Systemic and local inflammatory response after implantation of biomaterial in critical bone injuries

ABSTRACT Purpose: To evaluate inflammatory response in critical bone injuries after implantation of the biomaterial composed of hydroxyapatite (HA)/poly (lactic-coglycolic acid) (PLGA)/BLEED. Methods: Forty-eight male Wistar rats (280 ± 20 grams) were divided into two groups: control group (CG), in which the animals do not receive any type of treatment; and biomaterial group (BG), in which the animals received the HA/PLGA/BLEED scaffold. Critical bone injury was induced in the medial region of the skull calotte with the aid of a trephine drill 8 mm in diameter. The biomaterial was implanted in the form of 1.5-mm thick scaffolds. Serum and calotte were collected at one, three and seven days. Results: Biomaterial had a significant effect on the morphological structure of the bone, accelerating osteoblast activation within three days, without causing exacerbated systemic inflammation. In addition, quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR) analysis showed that BG induced upregulation of osteogenic genes such as runt-related transcription factor 2, and stimulated genes of inflammatory pathways such as tumor necrosis factor-α, on the first day without overexpressing genes related to bone matrix degradation, such as tissue inhibitor of metalloproteinases-1 and matrix metalloproteinase-9. Conclusions: The HA/PLGA/BLEED® association can be used as a bone graft to aid bone repair, as it is capable of modulating expression of important genes at this stage of the repair process.

Comparison of two different biomaterials in the bone regeneration (15, 30 and 60 days) of critical defects in rats

ABSTRACT Purpose To evaluate and compare two types of different scaffolds in critical bone defects in rats. Methods Seventy male Wistar rats (280 ± 20 grams) divided into three groups: control group (CG), untreated animals; biomaterial group 1 (BG1), animals that received the scaffold implanted hydroxyapatite (HA)/poly(lactic-co-glycolic) acid (PLGA); and biomaterial group 2 (BG2), animals that received the scaffolds HA/PLGA/Bleed. The critical bone defect was induced in the medial region of the skull calotte with the aid of an 8-mm-diameter trephine drill. The biomaterial was implanted in the form of 1.5 mm thick scaffolds, and samples were collected after 15, 30 and 60 days. Non-parametric Mann-Whitney test was used, with the significance level of 5% (p ≤ 0.05). Results Histology revealed morphological and structural differences of the neoformed tissue between the experimental groups. Collagen-1 (Col-1) findings are consistent with the histological ones, in which BG2 presented the highest amount of fibers in its tissue matrix in all evaluated periods. In contrast, the results of receptor activator of nuclear factor kappa-Β ligand (Rank-L) immunoexpression were higher in BG2 in the periods of 30 and 60 days, indicating an increase of the degradation of the biomaterial and the remodeling activity of the bone. Conclusions The properties of the HA/PLGA/Bleed scaffold were superior when compared to the scaffold composed only by HA/PLGA.

Eletroestimulação intravaginal para o tratamento da incontinência urinária de esforço: revisão sistemática / Electrical stimulation intravaginal for treatment of stress urinary incontinence: systemic review

O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos da eletroestimulação intravaginal (EEIV) no tratamento da incontinência urinária de esforço (IUE), por meio de um estudo de revisão sistemática dos trabalhos mais recentes e com maior rigor metodológico. Foram selecionados os estudos prospectivos, publicados entre 1996 e 2010, nas bases eletrônicas de dados PubMed, Medline, Lilacs, SciELO, PEDro e Biblioteca Cochrane. Os critérios de inclusão adotados foram estudos com voluntárias do sexo feminino com IUE e que foram submetidas ao tratamento com EEIV. Entre os onze artigos selecionados, apenas seis concluíram que houve melhoras dos sintomas da IUE após o tratamento com EEIV. Esta revisão concluiu que, apesar da EEIV ser amplamente utilizada na prática clínica e de existir diversas publicações que avaliaram os efeitos do tratamento de IUE com a EEIV, ainda são necessários estudos científicos mais rigorosos para que possamos verificar as evidências científicas da sua eficácia.

