CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A dor neuropÃtica possui mecanismos de difÃcil compreensÃo que se modificam com a sua evoluÃÃo dificultando a terapÃutica. O modelo por constriÃÃo crÃnica do nervo ciÃtico (CCNC) simula esta condiÃÃo. A gabapentina (GBP) à um anticonvulsivo muito utilizado como analgÃsico na dor neuropÃtica e existem poucos relatos sobre seus efeitos na atividade inflamatÃria e regenerativa do nervo. As citocinas TNF-&#945; e IL-1&#946; estÃo relacionadas à dor, inflamaÃÃo e regeneraÃÃo neural. à objetivo deste estudo avaliar os efeitos antinociceptivos, inflamatÃrios e regenerativos do tratamento preventivo e contÃnuo (80 min antes da CCNC e depois ao longo de 5 dias de 12 em 12h) com a GBP (30, 60, 120 mg/kg, via oral) atravÃs da observaÃÃo (antes, no 3 dia e no 5 dia apÃs a CCNC) dos seguintes comportamentos: (1) espontÃneos sugestivos de dor crÃnica: Scrathing (coÃar-se) e Biting(morder-se) (2) relacionados à motriciadade e exploraÃÃo: Climbing(escalar), Rearing(empinar-se), Walking(andando) (3) de dor induzida: alodÃnia mecÃnica (von Frey eletrÃnico) e alodÃnia ao frio (10Â) em ratos machos Wistar (250-300g) com CCNC. Animais com CCNC tratados com salina e animais pseudo-operados foram utilizados como controles. Para avaliar os efeitos anti ou prÃ-inflamatÃrios da GBP (60, 120mg/kg, via oral) utilizou-se o modelo de edema de pata induzido por carragenina em animais sem CCNC e a dosagem de mieloperoxidase no nervo sob constriÃÃo crÃnica. Os efeitos neuro-regenerativos da GBP foram avaliados indiretamente atravÃs da expressÃo de TNF-&#945;, IL-1&#946;, IL-10, e da proteÃna bÃsica de mielina (PBM) no mesmo protocolo, sendo que no 5 dia de tratamento apÃs CCNC, foram feitas coletas dos nervos para dosagem destas citocinas atravÃs de ELISA e imunohistoquÃmica, e no 5 e 15 dia para expressÃo de PBM atravÃs de Western Blot e imunohistoquÃmica. Resultados: No 5 dia, as doses de GBP 30, 60 e 120mg provocaram reduÃÃo de 86,76%*; 83,82%*; 80,09%* (*p < 0,01) no tempo de Scratching da pata ipslateral e uma inibiÃÃo de 56,27%; 90,53%*; 65,06% (*p < 0,01) no tempo do Biting lado direito em relaÃÃo ao grupo salina. Aliviaram a alodÃnia mecÃnica provocando aumentos do limiar de retirada da pata de 225,42%*, 246,01%*, 309,20%* (*p <0,001) e provocaram reduÃÃo do escore de dor na alodÃnia ao frio em 18,19%; 21,29%; 42,26%* (*p < 0,01) em relaÃÃo ao grupo salina. As doses de GBP 60 e 120mg provocaram aumentos significativos na motricidade espontÃnea de animais com CCNC e intactos sugerindo efeitos estimulantes e nÃo sedativos. A GBP 60mg/kg tambÃm provocou efeitos relevantes (p<0,001) na migraÃÃo de cÃlulas visto pelo aumento de 982,16% na expressÃo da mieloperoxidase no nervo e pelo aumento de 53% no edema de pata em relaÃÃo ao controle salina. Quanto à expressÃo do TNF-&#945; no nervo as doses de 60 e 120mg provocaram aumentos de 120,95 % e de 91,99% em relaÃÃo ao grupo salina (P< 0,01). Na expressÃo de IL-1&#946; a dose de 60mg/kg provocou aumento de 59,26% em relaÃÃo ao grupo salina (P< 0,05). No Western Blot ocorreu um aumento significativo de 158,06% da expressÃo de PBM (0,298 + 0,069 PBM/Act.) no nervo no 15 dia de tratamento com GBP em relaÃÃo ao grupo salina (0,116 + 0,034 PBM/Act). ConclusÃes: O tratamento com GBP ao longo de cinco dias, apesar de seus efeitos prÃ-inflamatÃrios, demonstrou no 5 dia efeitos analgÃsicos significativos ao reduzir comportamentos espontÃneos de dor crÃnica e aliviar a alodÃnia mecÃnica e tÃrmica em estÃgio precoce da neuropatia. Considerando-se os efeitos relevantes da GBP no 5 dia de neuropatia no aumento da migraÃÃo de cÃlulas para o local da lesÃo, no aumento da expressÃo de TNF e IL-1&#946; no nervo, o que levaria a maior ativaÃÃo das cÃlulas de Schwann, macrÃfagos, e maior liberaÃÃo de fator de crescimento do nervo, e no aumento da expressÃo de PBM indicando uma ativa fragmentaÃÃo da mielina, sugere-se que a GBP pode acelerar o processo de remoÃÃo dos fragmentos de mielina e axÃnios contribuindo assim para o posterior