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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Em roedores, as vibrissas são detectores táteis que desempenham papel importante na exploração espacial do ambiente e na discriminação de texturas. No córtex somatosensorial, os campos receptivos de cada uma das vibrissas estão organizados no hemisfério contralateral em colunas discretas denominadas barris. A lesão unilateral dos barris produz um comportamento assimétrico caracterizado pela redução no uso da vibrissa contralateral à lesão na exploração do ambiente, assimetria esta que diminui progressivamente na medida em que os animais são repetidamente testados. Em ratos, este comportamento, normalmente medido pelo número de vezes que os animais encostam as vibrissas na parede de um campo aberto, tem se mostrado uma ferramenta importante em estudos de plasticidade e recuperação funcional após lesões corticais. Contudo, em camundongos com lesões unilaterais dos barris, o registro dos toques das vibrissas na parede tem levado a resultados contraditórios. Esse trabalho tem por objetivo principal o estabelecimento de um modelo comportamental para avaliação da recuperação funcional após lesões unilaterais dos barris do córtex somatosensorial em camundongos. Para tanto, o sentido dos deslocamentos realizados próximos às quinas do campo aberto foi registrado em camundongos Suíços machos submetidos à criolesão unilateral dos barris foi avaliado em três estudos independentes. No primeiro estudo, demonstramos que no grupo Criolesado houve um predomínio dos deslocamentos em sentido contralateral na primeira vez em que foram testados no campo aberto e este resultado foi independente do fato de na primeira sessão ter sido realizada um ou nove dias após a cirurgia. Além disso, demonstramos que o predomínio de deslocamentos em sentido contralateral foi diminuindo na medida em que os animais eram repetidamente testados no campo aberto. No segundo estudo, demonstramos que os animais do grupo Criolesado que foram previamente submetidos a cinco sessões experimentais no campo aberto não apresentaram, após a cirurgia, diferenças entre os deslocamentos realizados em sentido ipsolateral e contralateral à lesão. Já no terceiro estudo, demonstramos que os animais do grupo Criolesado que não foram previamente testados no campo aberto apresentam um predomínio de deslocamentos em sentido contralateral, mesmo quando o teste foi realizado 48 dias após a lesão unilateral dos barris. Nossos dados sugerem que o sentido dos deslocamentos próximo às quinas do campo aberto pode ser uma ferramenta importante para avaliar a recuperação das lesões unilaterais nos barris do córtex somatosensorial. Além disso, para avaliar a recuperação funcional após a lesão unilateral dos barris do córtex somatossensorial, sem o viés da habituação à situação do teste, os animais devem ser testados apenas uma vez / In rodents, the vibrissae are tactile detectors that have an important role in the spatial exploration of the environment and in texture discrimination. In the somatosensory cortex, the receptive fields of each of the vibrissae are organized into discrete columns, known as barrels, in the contralateral hemisphere. The unilateral lesions of the barrels results in an asymmetric behavior characterized by the reduction in the use of the vibrissae contralateral to the lesion during the exploration of the environment. This asymmetry progressively diminishes as the animal is repeatedly tested in the same environment. In rats, this behavior, usually assessed by the number of times the animals touch the walls of an open field arena with their vibrissae, has been considered a useful tool in studies addressing plasticity and functional recovery after cortical lesions. However, in mice with unilateral lesions of the barrels, the analysis of the number of times that the vibrissae touch the walls have lead to contradictory results. The present work aims to establish a behavioral model for the evaluation of functional recovery after unilateral lesions of the barrel field located in the somatosensory cortex of the mouse. To that end, the direction of movement near the corners of the open field of Swiss male mice subjected to unilateral cryolesion of the barrel was analyzed in three independent studies. In the first study, we demonstrated that the cryolesioned animals displayed a predominance of contralateral movements in the first time that they were tested