Effects of ultrasound and stretching on skeletal muscle contusion in rats: immunohistochemistry analysis / Efectos de ultrasonido y estiramiento en la contusión muscular esqueletal en ratas: análisis inmunohistoquímico

SUMMARY: The aim of this study was to evaluate the effects of stretching and therapeutic ultrasound (TUS) on desmin and laminin contents of rat muscle after contusion. Male Wistar rats (n = 35, 8-9 weeks of age, 271 ± 14g body weight) were divided into five groups: Control group (CG) (n= 03); Injured group (IG) (n= 8); Injured + ultrasound group (IUSG) (n= 8); Injured+stretching group (ISG) (n= 8); Injured +ultrasound + stretching group (IUSSG) (n= 8). The application of ultrasound started 72 hours after the contusion, using the 50 % pulsed mode, 0.5 W/cm2, 5 min, once a day, for five consecutive days. Passive manual stretching was started on the tenth day after injury, with four repetitions of 30 s each and 30 s rest between repetitions, once a day, five times per week, for a total of ten applications. After 22 days, the rats were euthanazied and the gastrocnemius of both limbs removed for desmin and laminin immunohistochemistry morphometric measurement. Analysis was conducted using ANOVA one way post-hoc Tukey to parametric data and Kruskall-Wallis for non-parametric data. The IUSSG animals showed a larger area of desmin than ISG (p<0.05). It was found a decrease in laminin comparing IUSG to IG. However, laminin area was higher in ISG than all groups (p<0.05). UST isolated or in combination with stretching influenced gastrocnemius regeneration in different manners. While stretching applied isolated enhanced gastrocnemius regeneration noticed by the increase in laminin area, in combination with TUS strengthened the muscle healing rising desmin area.

RESUMEN: El objetivo de este estudio fue evaluar los efectos del estiramiento y la ecografía en los contenidos de desmina y laminina del músculo de rata después de la lesión. Ratas Wistar macho (n = 35, 8-9 semanas de edad, 271 ± 14 g de peso corporal) se dividieron en cinco grupos: grupo de control (CG) (n = 03); Grupo lesionado (GL) (n = 8); Lesionado + grupo de ultrasonido (LGU) (n= 8); Lesionado + grupo de estiramiento (LGE) (n = 8); Lesionado + ultrasonido + grupo de estiramiento (LUGE) (n = 8). La aplicación de ultrasonido comenzó 72 horas después de la lesión, usando el modo pulsado al 50 %, 0,5W / cm2, 5 min, una vez al día, durante cinco días consecutivos. El estiramiento manual pasivo se inició el décimo día después de la lesión, con cuatro repeticiones de 30 seg cada una y 30 seg de descanso entre repeticiones, una vez al día, cinco veces por semana, para un total de diez aplicaciones. Las ratas fueron sacrificadas después de 22 días, y se extrajo el músculo gastrocnemio de ambos miembros para la medición morfométrica de desmina y laminina a través de inmunohistoquímica. El análisis se realizó utilizando ANOVA unidireccional Tukey post-hoc para datos paramétricos y Kruskall-Wallis para datos no paramétricos. Los animales LUGE mostraron un área mayor de desmina que LGE (p <0,05). Se encontró una disminución en la laminina comparando LGU con GL. Sin embargo, el área de laminina fue mayor en LGE que en todos los grupos (p <0,05). El tratamiento con ultrasonido aislado o en combinación con estiramiento influyó en la regeneración del músculo gastrocnemio de diferentes maneras. Si bien el estiramiento aplicado, en combinación con tratamiento de ultrasonido, fortaleció el área de desmina, la regeneración del músculo gastrocnemio mejoró por el aumento en el área de laminina aumentando la curación muscular.

Effects of chronic stretching on soleus muscle of Wistar female rats / Efectos del estiramiento crónico en el músculo sóleo de ratas hembras Wistar

