Characterization of Decellularized Human Pericardium for Tissue Engineering and Regenerative Medicine Applications / Caracterização do Pericárdio Humano Descelularizado para Engenharia de Tecidos e Aplicações de Medicina Regenerativa

Abstract Background: Pericardium tissue allograft can be used for surgical repair in several procedures. One of the tissue engineering strategies is the process of decellularization. This process decreases immunogenic response, but it may modify the natural extracellular matrix composition and behavior. Objective: The aim of this study was to evaluate the effectiveness of cell removal, maintenance of extracellular matrix properties and mechanical integrity of decellularized human pericardium using a low concentration solution of sodium dodecyl sulfate. Methods: Decellularization was performed with sodium dodecyl sulfate and ethylenediaminetetraacetic acid. Histological analysis, DNA quantification, evaluation of glycosaminoglycans and collagen were performed. Biomechanical assay was performed using tensile test to compare the decellularization effects on tissue properties of tensile strength, elongation and elastic modulus. P < 0.05 was considered significant. Results: There was reduction in visible nuclei present in pericardium tissue after decellularization, but it retained collagen and elastin bundles similar to fresh pericardium. The DNA contents of the decellularized pericardium were significantly reduced to less than 511.23 ± 120.4 ng per mg of dry weight (p < 0.001). The biomechanical assay showed no significant difference for fresh or decellularized tissue. Conclusion: The decellularization process reduces cell content as well as extracellular matrix components without changing its biomechanical properties.

Resumo Fundameto: O enxerto de pericárdio pode ser usado em muitos procedimentos de correção cirúrgica. Uma das estratégias da engenharia tecidual é o processo de descelularização. No entanto, embora esse processo diminua a resposta imunogênica, a descelularização pode modificar tanto o comportamento como a composição da matriz extracelular natural. Objetivos: Avaliar a eficácia da descelularização usando baixa concentração de dodecil sulfato de sódio na remoção celular, na manutenção das propriedades da matriz extracelular e na integridade mecânica do pericárdio humano descelularizado. Métodos: A descelularização foi realizada com dodecil sulfato de sódio e ácido etilenodiamino tetra-acético. Foi realizada análise histológica, quantificação de DNA, e avaliação de glicosaminoglicanos e colágeno. O estudo biomecânico foi conduzido pelo teste de tração para comparar os efeitos da descelularização sobre as propriedades teciduais de resistência à tração, alongamento e módulo de elasticidade. Foi considerado um valor de p < 0,05 como estatisticamente significativo. Resultados: Observou-se uma redução na quantidade de núcleos presentes no pericárdio após a descelularização, apesar de manter quantidades similares de feixes de elastina e de colágeno. As concentrações de DNA do pericárdio descelularizado foram significativamente reduzidas para menos que 511,23 ± 120,4 ng por mg de peso seco (p < 0,001). O teste biomecânico não apontou diferenças entre os tecidos fresco e descelularizado. Conclusão: A descelularização reduziu a concentração de células bem como os componentes da matriz extracelular sem afetar suas propriedades biomecânicas.

Biobancos: os meus, os seus, os nossos / Biobanks: mine, yours, ours

O presente artigo tem como objetivo discutir aspectos conceituais, éticos e legais e também científicos e cooperativos dos acervos de materiais biológicos utilizados para pesquisa conhecidos como biobancos ou biorrepositórios humanos. Inicialmente são apresentados conceitos fundamentais sobre o tema, amplamente discutido internacional e nacionalmente e também aberta discussão sobre a presença destes acervos na Odontologia e nas Ciências Forenses, bem como sua situação em território nacional. O texto prossegue em três maiores blocos: O primeiro visa introduzir o leitor aos aspectos legais que cercam a temática dos biobancos e biorrepositórios, apresentando-o aos principais dispositivos que regulamentam o tema no Brasil. O segundo bloco aborda a importância do aspecto cooperativo e institucional que exercem os biobancos e biorrepositórios, expondo problemática existente acerca desse tema, mas evidenciando notoriamente os benefícios provenientes de uma postura receptiva dessas infraestruturas a pessoas externas. O terceiro e último bloco conecta o que foi anteriormente dito ao que é atualmente enfrentado cientificamente dentro da Odontologia Legal, referente à necessidade de uma maior variabilidade e número de amostras disponíveis ao pesquisador, que torne possível a este acompanhar e criar o dinamismo da evolução científica. Como conclusão, o artigo evidencia as vantagens e defende uma conduta receptiva a ser adotada pelos diferentes e variados centros e instituições de pesquisa que possuam biobancos ou biorrepositórios a pesquisadores como forma de elevar o nível científico produzido pela Odontologia Legal nacional.

