Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-graduação em Nutrição Humana, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-03-06T13:01:49Z No. of bitstreams: 1 2013_JulianaFrossardRibeiroMendes.pdf: 2839735 bytes, checksum: ca26477de3aa9ec18b3d8deba2ed8b8a (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-03-06T13:36:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_JulianaFrossardRibeiroMendes.pdf: 2839735 bytes, checksum: ca26477de3aa9ec18b3d8deba2ed8b8a (MD5) / Made available in DSpace on 2014-03-06T13:36:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_JulianaFrossardRibeiroMendes.pdf: 2839735 bytes, checksum: ca26477de3aa9ec18b3d8deba2ed8b8a (MD5) / Introdução: As deficiências de vitamina A e ferro são as carências nutricionais mais prevalentes no mundo. Estudos recentes sugerem que existe uma inter-relação entre a vitamina A e o metabolismo do ferro, porém os mecanismos envolvidos ainda não estão esclarecidos. Os retinoides modulam a expressão de diversos genes por meio da ligação aos receptores nucleares, como os receptores de ácido retinoico e receptores de retinoides X. Considerando que a hepcidina é responsável pela regulação sistêmica da homeostase do ferro e tem a sua expressão regulada em parte através da via de sinalização da hemojuvelina-proteína morfogenética do osso 6 - proteínas SMAD, o presente estudo avaliou o efeito da deficiência de vitamina A nos biomarcadores do status de ferro, nos níveis de transcritos de genes envolvidos na via de sinalização HJV-BMP-SMAD, e o possível envolvimento dos receptores nucleares RAR e RXR na manutenção da homeostase de ferro pela vitamina A. Métodos Trinta ratos Wistar machos foram tratados por 59 dias com uma das seguintes dietas: dieta controle; dieta deficiente em vitamina A (VAD); dieta deficiente em ferro (FeD); dieta deficiente em vitamina A e ferro (VAFeD) e dieta com ácido retinoico todo-trans (atRA). Os parâmetros hematológicos foram determinados utilizando kits comerciais. O fígado, intestino e baço foram removidos para determinação da concentração de ferro por espectroscopia de emissão atômica. Os níveis hepáticos de retinol foram quantificados por cromatografia liquida de alta eficiência. No fígado foram determinados os níveis de mRNA da hepcidina (Hamp), hemojuvelina (Hfe2), proteína morfogenêtica do osso 6 (Bmp6), SMAD 7 (Smad7), receptor de ácido retinóico alfa (Rar ∝, receptor de retinoides X beta (Rxrβ), e no intestino os níveis de mRNA do transportador de metal divalente 1 (Dmt1) e ferroportina 1 (Fpn1), por sistema de reação da polimerase em cadeia em tempo-real (qRT-PCR). As comparações entre os grupos de tratamento foram realizadas utilizando teste t-student para amostras independentes e o valor de p < 0,05 foi considerado estatisticamente diferente. Resultados A deficiência de vitamina A (VAD) promoveu a redução dos níveis séricos de ferro e da saturação de transferrina, acúmulo de ferro no baço, aumento dos níveis de mRNA da Bmp6 e Hfe2 e diminuição de Hamp, Smad7 e Rar ∝ no fígado, além da redução dos níveis de mRNA da Fpn1 no intestino. Os ratos tratados com dieta deficiente em ferro (FeD) apresentaram redução dos níveis séricos de ferro, da saturação de transferrina, da concentração de ferro no fígado, intestino e baço e diminuição dos níveis de mRNA de Bmp6, Hfe2, Hamp e Smad7 no fígado. A associação das deficiências de vitamina A e ferro (VAFeD) promoveu a redução dos níveis séricos de ferro, da saturação de transferrina, da concentração de ferro no fígado, intestino e baço e dos níveis hepáticos de mRNA da Hamp e Smad7. A substituição do estér de retinil pelo atRA na dieta promoveu uma redução dos níveis séricos de ferro, aumento da concentração de ferro no fígado e redução no intestino e baço, também apresentaram diminuição dos níveis de mRNA hepáticos de Hamp e aumento de Rar ∝, além de reduzir os níveis de mRNA de Dmt1, Fpn1e aumentar o Bmp6 no intestino. Conclusão Os resultados do presente estudo sugerem que a deficiência dietética de vitamina A promove uma redução da disponibilidade sistêmica de ferro com concomitante acúmulo desse micronutriente no baço. A deficiência sistêmica de ferro promovida pela deficiência de vitamina A, diminui a disponibilidade de ferro para a eritropoiese, sugerindo que o sinal eritróide prevaleça na regulação da expressão de Hamp. Os resultados sugerem ainda que a deficiência de vitamina A modula a transcrição da hepcidina no fígado de maneira indireta, não envolvendo o receptor Rar ∝. ________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Introduction Vitamin A and iron deficiencies of are the most prevalent nutritional deficiencie in the world. Although recent studies suggest that there is an interrelationship between vitamin A and iron metabolism, the mechanisms involved remain unclear. Retinoids modulate the expression of various genes by binding to nuclear receptors such as the retinoic acid receptors and retinoid X receptors. Whereas hepcidin is responsible for regulating systemic iron homeostasis and its expression is regulated in part through the signaling pathway of hemojuvelin-bone morphogenetic protein 6 - SMAD