Master of Science / Department of Clinical Sciences / Walter C. Renberg / Objective: To measure strain in vivo in the calcanean tendon during trotting in canines, and to compare to strain present after tibiotarsal immobilization. Animals: 6 canines Procedures: A Differential Variable Reluctance Transducer[superscript]TM (DVRT®) strain gauge was surgically implanted on the common gastrocnemius tendon. Surface EMG, % strain, and ground reaction forces were measured prior to intervention and after immobilization. Peak vertical force (Fz), vertical impulse, initial, maximum and final strain, and peak-to-peak EMG amplitude were recorded. Data was analyzed using repeated measures analysis of variance and paired t-tests (p[equal to or less than]0.05). Results: Timing of strain data correlated closely to the hind limb footstrike and EMG activity in all dogs. Maximum tendon strain occurred simultaneous with peak Fz. Continued muscle contraction was evident after immobilization. There was no statistical difference in maximum strain after immobilization compared to normal motion. Minimum strain, both at the beginning and end of the strain curve, was significantly decreased with the immobilized state compared to non-immobilized joints. Conclusions and Clinical Relevance: Tibiotarsal immobilization did not eliminate calcaneal tendon strain during weight bearing. Decreased isometric muscle contraction during swing phase of the gait would account for smaller minimum strain in immobilized joints. Immobilization is frequently applied after Achilles tendon rupture to alleviate strain and force on the sutured repair, with possible complications due to the immobilization method. Direct correlation of strain with tendon force was not made in this study. This would be an important factor before adjusting current treatment recommendations.

Orientador: Edson Rosa Pimentel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-06T17:20:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_FernandaMartinsde_M.pdf: 1290451 bytes, checksum: c386eaff7996cd60bd0cc59338f8718f (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Os tendões servem para realizar a transferência de força dos músculos para os ossos, sendo capazes de suportar altas forças de tensão. Muitos trabalhos descreveram alterações nas propriedades estruturais, bioquímicas e biomecânicas dos tendões de animais que foram submetidos a exercícios prolongados, porém pouco se sabe sobre o que ocorre no tendão que passa por um processo de alongamento, um procedimento bastante comum em academias e clínicas de Fisioterapia. Assim, nosso trabalho teve como objetivo avaliar os aspectos morfológicos e bioquímicos dos tendões de ratos submetidos ao alongamento três e cinco vezes por semana. Os ratos tiveram seus músculos alongados por um período de 30 segundos intercalados com 30 segundos de relaxamento, com 10 repetições, 3 e 5 vezes por semana durante 21 dias. Os tendões foram removidos e utilizados para os procedimentos de morfologia e de bioquímica. Os tendões também foram submetidos ao ensaio mecânico sob tração a fim de avaliar suas propriedades biomecânicas. Nos cortes corados com AT, na entese dos tendões dos grupos alongados, observou-se um aumento na quantidade de células com morfologia arredondada. Já na região próxima à entese pode ser observado metacromasia mais intensa nos grupos alongados. Observações feitas nos cortes corados com HE, nas regiões de tensão, mostraram que as células apresentaram-se mais alinhadas. Nos grupos alongados, em ambas regiões ocorreu aumento na quantidade de células. Nos cortes que foram submetidos à Reação de Von Kossa, observou-se uma região calcificada em todos os grupos, porém esta apresentou uma MEC mais densa nos tendões dos grupos alongados três e cinco vezes. Análise do gel de SDS-PAGE revelou uma maior quantidade de colágeno nos grupos alongados e a presença do componente de 65 kDa nas regiões de tensão e compressão em todos os grupos. A quantidade de proteínas, de glicosaminoglicanos e de hidroxiprolina também foi superior nos animais alongados. O gel de agarose revelou a presença de dermatam sulfato nas regiões de tensão e de compressão e de condroitim sulfato somente nesta última. Durante o ensaio mecânico, os tendões dos grupos alongados suportaram valores de tensão máxima superiores, com deslocamentos semelhantes, sugerindo que estes tendões são mais resistentes à ruptura. Esses resultados mostraram que o estímulo do alongamento acarretou modificações nas características estruturais, bioquímicas e biomecânicas, confirmando o caráter adaptativo do tendão em resposta à aplicação dos procedimentos de alongamento / Abstract: The tendons are structures that transmit forces from the muscles to the bone, and are capable of supporting high tensile strenghts. Many studies have shown alterations in tendons of animals submitted to strenuous exercises, however, just