The objective of this study was to investigate the effects of intravaginal electrostimulation (IVEE) in the treatment of stress urinary incontinence (SUI), through of systematic review of the literature. We selected the prospective studies in PubMed, Medline, Lilacs, SciELO and Cochrane Library, published between 1996 and 2010. The inclusion criteria were women with SUI and were treated to IVEE. We selected eleven studies, but only six studies concluded that had improvement of symptoms after treatment of SUI with IVEE. The conclusion of this review is that despite IVEE to be used in physiotherapy and to exist many publications evaluating the effects of the treatment of SUI with IVEE, it is necessary more scientific studies to verify the scientific evidence of their effectiveness.

Os efeitos de um programa de atividade física de carga progressiva nas propriedades físicas e na força óssea de ratas osteopênicas / The effects of a progressive loading exercise program on femoral physical properties and strength of osteopenic rats

Muitos estudos demonstram que programas de atividade física são eficazes para estimular o metabolismo ósseo, sendo utilizados como uma modalidade terapêutica em caso de perda óssea devido a osteoporose. Entretanto, vários pontos relacionados a intensidade e freqüência ideal para do exercício físico ainda não estão esclarecidos. Com isso, o objetivo deste estudo foi determinar os efeitos de um programa de exercícios físicos de alta intensidade na morfometria, na força óssea e no conteúdo mineral do fêmur de ratas osteopênicas. Foram utilizadas 40 ratas, distribuídas em 4 grupos: grupo intacto sedentário (SS); grupo osteopênico sedentário (OS); grupo intacto treinamento (ST) e grupo osteopênico treinamento (OT). O programa de exercício foi iniciado 8 semanas após a ovariectomia e foi realizado 3 vezes por semana, durante 8 semanas. Cada sessão foi constituída por 4 séries de 10 saltos cada. Após a eutanásia dos animais, os fêmures foram retirados e processados para as analises. RESULTADOS: os animais osteopênicos sedentários demonstraram uma diminuição da força óssea e uma diminuição dos pesos ósseos, da densidade óssea e do conteúdo de cálcio. As ratas osteopênicas exercitadas mostraram maiores valores na avaliação dos pesos ósseos, da força óssea, da densidade óssea e do conteúdo mineral, evidenciando o efeito positivo deste protocolo no metabolismo ósseo. Os resultados deste estudo indicam que a intensidade e a duração do programa de exercícios utilizado foi eficaz para produzir modificações nas propriedades geométricas e na forca óssea, nos fêmures das ratas osteopênicas, o que contribuiu para reverter as perdas ósseas após a ovariectomia.

BACKGROUND: Many studies have shown that physical exercises are able to stimulate bone formation and increase bone mass, constituting a therapeutic modality for the treatment of bone loss due to osteoporosis. However, some points about the intensity, duration and frequency of the exercises remain confusing and contradictory. Thus, the aim of this study was to determine the effects of a progressive loading exercise program on femur of osteopenic rats. To induce osteopenia, we used the animal model of ovariectomy (OVX). Forty animals were studied and divided into 4 groups: sham-operated sedentary (SS); ovariectomy-sedentary (OS); sham-operated training (ST) and ovariectomy training (OT). The trained groups performed jumps into water: 4 series of 10 jumps each, with an overload of 50 percent to 80 percent of the animal's body weight, during 8 weeks. Femora were submitted to an evaluation of physical properties, a biomechanical test, calcium and phosphorus content measurement and a morphometric histological evaluation. RESULTS: osteopenic animals showed a decrease of bone strength and lower values of bone weights, bone density and calcium content. The exercised osteopenic rats showed higher values of geometrical, physical properties, bone strength and calcium content compared to controls. The results of the present study indicate that the progressive loading exercise program has stimulatory effects on osteopenic rats' femora. It seems that the intensity and duration of the used protocol produced bone structural adaptations, which contributed to revert bone loss due to ovariectomy.