proteins, the present study evaluated the effect of vitamin A deficiency in iron status biomarkers, the transcript levels of genes involved in signaling pathway HJV-BMP-SMAD, and the possible involvement of nuclear receptors, RAR and RXR in the maintenance of iron homeostasis by vitamin A. Methods Thirty male Wistar rats were treated for 59 days with one of the following diets: control diet; vitamin A deficient diet (VAD); iron deficient diet (FeD); vitamin A and iron deficient diet (VAFeD) and the all-trans retinoic acid diet (atRA). Hematological parameters were obtained using commercial kits. Liver, intestine and spleen were removed for determination of iron concentration by atomic emission spectroscopy. The retinol hepatic levels were obtained by high performance liquid chromatography. Were determined in liver and intestine, the mRNA levels of hepcidin (Hamp), hemojuvelin (Hfe2), bone morphogenetic protein 6 (Bmp6), SMAD 7 (Smad7), retinoic acid receptor alpha (Rar? receiver retinoid X beta (Rxr?), divalent metal transporter 1 (Dmt1) and ferroportin 1 (Fpn1), system by polymerase chain reaction in realtime (qRT-PCR). Comparisons among the test groups were done using independent sample test t-test and in all tests, a value of p < 0.05 was considered statistically significant. Results Vitamin A deficiency (VAD) caused a decrease in serum iron and transferrin saturation, spleen iron accumulation, increased of Bmp6 and Hfe2 mRNA levels and decreased Hamp, Smad7 and Rar ? in liver, and the reduction mRNA levels of Fpn1 in the intestine. The rats treated with iron deficient diet (FeD) decreased serum iron levels, transferrin saturation, iron concentrations in the liver, intestine, and spleen and decreased of Bmp6, Hfe2, Hamp and Smad7 mRNA levels in liver. The association of vitamin A and iron deficiency (VAFeD) also caused a decrease in serum iron, transferrin saturation, iron concentrations in the liver, intestine and spleen, and Hamp and Smad7 mRNA hepatic levels. The replacement of retinyl ester by atRA in diet (atRA) caused a decrease in serum iron levels, increased iron concentrations in the liver and spleen, decreased iron concentrations in the intestine, lower Hamp and increased Rar? hepatic mRNA levels and, reduced Dmt1 and Fpn1 mRNA levels with increased Bmp6 in intestine. Conclusion The results of this study suggest that dietary vitamin A deficiency promotes a reduction in iron systemic availability with concomitant spleen accumulation. Systemic iron deficiency promoted by vitamin A deficiency, reduces the iron availability for erythropoiesis, suggesting that the erythroid signal prevail in the regulation of Hamp transcription. The results suggest that vitamin A deficiency modulates hepcidin expression in the liver in an indirect way, not involving the Rar∝.

Os tecidos ósseos alógenos são utilizados nas cirurgias de reconstrução ortopédicas e odontológicas. O número crescente de transplantes de ossos na última década beneficia diversos pacientes. Os profissionais dos Bancos de Tecidos utilizam protocolos que reduzem os riscos de transmissão de doenças infectocontagiosas, entretanto, não eliminam esta possibilidade. Portanto, é importante que tecidos sejam esterilizados por um método eficaz, sendo usualmente aplicada a radiação ionizante. Porém, a radiação ionizante pode acarretar alterações estruturais e biológicas nos ossos em relação à dose. O objetivo deste trabalho foi estudar os efeitos da aplicação da radiação gama e de feixe de elétrons, nas doses de 15 kGy, 25 kGy e 50 kGy nos tecidos ósseos desmineralizados preservados liofilizados ou congelados e avaliar as possíveis alterações no colágeno, na concentração de proteínas totais, BMP-2 e BMP-7. Para tanto foram utilizadas as técnicas de espectroscopia Raman, Bradford e ELISA. Foram utilizadas 5 diáfises de femur humano e parte das amostras foram desmineralizadas. As proteínas ósseas foram extraídas e quantificadas. Com os resultados da espectroscopia Raman, observamos que a eficiência da desmineralização foi de 85 a 90% porém com alterações na estrutura do colágeno. Alterações também foram observadas nos ossos congelados e irradiados nas doses de 25 kGy e 50 kGy. Nos resultados da quantificação de proteínas totais e específicas, ocorreram diminuições gradativas das concentrações médias das proteínas em relação à dose de radiação nos grupos estudados. Nas doses de radiação usualmente aplicadas aos tecidos ósseos, 15 kGy ou 25 kGy, as reduções nas concentrações das BMP-2 e BMP-7, foram menores que 20%. As reduções na dose de 50 kGy foram entre 27% a 53%, sendo influenciadas pelo tipo de radiação e pelo tipo de preservação dos ossos. / Allogenic bone tissues are used in orthopedic and dental reconstructive surgery. The growing number of bone transplants in the last decade benefits many patients. The professionals of Tissue Banks use protocols that reduce the risk of transmission of infectious diseases, however do not eliminate this possibility. Therefore, it is important that tissues are sterilized by an effective method, usually being applied ionizing radiation. However, ionizing radiation can cause structural and