Este trabalho avaliou, comparativamente, os fenômenos evolutivos do processo de reparo em alvéolos de ratos preenchidos, após a extração dental, com biomateriaiscomo o osso medular bovino inorgânico, microgranular (0,25-1,00mm) e a hidroxiapatita BTCP densa, sintética, microgranular (0,25-1,00mm), na proporção de 70% de HA e 30% de BTCP. Foram utilizados 48 ratos divididos em 3 grupos, sendo: 12 ratos, grupo I (controle), cujo coágulo sanguíneo serviu de controle; 18 ratos, grupo II (experimental), que receberam o implante de microgrânulos de osso bovino inorgânico e 18 ratos, grupo III (experimental), com implante de microgrânulos de hidroxiapatita, seguido da sutura. Após 7, 15 e 30 dias póscirúrgico, os animais foram mortos, e a hemimaxila direita, contendo o alvéolo dentário em estudo, foi removida. As peças foram desmineralizadas em EDTA, processadas e incluídas em parafina. Foram obtidos cortes de 6 µm de espessura, os quais foram corados com hematoxilina e eosina. Foram feitas análises microscópica descritiva e quantitativa, a qual teve como parâmetros os critérios: infiltrado inflamatório, densidade fibroblástica, densidade angioblástica e neoformação óssea. Os resultados, submetidos aos testes estatístico de Kruskal-Wallis e de Dunn, demonstraram que a HA-BTCP e o osso medular bovino inorgânico desempenharam, igualmente, as funções osteopreenchedora e osteocondutora no processo de reparo alveolar, nos períodos de 7, 15 e 30 dias. / This study comparatively evaluated the evolution phenomena of the process of repairs in rat filled alveoli after dental extraction, with biomaterials such as microgranular (2,25-1,00mm) inorganic bovine medullar bone, and dense microgranular (0,25-1,00mm) synthetic BTCP hydroxyapatite, at the rate of 70% of HA and 30% of BTCP. Forty-eight rats were divided in 3 groups: 12 rats in group I (control), whose blood clot served as control; 18 rats in group II (experimental) that received the microgranular inorganic bovine bone implant and 18 rats in group III (experimental) with microgranular implant of hydroxyapatite followed by suture. Animals were killed 7, 15, and 30 days after surgery and the right hemimaxilla containing the dental alveolus in study was removed. The pieces were demineralized in EDTA, processed and inserted in paraffin. Slots of 6µm of width were obtained and dyed with hematoxylin and eosin. Descriptive and quantitative microscopic analyses were done based on the following criteria: inflammatory infiltration, fibroblastic density, angioblastic density and bone neo-formation. Results were submitted to Kruskal-Wallis and Dunn statistic tests and demonstrated that HA- BTCP and the inorganic bovine medullar bone present similar performance in terms of bonefilling and osteoconduction functions in the process of alveolar repair in the time spans of 7, 15, and 30 days.

As proteínas com potencial osteoindutor, com destaque a rhBMP-2, possuem amplos efeitos sobre o crescimento e a diferenciação celular. Este estudo, teve o objetivo avaliar a relação entre diferentes enxertos ósseos e a rhBMP-2 no reparo de defeitos ósseos críticos em calvárias de ratos. Foram utilizados 56 ratos Wistar albinos, machos, aproximadamente 250g, com um período de espera de 6 semanas desde a criação do defeito até o sacrifício, divididos em 8 grupos (n=7): enxerto autólogo (AUT); enxerto homólogo (HOM); enxerto heterólogo (HET); enxerto autólogo e 5 g rhBMP-2 (AUT BMP); enxerto homólogo e 5 g rhBMP-2 (HOM BMP); enxerto heterólogo e 5 g rhBMP-2 (HET BMP); 5 g rhBMP-2 (BMP) e defeito ósseo crítico apenas (DOC). Os resultados foram avaliados estatisticamente pelo teste ANOVA e pós-teste de TUKEY com múltiplas comparações (nível de significância de p<0,05), após o emprego de metodologias de análise histológica qualitativa, histomorfometria e micro CT. Na quantificação do volume ósseo neoformado, todos os grupos obtiveram melhores resultados que DOC com diferença significante. Os grupos HOM e HET apresentaram diferença significante de AUT BMP, HOM BMP e HET BMP que tiveram maior formação óssea enquanto que AUT apresentou diferença significante de HOM BMP e HET BMP. O grupo BMP não teve diferença significante em relação a AUT, HOM, HET, AUT BMP, HOM BMP e HET BMP. Os grupos AUT, HOM e HET não tiveram diferença significante entre si da mesma forma que os grupos AUT BMP, HOM BMP e HET BMP também não o tiveram. Quanto à quantificação de osteoclastos, não houve diferença significante entre os grupos; porém, HET BMP teve mais células osteoblásticas que DOC com diferença significante. Considerando os osteócitos, DOC e AUT apresentaram poucas células. Assim, DOC teve diferença significante de BMP, HET, HOM BMP e HET BMP e AUT teve diferença significante de BMP, HET, HOM BMP e HET BMP. Da mesma forma, AUT BMP teve diferença significante em relação a HET que apresentou mais células. Na quantificação de fibras colágenas, não houve diferença significante entre os grupos. A neoformação óssea progrediu das bordas para o centro do defeito e no grupo BMP o osso neoformado ocupou mais de 2/3 do defeito. No grupo DOC, foi constatada uma faixa