The purpose of this article is to discuss conceptual, ethical and legal aspects, as well as scientific and cooperative aspects of the collections of biological materials used for research known as biobanks or human bio-repositories. Initially, fundamental concepts are presented on the subject, widely discussed internationally and nationally, and opens discussion about the presence of these collections within Dentistry and of Forensic Sciences, as well as their situation in national territory. The text aims to introduce the reader to the legal aspects that surround the biobanks and bio-repositories, presenting it to the main documents that regulate the subject in Brazil. The second section addresses the importance of the cooperative and institutional aspect of biobanks and bio-repositories, exposing existing problems on this topic, but highlighting the benefits of a receptive posture of these infrastructures to external people. The third and last section connects what was previously exposed to what is currently scientifically faced within Forensic Dentistry, referring to the need for a greater variability and number of samples available to the researcher, which makes it possible to follow up and create the dynamism of the scientific evolution. As a conclusion, the article highlights the advantages and advocates a receptive behavior to be adopted by different and varied research centers and institutions that have biobanks or bio-repositories to other researchers to raise the scientific level produced by national Forensic Dentistry.

Caracterização das alterações da proteína TDP-43 durante o envelhecimento normal: uma análise em cérebros humanos postmortem / Characterization of TDP-43 changes during normal aging: a human brain post-mortem study

INTRODUÇÃO: A proteína TDP-43 (Transactive DNA-binding protein 43) é o principal agregado proteico anormal verificado em casos de Degeneração Lobar Frontotemporal (DLFT) e Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA). Apesar dos avanços na área, o papel da TDP-43 no envelhecimento normal ainda é pouco compreendido. A falta de indivíduos controles em estudos de associação clinicopatológica com tecido cerebral humano é resultado do alto custo da prática de autópsia mundialmente. O que é um diferencial do Brasil, onde essa prática é obrigatória em casos de morte natural sem causa definida. O Banco de Encéfalos Humanos do Grupo de Estudos em Envelhecimento Cerebral (BEHGEEC) possui grande número de encéfalos de sujeitos sem déficit cognitivo com alta miscigenação étnica e variação de graus de escolaridade. O que possibilita estudos mais aprofundados sobre envelhecimento cerebral humano não-patológico. OBJETIVOS: (1) investigar de maneira sistemática a distribuição dos achados neuropatológicos da TDP-43 no envelhecimento humano normal; (2) caracterizar a distribuição dessa proteína em diferentes áreas encefálicas; (3) explorar associação de características, clínicas, sociodemográficas ou neuropatológicas com o aparecimento das inclusões de TDP-43. MÉTODOS: Foram incluídos participantes com idade acima de 50 anos e classificados clinicamente e anatomopatologicamente como normais. Reação imunoistoquímica contra a conformação anormal da TDP-43 foi realizada em três regiões cerebrais de interesse córtex temporal, amígdala e hipocampo. RESULTADOS: Os agregados de TDP-43 estavam presentes em 10,5% dos indivíduos estudados (n=323). A região mais frequentemente acometida foi a amígdala (85,3% dos casos). O acúmulo de TDP-43 foi associado à idade e raça (p=0,002). Análise de regressão logística demonstrou que indivíduos da raça asiática possuem maior chance de apresentar os agregados de TDP-43 do que caucasianos, independente dos fatores gênero, idade, estágio de Braak para...