biological changes in the bones relative to the dose. The objective of this work was to study the effects of the application of gamma radiation and electron beam at doses of 15 kGy, 25 kGy and 50 kGy in the bone tissues demineralized preserved freeze-dried or frozen and to evaluate possible changes in collagen, the protein concentration total, BMP-2 and BMP-7. For both Raman spectroscopy techniques, Bradford and ELISA were used. They used 5 diaphyses human femur and part of the samples was demineralized. Bone proteins were extracted and quantified. With the results of Raman spectroscopy, we found that the efficiency of demineralization was 85-90% but with changes in the structure of collagen. Changes were also observed in frozen and irradiated bone at doses of 25 kGy and 50 kGy. The results of quantification of total and specific proteins, there were gradual decreases in average concentrations of proteins in relation to radiation dose in both groups. In the radiation doses usually applied to the bone tissue (15 kGy and 25 kGy) reductions in concentrations of BMP- 2 and BMP-7, were lower than 20%. The reductions at a dose of 50 kGy were between 27% to 53%, being influenced by the type of radiation and the kind of preservation of the bones.

O objetivo deste estudo foi a avaliação histopatológica e radiográfica da resposta pulpar e periapical de dentes de cães após pulpotomia e utilização da Proteína Morfogenética Óssea Recombinante Humana 7. Foram utilizados 60 dentes (120 raízes) de 6 cães, divididos em 8 grupos, nos períodos experimentais de 7 dias (Grupos I, II, III, IV) e 70 dias (Grupos V, VI, VII, VIII). Após a pulpotomia, o remanescente pulpar foi recoberto com os seguintes materiais: Grupos I e V - Proteína Óssea Morfogenética Recombinante Humana 7 (rHuBMP-7) associada ao Colágeno Recombinante Humano (rHuCollagen); Grupos II e VI - Colágeno Recombinante Humano (rHuCollagen); Grupos III e VII (Controle Negativo) - Hidróxido de Cálcio p.a. e soro fisiológico e Grupos IV e VIII (Controle Positivo) - Óxido de Zinco e Eugenol. Decorridos os períodos experimentais, os animais foram mortos, as peças removidas e submetidas ao processamento histológico. A avaliação histopatológica foi realizada subjetivamente em microscópio óptico. A avaliação radiográfica foi realizada considerando-se a integridade da lâmina dura, presença de áreas de rarefação óssea periapical, de reabsorções radiculares (interna e externa) e de ponte de dentina, sendo os resultados submetidos à análise estatística utilizando-se o teste exato de Fisher. Nos espécimes que apresentavam áreas de rarefação periapical, as medidas radiográficas das lesões foram comparadas entre os grupos por meio do teste de Kruskall-Wallis. Os achados histopatológicos evidenciaram que no período de 7 dias, nos Grupos I e II havia um infiltrado inflamatório severo e intensa proliferação vascular no tecido pulpar, no Grupo IV um infiltrado inflamatório moderado enquanto no Grupo III foi observado um infiltrado inflamatório leve, estando o tecido pulpar íntegro. Em todos os grupos não havia formação de ponte de dentina e a região periapical apresentava aspectos de normalidade. No período de 70 dias, nos Grupos V, VI e VIII não houve formação de ponte de dentina, o tecido pulpar apresentava áreas de necrose com presença de células inflamatórias na região periapical e reabsorção cementária e óssea. Por outro lado, no Grupo VII, foi observada presença de ponte de dentina, ausência de processo inflamatório e ausência de reabsorção dos tecidos mineralizados. Com relação aos achados radiográficos, no período de 7 dias, todos os espécimes dos Grupos I, II, III e IV apresentavam integridade da lâmina dura, ausência de rarefação óssea periapical, ausência de reabsorção radicular (interna e externa) e ausência de ponte de dentina. No período de 70 dias, nos Grupos V, VI e VIII não houve formação de ponte de dentina em nenhum espécime sendo observadas áreas de rarefação óssea periapical em 100% das raízes do Grupo VI, 60% das raízes do Grupo VIII e 40% das raízes do Grupo V, sendo as maiores lesões encontradas no Grupo VI, seguida pelos Grupos V e VIII (p<0,05). No grupo VII, foi observada presença de ponte de dentina em 60% dos casos, integridade da lâmina e ausência de rarefação óssea periapical em 100% dos casos. Pode-se concluir que a Proteína Óssea Morfogenética Recombinante Humana 7 quando associada ao Colágeno Recombinante Humano não apresentou resultados satisfatórios. / The purpose of this study was to evaluate, both histopathologically and radiographically, the pulpal and periapical response of dogs’ teeth after pulpotomy and use of recombinant human bone morphogenetic protein-7 (rHuBMP-7). For such purpose, 60 teeth (120 roots), obtained from 6 dogs, were divided in 8 groups and evaluated in two experimental periods: 7 days (Groups I, II, III, IV) and 70 days (Groups V, VI, VII, VIII). After pulpotomy, pulp remnant was covered with the following materials: Groups I and V - recombinant human bone morphogenetic protein-7 (rHuBMP-7) associated to recombinant human like collagen (rHuCollagen); Groups II and VI - recombinant human like