in the open field and that this result was present whether the animals was first tested one or nine days after the lesion. Furthermore, we demonstrated that the predominance of movements toward the contralateral side of the lesion diminished as the animals were repeatedly tested in the open field. In the second study, we demonstrated that the cryolesioned animals that were, prior to barrel field lesioning, subjected to five sessions in the open field did not display, after lesioning, differences between the number of ipso and contralateral movements. In the third study, we demonstrated that the cryolesioned animals that were not previously tested in the open field displayed a predominance of contralateral movements even if the first test was carried out forty eight days after the unilateral lesion of the barrels. Our data suggest that the analysis of the direction of movement near the corners of the open field can be an important tool in the assessment of functional recovery after unilateral lesions of the barrels located in the somatosensory cortex of mice. Moreover, in order to properly assess functional recovery after unilateral lesion of the barrel field without the confounding factor of habituation, animals must be tested only once

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Em roedores, as vibrissas são detectores táteis que desempenham papel importante na exploração espacial do ambiente e na discriminação de texturas. No córtex somatosensorial, os campos receptivos de cada uma das vibrissas estão organizados no hemisfério contralateral em colunas discretas denominadas barris. A lesão unilateral dos barris produz um comportamento assimétrico caracterizado pela redução no uso da vibrissa contralateral à lesão na exploração do ambiente, assimetria esta que diminui progressivamente na medida em que os animais são repetidamente testados. Em ratos, este comportamento, normalmente medido pelo número de vezes que os animais encostam as vibrissas na parede de um campo aberto, tem se mostrado uma ferramenta importante em estudos de plasticidade e recuperação funcional após lesões corticais. Contudo, em camundongos com lesões unilaterais dos barris, o registro dos toques das vibrissas na parede tem levado a resultados contraditórios. Esse trabalho tem por objetivo principal o estabelecimento de um modelo comportamental para avaliação da recuperação funcional após lesões unilaterais dos barris do córtex somatosensorial em camundongos. Para tanto, o sentido dos deslocamentos realizados próximos às quinas do campo aberto foi registrado em camundongos Suíços machos submetidos à criolesão unilateral dos barris foi avaliado em três estudos independentes. No primeiro estudo, demonstramos que no grupo Criolesado houve um predomínio dos deslocamentos em sentido contralateral na primeira vez em que foram testados no campo aberto e este resultado foi independente do fato de na primeira sessão ter sido realizada um ou nove dias após a cirurgia. Além disso, demonstramos que o predomínio de deslocamentos em sentido contralateral foi diminuindo na medida em que os animais eram repetidamente testados no campo aberto. No segundo estudo, demonstramos que os animais do grupo Criolesado que foram previamente submetidos a cinco sessões experimentais no campo aberto não apresentaram, após a cirurgia, diferenças entre os deslocamentos realizados em sentido ipsolateral e contralateral à lesão. Já no terceiro estudo, demonstramos que os animais do grupo Criolesado que não foram previamente testados no campo aberto apresentam um predomínio de deslocamentos em sentido contralateral, mesmo quando o teste foi realizado 48 dias após a lesão unilateral dos barris. Nossos dados sugerem que o sentido dos deslocamentos próximo às quinas do campo aberto pode ser uma ferramenta importante para avaliar a recuperação das lesões unilaterais nos barris do córtex somatosensorial. Além disso, para avaliar a recuperação funcional após a lesão unilateral dos barris do córtex somatossensorial, sem o viés da habituação à situação do teste, os animais devem ser testados apenas uma vez / In rodents, the vibrissae are tactile detectors that have an important role in the spatial exploration of the environment and in texture discrimination. In the somatosensory cortex, the receptive fields of each of the vibrissae are organized into discrete columns, known as barrels, in the contralateral hemisphere. The unilateral lesions of the barrels results