[Truncated abstract] Developmentally, the rodent retinocollicular projection is often thought of as a homogenous projection of retinal ganglion cell (RGC) axons, however the extensive period of RGC neurogenesis and sequential arrival of their axons into central targets such as the superior colliulus (SC) suggests otherwise. RGC axons are already present in the developing SC at embryonic (E) day 16.5-17. RGCs born on E15 have innervated the SC by birth, whereas axons derived from RGCs that are born last (E19) do not grow into the SC until postnatal (P) days 4-6 (Dallimore et al., 2002). These observations may go someway to explaining why, after SC lesions in rats at P2, there is greater growth distal to the lesion site compared to lesions made at P6 (Tan and Harvey, 1997b). It may be that the post lesion growth is simply de novo growth of axons from late-born RGCs rather than regeneration of pre-existing, injured axons. Early and late cohorts of growing RGC axons presumably encounter different developmental terrains as they grow from retina to central targets, possibly resulting in differences in developmental milestones and growth potentials. There may also be differences in guidance cues, further suggesting that gene expression in early vs late born RGCs may differ. To examine differences between early (E15) and late (E19) born RGCs during development, the time-course and extent of programmed RGC death in normal rat pups, and RGC death following the removal of target-derived trophic factors, was assessed. ... On the other hand, LCM captured GCL analysed for gene expression at P0 and P7 revealed decreases in AKT, Math5, Notch1, c-jun, DCC, Arginase-1 mRNA levels and a considerable decrease in GAP-43 expression. It is not surprising to see differences in gene expression between whole eye and the more specific GCL samples, as the cells in all layers of the retina have very different functions and different developmental profiles. It is important to note decreases in mRNA expression in the GCL for a number of the genes analysed at P0 and P7, reflecting cessation of RGC death and completion of axonal growth into central visual targets. I also examined at the protein level expression of DCC, Arginase1, c-Jun and Bcl-2 at birth (P0) in BrdU labeled RGCs born on E15 or E19. When comparing the percentage of double labelled cells compared to the total number of cells expressing each protein, Bcl-2, c-Jun and Arg1 were expressed more in E15 RGCs (22.90%, 72.71%, and 16.44% respectively in E15 RGCs, compared with 0.52%, 13.17% and 3.59% in E19 RGCs). In contrast, DCC was expressed more at birth in E19 RGCs (18.05% in E19 RGCs compared with 9.23% in E15 RGCs). This shows there is clearly a difference in the expression of proteins in the two cohorts of RGCs, which is consistent with PCR data and with their growth state as their axons encounter the changes in the newborn brain. The overall findings of this research suggest that seemingly homogenous populations of neurons are quite different in their developmental profile and in their response to injury. This work may provide new ways of determining better strategies for CNS repair and the most effective way of targeting cells for regeneration and survival.

Submitted by DIEGO NOE RODRIGUEZ SANCHEZ null (dnr_51@hotmail.com) on 2016-06-22T16:49:29Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Diego_Final.pdf: 62116504 bytes, checksum: c5a01fb03474d162a65b0ca8041e5d46 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-06-23T19:11:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 sanchez_dnr_me_bot.pdf: 62116504 bytes, checksum: c5a01fb03474d162a65b0ca8041e5d46 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-23T19:11:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 sanchez_dnr_me_bot.pdf: 62116504 bytes, checksum: c5a01fb03474d162a65b0ca8041e5d46 (MD5) Previous issue date: 2016-05-12 / As lesões de nervos periféricos por neurotmese apresentam resultados paradoxais na recuperação pela ausência na regeneração. Assim, manter o ambiente permissivo de crescimento no coto distal após a lesão é essencial, sendo as células de Schwann chaves neste processo. A terapia celular apresenta potencial para a regeneração nervosa, baseado na substituição