A presente pesquisa tem como finalidade o estudo comparativo da indução de ossificação em falhas ósseas obtidas experimentalmente, ultra-som de baixa intensidade. Para tal fim foram utilizados 12 coelhos adultos, da linhagem Nova Zelândia, separados em dois grupos experimentais iguais e escolhidos aleatoriamente. Todos os animais foram submetidos a uma osteotomia bilateral do terço distal do rádio, com preservação do periósteo, a fim de se produzir uma falha óssea de aproximadamente 8 mm. Os animais de um dos grupos experimentais tiveram as falhas ósseas preenchidas com hidroxiapatita. Em ambos os grupos a falha óssea direita recebeu estímulo ultra-sônico pulsado (intensidade de 18 mW com frequência de 1,5 MHz) por 20 minutos, durante 15 dias consecutivos, de forma estacionária. A falha óssea esquerda permaneceu como controle. O controle radiológico foi realizado 24 horas, 3, 6 e 9 semanas após a cirurgia, sendo que ao final de cada um desses períodos dois animais eram sacrificados. A análise nos revelou um aumento de calo ósseo e uma maior espessura de cortical em todas as diafises estimuladas. A análise microscópica demonstrou que as falhas preenchidas com hidroxiapatita e estimulados com ultra-som, apresentaram-se em fase de ossificação mais avançadas do que o controle porém, quando comparadas com as osteotomias vazias, estas apresentavam processo de reparação mais evidente, independente da estimulação. Nossos resultados sugerem que a energia ultra-sônica pulsada de baixa intensidade mostrou-se ser um recurso eficaz na aceleração do processo de ossificação e que a hidroxiapatia, utilizada no experimento, apresenta uma baixa taxa de osteoindução. / This research\'s purpose is the comparative study of ossification\'s induction in bone defect experimentally obtained, filled in or not with Hydroxyapatite (HA - 40) and stimulated by low-intensity pulsed ultrasound. The experiment included the utilization of 12 adults rabbits, from New Zeland lineage, sorted out in two equal experimental groups, and aleatory selected. An animals were submited to bilateral osteotomy of the ratio\'s distal third, preserving the periosteum, for the production of a 8 mm bone defect. The animals of one experimental group had the bone defect filled in with hydroxiapatite. In both group the right bone defect received pulsed ultrasonic stimulus (18 mW intensity with 1,5 MHz frequency) for 20 minutes, during 15 consecutive days, in a stationary way. The left bone defect remained as a control. Radiologic control was made 24 hours, 3, 6 and 9 weeks after the surgery, and at the end of each period two animals were sacrificed. The radiologic analysis showed us an increase of the bone callus and a bigger cortical thickness in all stimulated diaphyses. The macroscopical analysis demonstrated that the defects wich were filled in with hudroxyapatite and stimulated with ultrasound, appeared to be in a more advance ossification phase than the empty osteotomy; these appeared to be in a more evident healing process, independent on stimulation. Our results suggest that the low-intensity pulsed ultrasound appeared and effective resort in the ossification process\'s acceleration, and showed that the hydroxiapatite, which was used in the experiment, presents a low percentage of osteoinduction.

Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-03-31. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:24:13Z : No. of bitstreams: 1 000837181_20170224.pdf: 91864 bytes, checksum: 0cabb65b5f7a595dc23ad9b64072ddc1 (MD5) Bitstreams deleted on 2017-02-24T13:00:35Z: 000837181_20170224.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-02-24T13:01:25Z : No. of bitstreams: 1 000837181.pdf: 650266 bytes, checksum: 180e6b31b7b339d7e10fa10e9bfd8b92 (MD5) / The tibial dyschondroplasia is attributed to an asynchrony in the endochondral ossification process, leading to an accumulation of non-calcified and non-vascularized cartilage in the place where the trabecular bone should be formed. A synchronized action of ectoenzyme nucleotide phosphodiesterase pyrophosphatase (PC-1), alkaline phosphatase and acid phosphatase is required in the biological calcification process, because they act in the regulation of pyrophosphate concentrations, which in high concentrations is an inhibitor of calcification and may lead to the development of tibial dyschondroplasia. The birds were divided into normal and dyschondroplasic, sacrificed, then the tibiae were removed, frozen in liquid nitrogen and stored at -70 °C. Afterwards, the growth plates were homogenized, submitted to different treatments to make each enzyme extract and then were aliquoted, frozen and stored at -70 °C for posterior enzyme assays and protein dosage. There was no difference between the specific activity of PC-1 extracted from normal birds compared to that obtained from dyschondroplasic birds, on the other hand the specific activity of alkaline phosphatase was lower in birds with tibial dyschondroplasia, when compared with healthy birds, suggesting that dyschondroplasia may be attributed to an increase in the concentration of pyrophosphate, which may cause prejudice to mineralization by binding directly to the hydroxyapatite crystals and preventing their growth and also because there is no production of inorganic phosphate. The acid phosphatase activity decreased in dyschondroplasic birds when compared to the normal ones, suggesting that the growth plate has its remodeling functions affected. Our results suggest that the tibial dyschondroplasia can be attributed to the decrease in alkaline phosphatase activity, which leads to an increase in inorganic pyrophosphate concentration, inhibiting...