estreita de tecido ósseo neoformado nas bordas e o restante do defeito foi preenchido por tecido conjuntivo. Nas imagens de micro CT, todos os grupos apresentaram maior formação óssea que o grupo DOC; sendo que AUT superou HOM e HET. Além disso, os diferentes enxertos associados à rhBMP-2 apresentaram maior formação óssea que os respectivos enxertos usados sem a proteína, com destaque para AUT BMP. Diante disso, foi possível concluir que a rhBMP-2 auxiliou o reparo ósseo quando administrada isoladamente ou associada aos diferentes enxertos ósseos, conferindo neste caso melhores resultados / Proteins with osteoinductive potential, particularly the rhBMP-2, have great effects on growth and cell differentiation. This study aimed to evaluate the relationship between different bone grafts and rhBMP-2 on the repair of critical bone defects in rat skulls. Fifty six Wistar rats, male, approximately 250g of body weight were used, sacrificed six weeks after surgical experiment, and divided into 8 groups(n=7): autograft (AUT); homograft (HOM); xenograft (HET); autograft and 5 g rhBMP-2 (AUT BMP); homograft and 5 g rhBMP-2 (HOM BMP); xenograft and 5 g rhBMP-2 (HET BMP); 5 g rhBMP-2 (BMP) and critical bone defect only (DOC). The results were analyzed statistically by ANOVA and Tukey post-test with multiple comparisons (p<0.05 of significance level), after the use of qualitative methodologies, micro CT morphology and histological analysis. According to the quantification of newly formed bone volume, all groups had better results than DOC group with a significant difference. The HOM and HET groups showed significant difference than AUT BMP, HOM BMP and HET BMP, that had higher bone formation, while AUT group was significantly different from HOM BMP and HET BMP. The BMP group had no significant difference in relation to AUT, HOM, HET, AUT BMP, HOM BMP and HET BMP. The AUT, HOM and HET groups had no significant difference between them, and also the groups AUT BMP, HOM BMP and HET BMP between them. Regarding the quantification of osteoclasts, there was no significant difference between groups; however, HET BMP had more osteoblastic cells than DOC group, with significant difference. For osteocytes quantification, AUT and DOC showed few cells. Thus, DOC had significant difference in relation to BMP, HET, HOM BMP and HET BMP; and AUT had significant difference in relation to BMP, HET, HOM BMP and HET BMP. Likewise, AUT BMP had significant difference compared to HET group, which showed more cells. Regarding to collagen fibers quantification, there was no significant difference between groups. New bone formation progressed from the edges to the center of the defect and for BMP group the newly formed bone occupied more than two thirds of the defect. DOC group showed a narrow band of newly formed bone at the edges and the remainder of the defect was filled by connective tissue. For micro CT analysis, all groups showed greater bone formation than the DOC group, being greater in AUT group than HOM and HET. Furthermore, the various grafts associated with rhBMP-2 showed greater bone formation than the isolated grafts, highlighting the AUT BMP. Therefore, it was concluded that rhBMP-2 helped bone repair when administered alone or associated with different bone grafts, giving better results when combined to the grafts

Cada vez mais a terapia fotobiomoduladora (PBMT) tem sido amplamente utilizada com o intuito de acelerar o processo de reparo tecidual, principalmente em algumas condições sistêmicas, como é o caso da Diabete Mellitus. Entretanto, ainda poucos trabalhos tem o objetivo de analisar os parâmetros dosimétricos que podem ser utilizados com o intuito de se estabelecer a melhor dose que possa ser entregue ao tecido.Com isso, o objetivo do presente trabalho foi avaliar, através de análises macroscópicas da lesão, histológicas e biomecânicas, o processo de reparo tecidual frente à terapia fotobiomoduladora, levando em consideração a dose, frequência e modo de entrega da energia.Para isso, foram utilizados 282 ratosWistar, divididos em 2 grandes grupos: diabéticos e não diabéticos. Para a indução do diabetes, foi injetado, intraperitonealmente, uma dose de 60 mg/kg de Estreptozotocina, diluída em tampão Citrato de Sódio 0,1 M, pH 4. Após 72 h da injeção, os animais permaneceram em jejum por 12 horas, e com auxílio de um glicosímetro (Accu-ChekPerforma®) a glicemia desses animais foi aferida a partir do sangue da veia caudal, para confirmar o quadro de diabetes. Os animais que apresentaram glicemia igual ou superior a 250 mg/dL de sangue foram considerados para o grupo dos animais diabéticos. No grupo não-diabético, foi injetado, da mesma maneira, apenas o veículo, na mesma dose. Após 15 dias da divisão dos animais em diabéticos e não diabéticos, os foi realizada de acordo com a dose, frequência e modo de entrega da energia, como segue:grupo controle e diabético (sem irradiação); grupos irradiados uma única vez: L1 e L1D (não diabético e diabético irradiados com 1 ponto de 10J/cm², respectivamente), L2 e L2D (não diabético e diabético irradiados com 5 pontos de 10J/cm², respectivamente), L3 e L3D (não diabético e diabético irradiados ponto central de 50J/cm², respectivamente); grupos irradiados nos dias 1, 2, 4, 6 do experimento: L4 e L4D (não diabético e diabético irradiados com1 ponto de 10J/cm², respectivamente), L5 e L5D (não diabético e diabético irradiados com 5 pontos de 10J/cm², respectivamente), L6 e L6D (não diabético e diabético irradiados com 1 ponto de 50J/cm², respectivamente). Foi utilizado o PhotonLase III-DMC®, ? 