alongamento dos axÃnios e remielinizaÃÃo. / Neurophatic pain conveys mechanisms of difficult understanding, which changes with the disease progress, jeopardizing the therapeutics. The chronic constriction of the sciatic nerve (CCSN) model mimics this condition. Gabapentin (GBP) is an anti-convulsive drug often used as analgesics to control neurophatic pain. Few reports exist on their effects in the inflammatory and regenerative activity of the nerve. TNF-&#945; and IL-1&#946; cytokines, although related to pain and inflammation, are also associated with early myelin and axonal fragmentos removal after nerve injury and thus contribute to nerve regeneration. This study aimed at evaluating the analgesics early treatment (80 min prior to CCSN and along 5-day treatment, 12h/12h) effects of GBP (30, 60, 120 mg/kg, given orally) by monitoring (before surgery, on the 3rd day and 5th day of post-surgery treatment, 12h to12h) the following behaviors (1) spontaneous behavior, suggestive of chronic pain: Scratching and Biting (2) motor and exploratory-related behaviors: Climbing, Rearing, and Walking, (3) induced-pain behaviors: mechanical allodynia (electronic von Frey) and cold allodynia (10ÂC) in Wistar male rats (250-300g) with CCSN. CCSN animals treated with saline and pseudo-operated were used as controls. Another aim of this study was to evaluate the pro and anti-inflammatory effects of GBP (60 and 120mg/kg, given orally) by carragenin-induced paw edema in CCSN-free animals and yet nerve myeloperoxidase measurements under chronic constriction. The neural regenerative effects of GBP were indirectly evaluated by measuring TNF-&#945;, IL-1&#946;, IL-10, and myelin basic protein (PBM) expressions in the same protocol, as follows: 5th day of treatment following CCSN to draw nerves in order to quantify cytokines by ELISA and immunohistochemistry, and for MPB expression detected by Western blot and immunohistochemistry on the 5th and 15th. Results: On the 5th day, GBP, at doses of 30, 60 and 120mg, reduced the scratching time in the ipslateral paw of 86.76%*; 83.82%*; 80.09%* (*p<0.01) and an inhibition of the biting time of 56.27%; 90.53%*; 65.06% (*p<0.01) in the right side in comparison with the saline group. In addition, GBP alleviated mechanical allodynia causing increase paw retrieval thresholds of 225.42%*, 246.01%*, 309.20%* (*p <0.001) and the reduction of the pain scores for cold allodynia in the range of 18.19%; 21.29%; 42.26%* (*p < 0.01) in comparison with the saline group. GBP, at doses of 60 and 120mg, significantly increased spontaneous motricity in CCSN animals and controls suggesting excitatory effects rather than sedation. GBP (60 mg/kg) also caused relevant effects (p<0.001) in peritoneal cell migration, and a 982.16% increase in nerve myeloperoxidase expression and 53% increase in paw edema, as opposed to the saline control. Regarding nerve TNF-&#945; expression, doses of 60 and 120mg caused significant increase of 120.95 % and 91.99% in comparison with the saline group (p<0.01). A dose of 60mg/kg caused 59.26% increase in IL-1&#946; expression compared with the saline group (p<0.05). We found a 158% significant increase in PBM expression by western blots (0.298  0.069 PBM/Act) on the 15th treatment-day with GPB in comparison with the saline control (0.116  0.034 PBM/Act). Conclusions: 5-day GBP treatment, although with pro-inflammatory effects, was found to have significant pain killing effects by reducing chronic spontaneous pain behaviors and by alleviating mechanical and thermal allodynia in the early neuropathy course. By taking our relevant findings of increasing migration cell rates to the nerve injury site on the 5th day of the neuropathy and the nerve TNF and IL-1&#946; expression with more macrophage and Schwann cell activation and supposedly more nerve growth factor release, along with higher PBM expression, altogether suggest that GBP may hasten the myelin and axonal fragmentos withdrawn, therefore contributing to axonal outgrowth and ultimately remyelinization.