collagen (rHuCollagen); Groups III and VII (negative control) – calcium hydroxide and sodium chloride solution; and Groups IV and VIII (positive control) – zinc oxide and eugenol. At the established experimental periods, the animals were sacrificed and the anatomic pieces were obtained and histologically processed. The histopathologic evaluation was realized subjectively in a light microscope. The radiographic evaluation was performed considering the integrity of the lamina dura, presence of areas of periapical bone rarefaction, root resorption (internal and external) and dentin bridge formation. The results were analyzed statistically using Fisher\'s exact test. In the specimens presenting periapical bone rarefaction areas, the lesions’ radiographic measurements were compared among the groups using the Kruskall-Wallis test. The histopathologic findings in the 7-day period revealed that Groups I and II presented a severe inflammatory infiltrate and intense vascular proliferation in the pulp tissue, Group IV presented a moderate inflammatory infiltrate while Group III presented a mild inflammatory infiltrate and intact pulp tissue. In all groups, there was no dentin bridge formation and the periapical region had normal appearance. In the 70-day period, Groups V, VI and VIII showed no dentin bridge formation and pulp tissue presented necrotic areas with inflammatory cells in the periapical region as well as bone and cemental resorption. On the other hand, in Group VII, there was dentin bridge formation, absence of inflammatory process and absence of resorption of mineralized tissues. Regarding the radiographic findings, in the 7-day period, all specimens in Groups I, II, III and IV present intact lamina dura, absence of periapical bone rarefaction, absence of root resorption (internal and external) and absence of dentin bridge formation. In the 70-day period, Groups V, VI and VIII did not present dentin bridge formation in any specimen. Periapical bone rarefaction areas were observed in 100% of the roots in Group VI, 60% of the roots in Group VIII and 40% of the roots in Group V. The largest lesions were found in Group VI, followed by Groups V and VIII (p<0.05). In Group VII, there was dentin bridge formation in 60% of the cases, intact lamina dura and absence of periapical bone rarefaction in 100% of the cases. Based on these results, it may be concluded that recombinant human bone morphogenetic protein-7 associated to recombinant human like collagen did not present satisfactory results.

O objetivo deste estudo foi a avaliação histopatológica e radiográfica da resposta pulpar e periapical de dentes de cães após pulpotomia e utilização da Proteína Morfogenética Óssea Recombinante Humana 7. Foram utilizados 60 dentes (120 raízes) de 6 cães, divididos em 8 grupos, nos períodos experimentais de 7 dias (Grupos I, II, III, IV) e 70 dias (Grupos V, VI, VII, VIII). Após a pulpotomia, o remanescente pulpar foi recoberto com os seguintes materiais: Grupos I e V - Proteína Óssea Morfogenética Recombinante Humana 7 (rHuBMP-7) associada ao Colágeno Recombinante Humano (rHuCollagen); Grupos II e VI - Colágeno Recombinante Humano (rHuCollagen); Grupos III e VII (Controle Negativo) - Hidróxido de Cálcio p.a. e soro fisiológico e Grupos IV e VIII (Controle Positivo) - Óxido de Zinco e Eugenol. Decorridos os períodos experimentais, os animais foram mortos, as peças removidas e submetidas ao processamento histológico. A avaliação histopatológica foi realizada subjetivamente em microscópio óptico. A avaliação radiográfica foi realizada considerando-se a integridade da lâmina dura, presença de áreas de rarefação óssea periapical, de reabsorções radiculares (interna e externa) e de ponte de dentina, sendo os resultados submetidos à análise estatística utilizando-se o teste exato de Fisher. Nos espécimes que apresentavam áreas de rarefação periapical, as medidas radiográficas das lesões foram comparadas entre os grupos por meio do teste de Kruskall-Wallis. Os achados histopatológicos evidenciaram que no período de 7 dias, nos Grupos I e II havia um infiltrado inflamatório severo e intensa proliferação vascular no tecido pulpar, no Grupo IV um infiltrado inflamatório moderado enquanto no Grupo III foi observado um infiltrado inflamatório leve, estando o tecido pulpar íntegro. Em todos os grupos não havia formação de ponte de dentina e a região periapical apresentava aspectos de normalidade. No período de 70 dias, nos Grupos V, VI e VIII não houve formação de ponte de dentina, o tecido pulpar apresentava áreas de necrose com presença de células inflamatórias na região periapical e reabsorção cementária e óssea. Por outro lado, no Grupo VII, foi observada presença de ponte de dentina, ausência de processo inflamatório e ausência de reabsorção dos tecidos mineralizados. Com relação aos achados radiográficos, no período de 7 dias, todos os espécimes dos Grupos I, II, III e IV apresentavam integridade da lâmina dura, ausência de rarefação óssea periapical, ausência de reabsorção radicular (interna e externa) e ausência de ponte de dentina. No período de 70 dias, nos Grupos V, VI e VIII não houve formação