celular e promoção do crescimento axonal. As células tronco mesenquimais multipotentes de tecido adiposo (CTMM-TA) são uma fonte promissora pela fácil obtenção, expansão in vitro e por apresentarem propriedades imunomoduladoras e antinflamatórias. Neste sentido, o objetivo deste estudo foi comparar os efeitos do transplante de CTMM caninas e murinas em combinação com a técnica de tubulação com veia descelularizada, na regerenaração do nervo ciático em modelo experimental de neurotmese em ratos. Ratos Wistar submetidos a neurotmese do nervo ciático foram divididos em 5 grupos: Grupo controle (GC), Grupo denervado (GD), Grupo Transplante de Veia descelularizada (GV), Grupo Veia + células tronco mesenquimais multipotentes caninas (GCTMMc), Grupo Veia + células tronco mesenquimais multipotentes murinas (GCTMMm). Após a marcação com nanocristais fluorescentes e viabilidade celular, 1 x 106 CTMM caninas e murinas foram injetadas depois da realização da lesão experimental por neurotmese com 10mm por tubulação com veia descelularizada nos grupos GCTMMc e GCTMMm, e solução tampão salina de Hank's (HBSS) no grupo veia (GV). Durante o período de 35 dias, o índice de funcionalidade do nervo ciático (IFNC) e a eletroneuromiografia (ENMG) foram realizadas para avaliar a recuperação funcional. Análises histológicas e imunohistoquímicas foram efetuadas para revelar a mielinização, a produção de fatores neurtróficos e a persistencia das CTMM. Observaram-se resultados positivos funcionais nos dias 27 e 35 no grupo tratado com GCTMMm. Os resultados eletrofisiológicos de latência (m/s) e amplitude (mV) no nervo ciático foram superiores nos grupos GCTMMc e GCTMMm. Na avaliação do número e a densidade de fibras nervosas, os grupos GCTMMm e GCTMMc, mostraram melhores resultados. Foi observado uma expressão significativamente alta de BDNF no grupo GCTMMc, associado com o incremento na expressão da proteína S-100 nos grupos GCTMMc e GCTMMm, comparado com o GD. Demonstrou-se, também, que as CTMM derivadas do tecido adiposo canino e murino apresentaram efeitos positivos na regeneração do nervo ciático após neurotmese em ratos. / The peripheral nerves injury by neurotmesis presents confusing results in the recovery by the lack of regeneration. Thus, it is essential to maintain a growth permissive microenvironment in the distal stump following injury for Schwann cells. The cell therapy has therapeutic potential for nerve regenertion, based on cell replacement and promotion of axonal growth. Adipose-derived multipotent mesenchymal stem cells (AdMSC) are a promising source for easy retrieval and expansion in vitro and have immunomodulatory and anti-inflammatory properties. The objective of this study was to compare the effects of canine and murine MSC transplantation in combination with the tubulization of decellularized vein in sciatic nerve regeneration. Wistar rats were divided into 5 groups: control group (CG), denervated group (DG), decellularized vein transplantation group (VG), vein + canine MSC group (cMSC) and vein + murine MSC group (mMSC). After labeling with fluorescent nanocrystals and cell viability, 1 x 106 canine and murine MSC were injected after experimental injury for neurotmesis with 10mm and tubulization with decellularized vein in the cMSC and mMSC groups. During a period of 35 days the sciatic nerve functional index (SFI) and electroneuromyography (EMG) were performed to access functional recovery. Histological analysis and immunohistochemistry were performed to evaluate myelination, neurotrophic factor production and persistence of MSC. It was observed functional postive results at 27th and 35th days in the group treated with mMSC. The electrophysiologycal results of latency (m/s) and amplitude (mV) in the sciatic nerve, they were higher in groups cMSC and mMSC. In assessing the number and density of nerve fibers, mMSC and cMSC groups showed better results. It was observed a significantly higher BDNF expression than the cMSC group, associated with increased xvi expression of S-100 protein in the cMSC and mMSC groups compared to the GD. Also, it has been shown that MSC canine and murine derived of adipose tissue (AdMSC) showed positive effects on the sciatic nerve regeneration in the rat model neurotmesis.

