimental acute spinal cord injury in rats. Methods: The injury was induced by a standardized equipment for spinal cord contusion injury, the NYU Impactor, which produced the lesion by means of a 10g weight drop on the animals\' spinal cord from a 12.5-mm height. Fifty Wistar rats were divided in five groups of ten animals: Group 1 rats treated with EPO; Group 2 animals treated with EPO and IL-6; Group 3, IL-6 administration; Group 4, placebo solution; Group 5, sham procedure (only laminectomy, without spinal cord injury). All drugs and placebo solution were administered intraperitoneally for three weeks. The animals were followed up for 42 days. The functional motor recovery was monitored by the scale of Basso, Beattie and Bresnahan (BBB) on days 2, 7, 14, 21, 28, 35 and 42. Evoked potential tests were performed on the 42nd day. Qualitative and quantitative histological analysis were performed after euthanasia. Results: The group receiving EPO demonstrated superior functional motor results in the BBB scale. IL-6 administration alone did not show benefits over the placebo group solution and the IL-6 combination with EPO showed results lower than those seen in the group that received only EPO. Conclusion: We conclude that using EPO after acute spinal cord injury in rats showed benefits in motor recovery. The association of EPO and IL-6 showed benefits, but with inferior results to the isolated EPO. Isolated use of IL-6 showed no benefit after experimental spinal cord injury in rats

O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito da radioterapia na profilaxia da ossificação heterotópica (OH) em pacientes com lesão medular traumática. Foram estudados 19 pacientes (15 homens e quatro mulheres), média de idade de 30,4 ± 10,8 anos (19 a 58 anos), com lesão medular traumática. A causa mais freqüente da lesão medular foi acidente de trânsito (42,1%), seguida por queda (26,3%), ferimento por projétil de arma de fogo (21%), mergulho (5,3%) e queda de objeto sobre as costas (5,3%). Dez pacientes eram tetraplégicos (52,6%) e nove (47,4%) eram paraplégicos. Apresentavam lesão medular completa (Frankel A) 14 pacientes (73,7%) e cinco pacientes (25,3%) tinham lesão incompleta (Frankel B). Todos os pacientes incluídos no estudo realizaram cintilografia óssea inicial até um mês após o traumatismo raquimedular e apresentaram diagnóstico negativo para OH. Os pacientes foram divididos em dois grupos: nove pacientes receberam radioterapia em dose única de 8 Gy nos quadris (Grupo Estudo) e 10 pacientes compuseram o Grupo Controle. Após seis meses de seguimento clínico e radiológico, um paciente do Grupo Estudo (11%) e cinco pacientes do Grupo Controle (50%) apresentaram OH. A distribuição da freqüência do desenvolvimento da OH nos dois grupos não mostrou diferença estatística significante, apesar da menor incidência de OH no grupo submetido à radioterapia (Grupo Estudo). Concluiu-se que, com o número de pacientes estudados, não foi possível comprovar a eficácia da radioterapia na prevenção da ossificação heterotópica, ainda que haja uma forte tendência para a correlação estatística / The goal of this study was to evaluate the effect of radiotherapy on the prophylaxis of heterotopic ossification (HO) after spinal cord injury (SCI). Nineteen SCI patients were studied (15 men and four women). The mean age was 30.4 ± 10.8 years (range 19 to 58 years). The most frequent causes of lesion were traffic accident (42.1%), fall (26.3%), shot gun (21%), diving (5.3%) and objects falling on the vertebral column (5.3%). Ten patients were tetraplegics (52.6%) and nine were paraplegics. Fourteen patients (73.7%) had complete lesion (Frankel A) and five had incomplete lesion (Frankel B). All patients realized initial scintigraphy until one month after SCI and showed negative results for HO. The patients were randomized in two groups: nine patients received single dose irradiation with 8 Gy on the hips (Study Group) and 10 patients were the Control Group. After six months of clinical and radiological follow up, one patient of the Study Group (11%) and five patients of Control Group (50%) showed HO. The frequency distribution of the development of HO in both groups showed no significant statistical difference, although there was lower incidence of HO in the radiotherapy group. We concluded that, with the number of patients studied, it was no possible to prove the efficacy of radiotherapy to prevent HO, although had a strong tendency for the statistical correlation