de ponte de dentina em nenhum espécime sendo observadas áreas de rarefação óssea periapical em 100% das raízes do Grupo VI, 60% das raízes do Grupo VIII e 40% das raízes do Grupo V, sendo as maiores lesões encontradas no Grupo VI, seguida pelos Grupos V e VIII (p<0,05). No grupo VII, foi observada presença de ponte de dentina em 60% dos casos, integridade da lâmina e ausência de rarefação óssea periapical em 100% dos casos. Pode-se concluir que a Proteína Óssea Morfogenética Recombinante Humana 7 quando associada ao Colágeno Recombinante Humano não apresentou resultados satisfatórios. / The purpose of this study was to evaluate, both histopathologically and radiographically, the pulpal and periapical response of dogs’ teeth after pulpotomy and use of recombinant human bone morphogenetic protein-7 (rHuBMP-7). For such purpose, 60 teeth (120 roots), obtained from 6 dogs, were divided in 8 groups and evaluated in two experimental periods: 7 days (Groups I, II, III, IV) and 70 days (Groups V, VI, VII, VIII). After pulpotomy, pulp remnant was covered with the following materials: Groups I and V - recombinant human bone morphogenetic protein-7 (rHuBMP-7) associated to recombinant human like collagen (rHuCollagen); Groups II and VI - recombinant human like collagen (rHuCollagen); Groups III and VII (negative control) – calcium hydroxide and sodium chloride solution; and Groups IV and VIII (positive control) – zinc oxide and eugenol. At the established experimental periods, the animals were sacrificed and the anatomic pieces were obtained and histologically processed. The histopathologic evaluation was realized subjectively in a light microscope. The radiographic evaluation was performed considering the integrity of the lamina dura, presence of areas of periapical bone rarefaction, root resorption (internal and external) and dentin bridge formation. The results were analyzed statistically using Fisher\'s exact test. In the specimens presenting periapical bone rarefaction areas, the lesions’ radiographic measurements were compared among the groups using the Kruskall-Wallis test. The histopathologic findings in the 7-day period revealed that Groups I and II presented a severe inflammatory infiltrate and intense vascular proliferation in the pulp tissue, Group IV presented a moderate inflammatory infiltrate while Group III presented a mild inflammatory infiltrate and intact pulp tissue. In all groups, there was no dentin bridge formation and the periapical region had normal appearance. In the 70-day period, Groups V, VI and VIII showed no dentin bridge formation and pulp tissue presented necrotic areas with inflammatory cells in the periapical region as well as bone and cemental resorption. On the other hand, in Group VII, there was dentin bridge formation, absence of inflammatory process and absence of resorption of mineralized tissues. Regarding the radiographic findings, in the 7-day period, all specimens in Groups I, II, III and IV present intact lamina dura, absence of periapical bone rarefaction, absence of root resorption (internal and external) and absence of dentin bridge formation. In the 70-day period, Groups V, VI and VIII did not present dentin bridge formation in any specimen. Periapical bone rarefaction areas were observed in 100% of the roots in Group VI, 60% of the roots in Group VIII and 40% of the roots in Group V. The largest lesions were found in Group VI, followed by Groups V and VIII (p<0.05). In Group VII, there was dentin bridge formation in 60% of the cases, intact lamina dura and absence of periapical bone rarefaction in 100% of the cases. Based on these results, it may be concluded that recombinant human bone morphogenetic protein-7 associated to recombinant human like collagen did not present satisfactory results.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This research was aimed at evaluating the mononuclear stem cells (MSC) use in experimental bone defect healing, as an alternative to the conventional methods, analyzing the healing speed, and the presence of these cells in the new-born tissue. The bone marrow (BM) was collected from 18 dogs, counted and morphometrically analyzed, through manual count and myelogram. The dogs were separated in three groups (G1, G2, G3) of six animals. A surgical tibial bone defect was made then, in each dog and the wound was treated with gelatin sponge and physiologic solution (G1), gelatin sponge and processed bone marrow (G2) and gelatin sponge, processed BM and morphogenetic bone protein (G3). The healing was then evaluated through radiographic study and the presence of MSC was identified through Qtracker nanocrystal labeler and fluorescent light microscopy one week after the surgery. Cells from the bone lineage were found among the labeled cells. The radiographic evaluations demonstrate speeding in bone growth in the groups G2 and G3, and were significant statistically differences between the G1 and G3 in all studied periods and between G1 and G2 at the 30 and 45 days period. The supplemented or not-supplemented with rhBMP-2 adult mononuclear stem cells use are favorable alternatives to the speed the healing