660nm, potência de 40mW. Houve acompanhamento fotográfico das lesões durante o experimento, para posterior análise macroscópica da lesão. Após 7, 10 e 14 dias, da excisão tecidual, os animais foram anestesiados, eutanasiados, e o dorso removido para análises de re-epitelização e infiltrado inflamatório através de cortes histológicos corados com hematoxilina e eosina (HE); análise da área de formação de colágeno, através da colorações com Tricrômico de Mallory; análise da imuno-expressão da citoqueratina 10 no epitélio neo-formado por imunohistoquímica, e para análise da força de tensão suportada pelo tecido imediatamente antes da sua ruptura, através de ensaios biomecânicos.Os resultados sugerem que independente da condição sistêmica do animal, os fatores dosimétricos influenciaram no tempo de reparo tecidual dos animais, onde a maior frequência de irradiação, com doses menores e mais distribuídas na lesão, acarretou em um reparo clínico mais rápido, maior expressão de citoqueratina 10 e em uma maior resistência a ruptura desse tecido. Além disso, para os animais diabéticos, novamente a maior frequência de irradiação, com doses menores e mais distribuídas no tecido, resultou em uma diminuição do processo inflamatório, possibilitando uma maior produção e remodelação de colágeno, e também em um processo de re-epitelização e maturação mais rápida do epitélio, resultando, em um reparo tecidual mais acelerado.Sendo assim, podemos concluir que uma maior frequência de irradiação e uma melhor distribuição da energia no tecido resultam em um processo de reparo tecidual,de feridas excisionais realizadas no dorso de ratos diabéticos e não diabéticos, mais rápido. / Photobiomodulation therapy (PBMT) has been widely used in order to accelerate the process of tissue repair, especially in some systemic conditions, such as Diabetes Mellitus. However, just a few studies have the objective of analyzing the dosimetric parameters that can be used in order to establish the best laser protocol that can be delivered to the tissue.Therefore, this study aimed to evaluate, through clinical, histological and biomechanical analyzes, the process of tissue repair afterPBMT, considering the dose, frequency and mode of delivery of the energy.For this, 282 Wistar rats were used, divided into 2 groups: diabetic and non-diabetic. For the induction of diabetes, a dose of 60 mg / kg of Streptozotocin, diluted in 0.1 M Sodium Citrate buffer, pH 4, was injected intraperitoneally. After 72 h of the injection, the glycemia of the fasted animals was measured, using a glucometer (Accu-Chek Performa®). Those animals presenting a glycaemia of 250 mg / dL or higher were considered diabetic animals. After 15 days of theinduction of diabetes, the animals weresubdivided according to the dose, frequency and mode of energy delivery, as follows: control group and diabetic (without irradiation); L1 and L1D (non-diabetic and diabetic irradiated with 1 point of 10J/cm², respectively), L3 and L3D (non-diabetic and diabetic irradiated with 5 points of 10J/cm², respectively). non-diabetic and diabetic irradiated central point of 50J/cm², respectively); L4 and L4D (non-diabetic and diabetic irradiated with a point of 10J/cm2, respectively), L5 and L5D (non-diabetic and diabetic irradiated with 5 points of 10J/cm2, respectively), L6 and L6D (non-diabetic and diabetic irradiated with 1 point of 50J/cm2, respectively). Photon Lase III-DMC®, ? 660nm, power of 40mW was used. There was photographic follow-up of the lesions during the experiment, for later clinical analysis.After 7, 10 and 14 days of tissue excision, the animals were anesthetized, euthanized, and the samples removed for analyzes of re-epithelialization and inflammatory infiltrate;collagen formation, cytokeratin 10 immunoexpression and analysis of the tensile strength analysis. The results suggest that, regardless of the systemic condition of the animal, the dosimetric factors influenced the tissue repair time. Higher frequency of irradiationwith lower and more distributed doses in the lesion resulted in a faster clinical repair, higher expression of cytokeratin 10 and greater tissue resistance to rupture.Furthermore, for diabetic animals, higher frequency of irradiation with lower and more distributed doses in the tissue also resulted in a decrease of inflammatory process, greater production and remodeling of collagen, better process of re-epithelization and maturation of the epithelium, resulting in a fasterwound healing process. Thus, we can conclude that a higher frequency of irradiation and a better distribution of energy in the tissue result in a faster tissue repair process.