BACKGROUND: Transactive DNA-binding protein 43 (TDP-43) is the major abnormal aggregate present in Frontotemporal Lobar Degeneration (FTLD) and Amyotrophic Lateral Slcerosis (ALS). Although all the efforts in research in this field, the role played by TDP-43 in normal aging is still unknown. The lack of normal controls in studies focusing on clinicopathological associations is a result of the high cost of autopsy practice worldwide. In Brazil, autopsy is mandatory by law in cases without a certificate. The Brain Bank of the Brazilian Aging Study Group (BBBASG) comprises a large number of cognitively normal elderly subjects highly ethnically admixtured and with broad education attainment. This allow us to further study the non-pathological process of the human aging brain. GOALS: (1) sistematically investigate the distrubution of neuropathological findings of TDP-43 in the normal human brain; (2) characterize the distribution of theses findings in different brain regions; (3) explore clinical, sociodemographics or neuropathological variables that could be associated with TDP-43 inclusion outcome. METHODS: We included participants over 50 years old previously classified cognitively and neuropathologically as normals. Imunnohistochemistry against abnormal form of TDP-43 was performed in three brain regions: temporal cortex, hippocampal formation and amygdala. RESULTS: TDP-43 aggregates were present in 10,5% of the study subjects (n=323). Amygdala was the most frequently affected brain region (85.3% of the cases). TDP-43 accumulation was associated with age at death and race (p=0.002). Logistic regression analysis showed that asians older adults have higher odds of presenting TDP-43 inclusions than caucasians, regardless of gender, age, Braak stage for neurofibrilarly tangles and education attainment (OD=3.5, CI: 1.41-8.69, p=0.007). CONCLUSIONS: Our results suggest that TDP-43 abnormal accumulation increases along aging process and the amygdala is the brain...

Harnessing of corneas captured and processed for transplantation in an ocular tissue bank of North-eastern Brazil / Aprovechamiento de las córneas capturada y procesada para trasplante en un banco de tejidos oculares del Noreste / Aproveitamento das córneas captadas e processadas para transplante em um banco de tecidos oculares do Nordeste

The aim of this study was to describe the harnessing of corneas captured and processed for transplantation in an ocular tissue bank in north-eastern Brazil. This was a transverse and retrospective study, with a sample group of 612 individuals whose corneas were donated and captured between January/2007 and July/2012. This study was approved by the Research Ethics Committee under number 007.0.294.000-10, and research was based on an instrument consisting of social, demographic and clinical data of the donors. Of the 1209 corneas captured, 868 were used and 341 were discarded. Of the 612 donors, the corneas of 597 (97.5%) were captured from both eyes, being that 423 (70.9%) of these corneas were used. Further studies are required on the reasons for discarding corneas and clarifications as to the conduct of professionals when processing corneas, considering the increase in the quantity of donors and the elevated number of discarded ocular tissue.

El objetivo fue describir el aprovechamiento de las córneas capturada y procesada para trasplante en un banco de tejidos oculares del noreste. Estudio transversal y retrospectivo, con una muestra de 612 personas que tenían sus córneas donadas y capturados entre enero/2007 a julio/2012. Después de la aprobación del Comité de Ética de Investigación de número 007.0.294.000-10, se utilizó un instrumento que consiste en datos sociodemográficos y clínicos de los donantes. De las 1.209 córneas capturadas, 868 se utilizaron y 341 se desecharon. De los 612 donantes, 597 (97,5%) tenían capitación de las córneas de los dos ojos, entre estos, se utilizaron 423 (70,9%). Necesidad de ser de más estudios sobre las causas de los vertidos de la córnea y aclaraciones a la conducta de los profesionales en el procesamiento de estos, al ver el aumento en la cantidad de donantes y el elevado número de desechados de los tejidos oculares.

Objetivou-se descrever o aproveitamento das córneas captadas e processadas para transplante em um banco de tecidos oculares do Nordeste. Estudo transversal e retrospectivo, com amostra de 612 pessoas que tiveram suas córneas doadas e captadas, entre janeiro de 2007 a julho de 2012. Após a aprovação pelo Comitê de Ética em Pesquisa, de número 007.0.294.000-10, utilizou-se um instrumento composto por dados sociodemográficos e clínicos dos doadores. Das 1.209 córneas captadas, 868 foram utilizadas e 341 descartadas. Dos 612 doadores, 597 (97,5%) tiveram captação das córneas dos dois olhos e, dentre estas, 423 (70,9%) foram utilizadas. Necessita-se de mais estudos sobre causas de descartes de córneas e esclarecimentos quanto à conduta dos profissionais no processamento destas, visto o aumento da quantidade de doadores e o número elevado de descartes de tecidos oculares.