a little is known about what happens in tendons when they are under a stretching program, a common procedure in academies and phisiotherapy institutes. So our objective was to evaluate the morphological, biochemical and biomechanical aspects of tendons submitted to stretching exercises. Rats had their muscles stretched for a period of 30 seconds with 30 seconds of resting, with 10 repetitions, three and five times a week during 21 days. The tendons were used for morphological and biochemical procedures. They were also submitted to mechanical tensile strain test and their mechanical properties were evaluated. Analysis of AT stained sections of enthesis from stretched tendons, showed a high amount of rounded cells. In the region next to enthesis, which passes close to the calcaneous, the metachromasy was more intense in stretched groups. In the tension region, in the HE stained sections, it was found a larger alignment of the cells in the stretched group. In both regions occurred an increase on the amount of cells. In the sections submitted to Von Kossa reaction, was observed, a calcified region in all groups, but the extracellular matrix were denser in stretched ones. Analysis of SDS-Page showed a high amount of collagen and the presence of a polidisperse component of 65 kDa in the tension and compression regions in all groups. The amount of proteins, glycosaminoglycans and hydroxiproline was higher in the tendons of three and five times stretched groups. The agarose gel revealed the presence of dermatan sulfate in the tension and compression regions and chondroitin sulfate only in this last one. During the mechanical tensile strain test, the stretched tendon supported high values of maximum stress with the same strain, when compared to the control group, suggesting that the stretched tendons were more resistant to the failure. These results show that the stimulus of stretching leads to alterations in the structural, biochemical and biomechanical characteristics, confirming the adaptative character of tendons, in response to the application of stretching exercises / Mestrado / Biologia Celular / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Edson Rosa Pimentel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-10T19:16:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aro_AndreaAparecidade_M.pdf: 2216863 bytes, checksum: ab5348a9628ee1b1c771905a93337915 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Músculos, tendões e ligamentos constituem a maioria das estruturas afetadas durante a realização de atividades desportivas, assim um melhor conhecimento sobre essas estruturas é de grande interesse para profissionais que tratam da reabilitação. Pouco se sabe sobre os efeitos do alongamento sobre aspectos bioquímicos e estruturais de tendões, quando usado como modalidade terapêutica após longo período de imobilização. No presente estudo, com o objetivo de avaliar a resposta do tecido frente a procedimentos de alongamento após imobilização, ratos wistar foram divididos em cinco grupos experimentais: controle do grupo Imobilizado (ratos não imobilizados), grupo Imobilizado (ratos imobilizados por 4 semanas), controle do grupo Imobilizado Alongado e Imobilizado Livre (ratos sem imobilização e alongamento), grupo Imobilizado e Alongado (imobilizados por 4 semanas e alongados durante 3 semanas) e grupo Imobilizado e Livre (imobilizados por 4 semanas e livres na gaiola por 3 semanas). Os tendões foram retirados e separados em regiões proximal (tensão) e distal (compressão) para serem analisados. Para as análises bioquímicas as regiões distal e proximal foram extraídas com cloreto de guanidina e os extratos analisados por SDS-PAGE, dosagem de proteínas não colagênicas e glicosaminoglicanos (GAGs) sulfatados. Para quantificação de hidroxiprolina os tendões foram hidrolisados em HCl. Para as análises morfológicas os cortes de tendões foram corados com Hematoxilina-eosina (HE), Azul de Toluidina (AT) e Ponceau SS (PSS). A análise em SDS-PAGE não mostrou diferenças marcantes entre os grupos, mas uma banda de colágeno mais proeminente foi observada no grupo IL em relação ao IA e ao grupo controle na região de compressão. A dosagem de hidroxiprolina mostrou maior concentração no grupo I na região de compressão. Nenhuma diferença foi observada na região de tensão. Com relação à concentração de proteínas não colagênicas, foram detectadas diferenças apenas na região de tensão, com maiores concentrações no grupo I. Quando comparados os grupos IA e IL, valores mais altos foram encontrados no grupo IA. Foi observado presença abundante de GAGs sulfatados, especialmente de condroitim sulfato, na região de compressão do grupo IA. A presença de dermatam sulfato foi marcante nas regiões de compressão e tensão dos grupos I e IL. A análise em microscopia de polarização de cortes corados com PSS indicou maior desorganização dos feixes