Orientador:João Martins Pizauro Junior / Banca: Douglas Emydio de Faria / Banca: Luiz Hnerinque Souza Guimarães / Banca: Marcos Tulio Oliveira / Banca: Saulo Santesso Garrido / Banca: João Martins Pizauro Junior / Resumo:A Discondroplasia Tibial é atribuída a uma assíncronia no processo de ossificação endocondral, levando a um acúmulo de cartilagem não calcificada e avascularizada onde deveria ser formado osso trabecular. É necessária uma atuação sincronizada das enzimas, ectoenzima fosfodiesterase nucleotídeo pirofosfatase (PC-1), fosfatase alcalina e fosfatase ácida durante o processo de calcificação biológica, pois elas atuam como reguladoras das concentrações de pirofosfato, que, quando elevadas, podem inibir a calcificação e levar ao desenvolvimento da discondroplásia tibial. As aves foram separadas em normais e portadoras de discondroplásia, sacrificadas, as tíbias foram retiradas, congeladas e estocadas a -70ºC. Posteriormente os discos de crescimento foram homogeneizados, receberam diferentes tratamentos para se ter as enzimas purificadas, então foram aliquotados, congelados e estocados a -70ºC para futuras análises enzimáticas e dosagem de proteína. Não houve diferença entre a atividade especifica da PC-1 extraída de aves normais, quando comparada aquela obtida de aves portadoras de lesão, já a atividade especifica da fosfatase alcalina foi diminuída nas aves portadoras de discondroplásia tibial em relação as aves normais, sugerindo que a discondroplásia pode ser atribuída a um aumento na concentração de pirofosfato, o qual pode dificultar a mineralização se ligando diretamente aos cristais de hidroxiapatita e impedindo o seu crescimento, e também pela não produção do fosfato inorgânico. A fosfatase ácida, apresentou redução na atividade nas aves doentes, quando comparadas as aves normais, sugerindo que o disco de crescimento tem as suas funções de remodelação afetadas. Nossos resultados sugerem que a disfunção tibial discondroplasia pode ser atribuída a diminuição das atividades da fosfatase alcalina, o que gera o aumento da concentração pirofosfato... / Abstract:The tibial dyschondroplasia is attributed to an asynchrony in the endochondral ossification process, leading to an accumulation of non-calcified and non-vascularized cartilage in the place where the trabecular bone should be formed. A synchronized action of ectoenzyme nucleotide phosphodiesterase pyrophosphatase (PC-1), alkaline phosphatase and acid phosphatase is required in the biological calcification process, because they act in the regulation of pyrophosphate concentrations, which in high concentrations is an inhibitor of calcification and may lead to the development of tibial dyschondroplasia. The birds were divided into normal and dyschondroplasic, sacrificed, then the tibiae were removed, frozen in liquid nitrogen and stored at -70 °C. Afterwards, the growth plates were homogenized, submitted to different treatments to make each enzyme extract and then were aliquoted, frozen and stored at -70 °C for posterior enzyme assays and protein dosage. There was no difference between the specific activity of PC-1 extracted from normal birds compared to that obtained from dyschondroplasic birds, on the other hand the specific activity of alkaline phosphatase was lower in birds with tibial dyschondroplasia, when compared with healthy birds, suggesting that dyschondroplasia may be attributed to an increase in the concentration of pyrophosphate, which may cause prejudice to mineralization by binding directly to the hydroxyapatite crystals and preventing their growth and also because there is no production of inorganic phosphate. The acid phosphatase activity decreased in dyschondroplasic birds when compared to the normal ones, suggesting that the growth plate has its remodeling functions affected. Our results suggest that the tibial dyschondroplasia can be attributed to the decrease in alkaline phosphatase activity, which leads to an increase in inorganic pyrophosphate concentration, inhibiting... / Doutor