INTRODUÇÃO: O tratamento padrão para lesões de nervo periférico que não podem ser suturados primariamente é a enxertia de nervo autólogo. Esse método, porém, carece de resultados satisfatórios e impõe algumas limitações técnicas e complicações. Várias opções já foram estudadas como alternativas ao enxerto de nervo, porém ainda não há conduto biológico ou sintético disponível para uso clínico que tenha a mesma capacidade regenerativa do enxerto de nervo autólogo. Os avanços em cultura celular e o maior entendimento dos mecanismos moleculares e celulares da regeneração nervosa levaram ao uso de células promotoras de regeneração associado aos condutos na tentativa de melhorar os resultados da reconstrução nervosa. Vários estudos demonstraram que o uso de célulastronco derivadas de tecido adiposo (ADSC) em condutos aloplásticos potencializa a regeneração neural. No entanto, nenhum estudo até hoje comparou a adição de ADSC indiferenciadas em conduto aloplástico ao tratamento padrão com autoenxerto. Esse estudo tem como objetivo avaliar a influência da adição de células-tronco mesenquimais derivadas de tecido adiposo em conduto de fibrina na regeneração de nervo periférico e comparar com enxertia de nervo autógeno em modelo experimental de ratos. MÉTODO: Em um modelo de lesão de nervo ciático (defeito de 10 mm) foram avaliados 30 ratos Wistar divididos em 3 grupos. O defeito de nervo foi reconstruído usando conduto de fibrina (Grupo Conduto, n=10), conduto de fibrina acrescido de ADSC (Grupo ADSC, n=10) e autoenxerto do nervo (Grupo Autoenxerto, n=10). A avaliação funcional dos ratos foi realizada com o teste de marcha (walking track analysis) com 4, 8 e 12 semanas e o índice de função ciática (IFC) foi determinado. Após 12 semanas, o peso do músculo tríceps sural foi avaliado. Segmentos dos nervos regenerados também foram coletados para análises histológicas como densidade axonal e diâmetro médio das fibras. RESULTADOS: O grupo Conduto mostrou recuperação funcional no teste da marcha após a reconstrução do nervo, porém com resultados inferiores aos outros dois grupos. O grupo ADSC mostrou recuperação intermediária e o grupo Autoenxerto obteve os melhores resultados (IFC com 12 semanas de -53,3±.3 vs -44,7±3 vs - 35,6±2, respectivamente, p < 0,001). A relação de peso do músculo tríceps sural no grupo Conduto foi de 41,1±3%, no grupo ADSC de 53,3±4% e no grupo Autoenxerto de 71,0 ± 4% (p < 0,001). Na avaliação histológica, o grupo Conduto mostrou densidade axonal de 39,8±3 axônios/10.995?m2 e diâmetro médio das fibras de 3,9 ± 0?m2, o grupo ADSC densidade axonal de 58,8 ± 3 axônios/10.995um2 e diâmetro médio das fibras de 4,9 ± 1um2 e o grupo Autoenxerto densidade axonal de 67,1±2 axônios/10.995?m2 e diâmetro médio das fibras de 8,9±1um2 (p < 0,001). CONCLUSÃO: A adição de células-tronco mesenquimais derivadas de tecido adiposo (ADSC) em conduto de fibrina na regeneração de nervo periférico, em modelo experimental de ratos, mostrou recuperação funcional e regeneração histológica estatisticamente mais significativa comparada à reconstrução somente com conduto de fibrina, porém ainda aquém dos resultados obtidos com enxertia de nervo autógeno / Introduction: The standard treatment for peripheral nerve injuries that cannot be primarily sutured is nerve autograft. But this method lacks satisfactory results and imposes some technical limitations and complications. Several options have been studied as alternatives to nerve autografting, but there is no biological or synthetic conduit available for clinical use that provides the same regenerative capacity of nerve autograft. Advances in cell culture and understanding of nerve regeneration mechanisms led to the use of regeneration-inducing cells in association with conduits, in an attempt to improve the reconstruction results. Several studies have shown that the use of adipose derived stem cells (ADSC) into conduits enhances neural regeneration. However, there is no study that compared the addition of undifferentiated ADSC in alloplastic conduit to standard treatment with autograft. This study evaluated the influence of the addition of adipose derived stem cell in fibrin conduit for peripheral nerve regeneration in comparison to the nerve autograft, in a rat model. Method: A sciatic nerve injury model (10-mm defect) was performed in 30 Wistar rats, which were divided into 3 groups. Nerve defect was reconstructed using fibrin conduit (Conduit group, n=10), fibrin conduit filled with ADSC (ADSC group, n = 10) and nerve autograft, (Autograft group, n=10). The walking behavior was measured by footprint analysis at 4, 8, and 12 weeks and sciatic function index (SFI) was determined. After 12 weeks, the triceps surae muscle weight was evaluated and histological analysis was performed to evaluate the regenerated nerve and measured axonal density and fibers diameter average. Results: The Conduit group showed less improvement in walking behavior compared to ADSC group and Autograft group (SFI at 12 weeks, - 53.3 ± .3 vs -44.7 ± 3 vs -35.6 ± 2 respectively, p< 0.001). The triceps surae muscle weight ratio of the fibrin conduit group was 41.1± 3%, ADSC group was 53.3 ± 4%, and Autograft group 71.0 ± 4% (p < 0.001). In histological evaluation, the Conduit group showed axonal density of 39.8±3 axons/10995um2 and fiber diameter average of 3.9±0 ?m2, the ADSC group had axonal density of 58.8 ± 3 axons/10995 um2 and fiber diameter average of 4.9±1?m2 and axon density of Autograft group was 67.1±2 axons/10995 um2 and fiber diameter average was 8.9±1?m2 (p < 0.001). Conclusion: The addition of adipose derived stem cells (ADSC) into fibrin conduit used for nerve reconstruction following peripheral nerve injury in the rat model, showed better functional recovery and better histological regeneration compared to reconstruction with fibrin conduit without ADSC. However, the functional recovery in the ADSC group was worse than that in nerve Autograft group and the nerve repair with the ADSC-fibrin conduit has less myelinated fibers when compared to the repair with nerve autograf