O objetivo deste trabalho foi caracterizar algumas propriedades físico-químicas do osso bovino misto (OBM) e analisar comparativamente o potencial osteocondutor do OBM em relação ao osso bovino inorgânico medular (Bio-Oss® e Gen-Ox®), tendo o coágulo como controle negativo. O OBM foi analisado por meio de termogravimetria, espectroscopia no infravermelho, calorimetria exploratória diferencial, determinação da porosidade e tamanho de poros, microscopia eletrônica de varredura, difração de raios-X e cristalinidade. Para esta análise foram feitos defeitos críticos (9 mm de diâmetro) na calvária de ratos (n=5/período - material), preenchidos de acordo com o grupo experimental e recobertos com membrana de cortical óssea bovina Gen-Derm®. Ao final dos períodos de 1, 3, 6 e 9 meses póscirúrgicos, as calotas foram coletadas, fixadas em formalina 10% tamponada,radiografadas e processadas para análise histológica. As análises físico-químicas evidenciaram grupamentos característicos de colágeno e de hidroxiapatita no osso bovino misto. Na análise microscópica comparativa observamos que: a) não ocorreu o completo fechamento do defeito em quaisquer dos grupos estudados; b) em todos os grupos a membrana foi reabsorvida antes do período de 1 mês; c) no grupo controle a ossificação ocorreu na borda do defeito, sendo a região central preenchida por tecido conjuntivo fibroso; d) no grupo tratado com Bio-Oss ocorreu ossificação na borda do defeito, com denso fibrosamento ao redor das partículas; e) no grupo tratado com Gen-Ox houve neoformação óssea ao redor das partículas do biomaterial; f) no grupo tratado com OBM o infiltrado inflamatório persistiu no primeiro mês, sendo substituído por tecido conjunto fibroso ao redor das partículas.Concluímos que: a) o OBM apresenta frações orgânica (cerca de 15%) e inorgânica (cerca de 75%); b) nenhum dos materiais testados foi capaz de induzir o fechamento completo da lesão de tamanho crítico; c) o Gen-Ox inorgânico demonstrou a maior capacidade osteocondutora dentre os materiais testados; d) o OBM e o Bio-Oss, no modelo experimental utilizado, não apresentaram propriedades osteocondutoras e, e) nenhum dos materiais foi reabsorvido no período de 9 meses. / The aim of this study was to evaluate the physicochemical properties of mixed bovine bone (MBB) and analyze the osteoconductive potential of MBB compared to woven inorganic bovine bone (Bio-Oss® e Gen-Ox®), having as a control the blood clot, in rat calvariae. MBB was analyzed by means of thermogravimetry, infrared spectroscopy, differential exploratory calorimetry, pore size and porosity determination, scanning electron microscopy, X-ray diffraction and cristalinity. Critical size defects (9-mm diameter) were made in rat calvariae (n=5/period - material), filled according to the experimental group and covered with bovine cortical bone membrane (Gen-Derm®). At the end of the study periods (1, 3, 6 and 9 months postoperatively), the skulls were collected, fixed in 10% formalin, radiographed and processed for histological analysis. Physicochemical analysis showed characteristic collagen and hydroxyapatite groups in the MBB. The comparative microscopic evaluation showed that: a) there was no complete closure of the defects in any study group; b) in all groups, the membrane was resorbed before 1 month; c) in the control group, ossification took place on the periphery of the defect, and the central region of the defect was filled with connective fibrous tissue; d) in the group treated with Bio-Oss there was ossification on the periphery of the defect and dense fibrous tissue surrounding the graft particles; e) in the group treated with Gen-Ox there was bone formation surrounding the biomaterial particles; f) in the group treated with MBB the inflammatory infiltrate persisted in the first month and was then substituted by fibrous connective tissue surrounding the particles. In conclusion: a) MBB is composed by organic (15%) and inorganic (75%) fractions; b) none of the tested materials was able to induce the complete cleasure of the critical size defects; c) Gen-Ox was the most osteoconductive material among those tested; d) neither MBB nor Bio-Oss, in this experimental model, showed osteoconductive properties and e) none of the materials was resorbed in 9 months

A integridade do DNA é ameaçada pelos efeitos lesivos de inúmeros agentes físicos e químicos que podem vir a comprometer sua função. Um dos mais versáteis e estudados mecanismos de reparo de DNA é o reparo por excisão de nucleotídeos (NER). Este mecanismo remove lesões que causam distorções na dupla fita de DNA, incluindo dímeros de pirimidina ciclobutano (CPDs) e 6-4 fotoprodutos (6-4 PPs), provocados pela radiação de luz ultravioleta (UV). Em humanos, a síndrome genética xeroderma pigmentosum (XP) apresenta uma alta sensibilidade à luz solar, resultando em um grande aumento na incidência de tumores em regiões expostas da pele e degeneração neurológica progressiva. O gene xpa parece estar envolvido diretamente no reconhecimento de lesões produzidas pela luz UV, atuando tanto no reparo global (GGR) como no reparo acoplado à transcrição (TCR). A modulação da expressão deste gene deve alterar as taxas de reparo no genoma celular, fornecendo valiosa contribuição para o estudo do reparo de DNA no NER e em outras vias distintas. No entanto, não foi possível a atenuação ou inativação total do transcrito XPA, provavelmente devido ao baixo número de moléculas de mRNA nas células e da relativa estabilidade da proteína XPA. A expressão controlada do cDNA xpa em células deficientes XP12RO foi conseguida através da transfecção do vetor indutível por muristerona A, pINXA. O clone INXA15M mostrou-se eficiente na indução da proteína XPA, complementando células XP12RO. Quantidades reduzidas de XPA foram suficientes para a complementação total de células XP12RO na sobrevivência frente à luz UV, ou para a atividade de reparo de DNA no genoma global. Entretanto, observou-se uma maior incidência de células apoptóticas em períodos de tempo curtos após a UV, quando comparamos com células proficientes para o reparo de DNA (HeLa). O vetor adenoviral portando o cDNA xpa (AdyXPA) mostrou-se eficiente na complementação de fibroblastos derivados de pacientes XPA. Apesar do curto período de expressão do transgene e da conhecida reação imunológica produzida pelos adenovirus, este vetor representa uma potencial ferramenta para testes de complementação, identificação de mutações e busca de sistemas de correção gênica de pacientes XP. / The DNA integrity is always threatened by the damage effects of physical and chemical agents that could jeopardy its function. The nucleotide excision repair (NER) is one of the most known and flexible mechanisms of DNA repair. This mechanism can recognize and remove DNA double-helix distortion, including the cyclobutane pyrimidine dimers (CPDs) and the pyrimidine-pyrimidone (6-4) photoproduct, promoted by ultraviolet light (UV). The human syndrome xeroderma pigmentosum (XP) is clinically characterized chiefly by the early onset of severe photosensitivity of the exposed regions of the skin, a very high incidence of skin cancers and frequent neurological abnormalities. The xpa gene seems to be involved during the UV damage recognition, in both global genome repair (GGR) and transcription-coupled repair (TCR). This gene modulation may modify the DNA repair rate in the cell genome, providing valuable contribution to the NER understanding and other DNA repair pathways. However, the complete inactivation or even the attenuation of the XPA transcript was not possible, mainly because of the low abundance mRNA per cell and the high stability of the XPA protein. The controlled expression of the cDNA xpa in XP12RO deficient cells was achieved through the transfection of a muristerone-A inducible vector, pINXA. The INXA15M clone shows good induction of the XPA protein and total complementation of XP12RO cells deficiency. Small quantities of the XPA protein do not interfere in the cellular UV sensitivity and the DNA repair activity in the global genome. Nevertheless, a higher number of cells in the apoptotic process were detected in short periods of time after UV light when compared to normal cells (HeLa). The adenovirus vector carrying the cDNA xpa (AdyXPA) can efficiently complement XPA patients’ fibroblast cells. In spite of the short period of the transgene expression and the known imunological reaction caused by adenovirus, this vector represents a potential tool for gene complementation diagnostic and gene correction in XP patients.