A presente pesquisa tem como finalidade o estudo comparativo da indução de ossificação em falhas ósseas obtidas experimentalmente, ultra-som de baixa intensidade. Para tal fim foram utilizados 12 coelhos adultos, da linhagem Nova Zelândia, separados em dois grupos experimentais iguais e escolhidos aleatoriamente. Todos os animais foram submetidos a uma osteotomia bilateral do terço distal do rádio, com preservação do periósteo, a fim de se produzir uma falha óssea de aproximadamente 8 mm. Os animais de um dos grupos experimentais tiveram as falhas ósseas preenchidas com hidroxiapatita. Em ambos os grupos a falha óssea direita recebeu estímulo ultra-sônico pulsado (intensidade de 18 mW com frequência de 1,5 MHz) por 20 minutos, durante 15 dias consecutivos, de forma estacionária. A falha óssea esquerda permaneceu como controle. O controle radiológico foi realizado 24 horas, 3, 6 e 9 semanas após a cirurgia, sendo que ao final de cada um desses períodos dois animais eram sacrificados. A análise nos revelou um aumento de calo ósseo e uma maior espessura de cortical em todas as diafises estimuladas. A análise microscópica demonstrou que as falhas preenchidas com hidroxiapatita e estimulados com ultra-som, apresentaram-se em fase de ossificação mais avançadas do que o controle porém, quando comparadas com as osteotomias vazias, estas apresentavam processo de reparação mais evidente, independente da estimulação. Nossos resultados sugerem que a energia ultra-sônica pulsada de baixa intensidade mostrou-se ser um recurso eficaz na aceleração do processo de ossificação e que a hidroxiapatia, utilizada no experimento, apresenta uma baixa taxa de osteoindução. / This research\'s purpose is the comparative study of ossification\'s induction in bone defect experimentally obtained, filled in or not with Hydroxyapatite (HA - 40) and stimulated by low-intensity pulsed ultrasound. The experiment included the utilization of 12 adults rabbits, from New Zeland lineage, sorted out in two equal experimental groups, and aleatory selected. An animals were submited to bilateral osteotomy of the ratio\'s distal third, preserving the periosteum, for the production of a 8 mm bone defect. The animals of one experimental group had the bone defect filled in with hydroxiapatite. In both group the right bone defect received pulsed ultrasonic stimulus (18 mW intensity with 1,5 MHz frequency) for 20 minutes, during 15 consecutive days, in a stationary way. The left bone defect remained as a control. Radiologic control was made 24 hours, 3, 6 and 9 weeks after the surgery, and at the end of each period two animals were sacrificed. The radiologic analysis showed us an increase of the bone callus and a bigger cortical thickness in all stimulated diaphyses. The macroscopical analysis demonstrated that the defects wich were filled in with hudroxyapatite and stimulated with ultrasound, appeared to be in a more advance ossification phase than the empty osteotomy; these appeared to be in a more evident healing process, independent on stimulation. Our results suggest that the low-intensity pulsed ultrasound appeared and effective resort in the ossification process\'s acceleration, and showed that the hydroxiapatite, which was used in the experiment, presents a low percentage of osteoinduction.

A osteoaderina (OSAD) tem sido identificada nos tecidos mineralizados, porém, seu papel na mineralização óssea não está claro. Foi feita uma comparação do momento em que a OSAD aparece na ossificação intramembranosa e endocondral, em relação aos estágios iniciais de mineralização. O osso parietal de fetos de ratos Wistar com 17, 18 e 21 dias e o côndilo mandibular de ratos com 30 dias foram removidos. A expressão de OSAD foi analisada por imunocitoquímica e Western blotting. Nos dois tipos de ossificação, a imunomarcação foi detectada nos osteoblastos; porém, na matriz extracelular a OSAD apareceu somente na fase fibrilar de mineralização, mantendo-se constante posteriormente. A análise por Western blotting revelou que os fetos com 17 dias continham pouco menos OSAD que os de 18 dias, enquanto a imunorreatividade diminuía nos fetos com 21 dias. Os resultados sugerem que a OSAD tem um papel na mineralização da matriz, atuando, provavelmente como organizadora de seu arcabouço ou retendo o mineral, além de exercer atividades de adesão entre os componentes da matriz. / Osteoadherin (OSAD) had been identified in mineralized tissues, but its specific role in mineralization remains unclear. The present study compared the appearance of OSAD at early stages of mineralization during both intramembranous and endochondral ossification. Parietal bone of 17, 18 and 21 days-old fetus and mandibular condyle of 30 days-old Wistar rats were removed. The expression of OSAD was analyzed by immunocytochemistry and Western blotting. In both types of ossification the labeling was uniformly distributed in the cytoplasm of osteoblasts but it only appeared in the mineralizing matrix when the fibrilar stage was taking place, remaining as a component of the mineralized bone matrix. Western blots revealed that 17-days-old embryos contained slightly less OSAD than 18- days-old fetus, while immunoreactivity was weak in 21 days-old fetus. The results suggest that OSAD plays a role in collagen fibril mineralization maybe by organizing the matrix assembly or by retaining the mineral into the matrix, besides exerting binding activities among its components.