O uso concomitante da enzima hialuronidase (H) ao anestésico local (AL) é muito utilizado para melhorar a eficácia anestésica em oftalmologia; em odontologia, no entanto, não mostrou vantagens. Um novo protocolo foi testado com o objetivo de prolongar a anestesia local sem a realização de complementação anestésica. Esta possibilidade seria especialmente interessante para pacientes que apresentam restrição de dose máxima recomendada de AL ou vasoconstritor (ex. cardiopatas). Utilizou-se cloridrato de lidocaína 2% com epinefrina para bloqueio sensitivo, motor e proprioceptivo no nervo ciático em ratos (Truant,1958). Hialuronidase 75 UTR (unidade de turbidade reduzida) foi injetada no mesmo local 30 minutos após o início da analgesia (antes do término do efeito anestésico), utilizando-se a pata contralateral como controle (injeção de solução anestésica e veículo da hialuronidase solvente). A duração do bloqueio sensitivo foi avaliada através da ausência do reflexo de retirada da pata, utilizando-se um analgesímetro. O bloqueio motor foi avaliado pela duração da claudicação e da ausência do reflexo de estiramento da pata, enquanto o bloqueio proprioceptivo foi avaliado pela perda dos reflexos de salto e do reposicionamento da pata (Thalhammer et al., 1995). Foi também estudada a alteração tecidual induzida pela hialuronidase nos períodos de 1 h, 24 h, 48 h e 72 h pós-injeção. Foram avaliados os grupos: (1) falso operado (Sham); (2) AL +H; (3) AL+ solvente (Solv) e (4) Solv+Solv. Concluiu-se que a hialuronidase prolonga a duração de ação anestésica local quando injetada isoladamente antes da regressão do bloqueio de condução do nervo ciático de rato. Em todos os grupos analisados, exceto o grupo falso-operado, observou-se reação inflamatória após as injeções. Esta inflamação foi mais acentuada no grupo hialuronidase, que mostrava sinais de regressão após 72 horas. É possível que o mecanismo de ação da hialuronidase envolva a desorganização do tecido conjuntivo na região da injeção, facilitando a difusão da solução anestésica residual até o nervo. / The concomitant use of the enzyme hyaluronidase (H) and local anesthetics (LA) is widely employed in ophthalmology in order to improve the effectiveness of anesthesia; in dentistry, however, this association did not seem advantageous. A new protocol was tested with the aim of drawing out local anesthesia without supplementary anesthesia. This possibility is especially interesting for patients with restriction of maximum recommended dose of LA or vasoconstrictor due to pathological conditions (e.g. heart disease). We used 2% lidocaine hydrochloride with epinephrine for sensitive, motor and proprioceptive blockade of the sciatic nerve in rats (Truant, 1958). Hyaluronidase 75 UTR was injected 30 minutes after the beginning of the anesthesia (before the recovery of the sensory function), using the contralateral limb as control (injection of LA plus the H vehicle solvent). The duration of the sensitive blockade was evaluated through the absence of the paw withdrawal reflex, using an analgesymeter. The motor blockade was evaluated by the duration of claudication (complete absence of extensor postural thrust) and by the absence of the paw stretching reflex, while the proprioceptive blockade was evaluated by the absence of hopping and tactile placing response (Thalhammer et al., 1995). Histological changes induced by H were analyzed 1h, 24h, 48h, and 72 h after the injection in the following groups: (1) Sham; (2) LA + H; (3) LA + H solvent (solv) and (4) Solv + Solv. We concluded that H draws out local anesthesia when injected before the recovery of the sciatic nerve blockade in the rat. In all groups studied, with the exception of the Sham, there was an inflammatory reaction after the injections. Inflammation was more intense after H injection, showing signs of regression after 72 hours. It is possible that the mechanism of action of H involves disorganization of the connective tissue, thus facilitating the diffusion of the residual anesthetic solution to the nerve.

Traumatic injuries resulting in peripheral nerve lesions often require a graft to bridge the gap. Although autologous nerve graft is still the first choice strategy in reconstructions, it has the severe disadvantage of the sacrifice of a functional nerve. Cell transplantation in a bioartificial conduit is an alternative strategy to create a favourable environment for nerve regeneration. Among adult stem cells, adipose-derived stem cells (ASC) are a useful tool in regenerative medicine as they can be induced towards multiple mesodermal and nonmesodermal lineages, being recently differentiated into cells showing Schwann cell-like morphology, glial cell markers and increased neurotrophic potential. The first two chapters of this work describe in vivo applications of Schwann cell-like differentiated ASC (dASC), seeded into biodegradable nerve guides made of fibrin, investigating both brief (2 weeks) and long (4 months) term effects on the regenerating nerves. Comparison was carried out with similarly differentiated bone marrow mesenchymal stem cells (dMSC), Schwann cells (SC)and empty fibrin conduits, as well as with autologous nerve grafts. Regeneration was evaluated in a 1cm gap total axotomy sciatic nerve injury model on rats. Results showed that dASC could improve regeneration distance in a similar manner to other regenerative cells inthe brief term. This effect was maintained and strengthened in the long term, where nerve morphology, spinal motoneurons regeneration, protection from muscle atrophy and electrophysiological performances of regenerated nerves were analysed. dASC positive effects lasted in the long term with functional results comparable to the autologous nerve grafts, which served as controls. The third chapter focuses on the possibility to further improve dASC regenerative performances using fibronectin and laminin, two key extracellular matrix (ECM) molecules involved in nerve regeneration, with the future aim to optimize cell host, directional cues and neurotrophism of tissue engineered conduits. Fibronectin and laminin protected dASC from stress-induced cell death in vitro, significantly increasing cell adhesion and viability. Laminin significantly improved neurotrophic properties of dASC enhancing neurite outgrowth of both primary sensory neurons and NG108-15 neurons co-cultured with dASC, suggesting a further activation of the neurotrophic effect of dASC by ECM molecules. These improved effects were increased when a direct contact was established between the laminin substrate, dASC and neurons, suggesting a primary role of laminin in contact signalling, finally boosting the neurotrophic potential of dASC. Further studies will be needed to clarify the interactions between dASC and the complexniche of peripheral nerve regeneration, including the ECM molecules. However, the neurotrophic potential of dASC expressed in both in vitro and in vivo experiments opens wide perspectives in tissue engineering applications among new methods to enhance peripheral nerve repair.

