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Previous issue date: 2010-06-22 / Universidade Federal de Minas Gerais / Fractures of delayed consolidation and fractures with non-union are commonly found in medical practice and are associated with high morbidity and mortality. Within this context, biochemical and biophysical resource have been studied in an attempt enhance bone healing. Among these may be highlighted the use of low level laser therapy (LLLT) and low intensity pulsed ultrasound (LIPUS). Several studies suggest that both resources are able to stimulate osteogenesis at the fracture site, promoting a greater deposition of bone mass and accelerating the process of bone healing. However, despite a series of biomechanical and radiographic evidence of the effectiveness of LLLT and LIPUS in the bone repair, the celullar and molecular mechanisms that regulate and modulate the acceleration of the fracture consolidation are unknown. So the main purpouse of the present work was to measure the effects of LLLT and LIPUS in the expression of osteogenic genes during the process of bone healing and to extend prior histological description after a bone created defect on of the tibiae in rats. For the study 90 male Wistar rats were underwent surgery for creation of bone defects in both tibias. The animals were randomly distributed into three groups: control group ( bone defect without treatment), bone defect treated with LLLT and bone defect treated with LIPUS. Each group were divided into 3 different subgroups (n=10) that received 3,6 and 12 sessions of treatment, and after 24 hours of each session was the euthanasia of animals on days 7, 13 and 25 days after surgery, respectively at each treatment session. Both tibias were removed and subjected to protocols for histological analysis and gene expression analysis by real time real time PCR. Was observed in the qualitative histological analysis that the animals treated with LLLT showed a greater area of new bone formation within 7, 13, 25 days. Furthermore, morphometric analysis demonstrated increased bone tissue only in animals treated with LLLT in 13 and 25 days. It was verified an increase in mRNA levels of BMP4 in the 13 days of the LLLT group and the ALP, Runx2 and BMP4 in 25 days after the application of LLLT and LIPUS, and the mRNA of ALP was more expressed in the LLLT group . We conclude that LLLT stimulates bone formation by increasing the mRNA expression of BMP4 in the 13 days and the ALP in the 25 days. / Fraturas de difícil consolidação e fraturas com não-união óssea são comumente encontradas na prática médica e estão associadas a altos índices de morbidade e mortalidade. Dentro deste contexto, recursos biofísicos e bioquímicos têm sido estudados na tentativa de minimizar o tempo de consolidação óssea. Dentre estes, podem ser destacados o uso do laser terapêutico de baixa intensidade (LLLT) e do ultrassom pulsado de baixa intensidade (LIPUS). Vários estudos sugerem que ambos os recursos são capazes de estimular a osteogênese no local da fratura, promovendo uma maior deposição de massa óssea e acelerando o processo de consolidação. No entanto, apesar de existir uma série de evidências radiográficas e biomecânicas da efetividade do LLLT e do LIPUS no processo de reparo ósseo, os mecanismos celulares e moleculares envolvidos nestes eventos são desconhecidos. Com isso, este projeto tem o objetivo de analisar os efeitos do LLLT e do LIPUS na expressão de genes relacionadas à formação óssea durante o processo de reparo ósseo e avaliar o calo ósseo através de análise histológica, em defeitos ósseos induzidos em tíbias de ratos. Foram utilizados ratos Wistar submetidos à cirurgia para a confecção de defeitos ósseos em ambas as tíbias. Os animais foram divididos em grupo controle (defeito ósseo sem tratamento), defeito ósseo tratado com LLLT e defeito ósseo tratado com LIPUS. Esses foram divididos em 3 subgrupos (n=10), que receberam 3, 6 e 12 sessões de tratamento e nos dias 7, 13, e 25, respectivamente, ocorreu a eutásia dos animais, sendo realizada 24 horas após a última sessão de tratamento. Ambas tíbias foram retiradas e submetidas aos protocolos de análise histológica e análise da expressão gênica por meio de PCR em tempo real. Foi observado na análise histológica qualitativa que os animais tratados com LLLT apresentaram uma maior área de tecido ósseo neoformado no período de 7, 13, 25 dias. Além disso, a análise morfométrica demonstrou aumento de tecido ósseo somente nos animais tratados com LLLT nos períodos de 13 e 25 dias. Foi verificado um aumento dos níveis de mRNA da BMP4 no período intermediário do grupo LLLT e da ALP, BMP4 e RUNX2 no período de 25 dias após a aplicação do LLLT e LIPUS, sendo que o mRNA da ALP mostrou-se mais expresso no grupo LLLT. Concluímos que o LLLT estimula a formação óssea pelo aumento da expressão do mRNA da BMP4 no período intermediário e da ALP no período tardio.
Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/6965 |
Date | 22 June 2010 |
Creators | Pípi, Elaine Fávaro |
Contributors | Renno, Ana Cláudia Muniz |
Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Biotecnologia, UFSCar, BR |
Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
Language | Portuguese |
Detected Language | Portuguese |
Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
Format | application/pdf |
Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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