Os efeitos farmacológicos da eritropoetina (EPO) e do tacrolimo (FK 506) têm sido investigados no tratamento da lesão medular, mas são escassos os trabalhos que avaliam a interação entre essas drogas. Neste estudo experimental, 60 ratos Wistar foram submetidos a lesão contusa da medula espinal produzida pelo sistema NYU Impactor. Os animais foram divididos em cinco grupos, sendo: Controle, que recebeu soro fisiológico; EPO, que recebeu eritropoetina; o EPO + FK 506 recebeu EPO associada ao tacrolimo; o FK 506 recebeu tacrolimo. Todas as drogas e o soro fisiológico foram administrados por via intraperitoneal. O grupo Sham foi submetido à lesão medular, mas não recebeu nenhuma droga. Os animais foram avaliados quanto à recuperação da função locomotora em sete diferentes momentos pelo teste de BBB no 2o, 7o, 14o, 21o, 28o, 35o e 42o dias após lesão contusa na medula espinal. No 42o dia, foi realizada avaliação eletrofisiológica dos animais que, logo após, foram sacrificados para análise dos achados histológicos da medula lesionada. Nosso projeto experimental não revelou diferenças na recuperação da função locomotora, nas análises histológica e eletrofisiológica nos animais submetidos ao tratamento farmacológico com eritropoetina e com tacrolimo, após contusão medular torácica / The pharmacological effects of erythropoietin (EPO) and tacrolimus (FK 506) have been investigated in the treatment of spinal cord injuries, but there are few studies that evaluate the interaction between these drugs. In this experimental study, 60 Wistar rats were submitted to contusion spinal cord injury produced by the NYU Impactor system. The animals were divided into five groups: Control, which received saline only; EPO, which received erythropoietin; EPO + FK 506, which received EPO associated with tacrolimus; and the group FK 506, which received tacrolimus. All drugs and saline were administered intraperitoneally. The Sham group underwent spinal cord injury, but did not receive any drug. The animals were evaluated for recovery of locomotor function in seven different times by the BBB test, in the 2nd, 7th, 14th, 21st, 28th, 35th and 42nd days after spinal cord injury. In 42 days, electrophysiological evaluation was performed, and the animals were, shortly after, sacrificed for histological analysis of the injured spinal cord. Our experimental study did not reveal significant differences in the recovery of locomotor function, nor in the histological and electrophysiological analysis in animals treated with erythropoietin and tacrolimus after thoracic spinal cord injury

O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito da infusão de células progenitoras indiferenciadas autógenas no tratamento de pacientes com lesão medular crônica. Foram selecionados trinta e nove pacientes com diagnóstico de lesão medular completa cervical e torácica há pelo menos dois anos. Os pacientes foram submetidos à mobilização e coleta das células progenitoras em sangue periférico. O concentrado de células progenitoras foi criopreservado e reinfundido por arteriografia no paciente doador caracterizando o momento zero do experimento. Estes pacientes foram então avaliados por dois anos e meio, sendo submetidos a exames de potencial evocado somato-sensitivo para avaliar a recuperação neurológica após a infusão de células indiferenciadas. Vinte e seis pacientes (66,7%) apresentaram positivação e/ou melhora do tempo de latência do exame de potencial evocado, ou seja, apresentaram resposta cortical aos estímulos periféricos. Assim, após dois anos e meio de seguimento, o protocolo descrito mostrou-se seguro e levou a positivação do exame de potencial evocado somato-sensitivo em pacientes com lesão medular completa. / The objective of this study was to evaluate the effect of autogenous undifferentiated progenitor cell infusion in the treatment of patients with chronic spinal cord injury. Thirty-nine patients were selected among those diagnosed with complete cervical and thoracic spinal cord injury for at least two years. Patients underwent peripheral blood stem cell mobilization and collection. The progenitor cell concentrate was cryopreserved and reinfused through arteriography into the donor patient, characterizing the time zero of the experiment. These patients were then evaluated during two and a half years, being submitted to examinations with somatosensitive evoked potential to evaluate neurological recovery after undifferentiated cell infusion. Twenty-six patients (66,7%) were positive for evoked potential, that is, they presented cortical response to peripheral stimuli. In two and a half year, this protocol was safe for the patients and cause positive answers for evoked potentials in patients with complete spinal cord lesion.