Submitted by Nadir Basilio (nadirsb@uninove.br) on 2018-07-18T21:12:26Z No. of bitstreams: 1 Carla Bernardo Soldera.pdf: 1125219 bytes, checksum: a9bf43bd0d44898b4a48ec77b3f45001 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-18T21:12:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carla Bernardo Soldera.pdf: 1125219 bytes, checksum: a9bf43bd0d44898b4a48ec77b3f45001 (MD5) Previous issue date: 2017-12-15 / Peripheral nerve lesions (LNP) do not clinically present a risk of death to the individual but may result in motor and sensory disturbances altering the function of the affected limb. Phototherapy using low level laser has demonstrated positive effects for the nervous and muscle repair process after different types of injury and little is known about the effects of light emitting diode (LED) therapy. Objective: To analyze the effects of LED on the nervous and muscular repair of Wistar rats after sciatic nerve crush injury. Methodology: 85 Wistar rats, weighing 200-250g, in 5 groups: Control: without any procedure; Injury: carried out only the crushing of the Left Sciatic Nerve (LSN); Injury + LEDn: LSN crushing and LED irradiation in the area corresponding to the nerve injury; Injury + LEDmm: LSN and LED crushing in Tibial Anterior muscle; Injury + LEDn + LEDmm: NSE crushing and LED irradiation in the area corresponding to nerve injury and muscle. The application of the LED in the nervous region was performed with the following parameters: wavelength of 808nm, beam area 1 cm2, average power 40Mw, power density 0.04 W/cm2, energy density 0.8 J/cm2, energy per point 0.8J , total of points 4, time per point 20sec, total time 80sec, energy per point 3.2J and in muscle region was used wavelength of 808nm, beam area 1 cm2, average power 40Mw, power density 0.04 W/ cm2, density of energy 0.4 J/ cm2, energy per point 0.4J, total of points 8, time per point 10sec, total time 80sec, energy per point 3.2J. At the end of the experimental periods, the gait analysis and the mechanical hyperalgesia test were performed. At the end of the experimental periods, gait analysis was performed using the Sciatic Function Index (IFC), as well as the analysis of mechanical hyperalgesia using the von Frey test using the pressure analgesimeter with transducer. After the euthanasia of the animals, the tibial muscles, left and right, were removed and weighed in a semi-analytical balance to determine the degree of muscular atrophy and the muscle mass ratio was calculated. Result: After the IFC, within 7 days, all groups treated with LED showed an improvement in gait compared to the lesion group. The group LEDn was the one that presented the best result compared to the control group. After 14 days, the group LEDn and LEDnm presented similar values to the control group. Regarding the muscular atrophy index, in the 7-day period, all the groups treated with LED showed a decrease of the index in relation to the Control group. In 14 days, the LED groups showed an increase in relation to the Injury group. At 21 and 28 days, the injured groups showed a decrease in relation to the Control group. Only the LEDnm group showed a decrease compared to the Injury group. Regarding mechanical hyperalgesia, the results showed that in 7 days, the LEDn group was the one that presented the best result compared to the control group. At 14 days, the LEDn and LEDm groups showed an increase in the threshold, requiring a greater pressure to promote an allergic response compared to the control group, making them more resistant to the stimuli. At 28 days, all lesioned and treated groups showed an increase in hyperalgesia in relation to the control group. Conclusion: We can conclude that LED increased gait functionality assessed by IFC after 1 and 2 weeks post LNP, especially when it was used in the nerve region associated or not to the muscle region, induced an increase in muscle mass in relation to the animals that did not receive treatment in the period of 2 weeks post LNP and in the 2 week period post LNP provided an increase in the pain threshold compared to the control group, requiring a nociceptive stimulus of greater intensity to generate the pain stimulus indicating a better recovery. / As lesões nervosas periféricas (LNP) não apresentam clinicamente um risco de morte ao indivíduo, porém podem resultar em distúrbios motores e sensoriais alterando a funcionalidade do membro afetado. A fototerapia utilizando laser de baixa potência (LBP) tem demonstrado efeitos positivos para o processo de reparo nervoso e muscular após diferentes tipos de lesão e pouco se conhece a respeito dos efeitos da terapia com diodo emissor de luz (LED, do inglês light emitting diode). Objetivo: Analisar os efeitos do LED sobre o reparo nervoso e muscular de ratos Wistar pós lesão por esmagamento do nervo ciático. Metodologia: foram utilizados 85 ratos Wistar, pesando 200-250g, em 5 grupos: Controle: sem nenhum procedimento; Lesão: realizado apenas o esmagamento do Nervo Ciático Esquerdo (NCE); Lesão+LEDn: esmagamento do NCE e irradiação LED na área correspondente à lesão nervosa; Lesão+LEDm: esmagamento do NCE e LED no músculo Tibial Anterior; Lesão+LEDnm: esmagamento do NCE e irradiação LED na área correspondente