de colágeno no grupo I, com parcial recuperação após alongamento ou apenas remobilização. Uma revisão no procedimento de alongamento deveria ser considerada em experimentos futuros, considerando a duração e periodicidade das sessões, visando melhorar sua eficiência em casos de tendões previamente imobilizados / Abstract: Muscles, tendons and ligaments are present in most of structures that may be injured during sportive activities, so a better knowledge on these structures is very important for professionals who work with rehabilitation. Little is known about the stretching effects on the biochemical and morphological features of the tendons, specially when tendons are submitted to a long period of immobilization. In the present work our purpose was evaluate the response of the tissue to the procedures of stretching followed of immobilization, rats wistar were divided into five experimental groups: control Immobilized (rats not immobilized), Immobilized (immobilized for 4 weeks), control Immobilized and Stretched / Immobilized and Free (rats without immobilization and stretching), Immobilized and Stretched (immobilized for 4 weeks and stretched during 3 weeks) and Immobilized and Free (immobilized for 4 weeks and free in the cages for 3 weeks). The tendons were removed and the proximal (tension) and distal (compression) regions were separated to be analyzed. For biochemical analysis the proximal and distal regions were extracted with guanidinium chloride and the extract analyzed for SDS-PAGE, non-collagenous proteins, and sulfated glycosaminoglycan (GAGs sulfated). For quantitation of hydroxyproline the tendons were hydrolysed in HCl. For morphological analysis the sections of the tendons were stained with Haematoxylin-eosin (HE), Toluidine Blue (AT) and Ponceau SS (PSS). Observations were with polarization microscopy. Analysis in SDS-PAGE showed no remarkable differences amongst the groups, but a more prominent band of collagen was observed in the IF in relation to IA and control groups in the compression region. Analysis of the quantity of hydroxyproline showed more concentration in the I group in the compression region. No differences were observed in tension region. With respect to the concentration of non-collagenous proteins, differences were detected only in the tension region, where larger concentrations were found in the I Group. When IS and IF were compared, highest values were found in the IS group. A more abundant presence of sulfated GAGs, especially chondroitin sulfate, was found in the compression region of the IS group. The presence of dermatan sulfate was remarkable in the compression and tension regions of I and IF groups. Analysis of sections stained with Ponceau SS, under polarization microscopy, indicated that the I group exhibits a larger disorganization of the collagen bundles, partially recovered after stretching or with only remobilization. A revision in the stretching procedure should be considered in future experiments, in terms of duration and periodicity of the sessions to try improving the efficiency of the stretching in cases of previous immobilization of tendons / Mestrado / Biologia Celular / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Edson Rosa Pimentel / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-11T04:20:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tomiosso_TatianaCarla_D.pdf: 1449667 bytes, checksum: 16212cbce1bbf2fc92408a250881b4b4 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Os tendões são estruturas que transmitem a força muscular ao osso. São formados por células imersas em uma matriz extracelular rica em fibras de colágeno paralelas. Tendões, como o calcanear, são resistentes, contudo podem ser acometidos por lesões. Esse tecido lesado não se regenera totalmente e a organização, estrutura e propriedades mecânicas do tendão reparado são inferiores ao tendão saudável. Além disso, há formação de adesão entre o tendão e o tecido conjuntivo adjacente, o que constitui um problema clínico. Tem sido reportado que o oxido nítrico (NO) tem influência na regeneração do tecido e que a inibição da síntese de NO poderia estar diretamente relacionada a uma não recuperação do tecido lesado. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo analisar o dano estrutural e o acúmulo de células inflamatórias após a injúria em tendão calcanear de ratos adultos não tratados e tratados com o inibidor da oxido nítrico sintetase (NOS), L-NAME (N?