Orientador: Rogerio Martins Amorim / Resumo: As lesões de nervos periféricos por neurotmese apresentam resultados paradoxais na recuperação pela ausência na regeneração. Assim, manter o ambiente permissivo de crescimento no coto distal após a lesão é essencial, sendo as células de Schwann chaves neste processo. A terapia celular apresenta potencial para a regeneração nervosa, baseado na substituição celular e promoção do crescimento axonal. As células tronco mesenquimais multipotentes de tecido adiposo (CTMM-TA) são uma fonte promissora pela fácil obtenção, expansão in vitro e por apresentarem propriedades imunomoduladoras e antinflamatórias. Neste sentido, o objetivo deste estudo foi comparar os efeitos do transplante de CTMM caninas e murinas em combinação com a técnica de tubulação com veia descelularizada, na regerenaração do nervo ciático em modelo experimental de neurotmese em ratos. Ratos Wistar submetidos a neurotmese do nervo ciático foram divididos em 5 grupos: Grupo controle (GC), Grupo denervado (GD), Grupo Transplante de Veia descelularizada (GV), Grupo Veia + células tronco mesenquimais multipotentes caninas (GCTMMc), Grupo Veia + células tronco mesenquimais multipotentes murinas (GCTMMm). Após a marcação com nanocristais fluorescentes e viabilidade celular, 1 x 106 CTMM caninas e murinas foram injetadas depois da realização da lesão experimental por neurotmese com 10mm por tubulação com veia descelularizada nos grupos GCTMMc e GCTMMm, e solução tampão salina de Hank's (HBSS) no grupo veia (GV). Durante o ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The peripheral nerves injury by neurotmesis presents confusing results in the recovery by the lack of regeneration. Thus, it is essential to maintain a growth permissive microenvironment in the distal stump following injury for Schwann cells. The cell therapy has therapeutic potential for nerve regenertion, based on cell replacement and promotion of axonal growth. Adipose-derived multipotent mesenchymal stem cells (AdMSC) are a promising source for easy retrieval and expansion in vitro and have immunomodulatory and anti-inflammatory properties. The objective of this study was to compare the effects of canine and murine MSC transplantation in combination with the tubulization of decellularized vein in sciatic nerve regeneration. Wistar rats were divided into 5 groups: control group (CG), denervated group (DG), decellularized vein transplantation group (VG), vein + canine MSC group (cMSC) and vein + murine MSC group (mMSC). After labeling with fluorescent nanocrystals and cell viability, 1 x 106 canine and murine MSC were injected after experimental injury for neurotmesis with 10mm and tubulization with decellularized vein in the cMSC and mMSC groups. During a period of 35 days the sciatic nerve functional index (SFI) and electroneuromyography (EMG) were performed to access functional recovery. Histological analysis and immunohistochemistry were performed to evaluate myelination, neurotrophic factor production and persistence of MSC. It was observed functional postive results a... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

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

INTRODUÇÃO: O nervo facial (NF) desempenha um papel importante em diversas funções fisiológicas do organismo e controla a musculatura da mímica facial, responsável por transmitir sentimentos e emoções. O tratamento padrão-ouro para reconstrução do NF após trauma com secção é a anastomose término-terminal com cola de fibrina, que na maioria dos casos ainda produz resultados subótimos. Por isso, objetivou-se testar o efeito de uma nova técnica de reconstrução usando um protocolo de fusão axonal por polietilenoglicol (PEG), denominada sutura química, utilizando parâmetros eletrofisiológicos e histomorfométricos. MÉTODOS: Ratos Wistar foram divididos em 4 grupos. Após transecção do ramo mandibular do NF, o grupo controle foi submetido a anastomose dos cotos neurais com microssuturas. O grupo 2 foi tratado com microssuturas mais a sutura química. A sutura química consistiu de lavagem dos cotos neurais com solução de Krebs hipotônica contendo azul de metileno antes das microssuturas. Depois da sutura, seguiu-se a lavagem com solução de PEG e, por último, aplicação de solução de Krebs contendo cálcio. O grupo 3 recebeu microssuturas mais a solução com azul de metileno. E o grupo 4 foi tratado com microssuturas mais a solução de PEG. Os potenciais de ação musculares compostos (PAMCs) foram avaliados no pré-operatório e após 3 e 6 semanas das intervenções. A análise histomorfométrica foi realizada após 6 semanas. RESULTADOS: Os animais submetidos à sutura química apresentaram maior amplitude e menor duração dos PAMCs 3 e 6 semanas após a cirurgia em comparação com todos os demais grupos; na análise histológica, apresentaram maior contagem axonal e maior diâmetro axonal. CONCLUSÕES: A sutura química produziu recuperação mais intensa do NF após secção e sutura quando comparada à sutura isoladamente, pela avaliação eletrofisiológica e histomorfométrica, e pode ser útil em situações clinicas nas quais haja secção seguida de reparo neural imediato / BACKROUND: The gold standard treatment for traumatic transection of the FN continues to be end-to-end anastomosis using fibrin glue, which often