A osteoaderina (OSAD) tem sido identificada nos tecidos mineralizados, porém, seu papel na mineralização óssea não está claro. Foi feita uma comparação do momento em que a OSAD aparece na ossificação intramembranosa e endocondral, em relação aos estágios iniciais de mineralização. O osso parietal de fetos de ratos Wistar com 17, 18 e 21 dias e o côndilo mandibular de ratos com 30 dias foram removidos. A expressão de OSAD foi analisada por imunocitoquímica e Western blotting. Nos dois tipos de ossificação, a imunomarcação foi detectada nos osteoblastos; porém, na matriz extracelular a OSAD apareceu somente na fase fibrilar de mineralização, mantendo-se constante posteriormente. A análise por Western blotting revelou que os fetos com 17 dias continham pouco menos OSAD que os de 18 dias, enquanto a imunorreatividade diminuía nos fetos com 21 dias. Os resultados sugerem que a OSAD tem um papel na mineralização da matriz, atuando, provavelmente como organizadora de seu arcabouço ou retendo o mineral, além de exercer atividades de adesão entre os componentes da matriz. / Osteoadherin (OSAD) had been identified in mineralized tissues, but its specific role in mineralization remains unclear. The present study compared the appearance of OSAD at early stages of mineralization during both intramembranous and endochondral ossification. Parietal bone of 17, 18 and 21 days-old fetus and mandibular condyle of 30 days-old Wistar rats were removed. The expression of OSAD was analyzed by immunocytochemistry and Western blotting. In both types of ossification the labeling was uniformly distributed in the cytoplasm of osteoblasts but it only appeared in the mineralizing matrix when the fibrilar stage was taking place, remaining as a component of the mineralized bone matrix. Western blots revealed that 17-days-old embryos contained slightly less OSAD than 18- days-old fetus, while immunoreactivity was weak in 21 days-old fetus. The results suggest that OSAD plays a role in collagen fibril mineralization maybe by organizing the matrix assembly or by retaining the mineral into the matrix, besides exerting binding activities among its components.

Estudo dos efeitos da irradiação ultra-sônica pulsada de baixa intensidade sobre o desenvolvimento de segmentos da coluna vertebral implantados em camundongos isogênicos / The aim of the present research was evaluate the action of low-intensity pulsed ultrasonic irradiation on development and ossification of vertebral column blastemas, through mice new born tail segments implants in adult receptor isogenic mice lineages C57BL/6 and Balb/C. New born tail segments were implanted in subcutaneous tissues of adults isogenics mice C57BL/6 and intramuscularly in adults isogenics mice Balb/C. After 24 hours the implant, the animals in both groups, were stimulated with the low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS), 10 minutes per day. After 5 days of stimulus, the receptors animals were death and had the implanted tails removed for histopathology, trhrough Periodic Acid Schiff plus Alcian Blue (PAS/AB), Masson's tricomico and hem lumen-eosin (HE). The group of animals stimulated which received subcutaneous implant presented the implant with accelerated in inter-vertebral diks, faces to chondrocytes organization and chondroblastes findings in cartilaginous matrix, showing maturity in fiber cartilages arrangements. It was observed too, a collagen fibers enlargement in the disks fibro cartilage which show more dense next the pulposo nucleus in the segments implanted and stimulated, compared with the controls segments. The areas of the segments were available by Fisher's test and Student's t. It didn't watch significant differences in the vertebral bodies' areas sizes in the animals which implant was subcutaneous (p'< OU = '0.05). In the intramuscular implants animals group, it was observed a major velocity in the hialuronic acid matrix formation in the intervertebral disks after LIPUS stimulus. Moreover, the fibrous ring fiber cartilages' were better organized with large number of cells inside the cartilaginous matrix compared with the controls segments. With regard to the vertebral bodies in the intramuscular implants, it's not verifies significant increases in the areas (p'< OU =' 0,05). The findings allow conclude that LIPUS should promote the ontogenetic differentation of the structural components of the mice vertebral column more quickly, trhough vertebras endochondral ossification microscopic evaluation and the inter-vertebral disks components differentiation, follow the methodology employed.