Lesões medulares resultam em uma perda irreversível da função abaixo do sítio da lesão. Esses comprometimentos são permanentes e ocorrem devido à perda de neurônios localmente e também dos tratos axonais ascendentes e descendentes da medula espinal. Na tentativa de criar um ambiente favorável à regeneração dos axônios lesionados, células da glia embainhante olfatória (GEO) vêm sendo transplantadas como estratégia de tratamento em animais submetidos a diferentes modelos experimentais de lesões medulares. Entretanto, um consenso sobre o potencial terapêutico desse tipo de transplante celular ainda precisa ser estabelecido. O objetivo do presente trabalho foi verificar a eficácia do transplante de lâmina própria (LP) olfatória (que possui células da GEO) e de LP respiratória (desprovido de células da GEO), quando implantadas imediatamente, 2 ou 4 semanas após a realização da transecção da medula espinal. Doze semanas após a realização dos implantes, os animais que receberam LP olfatória e respiratória apresentaram uma melhora sutil na função motora dos membros posteriores. Além disso, o transplante de LP olfatória quando realizado imediatamente após a lesão reduziu a hiperatividade do reflexo de retirada, enquanto o implante desse tipo de tecido 4 semanas pós-lesão produziu uma discreta depressão dependente de frequência do reflexo de Hoffman (um análogo elétrico do reflexo monossináptico de estiramento). Nas diferentes janelas terapêuticas utilizadas, o transplante de ambos os tipos de LP produziu resultados comparáveis em relação à preservação do tecido medular, brotamento de neuritos e regeneração de fibras mielínicas no local da lesão, indicando que o tempo decorrido antes da realização dos transplantes não parece limitar os efeitos regenerativos. Todavia, as fibras mielínicas observadas no sítio da transecção nos animais que receberam LP olfatória 2 e 4 semanas pós-lesão possuíam menor área, diâmetro e espessura da bainha de mielina quando comparados aos animais que receberam LP respiratória nesses mesmos períodos. O transplante imediato de LP olfatória e respiratória também favoreceu o restabelecimento das conexões entre as fibras axonais lesionadas com núcleos do tronco encefálico e até mesmo com a região do córtex somatossensorial, como indicado pela presença de neurônios nessas regiões marcados positivamente com um marcador axonal retrógrado. Um número maior de fibras positivas para 5-HT foi observado no coto proximal dos grupos transplantados com ambos os tipos de LP em comparação às regiões da lesão e do coto caudal. Fibras positivas para CGRP estavam presentes em número considerável no local da lesão. A recuperação locomotora e a regeneração axonal no local da lesão foram limitadas e comparáveis entre os grupos transplantados nos diferentes tempos com LP olfatória e respiratória, sugerindo que esses resultados não estão exclusivamente relacionados à presença de células da GEO nos enxertos utilizados. Um melhor entendimento sobre o potencial restaurativo desse tipo de transplante é necessário a fim de justificar a aplicação dessa terapia em humanos. / Spinal cord injury (SCI) results in an irreversible loss of function below the injury site. These permanent disabilities occur due to local neuronal death and loss of ascending and descending axons in the spinal cord. In attempt to create a favorable environment for the re-growth of injured axons, olfactory ensheathing cells (OECs) have been transplanted as a treatment strategy in animals submitted to different experimental models of SCI. However, a consensus on the efficacy of this cellular transplantation has yet to be reached. The main focus of the present study was explore the efficacy of olfactory lamina propria (OLP, graft containing OECs) or respiratory lamina propria (RLP, graft without OECs) when transplanted immediately, 2-week or 4-week after spinal cord transection. After 12 weeks of transplantation, animals with OLP and RLP grafts showed a subtle hindlimb motor improvement. Furthermore, the transplantation of OLP when performed immediately after injury reduced the withdrawal reflex over-responsiveness, while the implantation of this tissue 4 weeks post-injury produced a discrete frequency-dependent habituation of the Hoffman reflex (the electrical analogue of the classic tendon jerk reflex). In all therapeutic windows used, both lamina propria grafts produced comparable results for tissue sparing, fibers sprouting and re-growth of myelinated fibers at the lesion site, indicating that delayed transplantation approach does not seem to limit the regenerative effects. However, the myelinated fibers observed at the transection site of animals that received OLP 2 or 4 weeks after injury had a smaller myelinated fiber area, diameter and myelin sheath thickness when compared to those animals transplanted with RLP grafts in the same periods. The immediate transplantation of OLP and RLP also foster limited supraspinal axonal re-connection as shown by the presence of neurons stained by retrograde tracing in brainstem nuclei and in the somatosensory cortex. A larger number of 5-HT positive axons were found in the cranial stump of both lamina propria groups compared to the lesion and caudal regions. CGRP positive axons were present in considerable numbers at the SCI site. The locomotor recovery and axon reparative effects were limited and similar between groups transplanted at different times with OLP and RLP, suggesting that these results could not be exclusively related to OECs. In conclusion, a greater understanding of the restorative potential of these tissue grafts is necessary to strengthen the rationale for application of this treatment in humans.