in an asymmetric behavior characterized by the reduction in the use of the vibrissae contralateral to the lesion during the exploration of the environment. This asymmetry progressively diminishes as the animal is repeatedly tested in the same environment. In rats, this behavior, usually assessed by the number of times the animals touch the walls of an open field arena with their vibrissae, has been considered a useful tool in studies addressing plasticity and functional recovery after cortical lesions. However, in mice with unilateral lesions of the barrels, the analysis of the number of times that the vibrissae touch the walls have lead to contradictory results. The present work aims to establish a behavioral model for the evaluation of functional recovery after unilateral lesions of the barrel field located in the somatosensory cortex of the mouse. To that end, the direction of movement near the corners of the open field of Swiss male mice subjected to unilateral cryolesion of the barrel was analyzed in three independent studies. In the first study, we demonstrated that the cryolesioned animals displayed a predominance of contralateral movements in the first time that they were tested in the open field and that this result was present whether the animals was first tested one or nine days after the lesion. Furthermore, we demonstrated that the predominance of movements toward the contralateral side of the lesion diminished as the animals were repeatedly tested in the open field. In the second study, we demonstrated that the cryolesioned animals that were, prior to barrel field lesioning, subjected to five sessions in the open field did not display, after lesioning, differences between the number of ipso and contralateral movements. In the third study, we demonstrated that the cryolesioned animals that were not previously tested in the open field displayed a predominance of contralateral movements even if the first test was carried out forty eight days after the unilateral lesion of the barrels. Our data suggest that the analysis of the direction of movement near the corners of the open field can be an important tool in the assessment of functional recovery after unilateral lesions of the barrels located in the somatosensory cortex of mice. Moreover, in order to properly assess functional recovery after unilateral lesion of the barrel field without the confounding factor of habituation, animals must be tested only once

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Made available in DSpace on 2016-06-02T19:02:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5282.pdf: 2759184 bytes, checksum: ddd5666e5ff979383a7a5f6cdf80a469 (MD5) Previous issue date: 2013-03-01 / Financiadora de Estudos e Projetos / Skeletal muscle injuries from sport activities are usual, but despite the inherent healing capacity of muscle tissue, this process can be impaired depending on the injury extension, what can lead to atrophy, fibroses, pain and functional recovery incomplete, increasing the risks of recurrent lesions. In addition, biophysical and biochemical resources have been studied in an attempt to enhance the muscle regeneration process, as the low level laser therapy (LLLT). Many studies have showed that this therapeutic modality stimulates positives responses during muscle healing process. Thus, two studies were performed with the aim of evaluating the effects of LLLT (InGaAlP 660 nm), with the fluences of 10 J/cm2 and 50 J/cm2, during Tibiales anterior muscle regeneration after cryolesion. Sixty three Wistar rats (3 month of age, ±300 g) were randomly divided into 3 groups: injured control group (CG) injured animals without any treatment; treated group, at 10 J/cm2 (G10) and treated group, at 50 J/cm2 (G50). Each group was divided into 3 different subgroups (n=7) and on days 7, 14 and 21 post-injury, were sacrificed. The laser irradiation was performed at a single point and started 48 hours after injury, 5 times per week (each 24 hours), followed by an interval of 48 hours. At the first study, the effects of LLLT were analyzed on the muscle regeneration related on molecular mechanisms involved at repair process. The results showed a downregulation of mRNA Cox-2 expression in all treated groups after 14 and 21 days. On day 7, both treated groups had a downregulation of mRNA Vegf expression, but had a increase after 14 and 21 days of treatment, meanly at 50 J/cm2. The mRNA MyoD expression was upregulated with