-nitro-L-arginina metil éster). Para tanto, os animais tiveram seus tendões parcialmente seccionados. Os animais tratados com L-NAME receberam a droga na água de beber quatro dias antes da secção e isto se manteve durante todo o período experimental. Os tendões de animais não tratados e tratados com L-NAME foram removidos aos 7, 14 e 21 dias pós-injúria, e processados para rotina em parafina (Histosec). Foram realizados cortes longitudinais de 7 µm de espessura, corados com Hematoxilina-Eosina (HE), Azul de Toluidina (AT) e Xilidine Ponceau (XP) e analisados em microscopia de luz comum e de polarização. Analisando o material não tratado com L-NAME, foi observada grande quantidade de fibroblastos, hemácias e células inflamatórias, principalmente macrófagos e mastócitos nos tendões de 7 dias pós-injúria, com diminuição progressiva para 14 e 21 dias. Com relação às fibras de colágeno, observou-se o início da reorganização das fibras em 14 dias após a lesão. Em 21 dias o grau de reorganização das fibras é maior, embora se mostre inferior se comparado a um tendão normal. Em contraste, os tendões dos animais tratados com L-NAME, em todos os três tempos, mostraram-se mais acentuadamente infiltrados por células inflamatórias. Em 21 dias pós-injúria essas células inflamatórias persistem, a matriz ainda mostra-se desorganizada e há formação de adesão entre o tendão e o tecido conjuntivo adjacente. Para as análises bioquímicas, os tendões foram divididos em regiões de compressão, de secção e de tensão. A análise em SDS-PAGE dos tendões seccionados normal mostrou uma maior quantidade de colágeno neste, e uma presença marcante de proteínas com Mr entre 14 e 67 kDa nos tendões seccionados de 7 e 14 dias pós-injúria de animais não tratados com L-NAME. O tendão de 21 dias pós-injúria apresenta um padrão de bandas eletroforéticas muito similar ao normal. Nos animais tratados, todos os três tempos apresentaram presença marcante daquelas proteínas. A dosagem de proteínas e quantificação de hidroxiprolina mostrou uma maior quantidade desses componentes nos animais tratados com L-NAME. Entretanto, foi observada uma maior concentração de glicosaminoglicanos (GAGs) nos animais não tratados. Com relação ao tipo de GAG presente nos tendões seccionados foi possível identificar a presença de dermatan sulfato. Os tendões também foram submetidos ao ensaio mecânico sobre tração a fim de avaliar suas propriedades biomecânicas. Durante este ensaio foi constatado que os tendões dos animais tratados com L-NAME são menos resistentes à ruptura. Nossos resultados mostram que o reparo do tendão é complexo e que a presença de NO é fundamental para a recuperação do tecido, visto que nos tendões de animais tratados com L-NAME, o tecido mostrou uma inflamação persistente / Abstract: The tendons are sctructures capable of transmiting force from the muscle to bone. They are formed by cells immersed into a extracellular matrix (ECM) rich in collagen fibres. Tendons, as the calcanear tendons, are capable of supporting high tension force, may also undergoes damages. The damaged tissue does not regenerate completely, and the organization, structure and mechanical properties of a repaired tendon are usually inferior to the healthy tendon. Adhesion between the tendon and the adjacent connective tissue occurs, resulting in a clinical problem. Nitric oxide (NO) influences tissue regeneration, and this inhibition may be correlated a non recuperation of the injured tissue. The aim of this work was to analyze the structural damage and the presence of inflammatory cells after the injury of rats calcaneal tendons non-treated and treated with L-NAME (N?-nitro-L-arginine methyl ester), a nitric oxide sinthase (NOS) inhibitor. The animals had its tendons partially transected. In the NO synthase inhibition experiments animals received L-NAME in their drinking water, ad libitum, for four days prior to surgical lesion of the calcaneal tendon and throughout the post-operative experimental period. The tendons non-treated and treated L-NAME animals were removed at 7, 14 and 21 days post-injury, and processed for paraffin inclusion (Histosec). Longitudinal sections with 7 µm were stained with Hematoxilin-Eosin (HE), Toluidine Blue (TB) and Xylidine Ponceau (XP). The non-treated tendons exhibited large amount of fibroblasts, blood cells and inflammatory cells as macrophages and mast cells, mainly in 7 days post-injury, with progressive decrease at 14 and 21 days. The reorganization of collagen fibers was observed since the 14 days after injury. At day 21 the organization of the collagen fibers, was higher compared to 14 days, but lesser than in the normal tendon. The tendons of L-NAME treated rats, in all periods, exhibited great infiltration of inflammatory cells. In 21 days post-injury of L-NAME treated rats, these inflammatory cells were still present, the ECM disorganization was observed and also adhesion between the tendon and adjacent adhesions tissue. For biochemical analysis, the tendons were divided in compression, section and tension regious. SDS-PAGE analysis of transected and normal tendons, showed a more expressive presence of collagen in normal rats and a remarkable presence of proteins with Mr between 14 and 67 kDa in transected tendons of non treated animals at 7 and 14 days post-injury. The rats, at 