à lesão nervosa e músculo. A aplicação do LED em região nervosa foi realizada com os seguintes parâmetros: comprimento de onda de 808nm, área do feixe 1cm2, potência média 40Mw, densidade de potência 0.04W/ cm2, densidade de energia 0.8 J/cm2, energia por ponto 0.8J, total de pontos 4, tempo por ponto 20seg, tempo total 80seg, energia por ponto 3.2J e em região muscular foi utilizado comprimento de onda de 808nm, área do feixe 1cm2, potência média 40Mw, densidade de potência 0.04W/ cm2, densidade de energia 0.4 J/cm2, energia por ponto 0.4J, total de pontos 8, tempo por ponto 10seg, tempo total 80seg, energia por ponto 3.2J. Ao término dos períodos experimentais, foi realizada a análise de marcha utilizando o Índice Funcional Ciático (IFC), bem como a análise da hiperalgesia mecânica através do teste de von Frey utilizando o analgesímetro de pressão com transdutor. Após a eutanásia dos animais os músculos Tibial Anterior direito e esquerdo foram removidos e pesados em uma balança semi-analítica para determinação do grau de atrofia muscular sendo calculada a relação de massa muscular. Resultado: Após a realização do IFC, no período de 7 dias, todos os grupos tratados com LED apresentaram uma melhora da marcha em relação ao grupo Lesão. O grupo LEDn foi o que apresentou o melhor resultado comparado ao grupo controle. Após 14 dias, o grupo LEDn e LEDnm apresentaram valores semelhantes ao grupo controle. Já em relação ao índice de atrofia muscular, no período de 7 dias, todos os grupos tratados com LED demonstraram uma diminuição do índice em relação ao grupo Controle. Em 14 dias, os grupos LED demonstraram um aumento em relação ao grupo Lesão. Em 21 e 28 dias, os grupos lesionados demonstraram uma diminuição em relação ao grupo Controle. Apenas o grupo LEDnm apresentou uma diminuição em relação ao grupo Lesão. No que diz respeito a hiperalgesia mecânica, os resultados obtidos demonstraram que em 7 dias, o grupo LEDn foi o que apresentou o melhor resultado comparado ao grupo controle. Em 14 dias, os grupos LEDn e LEDm apresentaram um aumento no limiar sendo necessário uma pressão maior para promover uma resposta álgica comparados ao grupo controle, tornando-os mais resistentes aos estímulos. Em 28 dias todos os grupos lesionados e tratados apresentaram um aumento da hiperalgesia em relação ao grupo controle. Conclusão: O LED aumentou a funcionalidade da marcha avaliada pelo IFC após 1 e 2 semanas pós LNP, especialmente quando foi usado na região nervosa associada ou não à região muscular, induziu um aumento na massa muscular em relação aos animais que não receberam tratamento no período de 2 semanas pós LNP e proporcionou um aumento no limiar álgico comparado ao grupo controle no período de 2 semanas pós LNP, sendo necessário um estímulo nociceptivo de maior intensidade para gerar o estímulo doloroso indicando uma melhor recuperação.

Treatment-induced neuropathy in diabetes (TIND) is defined by the occurrence of an acute neuropathy within 8 weeks of an abrupt decrease in glycated hemoglobin-A1c (HbA1c). The underlying pathogenic mechanisms are still incompletely understood with only one mouse model being explored to date. The aim of this study was to further explore the hypothesis that an abrupt insulin-induced fall in HbA1c may be the prime causal factor of developing TIND. BB/OKL (bio breeding/OKL, Ottawa Karlsburg Leipzig) diabetic rats were randomized in three groups, receiving insulin treatment by implanted subcutaneous osmotic insulin pumps for 3 months, as follows: Group one received 2 units per day; group two 1 unit per day: and group three 1 unit per day in the first month, followed by 2 units per day in the last two months. We serially examined blood glucose and HbA1c levels, motor- and sensory/mixed afferent conduction velocities (mNCV and csNCV) and peripheral nerve morphology, including intraepidermal nerve fiber density and numbers of Iba-1 (ionized calcium binding adaptor molecule 1) positive macrophages in the sciatic nerve. Only in BB/OKL rats of group three, with a rapid decrease in HbA1c of more than 2%, did we find a significant decrease in mNCV in sciatic nerves (81% of initial values) after three months of treatment as compared to those group three rats with a less marked decrease in HbA1c <2% (mNCV 106% of initial values, p 0.01). A similar trend was observed for sensory/mixed afferent nerve conduction velocities: csNCV were reduced in BB/OKL rats with a rapid decrease in HbA1c >2% (csNCV 90% of initial values), compared to those rats with a mild decrease <2% (csNCV 112% of initial values, p 0.01). Moreover, BB/OKL rats of group three with a decrease in HbA1c >2% showed significantly greater infiltration of macrophages by about 50% (p 0.01) and a decreased amount of calcitonin gene related peptide (CGRP) positive nerve fibers as compared to the animals with a milder decrease in HbA1c. We conclude that a mild acute neuropathy with inflammatory components was induced in BB/OKL rats as a consequence of an abrupt decrease in HbA1c caused by high-dose insulin treatment. This experimentally induced neuropathy shares some features with TIND in humans and may be further explored in studies into the pathogenesis and treatment of TIND.