process of acute dog tibial experimental defects. / Nesta pesquisa foi abordada a utilização de células-tronco mononucleares (CTM) na cicatrização de defeito ósseo experimental, como alternativa aos métodos convencionais, analisando-se a velocidade da cicatrização, além da presença dessas células no tecido neoformado. Foram utilizados 18 cães, separados em três grupos de seis, e de cada animal foram colhidas células da medula óssea (MO), contadas e analisadas para morfometria, através da contagem manual e mielograma. Um defeito ósseo tibial foi então criado cirurgicamente, e a lesão tratada com esponja de gelatina embebida em solução fisiológica (G1), esponja de gelatina embebida com aspirado de medula óssea processado (G2) e esponja de gelatina embebida com aspirado de MO processado e proteína óssea morfogenética (G3). A cicatrização foi então avaliada por estudos radiográficos e a presença de CTM foi identificada através de marcadores nanocristais Qtracker em microscopia com luz fluorescente uma semana após a intervenção cirúrgica. Entre as células identificadas pelo marcador, foram encontradas células da linhagem óssea. As avaliações radiográficas demonstram crescimento ósseo acelerado nos grupos G2 e G3, e estatisticamente houve diferenças significativas entre o G1 e G3 em todos os tempos estudados e entre G1 e G2 nos tempos de 30 e 45 dias. A utilização de células-tronco mononucleares adultas suplementadas ou não com rhBMP-2 são alternativas favoráveis ao crescimento ósseo em defeitos experimentais agudos de tíbia de cães.

Os tecidos ósseos alógenos são utilizados nas cirurgias de reconstrução ortopédicas e odontológicas. O número crescente de transplantes de ossos na última década beneficia diversos pacientes. Os profissionais dos Bancos de Tecidos utilizam protocolos que reduzem os riscos de transmissão de doenças infectocontagiosas, entretanto, não eliminam esta possibilidade. Portanto, é importante que tecidos sejam esterilizados por um método eficaz, sendo usualmente aplicada a radiação ionizante. Porém, a radiação ionizante pode acarretar alterações estruturais e biológicas nos ossos em relação à dose. O objetivo deste trabalho foi estudar os efeitos da aplicação da radiação gama e de feixe de elétrons, nas doses de 15 kGy, 25 kGy e 50 kGy nos tecidos ósseos desmineralizados preservados liofilizados ou congelados e avaliar as possíveis alterações no colágeno, na concentração de proteínas totais, BMP-2 e BMP-7. Para tanto foram utilizadas as técnicas de espectroscopia Raman, Bradford e ELISA. Foram utilizadas 5 diáfises de femur humano e parte das amostras foram desmineralizadas. As proteínas ósseas foram extraídas e quantificadas. Com os resultados da espectroscopia Raman, observamos que a eficiência da desmineralização foi de 85 a 90% porém com alterações na estrutura do colágeno. Alterações também foram observadas nos ossos congelados e irradiados nas doses de 25 kGy e 50 kGy. Nos resultados da quantificação de proteínas totais e específicas, ocorreram diminuições gradativas das concentrações médias das proteínas em relação à dose de radiação nos grupos estudados. Nas doses de radiação usualmente aplicadas aos tecidos ósseos, 15 kGy ou 25 kGy, as reduções nas concentrações das BMP-2 e BMP-7, foram menores que 20%. As reduções na dose de 50 kGy foram entre 27% a 53%, sendo influenciadas pelo tipo de radiação e pelo tipo de preservação dos ossos. / Allogenic bone tissues are used in orthopedic and dental reconstructive surgery. The growing number of bone transplants in the last decade benefits many patients. The professionals of Tissue Banks use protocols that reduce the risk of transmission of infectious diseases, however do not eliminate this possibility. Therefore, it is important that tissues are sterilized by an effective method, usually being applied ionizing radiation. However, ionizing radiation can cause structural and biological changes in the bones relative to the dose. The objective of this work was to study the effects of the application of gamma radiation and electron beam at doses of 15 kGy, 25 kGy and 50 kGy in the bone tissues demineralized preserved freeze-dried or frozen and to evaluate possible changes in collagen, the protein concentration total, BMP-2 and BMP-7. For both Raman spectroscopy techniques, Bradford and ELISA were used. They used 5 diaphyses human femur and part of the samples was demineralized. Bone proteins were extracted and quantified. With the results of Raman spectroscopy, we found that the efficiency of demineralization was 85-90% but with changes in the structure of collagen. Changes were also observed in frozen and irradiated bone at doses of 25 kGy and 50 kGy. The results of quantification of total and specific proteins, there were gradual decreases in average concentrations of proteins in relation to radiation dose in both groups. In the radiation doses usually applied to the bone tissue (15 kGy and 25 kGy) reductions in concentrations of BMP- 2 and BMP-7, were lower than 20%. The reductions at a dose of 50 kGy were between 27% to 53%, being influenced by the type of radiation and the kind of preservation of the bones.