21 days post-injury, exhibited protein profile similar to the normal tendon. In L-NAME treated animals, in all tree-points, it was found a significative amount of these proteins. The analysis of protein and hydroxyproline content showed a larger amount of both components larger than in treated animals. On the other hand, a larger concentration of glycosaminoglycans (GAGs) was observed in non-treated animals. The analysis of GAGs in agarose gel showed a proeminent presence of dermatan-sulfate in the section region of both non-treated and treated animals. The biomechanical tests indicated that the L-NAME treated tendons were lesser resistents to rupture than the non-treated tendons. Our results revealed that the repair in tendons is a complex process and that NO is essential for the healing and complete recovering of the tissue, as in tendon of L-NAME treated animals, the tissue exhibited a persistent inflammatory process / Doutorado / Biologia Celular / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

Submitted by Nadir Basilio (nadirsb@uninove.br) on 2018-06-18T21:18:10Z No. of bitstreams: 1 Anna Cristina de Farias Marques.pdf: 2073138 bytes, checksum: 63fce77ba3e8c96e01965f2b4cecc62c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-18T21:18:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Anna Cristina de Farias Marques.pdf: 2073138 bytes, checksum: 63fce77ba3e8c96e01965f2b4cecc62c (MD5) Previous issue date: 2015-12-18 / This study investigates the effect of low-level laser therapy (LLLT) on collagen type I and III, matrix metalloproteinase (MMP), and vascular endothelial growth factor (VEGF) in experimentally induced tendinopathy in female aged rats. Tendinopathy was induced by collagenase peritendinous of the Achilles tendon. Forty-two Wistar rats (Norvegicus albinus) were used; groups consisted of 36 aged animals (18 months old; mean body weight, 517.7 ± 27.54 g) and 6 adult animals (12 weeks old; mean body weight, 266 ± 19.30 g). The animals were randomlydivided in three groups: control, aged tendinopathy, and aged tendinopathy LLLT; the aged groups were subdivided according to experimental periods: 7, 14, and 21 days. LLLT involved a gallium-arsenide-aluminum laser (Theralaser, DMC®) with active medium operating at wavelength 830 ± 10 nm, 50 mW power, 0.028 cm2 laser beam, 107 J/cm2 energy density, 1.7 w/cm2 power density, and 6 J of energy, with a frequency of 3 times per week, until euthanasia. VEGF, MMP-3, and MMP-9 were analyzed by immunohistochemistry, and collagen type I and III by Sirius red. LLLT increased the deposition of collagen type I and III in a gradual manner, with significant differences relative to the group aged tendonitis (p<0.001), and in relation to VEGF (p<0.001); decreased expression of MMP-3 and 9 was observed in group aged tendinopathy (p<0.001). LLLT, therefore, increased the production of collagen type I and III, downregulated the expression of MMP-3 and MMP-9, and upregulated that of VEGF, with age and age-induced hormonal deficiency. / O objetivo deste estudo foi investigar O Efeito da terapia Laser de baixa intensidade no Colágeno tipo I e III, Metaloproteinase e VEGF em Modelo Experimental de Tendinopatia, em ratas fêmeas idosas. A colagenase foi induzida na região peritendínea no tendão Calcâneo dos animais. Quarenta e duas ratas Wistar (Norvegicus albinus) foram utilizadas no estudo, com grupos consistindo de 36 animais idosos (18 meses de idade; com média da massa, 517.7 ± 27.54 g) e 6 animais adultos (12 semanas de idade; média da massa, 266, 19:30 0 ± g). Os animais foram randomizados e divididos em três grupos, Controle, tendinopatia idoso e tendinopatia Laser idoso, e subdividido em três grupos experimentai, 7, 14 e 21 dias. O tratamento com Laser de baixa intensidade foi aplicado utilizando um Laser Arseneto de Galium e Alumínio (AsGaAl) (Theralaser, DMC®) operando no comprimento de onda de 830nm (±10nm), 50 mW de potência, saída do feixe de 0,028 cm2, densidade de energia de 107J /cm2, densidade de potência 1,7 w/cm2 e energia de 3 J, com uma frequência de 3 vezes por semana, até a data da eutanásia (7, 14 e 21 dias). Foram analisados VEGF e MMP 3 e 9 por meio de Imunohistoquímica e Colágeno tipo I e III por Sirius red. Os resultados sugerem que a Terapia a Lesar de Baixa Intensidade foi capaz de aumentar os níveis de Colágeno tipo I e III de maneira gradual e com significante diferença no grupo Tendinpatia Idoso (p<0,001), isso pode ser observado em relação ao VEGF (p<0.001), foi também observado diminuição da expressão de MMP 3 e MMP 9 em relação ao grupo tendinopatia Idoso, com diferença estatística (p<0,001). Nós concluímos que a terapia Laser de Baixa Intensidade foi capaz de diminuir a produção de Colágeno tipo I e III, reduzir a expressão de MMP 3 e 9, e aumentar a expressão de VEGF, mesmo nas ratas fêmeas idosas com deficiência hormonal causada pela idade.