O objetivo deste estudo foi avaliar, por meio de uma análise histológica e histométrica, o processo de reparo ósseo em osteotomia mandibular e interface entre tecido ósseo e parafusos utilizando um sistema de fixação interna biodegradável de 2,0mm. Seis cães foram submetidos a uma osteotomia vertical unilateral realizada entre o 3&ordm; e o 4&ordm; pré-molares mandibulares (lado experimental), estabilizada com aplicação de duas placas de quatro furos e parafusos manufaturados com ácido poli-L-DL-lático (70:30). No lado mandibular contra-lateral (lado controle) foi realizada apenas uma demarcação óssea superficial na cortical vestibular e metade do sistema de FI (duas placas de dois furos) foi utilizado. Após 2 e 18 semanas os animais foram eutanasiados e as regiões de osteotomia e interface entre tecido ósseo e parafusos foram removidas para análise microscópica. Cada parafuso foi seccionado no seu longo eixo e a região de osteotomia foi dividida igualmente em três partes: a parte superior próxima ao processo alveolar foi denominada Terço de Tensão (TT), a parte inferior de Terço de Compressão (TC) e a parte entre TT e TC, Terço Intermediário (TI). A análise histológica mostrou no período de 2 semanas, áreas de contato ósseo direto entre a superfície do parafuso e o tecido ósseo lamelar original. No período de 18 semanas, um tecido conjuntivo não mineralizado composto por três camadas microscopicamente distintas foi observado na interface entre tecido ósseo e parafusos. Nesta área, não houve diferença estatisticamente significante no contato entre tecido ósseo e parafusos entre os lados controle e experimental em ambos os períodos analisados. Na área de osteotomia foi observada, em 18 semanas, união entre os fragmentos ósseos caracterizada por trabéculas ósseas interconectadas e alguns sistemas osteonais neofomados. Diferença estatisticamente significante de neoformação óssea foi verificada entre o TT, TI e TC (p=0,019). Em conclusão, o sistema biodegradável utilizado neste estudo permitiu a ocorrência do reparo ósseo na região de osteotomia devido ao ambiente biomecânico criado e as características teciduais adjacentes aos parafusos biodegradáveis foram altamente influenciadas pelas propriedades do ácido poli-L-DL-lático (70:30). / The aim of this study was to evaluate histologic and histometrically the bone repair in mandibular body osteotomy and bone-screw interface after using a biodegradable 2.0-mm internal fixation system. Six dogs were subjected to an unilateral osteotomy in mandibular body (experimental side), which was stabilized by applying two 4-hole plates manufactured with poly-L-DL-lactic acid (70:30). In the opposite side (control side), a superficial demarcation on the buccal cortical was performed and half of the IF system (two 2-hole plates) was applied. After 2 and 18 weeks, the dogs were euthanized and the osteotomy site and the bone-screw interface were removed for microscopic analysis. Each screw was sectioned along its long axis and the osteotomy sites were divided equally into three parts: the upper part was labelled the Tension Third (TT), the lower part Compression Third (CT), and the part between the TT and CT Intermediary Third (IT). Histologic analysis showed areas of direct contact between the screw surface and the parent lamellar bone at 2 weeks. At 18 weeks, three microscopically distinct layers at the bone-screw interface were noted. No statistically significant difference was observed in the bone-to-screw contact between the control and experimental sides for each time point. At the osteotomy sites, union between the bone fragments was observed at 18 weeks characterized by interconnected parallel-fibered bone trabeculae and some newly formed osteonal systems. Statistically significant difference of newly formed bone among TT, IT and CT (p=0.019) was observed. In conclusion, the biodegradable IF system used in this study was able to allow the bone repair at the osteotomy site due to the biomechanical environment created and the characteristics of the tissue adjacent to the biodegradable screws were highly influenced by the properties of the poly-LDL- lactic acid (70:30).