A irradiação com laser em baixa intensidade (LLLI) e a proteína morfogenética óssea recombinante humana do tipo 2 (rhBMP-2) tem sido utilizadas para estimular a formação óssea. A LLLI estimula a proliferação de células precursoras de osteoblastos e a diferenciação celular e a rhBMP-2 recruta células osteoprogenitoras para a área de cicatrização óssea. Este estudo teve por objetivo avaliar os efeitos da LLLI e da rhBMP-2 sobre o processo de cicatrização óssea em calvária de ratas Wistar. Foram utilizados 42 animais e foram criados defeitos ósseos críticos nos ossos parietais. Os animais foram divididos em seis grupos de tratamento com 7 animais cada: Grupo 1- aplicação única de laser; Grupo 2 - 7 &mu;g de rhBMP- 2 pura; Grupo 3 - aplicação única de laser e 7 &mu;g de rhBMP-2 pura; Grupo 4 - 7 &mu;g de rhBMP-2 associada ao gel de monoleína; Grupo 5 - aplicação única de laser e 7 &mu;g de rhBMP-2 associada ao gel de monoleína e Grupo 6 - defeito ósseo crítico sem qualquer tipo de tratamento (grupo controle). Foi utilizado o laser diodo de arseneto de gálio-alumínio (AsGaAl, comprimento de onda de 780 nm, potência 60mW, área do feixe de 0,04 cm2, tempo de irradiação de 80 segundos, densidade de energia de 120 J/cm2, irradiância de 1,5 W/cm2). Após 15 dias as calvárias foram removidas para análise histomorfométrica. Após análise estatística, verificou-se que o Grupo 3 apresentou a maior quantidade de osso neoformado (37,89%) quando comparado aos outros grupos (p<0,05). As quantidades de osso neoformado nos defeitos ósseos dos Grupos 1 e 4 não foram estatisticamente significantes (24,00% e 24,75%, respectivamente), mas foram significantes quando comparadas aos valores dos outros Grupos (p<0,05). As quantidades de osso neoformado nos defeitos ósseos dos Grupos 2 e 5 não foram estatisticamente significantes (31,42% e 31,96%, respectivamente), mas foram significantes quando comparadas aos valores dos outros Grupos (p<0,05). O Grupo 6 apresentou neoformação óssea (14,10%) e esta foi estatisticamente significante quando comparada aos valores dos outros Grupos (p<0,05). Pode-se concluir que a LLLI administrada durante a cirurgia efetivamente acelerou a cicatrização de defeitos ósseos críticos preenchidos com rhBMP-2 pura, conseguindo melhores resultados quando comparadas com a aplicação isolada da LLLI ou da rhBMP-2. / Low-level laser irradiation (LLLI) and recombinant human bone morphogenetic protein type 2 (rhBMP-2) have been used to stimulate bone formation. LLLI stimulates proliferation of osteoblast precursor cells and cell differentiation and rhBMP-2 recruits osteoprogenitor cells to the bone healing area. This in study evaluated the effects of LLLI and rhBMP-2 on the bone healing process in calvaria of female Wistar rats. Critical bone defects were created in the parietal bone in 42 animals, and the animals were divided into six treatment groups with 7 animals: Group 1 - laser in a single application; Group 2- 7 &mu;g of pure rhBMP-2; Group 3 - laser in a single application and 7 &mu;g of pure rhBMP-2; Group 4 - 7 &mu;g of rhBMP-2 combined with monoolein gel, Group 5 - laser in a single application and 7 &mu;g of rhBMP-2 combined with monoolein gel; and Group 6 - critical bone defect controls. A gallium-aluminumarsenide diode laser was used (GaAlAs; wavelength 780 nm, output power 60mW, beam area 0.04 cm2, irradiation time 80 s, energy density 120 J/cm2, irradiance 1.5 W/cm2). After 15 days, the calvarial tissues were removed for histomorphometric analysis. Group 3 defects showed higher amounts of newly formed bone (37.89%) than the defects of all the other Groups (p<0.05). The amounts of new bone in defects of Groups 1 and 4 were not significantly different from each other (24.00% and 24.75%, respectively), but were significantly different from the amounts in the other Groups (p<0.05). The amounts of new bone in the defects of Groups 2 and 5 were not significantly different from each other (31.42% and 31.96%, respectively), but were significantly different from the amounts in the other Groups (p<0.05). Group 6 defects had 14.10% new bone formation, and this was significantly different from the amounts in the other Groups (p<0.05). It can be concluded that LLLI administered during surgery effectively accelerated healing of critical bone defects filled with pure rhBMP-2, achieving a better result than LLLI alone or the use of rhBMP-2 alone.