O objetivo deste estudo foi comparar a condição funcional dos pacientes paraplégicos internados no HC- IOT FMUSP entre 2000 a 2004, que realizaram tratamento nos centros de reabilitação e os que não realizaram e identificar os fatores que interferiram na acessibilidade ao centro de reabilitação. Os dados foram coletados na cidade de São Paulo, entre 2005 a 2007. Foram entrevistados 39 indivíduos paraplégicos por traumatismo raquimedular. A média de idade do grupo estudado foi de 33,4 ± 12,7 anos (15 - 66), sendo 35 (89,7%) pessoas do gênero masculino e quatro (10,3%) do sexo feminino. Estes pacientes foram divididos em dois grupos: Grupo Centro de Reabilitação (GCR), com 24 pacientes (62%) e Grupo Não Centro de Reabilitação (GNCR) com 15 pacientes (38%). Os resultados mostraram que o tempo de espera e falta de transporte para tratamento foram fatores que interferiram na não adesão ao tratamento em centros de reabilitação, levando à opção de reallizar fisioterapia em clínicas mais próximas. A ocorrência de problemas clínicos foi um dos fatores que contribuiu para a demora (média de seis meses) de iniciar o programa de reabilitação no GCR. Os pacientes solteiros e com lesões mais graves foram os que mais procuraram o centro de reabilitação. Não houve diferença quanto a capacidade funcional, avaliada através da MIF (Medida da Independência Funcional), e quanto a inserção social, avaliada pelo retorno dos pacientes ao trabalho / The objective of this article was to compare the functional condition of paraplegic by traumatic spinal cord injured patients hospitalized in HC-IOT FMUSP from 2000 to 2004, that were undergone and not rehabilitation center and identify interfering factors in this accessibility. All data was collected in São Paulo city, since 2005 to 2007. Thirty-nine SCI patients were interviewed. The average age was 33, 4 ± 12, 7 years (15-36), 35 (89, 7%) males and four (10,3%) females. Those patients were divided in two groups: Rehabilitation Center Group (RCG), 24 (62%) patients, and No Rehabilitation Center Group (NRCG), 15 (38%) patients. The results have showed that delay and transport problems were interfering factors beginning and maintenance of treatment in Rehabilitation Center, making them looking for rehabilitation at close clinics. Clinical problems was one of the factors that contribute to delay (average = 6 months) rehabilitation program in RCG. The single patients and the serious injured patients have undergone more to rehab center than the other group. There is no difference in functional ability evaluated by FIM (Functional Independence Measure), and in social integration evaluated by work return between groups

Além da deficiência física, a diminuição ou perda da sensibilidade geniturinária é um dos maiores impactos para mulheres com Lesão Medular (LM). Devido à perda da mobilidade funcional e as barreiras arquitetônicas, estas muitas vezes não tem acesso aos cuidados adequados para a saúde ginecológica. Como aproximadamente 80% das lesões da medula espinal acometem indivíduos do sexo masculino, os estudos raramente focam as necessidades e questões referentes às mulheres. Objetivo: Avaliar a prevalência de infecções genitais não virais em mulheres com deficiência física por lesão medular, comparativamente às mulheres saudáveis Método: Estudo de corte transversal, caso controle. Foram estudadas 52 mulheres com LM (grupo estudo) e 57 mulheres saudáveis (grupo controle). Todas responderam a um questionário estruturado e foram submetidas à coleta de conteúdo vaginal para pesquisa de Trichomonas vaginalis e leveduras, bacterioscopia com coloração pelo método Gram, cultura geral (meio ágar sangue), cultura para fungos (meio Sabouraud) e coleta de conteúdo endocervical para pesquisa de Chlamydia trachomatis e Neisseria gonorrhorae (reação em cadeia da polimerase) e cultura para Mycoplasmas sp (meios U9, A7). Resultados: As mulheres com lesão medular, comparativamente ao grupo controle, apresentaram maior frequência de Candida sp no exame micológico direto (p= 0,017); entretanto não foi observada diferença estatisticamente significativa na frequência de isolamento de espécies fúngicas entre os grupos. O grupo estudo apresentou maior frequência de isolamento de Escherichia coli (p= 0,002) e de Corynebacterium sp (p= 0,023) e menor frequência de Lactobacillus sp (p < 0,001) em conteúdo vaginal. Em ambos os grupos não foram encontrados casos positivos para Trichomonas vaginalis. A avaliação do escore de Nugent para diagnóstico de vaginose bacteriana demonstrou maior freqüência de flora intermediária (Nugent 4-7) no grupo estudo (p= 0,039). As pesquisas de Chlamydia trachomatis e Neisseria gonorroheae foram negativas em todas as mulheres. Com relação ao isolamento de Mycoplasmas sp, os