As metaloproteinases da matriz (MMPs) são enzimas proteolíticas dependentes de zinco que degradam componentes da matriz extracelular, facilitando a remodelação tecidual e a migração celular. MMPs secretadas por osteoclastos exercem papel central na absorção óssea fisiológica e estão também associadas a processos de degradação patológica do osso. No entanto, o papel essencialmente degradador de osso das MMPs, particularmente da MMP-2, vem sendo questionado em anos recentes por estudos que evidenciam sua importância na diferenciação de células da linhagem osteoblástica e na formação de tecido ósseo em cultura. Neste sentido, é possível que a MMP-2 exerça um papel importante na formação de tecido ósseo em processo de reparação. O objetivo do presente trabalho foi investigar a pretensa ação osteo-estimulatória da rhMMP-2 ligada à monoleína (usada como carreador) implantada em defeito confeccionado na calvária de ratos. Foram confeccionados defeitos ósseos unilaterais de 4 mm de diâmetro na calvária de ratos adultos; nos animais controles o defeito ósseo foi mantido com o preenchimento natural de coágulo sanguíneo e nos animais implantados o defeito foi preenchido com monoleína ou com rhMMP-2 ligada à monoleína. Os animais foram eutanasiados após 2 e 4 semanas e a taxa de neoformação óssea foi estimada em cortes histológicos por um método histométrico de contagem diferencial de pontos. A taxa de neoformação óssea foi semelhante nos animais dos grupos controle e monoleína e significativamente maior nos animais do grupo MMP-2, em ambos os períodos analisados. Os resultados permitem concluir que a monoleína não interferiu com o processo reparacional e pareceu eficaz como carreador da rhMMP-2, e adicionam evidências á hipótese da importância da atividade da MMP-2 para a formação óssea, em um modelo experimental in vivo de reparo ósseo. / Matrix metalloproteinases (MMPs) are zinc-dependent proteolytic enzymes that degrade extracellular matrix components, facilitating cell migration and tissue remodeling. MMPs secreted by osteclasts are important in the physiological bone resorption as in pathological bone degradation. However, the essentially bone absorbing hole of MMPs, particularly of the MMP-2, has been questioned in recent years by studies that show its importance in osteoblastic cells differentiation and in vitro bone formation. Therefore, the MMP-2 may have also an important hole in reparational bone formation. The purpose of the present study was to investigate the pretense osteostimulatory effect of the rhMMP-2 linked to monoolein (used as a carrier) implanted into rat calvarial defects. Bone defects of 4mm in diameter were created unilaterally in rats calvaria and filled with natural blood clot (control), monoolein or rhMMP-2 linked to monoolein. The animals were killed 2 and 4 weeks postoperatively and the rate of new bone formation was estimated in histological sections by a histometric differential point-counting method. The rate of reparational bone formation was similar in the animals from control and monoolein groups and was significantly greater in the MMP-2 group, in both periods. From the results it may be concluded that monoolein did not interfere with the reparacional process and seemed effective as a rhMMP-2 carrier. In addition, the results add evidence to the importance of MMP-2 activity for bone formation, in an in vivo bone healing experimental model.

A microtomografia 3D por raio-X proporciona medidas quantitativas e tridimensionais da estrutura do calo e essas medidas podem potencialmente estar relacionadas com a resistência do calo. A avaliação quantitativa do reparo ósseo por meio de novas metodologias tem importante aplicação nas pesquisas experimentais relacionadas a tecnologias invasivas e não invasivas para a estimulação do mesmo. O objetivo desse estudo foi avaliar o reparo ósseo por meio da \'mü\'CT em defeito ósseo em fêmur de rato. Trinta ratos machos da classe Wistar com peso médio de 300g foram divididos em grupos experimentais de 10 animais em cada grupo. Os animais foram anestesiados e um furo com 1,2 mm de diâmetro foi realizada na porção medial do fêmur utilizando-se uma broca odontológica. No 7º, 14º e 21º pós-cirúrgico, os animais dos grupos experimentais 1, 2 e 3, respectivamente, foram sacrificados e o fêmur esquerdo excisado. Os fêmures foram envolvidos em gaze e mergulhas em solução PBS e armazenados em um saco plástico em freezer a -20º até a análise microtomográfica. Os fêmures foram escaneados pelo microtomógrafo 1172 (SkyScan, Bélgica). Os softwares NRecon, Dataviewer, CT-Analyzer and CT-Vol, fornecidos pelo fabricante do microtomógrafo, foram utilizados para as seguinte análises: a) análise visual das reconstruções microtomográficas dos fêmures através de secções transversais, coronais e sagitais; b) segmentação do calo ósseo nas reconstruções através de algoritmo de processamento de imagem para quantificação dos parâmetros volume total do calo ósseo (TV), volume do calo ósseo mineralizado (BV), relação BV/TV e densidade mineral óssea volumétrica do calo ósseo (BMD); c) visualização 3D do calo ósseo. A análise estatística dos parâmetros medidos utilizou o teste t de Student com um nível de significância p<0,05. Houve um aumento estatisticamente significante nos valores dos parâmetros BV/TV e BMD na comparação entre os grupos experimentais 1 e 2. A comparação entre os grupos 3 e 4 não apresentou significância estatística. Os resultados são coerentes com dados encontrados na literatura sobre a fisiologia óssea, porém o algoritmo de processamento de imagem utilizado necessita aprimoramento em alguns de seus procedimentos para se obter melhor resultado de segmentação do calo ósseo na região de interesse. / X-ray microtomography (uCT) provides quantitative and three dimensional measurements of the callus structure and these measurements could potentially be related to callus strength. The assessment of bone repair through new methodologies has important application in animal investigations regarding invasive or non invasive technologies for the stimulation of bone healing. The aim of this investigation was the use of \'mü\'CT for the assessment of bone repair in a rat femur bone defect. Thirty male Wistar rats weighting about 300g were divided in three experimental groups with 10 animals on each group. The animals were anesthetized and a circular hole with a 1.2 mm diameter was generated at the medial region of the left femur using a dental drill. At the 7th, 14th and 21st day after surgery the animals of experimental groups 1, 2 and 3, respectively, were sacrificed and the left femur excised. The femurs were wrapped in gauze immersed in phosphate-buffered solution and stored in a plastic bag at -20ºC until the analysis by microtomograph. The femurs were scanned by the 1172 microtomograph (SkyScan, Belgium). The softwares NRecon, Dataviewer, CT-Analyzer and CT-Vol, provided by the microtomograph manufacture, were used for the following assessments: a) visual examination of the femurs microtomographic reconstructions using transversal, coronal and sagittal sections; b) segmentation of the bone callus in the reconstructions using an image processing algorithm to quantify the parameters total bone callus volume (TV), volume of the mineralized bone callus (BV), the ratio BV/TV and the volumetric bone callus mineral density (BMD); c) 3D rendering of the bone callus. The statistical analysis of the measured parameters was performed by the Student t test with a level of significance p<0,05. There was a statistically significant increase in the mean values of the parameters BV/TV and BMD in the comparison of experimental groups 1 and 2. The comparison between groups 2 and 3 was not statistically significant. Results are according to bone physiology data from literature although the image processing algorithm used needs some adjustments to get better results in bone callus segmentation in ROI.