the higher fluence, in all periods evaluated, and with the lower fluence the MyoD levels increased only after 21 days. The Myogenin expression was downregulated in both treated groups on day 7, and was upregulated with dose of 10 J/cm2 after 21 days. These responses suggest that LLLT can improve the skeletal muscle regeneration through the gene expression stimulation. At the second study, the effects of LLLT were evaluated during muscle regeneration, through histological and immunohistochemical aspects. The treated groups had an inflammatory process modulation after 7 days. On day 14, the treated animals, with both fluences, showed organized new muscle fibers and less granulation tissue. After 21 days of lesion, all groups had complete tissue repair. Moreover, the irradiated groups had less necrosis area at the first experimental period evaluated, and, also had more blood vases quantity after 14 and 21 days, at 50 J/cm2. The immunohistochemistry analysis showed Myogenin expression in all experimental groups after 7 and 14 days, and at day 21st; the immunoexpression was detectable in the control group and in the treated group with lower fluence. Superior MyoD expression appeared in both treated groups during all evaluated periods. Concluding, both fluencies of LLLT played positive effects on muscle repair. Such findings are fundamentals to elucidate the biological and molecular mechanisms involved in the skeletal muscle regeneration. / Lesões do sistema músculo esquelético decorrentes de atividades esportivas são comuns, porém apesar da capacidade regenerativa intrínseca do tecido muscular, este processo pode ser prejudicado de acordo com a extensão da lesão, causando atrofia, fibrose, dor e incompleta recuperação funcional, aumentando o risco de lesões recorrentes. Dentro desse contexto, recursos biofísicos e bioquímicos tem sido estudados na tentativa de acelerar o processo de regeneração muscular, como a terapia laser de baixa intensidade (LLLT). Vários estudo demonstram que esta modalidade terapêutica estimula respostas positivas durante o reparo do tecido muscular. Diante disso, foram desenvolvidos dois estudos com o objetivo de verificar os efeitos da LLLT (InGaAlP 660 nm), com as fluências de 10 J/cm2 e 50 J/cm2, durante a regeneração do músculo tibial anterior criolesionado. Sessenta e três ratos da linhagem Wistar (3 meses de idade, ±300 g) foram distribuídos randomicamente em 3 grupos: grupo controle lesado sem nenhum tratamento (GC), grupo lesado e tratado com 10 J/cm2 (G10) e grupo lesado e tratado com 50 J/cm2 (G50). Ainda, todos os grupos foram subdivididos em 3 subgrupos (n=7), onde os animais foram eutanasiados depois de 7, 14 e 21 dias da indução da lesão. A irradiação laser foi realizada em um único ponto e se iniciou 48 horas após a criolesão, 5 vezes por semana (a cada 24 horas), seguidos de um intervalo de 48 horas. No primeiro estudo, foram analisados os efeitos da LLLT na regeneração muscular em relação aos mecanismos moleculares envolvidos no processo de reparo. Os resultados demonstraram que ocorreu uma redução da expressão do RNAm do Cox-2 em todos os grupos irradiados após 14 e 21 dias. No sétimo dia, a expressão do RNAm do VEGF não aumentou nos dois grupos tratados, entretanto sua expressão aumentou depois de 14 e 21 dias de tratamento, principalmente com a fluência de 50 J/cm2. A expressão do RNAm da MyoD foi aumentada com a fluência maior, em todos os períodos analisados, e com a fluência menor apenas depois de 21 dias. A expressão da Miogenina foi reduzida em ambos os grupos tratados em 7 dias, e foram aumentadas com a fluência de 10 J/cm2 depois de 21 dias. Estes resultados sugerem que a LLLT pode melhorar a regeneração muscular através da estimulação da expressão gênica. No segundo estudo, foram avaliados os efeitos da LLLT durante a regeneração muscular, nos seus aspectos histológicos e imunohistoquímicos. Uma modulação do processo inflamatório em 7 dias foi visualizada nos grupos tratados. No 14o dia, os animais irradiados, com as duas fluências, apresentaram fibras musculares jovens organizadas e pouco tecido de granulação. Depois de 21 dias de lesão, todos os grupos apresentaram tecido muscular organizado similar ao músculo esquelético sem lesão. Além disso, uma menor área de necrose no primeiro período experimental foi observada nos grupo tratados e uma maior quantidade de vasos sanguíneos depois de 14 e 21 dias foi visualizada no grupo tratado com a fluência de 50 J/cm2. A imunohistoquímica demonstrou expressão da Miogenina em todos os grupos experimentais depois de 7 e 14 dias, e no 21o dia, no grupo controle e no grupo tratado com a menor fluência. Maior expressão da MyoD esteve presente nos grupos tratados em todos os períodos avaliados. Concluindo, as duas fluências da LLLT desempenharam efeitos positivos durante o reparo muscular. Tais resultados são fundamentais na elucidação dos mecanismos biológicos e moleculares envolvidos na regeneração muscular.