resultados foram semelhantes em ambos os grupos. Conclusão: A menor freqüência de isolamento de Lactobacillus sp e a maior freqüência de isolamento de Corynebacterium sp e de Escherichia coli na vagina em mulheres com LM, assim como a elevada frequência de flora intermediária pelo escore de Nugent verificada nas mesmas, fortemente sugerem um desequilíbrio da microbiota vaginal, diferente de uma flora dominada por Lactobacillus sp em tais mulheres. Desde que os Lactobacillus sp são essenciais para a manutenção da flora vaginal e a inibição do crescimento de outras bactérias, sua ausência relativa em mulheres com LM pode influenciar a ocorrência de infecções do trato urogenital. Adicionalmente, a mais elevada frequência de detecção de fungos pela microscopia em mulheres com LM sugere que estas podem albergar uma maior concentração vaginal desses microorganismos do que outras mulheres / Besides their physical disability, decreased or absent genitourinary sensitivity has a huge impact in women with spinal cord injury (SCI). Due to the absence of functional mobility and the architectonic barriers these women frequently do not have access to adequate gynecological care. Since about 80% of spinal cord injuries affect men, studies have rarely focused on the needs of women with SCI. Objective: To evaluate the prevalence of non-viral genital infections in women with SCI compared to mobile women. Methods: Fifty two women with SCI (study group) and 57 mobile women (control group) were evaluated in a case-control study. All answered a structured questionnaire and were submitted to the following microbiological tests: fresh examination of vaginal secretions for Trichomonas vaginalis and yeasts, Gram stain, general culture (agar-blood medium), yeast culture (Sabouraud medium) and endocervical sampling for Chlamydia trachomatis and Neisseria gonorrhorae (polymerase chain reaction) and Mycoplasmas sp. (U9, A7 medium). Results: A higher percentage of women with SCI had Candida sp detected by direct mycological examination than did women in the control group (p= 0.017). However there were no significant differences between the two groups in the frequency of yeast-positive cultures. The study group had a higher isolation frequency from the vagina of Escherichia coli (p= 0.002) and Corynebacterium sp (p= 0.023) and a lower frequency of Lactobacillus sp (p < 0.001). In both groups, there were no cases positive for T. vaginalis, C. trachomatis or N. gonorrhoeae. The evaluation of Nugent score for bacterial vaginosis showed a higher frequency of intermediate flora (Nugent score 4-7) in the study group (p= 0.039). Related to Mycoplasma sp isolation, the results were similar in both groups. Conclusion: The lower frequency of Lactobacillus sp isolation and the higher frequency of Corynebacterium sp and Escherichia coli isolation from the vagina in women with SCI, and the higher frequence of intermediate Nugent score, strongly suggests a disequilibrium of the vaginal microbiota away from a Lactobacillus sp dominated flora in these women. Since lactobacilli are essential for maintaining vaginal health and inhibiting growth of other bacteria, their relative absence in women with SCI may influence the occurrence of urogenital tract infections in these women. The higher frequency of yeast detection by microscopy in women with SCI suggests that these women may harbor a higher vaginal yeast concentration than do other women

O objetivo desta Tese foi analisar os efeitos do treino de marcha isolado e em combinação com transplante de glia embainhante olfatória (GEO) na recuperação funcional e na plasticidade neuromuscular dependente da atividade em um modelo experimental de paraplegia. Para tanto, foram realizados 2 experimentos. No 1º experimento foi realizada completa transecção da medula espinal (TME) em ratos Wistar adultos e após 5 dias iniciou-se um protocolo de 9 semanas de treino de marcha em esteira com suporte de peso corporal. No 2º experimento, os animais receberam, imediatamente após a TME, transplante de células gliais embainhantes olfatórias (GEO) e, como no primeiro experimento, iniciaram o treino de marcha 5 dias após a lesão/transplante. Durante o período dos experimentos, estudos comportamentais para acompanhamento da recuperação da função sensório-motora dos animais foram periodicamente realizados. Além disso, ao término da fase de treinamento (10 semanas após a lesão/transplante), análises histológicas e bioquímicas foram realizadas em amostras de tecido retiradas da medula espinal e músculo sóleo. Os resultados mostram que o treino de marcha em esteira promove melhora da função sensório-motora nos membros posteriores (MPs) de ratos com completa transecção da medula espinal (TME). Os animais treinados apresentaram