Fatores envolvidos na negativa da doação de tecido ósseo / Factors involved in the refusal to donate bone tissue

Objetivo: Determinar as principais variáveis envolvidas na negativa da doação de tecido ósseo em familiares doadores de órgãos e a prevalência da doação desse tecido. Métodos: Trata-se de um estudo transversal, quantitativo. Foram estudadas variáveis referentes à solicitação da doação do tecido ósseo, compreendendo informações a respeito dos ossos que seriam captados, a reconstituição do corpo, os motivos que levaram à negativa da doação desse tecido, conhecimentos anteriores sobre doação e intencionalidade em ser doador. Resultados: Evidenciamos três fatores que influenciaram a negativa pelos familiares incluindo o desconhecimento sobre quais ossos seriam retirados (92,9%), como ocorreria a reconstituição destas estruturas (96,5%) e como se apresentaria o corpo após a captação. A prevalência de doadores de tecido ósseo foi de 17,2%. Conclusão: A decisão familiar de recusar a doação do tecido ósseo foi representada pelo desconhecimento do tema. A baixa prevalência foi devido à reduzida solicitação deste tipo de doação. .

Objective: To determine the main variables involved in the refusal to donate bone tissue among relatives of organ donors, and the prevalence of bone tissue donation. Methods: This was a cross-sectional, quantitative study. Variables related to donation requests for bone tissue were studied, comprising information about the bones that would be procured, the reconstruction of the body, the reasons that led to the refusal to donate bone tissue, prior knowledge about donation, and intention to become a donor. Results: We demonstrated three factors that influenced the refusal of family members, including: lack of understanding of which bones would be removed (92.9%), how the body would be reconstructed after bone removal (96.5%), and how the body would be presented after bone procurement. The prevalence of bone tissue donation was 17.2%. Conclusion: The family decision to refuse to donate bone tissue was represented by the lack of comprehension of the subject. The low prevalence was due to the reduced request of this type of donation. .

Homoenxertos ósseos: a captação e o processamento geram segurança para a utilização? / Bone allografts: Does the collecting and processing method generate security for its use?

Frente à popularização das reabilitações bucais com próteses sobre implantes e da ausência, por vezes, de suficiente ou adequado tecido ósseo, a demanda dos enxertos ósseos tem aumentado progressivamente. Nas situações de extenso déficit ósseo ou frente à necessidade de reduzir o tempo e a morbidade cirúrgica, o uso de homoenxertos ósseos deve ser considerado, já que são encontrados em quantidades ilimitadas nos bancos de tecidos. No entanto, a possibilidade da transmissão de doenças infecciosas é uma constante preocupação dos profissionais e dos pacientes envolvidos. O presente trabalho tem como objetivo, por intermédio de uma revisão de literatura — realizada manualmente e através da base de dados Medline, compreendendo o período de 1990 a 2010 —, verificar a segurança oferecida pela captação e pelo processamento dos homoenxertos ósseos. Pode-se concluir que as etapas do processamento como a liofilização, a desmineralização e a irradiação gama geram níveis de segurança confiáveis e que, associados a uma prévia seleção de doadores e captação dos homoenxertos criteriosas, reduzem a possibilidade de infecção, assim gerando segurança.

The popularization of oral rehabilitation with prostheses on implants increased the demand of bone grafts. The use of bone allografts should be considered in situations of extensive bone deficit or when facing the reduction of time and surgical morbidity, since they are available in unlimited amounts in tissue banks. However, the possibility of infectious diseases' transmission is a common concern by the professionals and the involved patients. This paper aims to verify the security of collecting and processing bone allografts through a literature review that was performed manually covering Medline database from 1990 to 2010. It can be concluded that the processing steps such as freeze drying, demineralization and gamma radiation are reliable and in association with a judicious donor selection and collection of bone allograft performed previously, reduce the chance of infection, thereby creating safety.