Efeitos do laser de 660 nm no reparo de ruptura parcial do tendão calcâneo de ratos / 660 nm laser effect on repair of partial rupture of Achilles tendon in rats

O objetivo deste estudo foi analisar os efeitos do laser de baixa intensidade após ruptura parcial do tendão calcâneo. Dezoito ratos machos foram submetidos à lesão com queda de 186 gramas de uma altura de 20 centímetros sobre o tendão direito. Estes foram divididos em 3 grupos: 1 (n = 8) tratado com laser AsGaAl de 660 nm, com 10 mW, durante 10 segundos; 2 (n = 8) recebeu tratamento placebo e 3 (n = 8) não recebeu nenhum tratamento. No 8º dia após a lesão, os animais foram sacrificados e analisados qualitativamente. Os resultados mostraram que os tendões tratados com laser apresentaram melhor qualidade de reparo, com melhor organização das fibras colágenas, menor quantidade de células inflamatórias e aceleração do processo de cicatrização do tecido comparado com os demais grupos. Assim, concluímos que o laser foi eficaz no tratamento após lesão parcial do tendão calcâneo quando comparados com os grupos placebo e sem tratamento.

The aim of this study was to analyze the low-level laser effect after partial rupture of Achilles tendon. Eighteen male rats were submitted to lesion by a falling of 186 g from a height of 20 cm above the right tendon. They were divided into 3 groups: 1 (n = 8) was treated by GaAlAs laser of 660 nm with 10 mW, during 10 seconds; 2 (n = 8) received sham treatment and 3 (n = 8) did not receive any treatment. On the 8th day of lesion, the animals were euthanized and analyzed qualitatively. The results showed that the groups treated with laser presented better repair quality with high collagen organization, low inflammatory cells, and accelerated tissue repair compared with other groups. Then, we have concluded that laser was an efficient form to treated partial ruptures of Achilles tendon in rats when compared with group control and nontreated group.

Efeito da corrente eletromagnética de alta freqüência (modo pulsado) no desenvolvimento embrionário em ratos / Effects of electromagnetic wave of high frequency (pulsed mode) in the embryologic development of rats

A diatermia por ondas curtas é comumente usada por fisioterapêutas, porém, efeitos colaterais deste tipo de tratamento podem sugerir diferentes alterações aos organismos submetidos às suas irradiações. O trabalho verificou a possibilidade da radiação eletromagnética (ondas curtas - modo pulsado com frequência de 30 Hz) em promover alterações no desenvolvimento embrionário em ratos, isolando a possibilidade da teratogenia causada pelo aquecimento(ondas curtas contínuo), uma vez que se utilizou dose de 4,8 W. Para tal utilizaram-se 10 ratas adultas (Rattus norvegicus albinus) da raça Wistar, das quais 5 formaram o grupo controle, que foi submetido à irradiação simulada, e 5 formaram o grupo experimental, o qual sofreu radiação por ondas curtas em uma única aplicação por um tempo de 10 minutos. Os fetos foram submetidos ao teste do reflexo de Galant para avaliar a existência de natimortos e na sequência foram pesados individualmente. Posteriormente foram dissecados e foi realizada a pesagem úmida de seus respectivos órgãos. Em seguida, os órgãos foram desidratados e verificou-se o peso seco. Comor esultado obtivemos 49 fetos no grupo controle e 50 no grupo irradiado, não havendo nehum caso de natimorto em ambos os grupos. Após a análise dos resultados foi possível constatar que não houve alterações macroscópicas nos fetos irradiados pelas ondas curtas (modo pulsado) quando comparadas aos fetos do grupo controle, mas houve uma ligeira diminuição na massa corpórea dos descendentes do grupo experimental. Tais fatos nos permitem sugerir, a priori, que as ondas eletromagnéticas de alta frequência aplicadas em modo pulsado com frequências reduzidas, ou seja, quando não geradoras de calor, parece não serem responsáveis por alterações de origem teratogênica (sobre o desenvolvimento embrionário de ratos) quando analisadas sob o aspecto macroscópico, porém, podem intervir nas massas corporais dos descendentes