A irradiação com laser em baixa intensidade (LLLI) e a proteína morfogenética óssea recombinante humana do tipo 2 (rhBMP-2) tem sido utilizadas para estimular a formação óssea. A LLLI estimula a proliferação de células precursoras de osteoblastos e a diferenciação celular e a rhBMP-2 recruta células osteoprogenitoras para a área de cicatrização óssea. Este estudo teve por objetivo avaliar os efeitos da LLLI e da rhBMP-2 sobre o processo de cicatrização óssea em calvária de ratas Wistar. Foram utilizados 42 animais e foram criados defeitos ósseos críticos nos ossos parietais. Os animais foram divididos em seis grupos de tratamento com 7 animais cada: Grupo 1- aplicação única de laser; Grupo 2 - 7 &mu;g de rhBMP- 2 pura; Grupo 3 - aplicação única de laser e 7 &mu;g de rhBMP-2 pura; Grupo 4 - 7 &mu;g de rhBMP-2 associada ao gel de monoleína; Grupo 5 - aplicação única de laser e 7 &mu;g de rhBMP-2 associada ao gel de monoleína e Grupo 6 - defeito ósseo crítico sem qualquer tipo de tratamento (grupo controle). Foi utilizado o laser diodo de arseneto de gálio-alumínio (AsGaAl, comprimento de onda de 780 nm, potência 60mW, área do feixe de 0,04 cm2, tempo de irradiação de 80 segundos, densidade de energia de 120 J/cm2, irradiância de 1,5 W/cm2). Após 15 dias as calvárias foram removidas para análise histomorfométrica. Após análise estatística, verificou-se que o Grupo 3 apresentou a maior quantidade de osso neoformado (37,89%) quando comparado aos outros grupos (p<0,05). As quantidades de osso neoformado nos defeitos ósseos dos Grupos 1 e 4 não foram estatisticamente significantes (24,00% e 24,75%, respectivamente), mas foram significantes quando comparadas aos valores dos outros Grupos (p<0,05). As quantidades de osso neoformado nos defeitos ósseos dos Grupos 2 e 5 não foram estatisticamente significantes (31,42% e 31,96%, respectivamente), mas foram significantes quando comparadas aos valores dos outros Grupos (p<0,05). O Grupo 6 apresentou neoformação óssea (14,10%) e esta foi estatisticamente significante quando comparada aos valores dos outros Grupos (p<0,05). Pode-se concluir que a LLLI administrada durante a cirurgia efetivamente acelerou a cicatrização de defeitos ósseos críticos preenchidos com rhBMP-2 pura, conseguindo melhores resultados quando comparadas com a aplicação isolada da LLLI ou da rhBMP-2. / Low-level laser irradiation (LLLI) and recombinant human bone morphogenetic protein type 2 (rhBMP-2) have been used to stimulate bone formation. LLLI stimulates proliferation of osteoblast precursor cells and cell differentiation and rhBMP-2 recruits osteoprogenitor cells to the bone healing area. This in study evaluated the effects of LLLI and rhBMP-2 on the bone healing process in calvaria of female Wistar rats. Critical bone defects were created in the parietal bone in 42 animals, and the animals were divided into six treatment groups with 7 animals: Group 1 - laser in a single application; Group 2- 7 &mu;g of pure rhBMP-2; Group 3 - laser in a single application and 7 &mu;g of pure rhBMP-2; Group 4 - 7 &mu;g of rhBMP-2 combined with monoolein gel, Group 5 - laser in a single application and 7 &mu;g of rhBMP-2 combined with monoolein gel; and Group 6 - critical bone defect controls. A gallium-aluminumarsenide diode laser was used (GaAlAs; wavelength 780 nm, output power 60mW, beam area 0.04 cm2, irradiation time 80 s, energy density 120 J/cm2, irradiance 1.5 W/cm2). After 15 days, the calvarial tissues were removed for histomorphometric analysis. Group 3 defects showed higher amounts of newly formed bone (37.89%) than the defects of all the other Groups (p<0.05). The amounts of new bone in defects of Groups 1 and 4 were not significantly different from each other (24.00% and 24.75%, respectively), but were significantly different from the amounts in the other Groups (p<0.05). The amounts of new bone in the defects of Groups 2 and 5 were not significantly different from each other (31.42% and 31.96%, respectively), but were significantly different from the amounts in the other Groups (p<0.05). Group 6 defects had 14.10% new bone formation, and this was significantly different from the amounts in the other Groups (p<0.05). It can be concluded that LLLI administered during surgery effectively accelerated healing of critical bone defects filled with pure rhBMP-2, achieving a better result than LLLI alone or the use of rhBMP-2 alone.