The purpose of this study was to evaluate the chronic effects of stretching exercise on soleus muscle histomorphology and histomorphometry of young and aged rats. Thirty-eight female rats were divided into young control group (YCG, n=10;274±50 g); young stretching group (YSG, n=8;274±12 g); aged control group (ACG, n=10;335±39 g); and aged stretching group (ASG, n=10;321±32g). A mechanical apparatus was used to stretch muscle in 4 repetitions, 60 s each, 30 s interval between repetitions in each session, 3 times a week for 3 weeks. Twenty-four hours after the last stretching session, soleus muscle was removed for micromorphology and immunostaining analysis. Data analyses were performed with one-way ANOVA, post-hoc Tukey, or Kruskal-Wallis tests for parametric and nonparametric, respectively (p≤0.05). Muscle fiber cross-sectional area (MFCSA) of ACG was lower (18 %) compared to the YCG. Stretching increased MFCSA comparing YSG to YCG (5,681.15± 1,943.61 µm2 vs 5,119.84±1,857.73 µm2, p=0.00), but decreased comparing ASG to ACG (3,919.54± 1,694.65 µm2 vs 4,172.82±1,446.08 µm2, p=0.00). More serial sarcomere numbers were found in the YSG than YCG (12,062.91±1,564.68 vs 10,070.39±1,072.38, p=0.03). Collagen I and collagen III were higher in YSG than ASG (7.44±7.18 % vs 0.07±0.09 %, p=0.04) and (14.37 %± 9.54 % vs 5.51 %±5.52 %, p=0.00), respectively. TNF-a was greater in ASG than YSG (43.42 %±40.19 % vs 1.72 ± 2.02 %, p=0.00). Epimysium was larger in the YSG compared to YCG (201.83±132.07 % vs 181.09±147.04 %, p=0.00). After 3-week stretching the soleus muscles from aged rats were smaller than their younger counter-parts. Interestingly, while stretching appeared to positively affect young soleus muscle, the opposite was detected in the muscle of the aged rats.

El propósito de este estudio fue evaluar los efectos crónicos del ejercicio de estiramiento sobre la histomorfología e histomorfometría del músculo sóleo de ratas jóvenes y envejecidas. Se dividieron 38 ratas hembras en un grupo control joven (YCG, n = 10; 274 ± 50 g); grupo de estiramiento joven (YSG, n = 8; 274 ± 12 g); grupo control de edad (ACG, n = 10; 335 ± 39 g); y grupo estiramiento envejecido (ASG, n = 10; 321 ± 32 g). Se usó un aparato mecánico para estirar el músculo en 4 repeticiones, 60 s cada una, intervalo de 30 s entre repeticiones en cada sesión, 3 veces por semana, durante 3 semanas. Veinticuatro horas después de la última sesión de estiramiento, se extrajo el músculo sóleo para análisis de micromorfología e inmunotinción. Los análisis de datos se realizaron con pruebas ANOVA de una vía, Tukey post-hoc o Kruskal-Wallis para pruebas paramétricas y no paramétricas, respectivamente (p≤0,05). El área de la sección transversal de fibra muscular (MFCSA) de GCE fue menor (18 %) en comparación con el GCJ. El estiramiento aumentó ASTFM comparando GEJ con GCJ (5.681,15 ± 1.943,61 µm2 vs 5.119,84 ± 1.857,73 µm2, p = 0,00), pero disminuyó comparando GEE con GCE (3.919,54 ± 1.694,65 µm2 vs 4.172,82 ± 1.446,08 µm2, p = 0,00). Se encontraron más sarcómeros en serie en el GEJ que en el GCJ (12.062,91 ± 1.564,68 vs 10.070,39 ± 1,072.38, p = 0,03). El colágeno I y el colágeno III fueron más numerosos en GEJ que en GEE (7,44 ± 7.18 % vs 0,07 ± 0,09 %, p = 0,04) y (14,37 % ± 9,54 % vs 5,51 % ± 5,52 %, p = 0,00), respectivamente. TNF-α fue mayor en GEE que GEJ (43,42 % ± 40,19 % vs 1,72 ± 2,02 %, p = 0,00). El epimisio fue mayor en el GEJ en comparación con el GCJ (201,83 ± 132,07 % vs 181,09 ± 147,04 %, p = 0,00). Después de 3 semanas de estiramiento, los músculos sóleo de las ratas envejecidas eran más pequeños que sus contrapartes más jóvenes. Curiosamente, si bien el estiramiento pareció afectar positivamente el músculo sóleo joven, se detectó lo contrario en el músculo de las ratas envejecidas.