yields unsatisfying results. OBJECTIVE: To test the outcome of a novel method of polyethylene glycol (PEG)-fusion on FN transection using electrophysiological and histophormometric parameters. METHODS: Wistar rats were divided into 4 groups. After FN transection, the control group was submitted to end-to-end anastomosis with microsutures. Group 2 was submitted to microsutures plus the PEG-fusion protocol. This protocol consisted in bathing nerve stumps with a calcium-free Krebs solution containing methylene blue (MB) before suturing. After suturing, the repaired nerve received a PEG solution followed by a calcium-containing Krebs solution. Group 3 received microsutures plus the MB solution and group 4 received microsutures plus the PEG solution. Compound muscle action potentials (CMAPs) were recorded before the intervention and 3 and 6 weeks afterwards. Histomorphometric analysis was done at 6 weeks time. RESULTS: The PEG-fusion protocol yielded larger CMAP amplitude, smaller CMAP duration at 3 and 6 weeks and a larger axon count and axon diameter. Between the other groups, no significant difference was seen. CONCLUSION: PEG-fusion produces better FN recovery after transection, when considering electrophysiological and histomorphometric analysis and may be of use in clinical scenarios of FN cut-severance followed by immediate repair

Orientador: Marcus Alexandre Finzi Corat / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-24T17:01:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nicolielo_RenatoLuizCursino_D.pdf: 3694566 bytes, checksum: 9d48540bdf4e330a06198c2b7816ad32 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: As lesões traumáticas de nervos periféricos têm sido objeto de numerosos estudos que tentam compreender os processos de reparação pós-lesão. Apesar dos avanços nas técnicas cirúrgicas, os resultados funcionais têm sido bastante decepcionantes, ao que se refere ao intervalo de tempo entre lesão e tratamento. Para tratamento rápido e eficaz de lesões nervosas, a terapia celular torna-se uma possibilidade no aumento do sucesso de reparo do nervo. Propõe-se então avaliar a eficácia da terapia celular, sobre os níveis de melhora funcional dos camundongos com o nervo isquiático lesionado e tratado com células progenitoras GFP da medula óssea em comparação com seus controles. No presente trabalho utilizou-se camundongos C57BL/6-HETGFP/J/Unib geneticamente modificados como doadores de células progenitoras GFP ("green fluoresent protein") da medula óssea que foram usadas no tratamento via sistêmica em camundongos C57BL/6/J/Unib não marcados com GFP submetidos a esmagamento do nervo isquiático. Estes animais foram analisados quanto sua performance funcional, migração celular, imunohistoquímica de proteínas p75NTR e neurofilamento e contagem axonal em imagens de microscopia eletrônica. Através dos resultados obtidos verificou-se que houve uma significativa melhora funcional do grupo tratado de 224,9% quando comparado com o grupo controle, principalmente no início do processo de recuperação. Estes valores de melhora funcional coincidiram com a grande quantidade de células GFP, maior quantidade de axônios mielinizados e menor quantidade de axônios degeneradas encontradas no sitio da lesão, além do aumento de imunorreatividade da proteína p75NTR, envolvida no processo de regeneração nervosa. Tudo isto vem a demonstrar a eficiência da terapia celular utilizada com células progenitoras da medula óssea, com uma purificação não especifica, tornando-a viável para uma terapia celular sistêmica rápida, simples e eficaz sendo assim uma possibilidade terapêutica para lesões de nervo / Abstract: Traumatic injuries of peripheral nerves have been the subject of numerous studies that attempt to understand the processes of repair after injury. Despite advances in surgical techniques, the functional results have been very disappointing to depend on the time interval between injury and treatment. For fast and effective treatment of nerve lesions, cell therapy becomes a possibility in increasing the success of nerve repair. So it is proposed to evaluate the efficacy of cell therapy on levels of functional improvement of mice with injured ischiatic nerve and treated with GFP progenitor cells of bone marrow as compared with their controls. In this study we used mices C57BL/6-HETGFP/J/Unib genetically modified as donors of stem cells GFP ("green fluoresent protein") of bone marrow that were used in the treatment via systemic of mice C57BL/6/J/Unib not marked with GFP underwent sciatic nerve crush. These animals were analyzed for their functional performance, cell migration, immunohistochemistry of p75NTR protein and neurofilament and axonal counts in electron microscope images. From the results obtained it was verified that there was a significant functional improvement in the treated group 224.9% when compared with the control group, mainly at the start of the recovery process. These values of functional improvement have coincided with the large amount of GFP cells, largest amount of myelinated axons and smallest amount of degenerate axons found at the site of injury axons, in addition to the increase of immunoreactivity of the protein of p75NTR involved in nerve regeneration process. All this is to demonstrate the efficiency of cell therapy used in bone marrow progenitor cells with a non-specific purification, making it feasible for a quick, simple and effective systemic cell therapy becoming this way a therapeutic possibility for nerve injured / Doutorado / Clinica Medica / Doutor em Clínica Médica

