Unusual remodeling of the hyalinization band in vulval lichen sclerosus by type V collagen and ECM 1 protein

OBJECTIVES: The vulva is the primary site affected in lichen sclerosus, a chronic dermatosis in women that is histologically characterized by a zone of collagen remodeling in the superior dermis. The normal physiological properties of the vulva depend on the assembly of collagen types I (COLI), III (COLIII) and V (COLV), which form heterotypic fibers, and extracellular matrix protein interactions. COLV regulates the heterotypic fiber diameter, and the preservation of its properties is important for maintaining normal tissue architecture and function. In the current work, we analyzed the expression of COLV and its relationship with COLI, COLIII, elastic fibers and extracellular matrix protein 1 in vulvar biopsies from patients with lichen sclerosus. METHODS: Skin biopsies from 21 patients with lichen sclerosus, classified according to Hewitt histological criteria, were studied and compared to clinically normal vulvar tissue (N=21). Morphology, immunohistochemistry, immunofluorescence, 3D reconstruction and morphometric analysis of COLI, COLIII, COLV deposition, elastic fibers and extracellular matrix 1 expression in a zone of collagen remodeling in the superior dermis were performed. RESULTS: A significant decrease of elastic fibers and extracellular matrix 1 protein was present in the hyalinization zone of lichen sclerosus compared to healthy controls. The non-homogeneous distribution of collagen fibers visualized under immunofluorescence in the hyalinization zone of lichen sclerosus and control skin was confirmed by histomorphometry. Lichen sclerosus dermis shows a significant increase of COLI, COLIII and COLV expression compared to the healthy controls. Significant inverse associations were found between elastic fibers and COLV and between COLV and extracellular matrix 1 expression. A direct association was found between elastic fiber content and extracellular matrix 1 expression. Tridimensional reconstruction of the heterotypic fibers ...

Association between decreases in type V collagen and apoptosis in mouse lung chemical carcinogenesis: a preliminary model to study cancer cell behavior

OBJECTIVE: The importance of type V collagen and its relationships with other types of collagen and with vascular and epithelial apoptosis were studied in a model of chemical carcinogenesis in the mouse lung. METHODS: Two groups of male Balb/c mice were studied: a) animals that received two intraperitoneal doses of 3 g/kg urethane carcinogen (urethane group = 24); and b) animals submitted to a sham procedure, comparable to the test group (control group = 7). Both groups were sacrificed after 120 days. In situ detection of apoptosis, immunohistochemistry, immunofluorescence and histomorphometry were used to evaluate the fraction occupied by the tumor, vascular and epithelial apoptosis, and type V, III and I collagen fibers in the lung parenchyma from both groups. RESULTS: The lung parenchyma from the urethane group showed low fractions of vascular and epithelial apoptosis as well as reduced type V collagen fibers when compared to the control group. A significant direct association was found between type V and III collagen fibers and epithelial apoptosis, type V collagen fibers and vascular apoptosis, and type V and type I collagen fibers. CONCLUSION: The results show that a direct link between low amounts of type V collagen and decreased cell apoptosis may favor cancer cell growth in the mouse lung after chemical carcinogenesis, suggesting that strategies aimed at preventing decreased type V collagen synthesis or local responses to reduced apoptosis may have a greater impact in lung cancer control.

Changes in histoanatomical distribution of types I, III and V collagen promote adaptative remodeling in posterior tibial tendon rupture

INTRODUCTION: Posterior tibial tendon dysfunction is a common cause of adult flat foot deformity, and its etiology is unknown. PURPOSE: In this study, we characterized the morphologic pattern and distribution of types I, III and V collagen in posterior tibial tendon dysfunction. METHOD: Tendon samples from patients with and without posterior tibial tendon dysfunction were stained by immunofluorescence using antibodies against types I, III and V collagen. RESULTS: Control samples showed that type V deposited near the vessels only, while surgically obtained specimens displayed type V collagen surrounding other types of collagen fibers in thicker adventitial layers. Type III collagen levels were also increased in pathological specimens. On the other hand, amounts of collagen type I, which represents 95 percent of the total collagen amount in normal tendon, were decreased in pathological specimens. CONCLUSION: Fibrillogenesis in posterior tibial tendon dysfunction is altered due to higher expression of types III and V collagen and a decreased amount of collagen type I, which renders the originating fibrils structurally less resistant to mechanical forces.

Modelo experimental de doenças difusas do tecido conjuntivo (DDTC) induzido por colágeno do tipo V / Experimental model of diffuse connective tissue disease (DCTD) induced by type V collagen