escores mais altos na escala BBB e normalização do reflexo flexor de retirada. Além disso, os animais com TME apresentaram atrofia do soma celular nos motoneurônios alfa, redução na expressão de sinaptofisina e na atividade da Na+,K+-ATPase na região lombar. Os animais treinados mostraram soma motoneuronal, expressão de sinaptofisina e atividade da bomba de Na+,K+-ATPase similares aos controles. No músculo sóleo, a TME causou severa atrofia muscular, que foi acompanhada pela redução na expressão do fator neurotrófico derivado do encéfalo (BDNF) neste músculo. Por outro lado, o treino de marcha foi capaz de parcialmente impedir/reverter a atrofia provocada pela paralisia muscular e promover um significante aumento na expressão do BDNF, o qual teve positiva correlação com o trofismo muscular dependente da atividade motora no músculo sóleo. O transplante de glia embainhante olfatória (GEO) promoveu significativo aumento nos escores da escala BBB nos animais com completa TME. Entretanto, o treino de marcha foi capaz de acelerar este ganho funcional. Apesar de não ser observada significativa regeneração axonal através do local da lesão, sugerindo que as melhoras funcionais ocorreram independentemente da existência de regeneração axonal. Estes resultados sugerem que o treino de marcha após a TME promove plasticidade morfológica e bioquímica dependente da atividade nos tecidos neuromusculares. A melhora funcional ocorreu concomitantemente a estas alterações plásticas. Além disso, a terapia de transplante de GEO mostrou resultados positivos na recuperação da função motora dos MPs que foi acelerada pelo treino de marcha, mesmo na ausência de regeneração axonal através da lesão. Estes dados mostram importantes informações neurobiológicas que fornecem base neurocientífica para o uso seguro e eficaz destas terapias na reabilitação após LME. / The aim of this thesis was to study the effects of treadmill step training alone and in combination with olfactory ensheathing cells (OEC) on functional recovery and activity-dependent neuromuscular plasticity in a traumatic paraplegia model. For this, we made two experiments. In the 1st experiment, complete spinal cord transection (SCT) was made in adult Wistar rats and after 5 days the spinal animals were underwent a 9 week body-weight-supported treadmill training (BWSTT) program. In the 2nd experiment, the spinal animals received acute olfactory ensheathing cell (OEC) transplantation and, similar to the 1st experiment, started a BWSTT 5 days after the injury/transplantation. Behavioral tests were periodically performed in order to study the hindlimb sensorimotor functions in both experiments. Furthermore, after 9 weeks of the training (10 weeks after SCI/transplantation), histological and biochemical analysis were performed in spinal cord and soleus muscle tissues. The results show that treadmill step training improves hindlimb sensorimotor function in rats with complete spinal cord transection (SCT). The trained animals showed higher BBB scores and normalization of the withdrawal reflex. Furthermore, spinal animals showed alpha motoneuron soma size atrophy, decrease in synaptophysin expression and Na+,K+-ATPase activity in lumbar spinal cord. Trained SCT animals showed motoneuron soma size, synaptophysin expression and Na+,K+-ATPase activity values similar to controls. In soleus muscle, SCT led to severe muscular atrophy, which was accompanied by a decrease in brain-derived neurotrophic factor (BDNF) expression in this muscle. On the other hand, treadmill step training was able to revert/prevent this paralysis-induced muscular atrophy and promote significant improvement in soleus BDNF expression, which was positively correlated to activity-dependent muscular trophism. Olfactory ensheathing cell (OEC) transplantation promotes significant improvements in the BBB scores of animals with SCT. However, treadmill step training was able to accelerate this functional gain. There was no significant axonal regeneration that traversed the injury site, which suggests that functional gains occurred in a manner independent of axonal regeneration. Taken as a whole, these results suggest that treadmill step training after SCT promotes activity-dependent morphological and biochemical plasticity in neuromuscular tissues. The functional improvements occurred concomitantly to these plastic changes. Moreover, OEC therapy showed positive results on hindlimb motor function recovery which was accelerated with treadmill step training even in the absence of axonal regeneration across the lesion site. These results represent important neurobiological information for the neuroscientific basis that supports these therapies as an efficient and safe approach in spinal cord injury rehabilitation.