The role of Phosphatidylinositol 3 kinase (PI3K) and Cycloxygenase-2 (COX2) in carcinogenesis of colorectal polyps / O papel de PI3K e COX2 na carcinogênese de pólipos colorretais

ABSTRACT Objectives: Determine immunohistochemical expression of Phosphatase and tensin homolog (PTEN), Phosphatidylinositol 3 kinase (PI3K), Cycloxygenase-2 (COX2) and one proliferation marker (Ki67) in colorectal polyps and correlate with clinical and pathological data in search of carcinogenic pathways. Methods: The reports of 297 polyps diagnosed through endoscopy were reviewed for parameters including age, gender, prior colorectal cancer, the presence of multiple polyps, and polyps' location, appearance and size. Was conducted a microscopic morphometric computerized analysis of immunohistochemical expression using, the selected antibodies and correlated with clinical and pathological variables. Results: The tissue immunohistochemical expression was higher in right colon polyps for the proliferation marker and Phosphatidylinositol 3 kinase (p ≤ 0.0001 and 0.057 respectively). Cycloxygenase-2 and Phosphatase and tensin homolog demonstrated higher tissue immunoexpression in pedunculated polyps (p = 0.009 and 0.002 respectively). Cycloxygenase-2 exhibited higher immunoexpression in larger polyps (p = 0.005). Phosphatidylinositol 3 kinase, Cycloxygenase-2, Phosphatase and tensin homolog and the proliferation marker exhibited higher immunoexpression in high-grade dysplastic polyps (p = 0.031, 0.013, 0.044 and <0.001 respectively). Phosphatase and tensin homolog labeling was higher in polyps with high-grade dysplasia and lower in some of serrated lesions (p = 0.044). Conclusions: The greater expression of the proliferation marker and Phosphatidylinositol 3 kinase in the right colon may be related to right-sided colorectal carcinogenesis. The proliferation marker, Cycloxygenase-2 and Phosphatidylinositol 3 kinase results can be associated with progression of polyps to colorectal cancer. The higher Phosphatase and tensin homolog expression suggests its attempt to control the cell cycle.

RESUMO Objetivos: Determinar a expressão imuno-histoquímica de Fosfatase homóloga a tensina (PTEN), Fosfatidilinositol-3-cinase (PI3K), Ciclooxigenase-2 (COX2) e um marcador de proliferação (Ki67) em pólipos colorretais e correlacionar com dados clínicos e patológicos buscando sua correspondência na carcinogênese. Métodos: Revisados 297 pólipos diagnosticados através de endoscopia quanto a idade, gênero, história de câncer colorretal, número, localização, aparência e tamanho dos pólipos. Realizadas as avaliações morfométricas computadorizadas das expressões imuno-histoquímicas dos marcadores selecionados, que foram correlacionadas com variáveis clínicas e patológicas. Resultados: A expressão do marcador de proliferação e da Fosfatidilinositol-3-cinase foi maior nos pólipos do cólon direito (p = <0,0001 e 0.057 respectivamente). Ciclooxigenase-2 e Fosfatase homóloga a tensina demonstraram maior imunoexpressão em pólipos pediculados (p = 0,009 e 0,002, respectivamente). Ciclooxigenase-2 expressou mais em pólipos maiores (p = 0,005). Fosfatidilinositol-3-cinase, Ciclooxigenase-2, Fosfatase homóloga a tensina e o marcador de proliferação expressaram mais em pólipos com displasia de alto grau (p = 0,031, 0,013, 0,044 e <0,001, respectivamente). Fosfatase homóloga a tensina marcou mais pólipos com displasia de alto grau que lesões serrilhadas (p = 0,044). Conclusões: A maior expressão do marcador de proliferação e Fosfatidilinositol-3-cinase à direita pode estar relacionada à carcinogênese do lado direito do cólon. Os resultados do marcador de proliferação, Ciclooxigenase-2 e Fosfatidilinositol-3-cinase podem ser associados à progressão dos pólipos para câncer. A expressão aumentada de Fosfatase homóloga a tensina sugere tentativa de controle do ciclo celular.

Utilização de brocas trefina para a confecção de tissue microarray / Use of trephine drills for the production of tissue microarray

Objetivos: Descrever e validar uma técnica alternativa econômica e eficiente para a confecção de amostras teciduais com arranjo matricial (tissue microarrays, TMA). Materiais e métodos: Utilizou-se um motor, um micromotor, um contra-ângulo redutor 16:1 e brocas trefina de aço inoxidável para osso. Análise histomorfométrica do volume das células acinares de glândulas parótidas foi realizada. Para testar marcadores imunoistoquímicos para células mioepiteliais, acinares e ductais das parótidas foram utilizados calponina e PCNA. Resultados: Na análise macroscópica e microscópica das lâminas, não foi encontrada perda total do tissue e nem mesmo deslocamento (parcial e/ou total) deste, sendo as perdas teciduais observadas apenas parciais. Das 90 lâminas analisadas, 59 (65%) obtiveram de 50% a 100% do tissue com ausência de artefato, deslocamento ou perda de tecido. Conclusão: O equipamento proposto pelos autores para a confecção deamostras teciduais com arranjo matricial representa uma alternativa econômica e eficiente.