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:18:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4679.pdf: 2464914 bytes, checksum: 8f9d532c21a42e4e96fa57b50de9721e (MD5) Previous issue date: 2012-03-02 / Financiadora de Estudos e Projetos / Muscle regeneration is a complex phenomenon, involving coordinated activation of several cellular responses. During this process, oxidative stress, and consequent tissue damage occur with a severity that may depend on the intensity and duration of the inflammatory response. Among the therapeutic approaches to attenuate inflammation and increase tissue repair, low-level laser therapy (LLLT) may be a safe and effective clinical procedure. The aim of this study was to evaluate the effects of LLLT on oxidative/nitrative stress and inflammatory mediators produced during a cryolesion of the tibialis anterior (TA) muscle in rats. Sixty Wistar rats were randomly divided into three groups (n=20): control (BC), injured TA muscle without LLLT (IC), injured TA muscle submitted to LLLT (IRI). The injured region was irradiated daily for 4 consecutive days, starting immediately after the lesion using an AlGaAs laser (continuous wave, 808nm, tip area of 0.00785 cm2, power 30 mW, application time 47 s, fluence 180 J/cm2; total energy 1.4J; irradiance 3.8 mW/cm2). The animals were sacrificed on the fourth day after injury. LLLT reduced oxidative and nitrative stress in injured muscle, decreased lipid peroxidation, nitrotyrosine formation and NO production, probably due to reduction in iNOS protein expression. Moreover, LLLT increased SOD gene expression, and decreased the inflammatory response as measured by gene expression of NF-kβ and COX-2 and by TNF-α and IL-1β concentration. These results suggest that LLLT could be an effective therapeutic approach to modulate oxidative and nitrative stress and to reduce inflammation in injured muscle and could therefore help muscle regeneration. / A regeneração muscular é uma adaptação que ocorre em resposta ao traumatismo e envolve ações integradas entre células, matriz e mensageiros químicos, visando restaurar o equilíbrio biológico e a integridade funcional e estrutural do tecido. Durante o período de reabilitação, existe uma crescente preocupação em modular estes processos a fim de prevenir complicações indesejáveis e favorecer a recuperação funcional do músculo lesado. A constatação terapêutica das aplicações do laser de baixa intensidade (LLLT- Low Level Laser Therapy) no tratamento clínico de afecções que acometem o tecido músculo esquelético é atualmente bastante conhecida, contudo as vias de sinalização acionadas pela LLLT permanecem incertas. O objetivo desta tese foi avaliar os efeitos da terapia laser de baixa intensidade sobre a resposta inflamatória e regenerativa/cicatricial após criolesão do músculo tibial anterior em ratos. Foi utilizado um laser AsGaAl (contínuo; λ =808 nm; P=30 mW; área do feixe = 0.00785 cm2; t=47 s; D=180 J/cm2; E=1.4 J; irradiância=3.8 mW/cm2) em um único ponto, durante 4 dias consecutivos. Técnicas de histoquímica foram usadas para averiguar a morfologia e a morfometria dos músculos lesados e submetidos ao tratamento com laserterapia. Além disso, foram realizadas análises de peroxidação lipídica (TBARS), formação de nitrotirosina (Dot blot), produção de NO tecidual (Reação de Griess), citocinas inflamatórias (ELISA), expressão protéica de iNOS e colágeno I (western blot) e expressão gênica de myoD, miogenina, VEGF, NF-κβ, TGF-β, VEGF, COX-2 e SOD (qRT-PCR). A LLLT, nos parâmetros utilizados, foi capaz de reduzir a resposta inflamatória e o estresse oxidativo/nitrativo, favorecer a regeneração muscular e prevenir a fibrose muscular em modelo de criolesão. Os resultados desta tese trouxeram significativa contribuição para o entendimento dos mecanismos de ação acionados pela LLLT durante o processo de regeneração muscular, otimizando assim, sua utilização na reabilitação de desordens músculo-esqueléticas.