Os astrocitomas são os tumores cerebrais primários mais frequentes, dentre os quais, o glioblastoma multiforme (GBM) é o tipo mais agressivo, sendo classificado como astrocitoma de grau IV. O tratamento envolve remoção cirúrgica seguida de quimio e radioterapias, porém essa abordagem não é eficaz devido à alta resistência das células tumorais. Em um trabalho anterior, buscando caracterizar os mecanismos associados à esta característica, investigamos a expressão de genes de reparo de DNA em astrocitomas de diferentes graus. Foram encontradas alterações em 19 genes. Através da combinação destas alterações em todos os arranjos possíveis, definimos um grande conjunto de assinaturas de expressão gênica que foi utilizado como filtro para a busca de correlação em bancos de dados públicos. No total, 421 assinaturas foram associadas à redução na sobrevida dos pacientes, sendo que cinco dos genes (EXO1, NEIL3, BRCA2, BRIP1 e DDB2) foram isoladamente relacionados ao pior prognóstico. Notavelmente, DDB2 foi o único gene subexpresso a apresentar esta correlação, levando a um risco de morte aproximadamente três vezes maior. No presente estudo in vitro, após radiação ionizante, observamos que células com baixos níveis de DDB2 reparam mais rapidamente as quebras induzidas no DNA, saem mais facilmente da parada de ciclo na fase G2/M e se tornam ainda mais resistentes a este tratamento. Além disso, o silenciamento de DDB2 induziu o aumento dos níveis de Zeb1, um importante promotor da transição epitélio-mesênquima, bem como dos índices de invasão e migração celular. Estes dados mostram que a redução nos níveis de DDB2 induz um fenótipo mais agressivo, corroborando a correlação com pior prognóstico dos pacientes observado anteriormente. Tomados em conjunto, esses resultados sugerem que a função de DDB2 não está limitada ao âmbito do reparo de DNA, apontam uma potencial relação com o controle da transição epitélio-mesênquima e mostram que este gene possui papel fundamental no estabelecimento da agressividade e resistência de GBM. / Astrocytomas are the most common primary brain tumors. Glioblastoma multiforme (GBM) is the most aggressive type and is classified as grade IV astrocytoma. The treatment involves surgical resection followed by chemo and radiotherapies, however this approach is not effective due to the high resistance of tumor cells. In a previous work, to characterize the cellular mechanisms associated to this characteristic, we investigated the expression of DNA repair genes in samples of different astrocytoma grades. We found alterations in 19 genes. By combining these expression changes in all possible arrangements, a large set of gene expression signatures was defined and used as a filter to seek correlations in public databases. As a result, 421 signatures were associated with reduced patient survival. Among them, five genes (EXO1, NEIL3, BRCA2, BRIP1 and DDB2) were individually related to worse prognosis. Notably, DDB2 was the only down regulated gene to exhibit this correlation, making the risk of death approximately three times higher. In the present in vitro study, after ionizing radiation, we observed that cells with low levels of DDB2 are capable of faster DNA breaks repair, easily exit the G2/M arrest and become even more resistant to this treatment. Furthermore, DDB2 silencing enhanced the levels of Zeb1, an important promoter of the epithelial-mesenchymal transition, as well as the rates of cell invasion and migration. These data indicate that DDB2 knockdown leads to a more aggressive cell behavior, corroborating the association with worse prognosis previously observed. Taken together, these results suggest that DDB2 function is not limited to DNA repair, they point out its potential participation in epithelial-mesenchymal transition control and show that this gene might play a key role in GBM\'s aggressiveness and resistance.