Objetivos: As doenças difusas do tecido conjuntivo (DDTC) são enfermidades de etiologia e patogênese desconhecidas, responsáveis pelo desenvolvimento de manifestações clínicas multissistêmicas, e do ponto de vista laboratorial caracterizadas pela presença de auto-anticorpos dirigidos contra diferentes componentes celulares. Modelos experimentais que reproduzem manifestações clínicas, histológicas e laboratoriais similares às observadas em humanos são extremamente importantes no estudo da patogênese e abordagem terapêutica destas enfermidades. Métodos: Descrevemos um modelo inédito de autoimunidade desenvolvido em coelhos pela imunização com colágeno tipo V, fibrila com características peculiares em sua síntese, que confere grande antigenicidade à sua molécula e participa de processos de reparação, diferenciação e proliferação celular. Analisamos as alterações morfológicas promovidas em diferentes órgãos de coelhos sensibilizados com o colágeno tipo V e sacrificados após 75 e 120 dias do início da imunização. Resultados: Verificou-se presença de vasculite em pulmões, especialmente nos lobos basais, caracterizados pelo espessamento da íntima vascular, infiltrado celular por eosinófilos e linfócitos, além de depósito de colágeno na região subendotelial, perivascular, peribrônquica e interstício pulmonar. No coração observou-se depósito de colágeno entre as fibras cardíacas e vasculite. No esôfago notou-se diminuição do lúmen, depósito de colágeno em nível submucoso e perivascular. Alterações nos glomérulos renais, como discreta proliferação mesangial e espessamento da membrana basal, e moderado depósito de colágeno intersticial, foram aspectos morfológicos observados nos rins. Na sinóvia houve proliferação de células epiteliais e depósito de colágeno subepitelial. Estudo histológico da cartilagem articular revelou aumento da celularidade e remodelamento da matriz extracelular. Conclusões: Neste trabalho descrevemos um novo modelo experimental no qual um fator exógeno promoveu lesão patológica em múltiplos órgãos de um animal sadio. As alterações morfológicas observadas nos levam a propor que este seja um modelo experimental que reproduz achados clínicos e laboratoriais semelhantes aos da esclerodermia.

Caracterização bioquímica do colágeno do tipo VI na osteoartrose experimental / Biochemical characterization of type VI collagen in experimental osteoarthritis

Objetivo - A razão deste estudo foi avaliar o conteúdo de colágeno do tipo VI presente na cartilagem normal e osteoartrósica em coelhos submetidos a meniscectomia parcial. Metodologia - Avaliação histológica da cartilagem através do tricômico de Mallory e isolamento do colágeno do tipo VI com cloreto de guanidina 4M, assim como a caracterização de suas cadeias por eletroforese em gel de poliacrilamida e cromatografia líquida. Resultados - Na fase inicial da indução, equivalente a três semanas, e na fase mais tardia da doença, 14 semanas, foi encontrado aumento gradativo nos níveis de colágeno do tipo VI extraídos em relação às cartilagens normais e aumento dos aminoácidos 4-hidroxiprolina e cisteína. Conclusão - Os resultados sugerem que existe maior produção de colágeno do tipo VI nas cartilagens osteoartrósicas e que este fato parece ter relação direta com o tempo de doença e grau de degeneração cartilaginosa

Análise morfológica da cartilagem articular de coelhos submetidos a meniscectomia parcial / Morphologic analysis of the articular cartilage of rabbits submitted to partial meniscectomy

A osteoartrose é uma doença degenerativa da cartilagem articular que provoca rigidez e dor nas articulações acometidas. Vários fatores podem ser responsáveis por seu desenvolvimento. Os principais elementos desencadeadores são os mecânicos e os bioquímicos, que provocam um turnover acelerado da cartilagem, ou seja, um desbalanceamento entre produção e degradação do colágeno da matriz extracelular. Nesta doença, os colágenos próprios da cartilagem são degradados, causando alterações relevantes na estrutura do tecido. Pelo método da meniscectomia parcial em coelhos foram obtidas alterações semelhantes às encontradas na osteoartrose humana, facilitando o estudo dos mecanismos iniciais da doença. Após 14 semanas de indução foi realizado estudo morfológico nas amostras de cartilagem articular, através da hematoxilina-eosina e do tricrômico de Mallory. Observou-se, através da hematoxilina-eosina, degradação das células da camada superficial, além de mudanças na organização celular da área profunda do tecido. Pelo tricrômico de Mallory, modificações importantes no colágeno da matriz extracelular, principalmente da camada superficial, puderam ser evidenciadas. Esses achados reforçam a idéia de que a meniscectomia parcial em coelhos é um excelente modo de indução da osteoartrose, reproduzindo os padrões encontrados na osteoartrose humana

Quantificação do colágeno XI em cartilagem articular de coelhos com osteoartrose / Quantification of collagen type XI in articular cartilage of rabbits with osteoarthritis

A osteoartrose é uma doença degenerativa que atinge principalmente a cartilagem, osso subcondral e outras estruturas articulares. Esta cartilagem é formada por tecido conectivo altamente diferenciado constituído por uma densa matriz, avascular e hipocelular. A porção fibrosa da cartilagem articular é constituída principalmente por colágeno, sendo este um dos componentes de maior importância da matriz cartilaginosa. Entre os colágenos fibrilares da cartilagem articular pode-se ressaltar o tipo XI que, apesar de sua localização e função na fibra colágena não serem bem conhecidas, parece exercer função importante na organização da arquitetura das fibras. Neste estudo, o colágeno XI foi isolado a partir da cartilagem articular de coelhos normais e de coelhos submetidos a meniscectomia parcial, com período de indução equivalente a 14 semanas. A cartilagem foi tratada com pepsina e o colágeno foi fracionado através de gradiente sequencial salino com cloreto de sódio, analisado por SDS-PAGE e densitometria. Os resultados indicaram mudança no perfil eletroforético das cadeias do colágeno do tipo XI, na cartilagem dos animais após 14 semanas de indução, quando comparadas com os controles normais, sugerindo participação ativa desse tipo de colágeno na evolução do processo degenerativo articular