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: William Dias Belangero / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-26T07:47:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 OliveiraFilho_OsvaldoMendesde_D.pdf: 2509545 bytes, checksum: 6effb16e1eedd8b6d33c41daea640b76 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O objetivo deste trabalho foi comparar através da avaliação funcional pelo grasping test e análise histomorfométrica o tratamento da lesão do nervo mediano em ratos de linhagem Wistar através da microneurorrafia tradicional com a microneurorrafia associada à administração do monossialogangliosídeo (GM1) e avaliar especificamente se o GM1 melhora a regeneração axonal do nervo mediano e a função da musculatura por ele inervado. Material e Método: Foram empregados 32 ratos machos de linhagem Wistar. Destes, foram selecionados aleatoriamente 10 animais, grupo 0, para obtenção da força de preensão média em ratos normais, antes do procedimento cirúrgico. Esses animais foram reintegrados aos grupos. Foram criados o grupo I, com 10 animais, em que foi feita ressecção de 5 mm do nervo mediano do membro anterior direito e não foi submetido a nenhum tratamento. Nos outros grupos foi produzida uma lesão transversa do nervo mediano proximalmente ao epicôndilo medial criando-se os grupos II, tratados com microneurorrafia epineural externa e o grupo III, tratado com a microneurorrafia epineural externa associada à administração intraperitoneal de GM1. A cirurgia foi realizada imediatamente após a lesão e a técnica utilizada foi a sutura término-terminal. Foi realizada análise funcional semanal durante seis semanas através do teste de preensão da musculatura flexora dos dedos, que é específico para avaliar a ação do nervo mediano. Após esse período, os animais foram submetidos a eutanásia. As porções proximal e distal dos nervos foram coradas com azul de toluidina a 1% e realizada a análise histológica. Pela análise morfométrica obteve-se o número e diâmetro dos axônios nos cotos proximais e distais, criando-se uma nova fórmula com inclusão tanto do número como do diâmetro dos axônios para a avaliação da regeneração nervosa. Resultados: Os valores médios da força de preensão exercida pelos ratos do grupo 0 foram comparados aos animais dos grupos II e III através da análise de variância (ANOVA one way). Para a comparação dos valores médios da força realizada pelos ratos do grupo II e III foi feito o teste de Wilkoxon. Do ponto de vista funcional, o grupo III imprimiu uma maior força média com erro menor que 5% e realizou o teste de preensão mais precocemente. O grupo tratado com o GM1 apresentou um número 28% maior de axônios regenerados no segmento distal, com padrão histológico mais organizado e homogêneo e uma diferença significativa no diâmetro médio dos mesmos. Conclusão: Pode-se afirmar com erro menor que 5% que os grupos II (microneurorrafia) e III (microneurorrafia e GM1) apresentaram diferenças em relação à recuperação funcional, tendo o grupo III reagido melhor ao teste de preensão. O padrão histológico do grupo III apresentou maior grau de mielinização, tendo-se observado maior diâmetro médio nos axônios dos cotos distais (p=0,0056). Há um significativo indicio (p=0,0536) de que a utilização do GM1 nas cirurgias dos nervos periféricos melhora o padrão de regeneração axonal. Palavras Chaves: GM1, nervo mediano, regeneração axonal, ratos Wistar, avaliação funcional, morfometria / Abstract: Summary OBJECTIVES: The objective of this study was to compare the treatment of nerve median injuries in Wistar rats submitted to traditional microneurorraphy with the treatment that combined microneurorraphy and monossialoganglioside (GM1) administration while also specifically evaluating if GM1 promotes an increase in median nerve axonal regeneration, thus improving the function of the muscles in its territory of innervation. This comparison was done through functional evaluation measured by the grasping test and histomorphometric analysis. MATERIAL AND METHODS: Experiments were performed in thirty-two Wistar rats. Among them, 10 were randomly selected (group 0) to determine the average grasping strength in normal rats. These animals were then reunited with the others. There were three groups: group I (control group), submitted to a 5 mm lesion in the median nerve of the right forelimb and no treatment. Group II, submitted to lesion of the median nerve proximal to the medial epicondyle, treated with external epineural microneurorraphy, and group III, submitted to the same lesion and treated with external epineural microneurorraphy associated with intraperitoneal administration of GM1. Surgery was undertaken immediately after the damage to the nerve and end-to-end suture was used. Functional analysis through the grasping test of the flexor muscles of the fingers was assessed weekly; this test is specific to evaluate the action of the median nerve. In this experimental model, the animal is lifted by the tail and is stimulated to grasp a bar with its