O DNA está constantemente exposto a danos causados tanto por agentes endógenos quanto exógenos. Estes podem causar diferentes tipos de lesões incluindo modificações de bases e do açúcar, além de quebras de fitas simples ou duplas. As quebras de duplas fitas, quando comparadas às demais, constituem as mais citotóxicas e podem resultar em deleções no DNA e instabilidade genética. Deleções no DNA mitocondrial (mtDNA) causam diversas doenças e estão envolvidas no processo de envelhecimento. No núcleo, as quebras de duplas fitas no DNA podem ser reparadas por recombinação homóloga (HR), ligação de pontas não homólogas (NHEJ) e anelamento de fita simples (SSA). No entanto, em mitocôndrias de células de mamíferos, o reparo de quebras de duplas fitas ainda não foi completamente caracterizado. Experimentos in vitro usando extratos mitocondriais de células de roedores mostraram que estes são capazes de reparar essas quebras, no entanto pouco é sabido sobre quais proteínas são responsáveis por cada etapa de reparo, bem como sua implicação na manutenção da integridade do genoma mitocondrial. Sendo assim, nesse trabalho investigamos a localização e função mitocondrial das proteínas ATM, Rad51, Rad52, Ku70/86 e DNA-PKCs, que são sabidamente envolvidas em reparo de quebras de duplas fitas no núcleo. Para identificar essas proteínas em mitocôndrias de células de mamíferos, mitocôndrias foram isoladas a partir de células da linhagem HEK293T, usando centrifugação diferencial seguida por gradiente de Percoll. Para as proteínas de recombinação homóloga, ATM e Rad51, imunodetectamos isoformas semelhantes em todos os compartimentos celulares. Já para a proteína Rad52 o mesmo anticorpo imunodetectou duas bandas distintas na mitocôndria ao passo que no núcleo foram quatro. Além disso, verificamos que baixos níveis de proteína Rad52, induzidos pela expressão de shRNA (short hairping RNA) específico, resultam em diminuição do número de cópias de mtDNA bem como acúmulo de deleções no genoma mitocondrial. Para as proteínas de NHEJ, DNA-PKCs e a subunidade Ku70, identificamos isoformas semelhantes em todos os compartimentos celulares. Já para a subunidade 86 do heterodímero Ku70/86 o anticorpo detectou, somente em mitocôndrias, uma banda menor de 50 kDa, a qual difere na região N-terminal da subunidade detectada no núcleo (86 KDa). Experimentos de co-imunprecitação de proteínas mostraram que essa isoforma menor compõe o heterodímero mitocondrial juntamente com a subunidade 70 (mtKu70/50) e que esse interage com DNA ligase III mitocondrial. Nossos resultados também mostraram que a estabilidade proteica de mtKu70/50 é regulada por ATM. Tratamento das células com peróxido de hidrogênio, que induz quebras de duplas fitas, aumentou a associação do heterodímero mtKu70/50 com o mtDNA, de forma independente de aumento da concentração proteica intra-mitocondrial. Já a diminuição dos níveis proteicos de Ku, induzida através de shRNA, resultou em diminuição do número de cópias de mtDNA e acumulo de danos nesse genoma. Extratos mitocondriais de células knockdown para Ku apresentaram menor atividade de reparo NHEJ em um ensaio in vitro, sugerindo que o acúmulo de danos nestas células é provavelmente devido a deficiências na via de NHEJ. Em conjunto, nossos dados sugerem que tanto HR quanto NHEJ operam em mitocôndrias. Além disso, a via de NHEJ mitocondrial utiliza o heterodímero mitocondrial Ku70/50 o qual está envolvido na manutenção do mtDNA. Ademais, nossos resultados mostram uma grande conservação molecular e funcional entre as vias de reparo de NHEJ e HR no núcleo e na mitocôndria, o que reforça sua importância para a manutenção da estabilidade genômica mitocondrial e, provavelmente a função mitocondrial. / DNA is constantly exposed to damaging agents from both endogenous and exogenous sources. These can cause different types of DNA lesions that include base and sugar modifications and single and double strand breaks. DNA doublestrand breaks (DSBs) are among the most cytotoxic DNA lesions, which can result in deletions and genetic instability. Deletions in the mitochondrial DNA (mtDNA) cause numerous human diseases and drive normal aging. DSBs in the nuclear DNA are repaired by non-homologous DNA end joining (NHEJ), homologous recombination (HR) or Single Strand Annealing (SSA). Yet, repair of DSBs in mammalian mitochondria has not been fully characterized. Mitochondrial extracts from rodent cells are proficient in ligating DNA ends in vitro, but little is known about which proteins are responsible for each enzymatic step and its implication in mitochondrial genome maintenance. Thus, we investigated mitochondrial localization and function of DSBR (double strand break repair) proteins ATM, Rad51, Rad52, the Ku70/86 heterodimer and DNA-PKCs.To identify DSBR proteins in mammalian mitochondria, highly purified mitochondria from HEK293T cells were isolated using differential centrifugation followed by Percoll gradient. For HR proteins, we detected similar isoforms for ATM and Rad51 proteins in all cellular compartments. Two mitochondriaspecific isoforms of Rad52 were detected, while the same antibody detected four isoforms in the nucleus. In addition, lower Rad52 protein levels, induced by specific shRNA expression, result in decreased mtDNA copy number and accumulation of deleted mitochondrial genomes. For NHEJ proteins, similar isoforms of DNA-PKcs and the Ku70 subunit were detected in all cellular compartments. On the other hand, antibodies against the Ku86 subunit detected a smaller band in mitochondrial extracts (50 KDa), lacking the N-terminal region of the canonical isoform detected in the nucleus (86 KDa). The mitochondrial Ku70/50 heterodimer interacts with mitochondrial DNA ligase III, suggesting a role in DSBR. Moreover, stability of the mtKu heterodimer is regulated by ATM. Hydrogen peroxide treatment, which induces DSBs, increases mtKu70/50 association with the mtDNA and cells with reduced Ku levels, also induced by shRNA transfection, have lower mtDNA copy number and accumulate mtDNA damage. Moreover, mitochondrial extracts from Ku knockdown cells show lower NHEJ repair activity in an in vitro assay, suggesting that damage accumulation in these cells is likely due to deficiencies in NHEJ. Together, our data suggest that both HR and NHEJ operate in mitochondria. Also, mtNHEJ requires the Ku heterodimer and is involved in mtDNA maintenance. Moreover, our results indicate that there is a significant molecular and functional conservation between NHEJ and HR repair pathways in the nucleus and in mitochondria, which reinforces their importance for maintenance of mitochondrial genomic stability and, likely mitochondrial function.