Lesões medulares resultam em uma perda irreversível da função abaixo do sítio da lesão. Esses comprometimentos são permanentes e ocorrem devido à perda de neurônios localmente e também dos tratos axonais ascendentes e descendentes da medula espinal. Na tentativa de criar um ambiente favorável à regeneração dos axônios lesionados, células da glia embainhante olfatória (GEO) vêm sendo transplantadas como estratégia de tratamento em animais submetidos a diferentes modelos experimentais de lesões medulares. Entretanto, um consenso sobre o potencial terapêutico desse tipo de transplante celular ainda precisa ser estabelecido. O objetivo do presente trabalho foi verificar a eficácia do transplante de lâmina própria (LP) olfatória (que possui células da GEO) e de LP respiratória (desprovido de células da GEO), quando implantadas imediatamente, 2 ou 4 semanas após a realização da transecção da medula espinal. Doze semanas após a realização dos implantes, os animais que receberam LP olfatória e respiratória apresentaram uma melhora sutil na função motora dos membros posteriores. Além disso, o transplante de LP olfatória quando realizado imediatamente após a lesão reduziu a hiperatividade do reflexo de retirada, enquanto o implante desse tipo de tecido 4 semanas pós-lesão produziu uma discreta depressão dependente de frequência do reflexo de Hoffman (um análogo elétrico do reflexo monossináptico de estiramento). Nas diferentes janelas terapêuticas utilizadas, o transplante de ambos os tipos de LP produziu resultados comparáveis em relação à preservação do tecido medular, brotamento de neuritos e regeneração de fibras mielínicas no local da lesão, indicando que o tempo decorrido antes da realização dos transplantes não parece limitar os efeitos regenerativos. Todavia, as fibras mielínicas observadas no sítio da transecção nos animais que receberam LP olfatória 2 e 4 semanas pós-lesão possuíam menor área, diâmetro e espessura da bainha de mielina quando comparados aos animais que receberam LP respiratória nesses mesmos períodos. O transplante imediato de LP olfatória e respiratória também favoreceu o restabelecimento das conexões entre as fibras axonais lesionadas com núcleos do tronco encefálico e até mesmo com a região do córtex somatossensorial, como indicado pela presença de neurônios nessas regiões marcados positivamente com um marcador axonal retrógrado. Um número maior de fibras positivas para 5-HT foi observado no coto proximal dos grupos transplantados com ambos os tipos de LP em comparação às regiões da lesão e do coto caudal. Fibras positivas para CGRP estavam presentes em número considerável no local da lesão. A recuperação locomotora e a regeneração axonal no local da lesão foram limitadas e comparáveis entre os grupos transplantados nos diferentes tempos com LP olfatória e respiratória, sugerindo que esses resultados não estão exclusivamente relacionados à presença de células da GEO nos enxertos utilizados. Um melhor entendimento sobre o potencial restaurativo desse tipo de transplante é necessário a fim de justificar a aplicação dessa terapia em humanos. / Spinal cord injury (SCI) results in an irreversible loss of function below the injury site. These permanent disabilities occur due to local neuronal death and loss of ascending and descending axons in the spinal cord. In attempt to create a favorable environment for the re-growth of injured axons, olfactory ensheathing cells (OECs) have been transplanted as a treatment strategy in animals submitted to different experimental models of SCI. However, a consensus on the efficacy of this cellular transplantation has yet to be reached. The main focus of the present study was explore the efficacy of olfactory lamina propria (OLP, graft containing OECs) or respiratory lamina propria (RLP, graft without OECs) when transplanted immediately, 2-week or 4-week after spinal cord transection. After 12 weeks of transplantation, animals with OLP and RLP grafts showed a subtle hindlimb motor improvement. Furthermore, the transplantation of OLP when performed immediately after injury reduced the withdrawal reflex over-responsiveness, while the implantation of this tissue 4 weeks post-injury produced a discrete frequency-dependent habituation of the Hoffman reflex (the electrical analogue of the classic tendon jerk reflex). In all therapeutic windows used, both lamina propria grafts produced comparable results for tissue sparing, fibers sprouting and re-growth of myelinated fibers at the lesion site, indicating that delayed transplantation approach does not seem to limit the regenerative effects. However, the myelinated fibers observed at the transection site of animals that received OLP 2 or 4 weeks after injury had a smaller myelinated fiber area, diameter and myelin sheath thickness when compared to those animals transplanted with RLP grafts in the same periods. The immediate transplantation of OLP and RLP also foster limited supraspinal axonal re-connection as shown by the presence of neurons stained by retrograde tracing in brainstem nuclei and in the somatosensory cortex. A larger number of 5-HT positive axons were found in the cranial stump of both lamina propria groups compared to the lesion and caudal regions. CGRP positive axons were present in considerable numbers at the SCI site. The locomotor recovery and axon reparative effects were limited and similar between groups transplanted at different times with OLP and RLP, suggesting that these results could not be exclusively related to OECs. In conclusion, a greater understanding of the restorative potential of these tissue grafts is necessary to strengthen the rationale for application of this treatment in humans.