paw; the bar is located on the top of a conventional digital balance. While grasping the bar with its paw, the rat continued to be held by the tail until it releases the bar and the number on the scale is registered. After the functional evaluation the animals were euthanized. The proximal and distal portions of the nerves were colored with 1% toluidine blue dye. After the histologic exam, morphometric analysis was done by counting the number and diameter of the axons in the proximal and distal stumps. A new formula was designed including the number and diameter of the axons to evaluate nerve regeneration. RESULTS: The mean values of grasping strength exerted by rats in group I (control), were compared with group II (only microneurorraphy) and group III (microneurorraphy and GM1) through the analysis of variance (ANOVA one way). To compare the mean values of the strength sustained by rats in groups II and III, the Wilkoxon test was applied. From the functional perspective, the group that received GM1 performed the grasping test earlier, exerting a greater mean strength (error inferior to 5%). The microscopic analysis demonstrated that the group treated with GM1 showed a higher number of regenerated axons better organized and homogenous. And also that this group had a slightly thicker myelin sheath. There was a significant difference in the mean diameter of the axons of the distal segment and a number 28% higher of regenerated axons in the group treated with GM1. CONCLUSIONS: The authors can state with error inferior to 5% that the groups II and III showed differences in relation to functional recovery, group III performing better when submitted to the grasping test. Histological pattern of the group that received GM1 showed a higher degree of myelination. It was observed a greater mean diameter in the axons of distal stumps (p=0,0056). There is a significant indication (p=0,0536) that the use of GM1 in peripheral nerve surgery improves the pattern of axonal regeneration. Key Words: GM1, median nerve, axonal regeneration, Wistar rats, functional evaluation, morphometry / Doutorado / Medicina Interna / Doutor em Ciências Médicas

Les fractures de l'os temporal constituent une pathologie fréquente insuffisamment étudiée sur le plan biomécanique, et mal prise en charge sur le plan thérapeutique. Leur complexité biomécanique et leur polymorphisme clinique ont donc été analysés dans cette étude. Ainsi une base de données prospectives de patients pris en charge pour fractures temporales a été initiée afin d'évaluer les séquelles et leur impact sur la qualité de vie. Une étude expérimentale de traumatismes temporaux a été réalisée afin d'apporter des données dans la caractérisation biomécanique de l'os temporal. En complément, un modèle éléments finis d'os temporal a été developpé, et un traumatisme temporal a été simulé. La régénération du nerf facial traumatisé a été étudiée, et un effet thérapeutique de la vitamine D3 a été recherché par une étude expérimentale animale. Nos résultats montrent qu'une amélioration de la prévention des fractures temporales est nécessaire surtout par adaptation et utilisation des casques dans le cadre de la pratique du vélo. Cette prévention doit se reposer sur la caractérisation biomécanique des traumatismes temporaux par une double approche, expérimentale et numérique. La vitamine D3 augmente significativement la récupération fonctionnelle et la myélinisation dans un modèle animal de traumatisme du nerf facial. Cette étude ouvre la perspective d'essais cliniques. La fréquence des séquelles cochléo-vestibulaires invalidantes après fractures temporales et leur impact sur la qualité de vie montrent la nécessité d'un suivi des patients dans un cadre multidisciplinaire. / Temporal bone fracture is a frequent pathology insufficiently studied on terms of biomechanical, and poorly managed on terms of therapeutic. The biomechanical complexity and the clinical polymorphism of temporal bone trauma were analysed in this study. Our dynamic was to zoom from patient with temporal bone trauma to lesional process of temporal bone fracture. A prospective database of patients with temporal bone fracture was initiated to analyse sequelae and their impact on quality of life. An experimental study of temporal bone trauma was conducted to bring data in biomechanical characterization of temporal bone. In addition, a finite element model of the temporal bone was designed, and a lateral impact was simulated. The regeneration of traumatized facial nerve was studied, and a therapeutic effect of vitamin D3 (cholécalciférol) was evaluated with animal experimental study. Our results showed that an improvement of temporal fracture prevention is necessary by promoting the use of helmets and improvements in helmet design as part of cycling practice. This prevention must base on biomechanical characterization of temporal bone trauma with experimental and numerical approach. Vitamin D3 increases significantly functional recovery and myelination in an animal model of facial nerve trauma. It paves further the way for clinical trials. The frequency of cochleovestibular sequelae after temporal bone fracture and their impact on quality of life demonstrate the importance of, and the need for, on-going follow up with a multidisciplinary management.