Aspectos da distribuição de tecidos músculo-esqueléticos de um banco de tecidos / Aspects of the distribution of musculoskeletal tissues by a tissue bank

OBJETIVO: Avaliar as características da distribuição desses por um Banco de Tecidos no Brasil. MÉTODOS: Base de dados do Banco de Tecidos entre setembro de 2006 e junho de 2008. Características dos receptores foram tabuladas. Os tipos de tecidos processados foram: cabeças femorais, osso metafisio-epifisário, osso cortical, ossos curtos ou chatos e tendões. O destino dos enxertos foi analisado. Frequências das distribuições foram obtidas e analisadas. RESULTADOS: Foram distribuídas 734 unidades tecidos fresco-congelados, transplantadas em 683 receptores. Doadores de múltiplos órgãos originaram 97,9 por cento dos tecidos e doadores vivos os demais. Foram transplantados 489 unidades de osso córtico-esponjoso, 137 de osso metafisio-epifisário, 44 de osso chato ou curto, 3 de tendão, 29 de osso particulado e 32 de cabeças femorais. A média de idade dos receptores foi 50,3 anos, sendo 59,5 por cento do sexo feminino e 40,5 por cento do masculino. Os tecidos foram destinados para uso ortopédico em 21,1 por cento dos casos e buco-maxilo-facial, em 78,9 por cento. CONCLUSÃO: O Banco de Tecidos aumentou o número de distribuições em resposta à demanda crescente de tecidos, principalmente para uso em cirurgia buco-maxilo-facial.

OBJECTIVE: Is to evaluate the characteristics of the distribution of these grafts by a Tissue Bank in Brazil. METHODS: Tissue Bank database from September 2006 to June 2008. The characteristics of the recipients were drawn up in the table form. The types of tissue processed were: femoral heads, metaphyseal-epiphyseal bone, cortical bone, flat or short bones and tendons. The intended purpose of the grafts was analyzed, and distribution frequencies were also obtained and analyzed. RESULTS: Altogether, 734 units of fresh-frozen tissue were distributed and transplanted into 683 recipients. In terms of origin of the tissues, 97.9 percent came from multiple organ donors, and the remainder from living donors. A total of 489 units of cortical bone were transplanted, 137 of metaphyseal-epiphyseal bone, 44 of short or flat bones, 3 of tendon, 29 of particulate bone and 32 femoral heads. The mean age of the recipients was 50.3 years; 59.5 percent were women and 40.5 percent men. The tissues were used in orthopedic surgeries in 21.1 percent of the cases, and in oral and maxillofacial procedures in 78.9 percent. CONCLUSION: The Tissue Bank has increased the number of distributions in response to the growing demand for tissues, particularly for use in oral and maxillofacial procedures.

Protocolo de um banco de tecidos neoplásicos / Protocol for a tumor tissue bank

Um banco de tumores com organização sistematizada das informações permite a elaboração de pesquisas em câncer com conclusões sólidas e científicas. Assim, há a necessidade de um protocolo específico, cuja principal vantagem seria a de agregar informações qualificadas sobre o doador às amostras tumorais utilizadas para a pesquisa. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um protocolo de procedimentos simples, confiável e reproduzível, para adquirir e armazenar amostras de tumores do sistema músculo-esquelético. O planejamento deste protocolo tem como base os dados da literatura relacionada a bancos de tecidos neoplásicos, no período de 1969 a 2005. Descreve a captação, armazenamento das amostras e o histórico do doador. O banco de tumores com um protocolo eficiente permite armazenar amostras de tecido normal e neoplásico, além de registrar dados referentes a pacientes com lesões neoplásicas. Além disso, possibilita o fornecimento, aos pesquisadores em câncer, de amostras de tecido em condições ideais para a pesquisa.

A Tumor Bank with systematic organization of data allows for the carrying out of cancer research with sound and scientific conclusions. The need thus arises for a specific protocol whose main advantage would be that of adding qualified donor information to tumor samples used in research. The purpose of this study was to develop a simple, reliable, and replicable procedures protocol to acquire and store samples of musculoskeletal tumors. The basis for the planning of this protocol comprises the information gathered in the literature relating to tumor tissue banks from 1969 to 2005. The paper describes the capture, storage, and donor background. The tumor bank with an efficient protocol allows to store both healthy and neoplastic tissue, and to record information relating to patients with neoplastic lesions. Furthermore, it enables supplying tissue samples in ideal research conditions.