O objetivo desta Tese foi analisar os efeitos do treino de marcha isolado e em combinação com transplante de glia embainhante olfatória (GEO) na recuperação funcional e na plasticidade neuromuscular dependente da atividade em um modelo experimental de paraplegia. Para tanto, foram realizados 2 experimentos. No 1º experimento foi realizada completa transecção da medula espinal (TME) em ratos Wistar adultos e após 5 dias iniciou-se um protocolo de 9 semanas de treino de marcha em esteira com suporte de peso corporal. No 2º experimento, os animais receberam, imediatamente após a TME, transplante de células gliais embainhantes olfatórias (GEO) e, como no primeiro experimento, iniciaram o treino de marcha 5 dias após a lesão/transplante. Durante o período dos experimentos, estudos comportamentais para acompanhamento da recuperação da função sensório-motora dos animais foram periodicamente realizados. Além disso, ao término da fase de treinamento (10 semanas após a lesão/transplante), análises histológicas e bioquímicas foram realizadas em amostras de tecido retiradas da medula espinal e músculo sóleo. Os resultados mostram que o treino de marcha em esteira promove melhora da função sensório-motora nos membros posteriores (MPs) de ratos com completa transecção da medula espinal (TME). Os animais treinados apresentaram escores mais altos na escala BBB e normalização do reflexo flexor de retirada. Além disso, os animais com TME apresentaram atrofia do soma celular nos motoneurônios alfa, redução na expressão de sinaptofisina e na atividade da Na+,K+-ATPase na região lombar. Os animais treinados mostraram soma motoneuronal, expressão de sinaptofisina e atividade da bomba de Na+,K+-ATPase similares aos controles. No músculo sóleo, a TME causou severa atrofia muscular, que foi acompanhada pela redução na expressão do fator neurotrófico derivado do encéfalo (BDNF) neste músculo. Por outro lado, o treino de marcha foi capaz de parcialmente impedir/reverter a atrofia provocada pela paralisia muscular e promover um significante aumento na expressão do BDNF, o qual teve positiva correlação com o trofismo muscular dependente da atividade motora no músculo sóleo. O transplante de glia embainhante olfatória (GEO) promoveu significativo aumento nos escores da escala BBB nos animais com completa TME. Entretanto, o treino de marcha foi capaz de acelerar este ganho funcional. Apesar de não ser observada significativa regeneração axonal através do local da lesão, sugerindo que as melhoras funcionais ocorreram independentemente da existência de regeneração axonal. Estes resultados sugerem que o treino de marcha após a TME promove plasticidade morfológica e bioquímica dependente da atividade nos tecidos neuromusculares. A melhora funcional ocorreu concomitantemente a estas alterações plásticas. Além disso, a terapia de transplante de GEO mostrou resultados positivos na recuperação da função motora dos MPs que foi acelerada pelo treino de marcha, mesmo na ausência de regeneração axonal através da lesão. Estes dados mostram importantes informações neurobiológicas que fornecem base neurocientífica para o uso seguro e eficaz destas terapias na reabilitação após LME. / The aim of this thesis was to study the effects of treadmill step training alone and in combination with olfactory ensheathing cells (OEC) on functional recovery and activity-dependent neuromuscular plasticity in a traumatic paraplegia model. For this, we made two experiments. In the 1st experiment, complete spinal cord transection (SCT) was made in adult Wistar rats and after 5 days the spinal animals were underwent a 9 week body-weight-supported treadmill training (BWSTT) program. In the 2nd experiment, the spinal animals received acute olfactory ensheathing cell (OEC) transplantation and, similar to the 1st experiment, started a BWSTT 5 days after the injury/transplantation. Behavioral tests were periodically performed in order to study the hindlimb sensorimotor functions in both experiments. Furthermore, after 9 weeks of the training (10 weeks after SCI/transplantation), histological and biochemical analysis were performed in spinal cord and soleus muscle tissues. The results show that treadmill step training improves hindlimb sensorimotor function in rats with complete spinal cord transection (SCT). The trained animals showed higher BBB scores and normalization of the withdrawal reflex. Furthermore, spinal animals showed alpha motoneuron soma size atrophy, decrease in synaptophysin expression and Na+,K+-ATPase activity in lumbar spinal cord. Trained SCT animals showed motoneuron soma size, synaptophysin expression and Na+,K+-ATPase activity values similar to controls. In soleus muscle, SCT led to severe muscular atrophy, which was accompanied by a decrease in brain-derived neurotrophic factor (BDNF) expression in this muscle. On the other hand, treadmill step training was able to revert/prevent this paralysis-induced muscular atrophy and promote significant improvement in soleus BDNF expression, which was positively correlated to activity-dependent muscular trophism. Olfactory ensheathing cell (OEC) transplantation promotes significant improvements in the BBB scores of animals with SCT. However, treadmill step training was able to accelerate this functional gain. There was no significant axonal regeneration that traversed the injury site, which suggests that functional gains occurred in a manner independent of axonal regeneration. Taken as a whole, these results suggest that treadmill step training after SCT promotes activity-dependent morphological and biochemical plasticity in neuromuscular tissues. The functional improvements occurred concomitantly to these plastic changes. Moreover, OEC therapy showed positive results on hindlimb motor function recovery which was accelerated with treadmill step training even in the absence of axonal regeneration across the lesion site. These results represent important neurobiological information for the neuroscientific basis that supports these therapies as an efficient and safe approach in spinal cord injury rehabilitation.