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A la suite d'un traumatisme nerveux les neurones périphériques ont la capacité de régénérer. La repousse est possible grâce à l'environnement permissif et les aptitudes intrinsèques des neurones périphériques à entamer un processus régénératif. Cette capacité intrinsèque se traduit par des remaniements cellulaires et moléculaires induits notamment par la modification de l'expression de nombreux gènes. Ma thèse a porté sur l'étude de l'un d'entre eux : CaMKIα (Calcium-Calmodulin-dependent kinase Iα), dont nous avons montré l'induction de l'expression dans les neurones de ganglions rachidiens dorsaux par une lésion du nerf sciatique. Cette kinase, jamais encore décrite dans le système nerveux périphérique adulte, est impliquée dans le développement neuronal au niveau central. Nous avons établi que l'expression de CaMKIα est spécifiquement induite à la suite de différents types de traumatismes mécaniques du nerf sciatique (sections, compressions chroniques ou aiguës) dans une population restreinte de neurones lésés, majoritairement myélinisés. La localisation subcellulaire de CaMKIα, à la fois dans le corps cellulaire des neurones et dans les fibres du nerf sciatique, évoque un transport axonal de la kinase vers le site de lésion. L'inhibition de la voie de signalisation de CaMKIα par traitement pharmacologique ou l'utilisation de siRNA dirigés contre CaMKIα induit in vitro une chute significative de la vitesse de pousse des neurites des neurones lésés. L'ensemble de ces résultats suggère que l'induction de CaMKIα contribue à la régénération axonale post-lésionnelle des neurones périphériques. / Peripheral neurons have the capacity to regenerate after injury. This regeneration is allowed by thefavorable environment generated by the cellular components of the system and intrinsic aptitudes ofthe peripheral neurons to enter this process. These intrinsic abilities are manifested as cellular changes and molecular alterations including transcriptional and post-transcriptional modifications. Prior to my work, our laboratory carried out transcriptomic analysis on dorsal root ganglia after nerve injury. This allowed us to highlight a set of genes induced in response to peripheral nerve lesion. My thesis focused on one of them: CaMKIα (Calcium-Calmodulin-dependent kinase Iα). This kinase, not previously described in the adult peripheral nervous system, has been shown to be involved in central nervous system neuronal development. We have shown that CaMKIα is specifically induced following different kinds of mechanical lesions of the sciatic nerve (sections and acute or chronic crush) in a restricted, predominantly myelinated, population of injured neurons. The subcellular location of CaMKIα, both in the soma and nerve fibers suggest an axonal transit of the kinase to the injury site. The inhibition of the CaMKIα signaling pathway by a pharmacological compound or RNA silencing in vitro induced a significantly decreased velocity of neurite growth in injured neurons. Taken together, these results suggest that the induction of CaMKIα contributes to the post injury axonal regeneration of peripheral neurons.