O período embrionário apresenta maior susceptibilidade a teratógenos, sendo a fase que as primitivas camadas germinativas e rudimento dos órgãos são formados. Cada órgão tem uma fase crítica de desenvolvimento e os processos bioquímicos envolvidos no crescimento e diferenciação tem uma seqüência ordenada, controlada por vários genes. A ossificação endocondral tem inicio sobre um molde de cartilagem hialina, com formato semelhante ao osso que irá se originar, sendo o principal responsável pela formação dos ossos curtos e longos. Assim, julgamos ser de grande valia um estudo embasado no desenvolvimento normal dos membros de embriões e fetos bovinos provenientes de vacas criadas em ambiente natural, através de estudos em microscopia de luz e microscopia eletrônica de transmissão. No processo de formação, desenvolvimento e ossificação dos membros observamos a formação de tecido mesenquimal condensado em embriões por volta da quarta semana gestacional, passando pelo processo de diferenciação em células cartilaginosas. Ao redor da sétima semana gestacional inicia-se o processo de calcificação da cartilagem com depósitos de cálcio e fósforo para formação de tecido ósseo, seguido de morte dos condrócitos. / The embryonary period presents a bigger susceptibility to theratogens, being the phase in which the primitive germinative layers and rudiment of organs are been formed. Each organ has a critical phase of development and the biochemical processes involved in growing and differentiation have an ordered sequence, controlled by several genes. The endochondrial ossification has begun over a hyaline cartilage mould, having a shape similar to the bone that will be grow, being the principal responsible for the short and long bones formation. Thus, we think it is much valid a study based on normal development of bovine embryos and fetuses\' limbs coming from cows bred in a natural environment, through studies in light microscopy and transmission electronic microscopy. In the process of formation, development and ossification of limbs, we saw condensed mesenchymal tissue formation in the embryos at around the gestational fourth week, passing through differentiation process in cartilaginous cells. At around the gestational seventh week, it has begun the calcification process of cartilage with calcium and phosphorous deposits to the bone tissue formation, followed by chondrocites death.

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2011 / Bibliografia: f. 74-88 / A ossificação heterotópica (OH) é definida como um processo biológico metaplásico, no qual há neoformação de osso em tecidos moles adjacentes às grandes articulações, onde normalmente o tecido ósseo não é Encontrado, o que acarreta em déficit da mobilidad / Heterotopic ossification (HO) is defined as a metaplastic biological process in which there is newly formed bone in soft tissues adjacent to large joints, usually where no bone tissue is found, resulting in joint mobility deficit and, in some cases, inten

O período embrionário apresenta maior susceptibilidade a teratógenos, sendo a fase que as primitivas camadas germinativas e rudimento dos órgãos são formados. Cada órgão tem uma fase crítica de desenvolvimento e os processos bioquímicos envolvidos no crescimento e diferenciação tem uma seqüência ordenada, controlada por vários genes. A ossificação endocondral tem inicio sobre um molde de cartilagem hialina, com formato semelhante ao osso que irá se originar, sendo o principal responsável pela formação dos ossos curtos e longos. Assim, julgamos ser de grande valia um estudo embasado no desenvolvimento normal dos membros de embriões e fetos bovinos provenientes de vacas criadas em ambiente natural, através de estudos em microscopia de luz e microscopia eletrônica de transmissão. No processo de formação, desenvolvimento e ossificação dos membros observamos a formação de tecido mesenquimal condensado em embriões por volta da quarta semana gestacional, passando pelo processo de diferenciação em células cartilaginosas. Ao redor da sétima semana gestacional inicia-se o processo de calcificação da cartilagem com depósitos de cálcio e fósforo para formação de tecido ósseo, seguido de morte dos condrócitos. / The embryonary period presents a bigger susceptibility to theratogens, being the phase in which the primitive germinative layers and rudiment of organs are been formed. Each organ has a critical phase of development and the biochemical processes involved in growing and differentiation have an ordered sequence, controlled by several genes. The endochondrial ossification has begun over a hyaline cartilage mould, having a shape similar to the bone that will be grow, being the principal responsible for the short and long bones formation. Thus, we think it is much valid a study based on normal development of bovine embryos and fetuses\' limbs coming from cows bred in a natural environment, through studies in light microscopy and transmission electronic microscopy. In the process of formation, development and ossification of limbs, we saw condensed mesenchymal tissue formation in the embryos at around the gestational fourth week, passing through differentiation process in cartilaginous cells. At around the gestational seventh week, it has begun the calcification process of cartilage with calcium and phosphorous deposits to the bone tissue formation, followed by chondrocites death.