Objectives: To describe and validate an inexpensive and efficient alternative for the production of tissue microarrays (TMA). Materials and methods: An electric-motor, a hand-piece, a reducing contra-angle hand-piece 16:1 and trephine stainless steel drills for bones were used in this study. A histomorphometric assessment of the volume of the acinar cells of parotid glands was performed. Calponin and PCNA were used to test the immunohistochemical markers for myoepithelial, acinar and ductal cells of parotid glands. Results: During the macroscopic and microscopic analysis, total loss of sections was not observed in any slide as well as artifactual ungluing (total and/or partial) of the sections. The loss of sections was partial. Fifty nine (65%) out of 90 slides showed 50%-100% of the tissue without technical artifact, artifactual ungluing or loss of the section. Conclusion: The equipment proposed by the authors for the production of arrays represents an inexpensive and efficient alternative.

Diminuição da expressão imuno-histoquímica de moléculasde adesão em carcinomas escamosos de mucosa oral / Reduction of immunohistochemical expression of adhesion molecules in squamous carcinoma of oral mucosa

Objetivos: Comparar a expressão imuno-histoquímica da E-caderina e da Beta-catenina de lesões escamosaspré-neoplásicas e neoplásicas de mucosa oral de amostras emblocadas em parafina. Materiais e métodos:Foram selecionadas 15 amostras de mucosa oral de pacientes apresentando hiperplasia com ou sem displasialeve (grupo 1); 5 amostras apresentando displasia moderada, acentuada ou carcinoma in situ (grupo 2); e12 amostras apresentando carcinoma de células escamosas invasor (grupo 3). Essas amostras foram submetidasà técnica de imuno-histoquímica com anticorpos primários monoclonais anti-E-caderina e anti-Betacatenina.A leitura em microscopia óptica compreendeu a expressão tecidual desses marcadores no epitélioescamoso das amostras de mucosa oral – lesadas ou não. A expressão imuno-histoquímica dessas moléculasde adesão foi classificada, segundo a sua intensidade de marcação tecidual, em negativa, positiva fraca epositiva forte. Resultados: A expressão de E-caderina foi forte em 93,3% dos casos do grupo 1 (hiperplasia/displasia leve), e 100% dos casos demonstraram forte expressão para a Beta-catenina nesse mesmo grupo. Contudo, no grupo 3 (carcinoma de célula escamosa), somente 42% dos casos foram fortemente positivospara E-caderina e 25% deles para Beta-catenina. Conclusões: A E-caderina e a Beta-catenina diminuíram asua expressão segundo a progressão tumoral do carcinoma de mucosa oral, reforçando um dos mecanismosrelacionados com a sua carcinogênese.

Objectives: To compare the immunohistochemical expression of E-cadherin and Beta-catenin in squamous pre-malignant and malignant lesions of formalin fixed paraffin embedded buccal mucosa samples. Materials e methods: Selected 15 samples of buccal mucosa of patients with hyperplasia with or without mild dysplasia (group 1), 5 samples showing moderate dysplasia, severe or carcinoma in situ (group 2) and 12 samples presenting invasive squamous cell carcinoma (group 3). These samples were subjected to immunohistochemistry with anti-E-cadherin and anti-Beta-catenin monoclonal antibodies. The expression of these markers in tissue samples injured or not were analyzed in accordance of positivity that was observed in epithelium stratum. The immunohistochemical expression of these adhesion molecules was classified according to their intensity in negative, weak positive and strong positive. Results: The expression of E-cadherin was strong at 93.3% of patients in group 1, and 100% of the cases showed strong expression of Beta-catenin in the same group. However, in group 3, only 42% of cases were strongly positive for E-cadherin and 25% of them to Beta-catenin. Conclusions: The E-cadherin and Beta-catenin decreased their expression according to tumor progression, from hiperplasia/mild dysplasia lesion to buccal invasive carcinoma and this fact may be related of the carcinogenesis mechanisms.