Uma investigação experimental sobre a influência da estimulação elétrica direta na regeneração do nervo usando uma lesão por esmagamento do nervo ciático de ratos como modelo foi realizada. Quarenta e dois ratos foram utilizados e divididos em quatro grupos, de acordo com o procedimento: 1) Sem lesão e sem estimulação; 2) lesão por esmagamento, sem estimulação; 3) sem lesão, com estimulação; 4) lesão por esmagamento, com estimulação. O nervo ciático foi exposto através de uma incisão lateral na coxa direita e submetido à lesão por esmagamento numa máquina universal de testes com uma carga de 15.000 g concentrada em um segmento de 5 mm por 10 minutos, nos grupos 2 e 4. Um estimulador elétrico foi desenvolvido para liberar uma corrente elétrica contínua de baixa intensidade (1 &#956A). O mesmo foi implantado no espaço subcutâneo próximo a coluna lombar, o ânodo foi colocado proximalmente e o catôdo distalmente ao esmagamento. A recuperação funcional foi avaliada em intervalos semanais até o 21º dia pós-operatório, através do Índice Funcional do Ciático (IFC) e calculada por um programa específico, apresentando melhora progressiva em ambos os grupos com lesão por esmagamento, porém mais acentuada naqueles com estimulação elétrica. Os animais foram sacrificados no 21º dia pós-operatório para análise histológica e morfométrica dos nervos, onde os resultados mostraram aumento da densidade das fibras nervosas mas decréscimo do diâmetro das fibras nervosas, assim como um aumento no número e diâmetro dos vasos sangüíneos intra e extra~fasciculares no grupo estimulado. Similar, mas um menos evidente fenômeno foi observado no grupo sem lesão por esmagamento mas com estimulação elétrica. Concluiu-se que a estimulação elétrica direta de baixa intensidade provoca a regeneração nervosa após lesão por esmagamento em condições controladas e que o IFC é um método confiável para avaliar a recuperação nervosa uma vez que seus resultados aproximam-se do estudo morfométrico. / An experimental investigation of the influence of direct electrical stimulation on nerve regeneration using a crush injury of the sciatic nerve of rats as model was undertaken. Forty two rats were used and divided into four groups according to the procedure carried out: 1) no injury, no stimulation; 2) crush injury, no stimulation; 3) no injury, stimulation; 4) crush injury, stimulation. The sciatic nerve was exposed through a lateral incision on the Iight thigh and submitted to a crush injury in an universal testing machine with a 15000 g load concentrated on a 5 mm-long segment for 10 minutes, in groups 2 and 4. An electrical stimulator was developed to deliver a continuous direct low intensity electrical current (1 &#956A). The device was implanted into the subcutaneous space near the lumbar spine, the anode placed proximally and the cathode distally to the crush injury. Functional recovery was checked at weekly intervals up to the 21st postoperative day, by means of the Sciatic Functional Index (SFI) as calculated by a specific software and showed progressive improvement in both groups with crush injury but more marked in that with electrical stimulation (4). The animals were killed on the 21st post operative day for morphometric and histological examination of the nerves, whose results showed an increased nerve fiber density but decreased nerve fíber diameter, as well as increased number and diameter of intra and extrafascicular blood vessels in the stimulated group. Similar but less marked phenomena were observed in the group without crush injury but with electrical stimulation. It was concluded that low intensity direct electrical stimulation enhances nerve regeneration followíng a crush injury in controlled conditions and that the SFI is a reliable method to evaluate the nerve recovery since its results closely matched those of the morphometric study.

O presente estudo avaliou a ação precoce do laser terapêutico de baixa potência de Arsenieto de Gálio (AsGa) no processo de regeneração de uma lesão experimental por esmagamento de nervo ciático de ratos. Foram utilizados vinte ratos, da linhagem Wistar, divididos em dois grupos: grupo nãoirradiado (controle, n=10) e grupo irradiado (tratado com laser AsGa, n=10). O nervo ciático dos animais de ambos os grupos foi devidamente exposto, e, uma área de 5mm foi submetida a carga estática de 15000g, aplicada por meio de um dispositivo portátil de esmagamento, durante dez minutos. A irradiação transcutânea de laser de AsGa, com dose pontual de 4J/cm2, teve seu início no 1º dia pós-operatório, sendo a aplicação realizada diariamente, por um período de dez dias consecutivos. A recuperação funcional foi avaliada nos períodos préoperatório, 7º, 14º e 21º dias, através de valores fornecidos por um programa de cálculo do Índice Funcional do Ciático (IFC), apresentando uma melhora progressiva em ambos os grupos, porém, com valores mais expressivos para o grupo irradiado com laser a partir do 14º dia. Os animais foram sacrificados no 21º dia pós-operatório para a análise histológica e morfometria dos nervos. Os resultados demonstram um aumento de densidade média de fibras nervosas em grupo de animais irradiados com laser de baixa potência e uma melhora do aspecto morfológico em comparação ao grupo não-irradiado . A conclusão aponta que o laser de arsenieto de gálio (AsGa), na dose utilizada, possui efeito benéfico temporário sobre o nervo ciático de ratos submetido a lesão por esmagamento, contribuindo para a melhora do aspecto morfológico nervoso, evidenciando um processo regenerativo acentuado, em comparação com o grupo não tratado, segundo avaliação funcional e morfológica. / The present study has investigated the earlier influence of low power laser irradiation (GaAs) on nerve regeneration process after experimental crush injury of the sciatic nerve of rats . Twenty Wistar's rats were used and divided into two groups: non irradiated group (control, n=10) and irradiated group (laser treatement, n=10). The sciatic nerves were exposed, for both groups, and an area of 5mm was crushed with 15000g static load for ten minutes, in a portable crushing device. Low power irradiation (4J/cm2) were aplied transcutaneously for ten consecutive days, after the first day post-operative. Functional recovery was checked before crushing procedure, 7º , 14º and 21º days after crush damage and was evaluated by means of the Sciatic Functional Index (SFI) calculated by a specific software. Values showed a progressive improvement in both groups but more marked in that with laser irradiation, begining at 14º day. Animals were killed on the 21º postoperative day for morphometric and histological examination of the nerves. Results showed an increased nerve fiber density in the laser irradiated group, as well as an improvement in the morphological aspects. In conclusion, low power laser irradiation GaAs , with a dose of 4J/cm2, has a temporary beneficial effect on the sciatic nerve of rats submitted a crush injury, improving morphological nerve aspects and showing an increase regenerative process, according to functional and histologic evaluation.