Analysis of the muscle tissue of Wistar rats submitted to the sciatic nerve compression model and cryotherapy / Análise do tecido muscular de ratos Wistar submetidos ao modelo de compressão do nervo isquiático e à crioterapia

ABSTRACT Objective: To evaluate the effects of right sciatic nerve compression and cryotherapy on muscle tissue. Methods: We used 42 male Wistar rats, subdivided in the following Groups Control, Injury 3, Injury 8 and Injury 15 submitted to nerve compression and euthanized in the 3rd, 8th and 15th day after surgery. The Cryotherapy Injury 3 was entailed treatment with cryotherapy by immersion of the animal in recipient for 20 minutes during 1 day, then animals were euthanized at the 3rd day after surgery, and the Cryotherapy Injury 8 and the Cryotherapy Injury 15 was treated for 6 days, and euthanized at the 8th and 15th day after surgery. Functional evaluation was performed by the grasping strength of the right pelvic limb. The right tibialis anterior muscles were evaluated for mass, smaller diameter and cross-sectional area. In the Cryotherapy Injury 8 and the Cryotherapy Injury 15 groups, the hydroxyproline was dosed in the right soles. Results: In the compression there was a significant difference in the Injury Groups compared with the Control Group (p<0.05). In the smaller diameter, the compression in Control Group was higher than Injury 8 (p=0.0094), Injury 15 (p=0.002) and Cryotherapy Injury 15 (p<0.001) groups. The comparison between groups with euthanasia in the same post-operative period, a significant difference (p=0.0363) was seen in day 8th after surgery, and this result in Cryotherapy Injury Group was greater than Injury Group. In the fiber area, Control Group was also higher than the Injury 8 (p=0.0018), the Injury 15 (p<0.001) and the Cryotherapy Injury 15 (p<0.001). In hydroxyproline, no significant difference was seen between groups. Conclusion: Nerve damage resulted in decreased muscle strength and trophism, the cryotherapy delayed hypotrophy, but this effect did not persist after cessation of treatment.

RESUMO Objetivo: Avaliar os efeitos da compressão nervosa do isquiático direito e da crioterapia no tecido muscular. Métodos: Foram utilizados 42 ratos Wistar machos, subdivididos nos Grupos Controle, Lesão 3, Lesão 8 e Lesão 15, submetidos a compressão nervosa e eutanasiados, respectivamente, no 3°, 8° e 15° dias pós-operatório; Lesão Crioterapia 3, tratado com crioterapia, por imersão durante 20 minutos, por 1 dia, e eutanasiados no 3° dia pós-operatório; e Lesão Crioterapia 8 e Lesão Crioterapia 15, tratados durante 6 dias e eutanasiados no 8° e 15° dias pós-operatório. A avaliação funcional foi realizada pela força de preensão do membro pélvico direito. Os músculos tibiais anteriores direitos foram avaliados quanto a massa, menor diâmetro e área de secção transversa. Em Lesão Crioterapia 8 e Lesão Crioterapia 15, foi dosada a hidroxiprolina nos sóleos direitos. Resultados: Na preensão, houve diferença significativa nos Grupos Lesão quando comparados ao Grupo Controle (p<0,05). No menor diâmetro, o Grupo Controle foi maior que Lesão 8 (p=0,0094), Lesão 15 (p = 0,002) e Lesão Crioterapia 15 (p<0,001). Na comparação entre os grupos com eutanásia no mesmo pós-operatório, houve diferença significativa (p=0,0363) no 8° pós-operatório, sendo Lesão Crioterapia maior que Lesão. Na área das fibras, o Grupo Controle também foi maior que Lesão 8 (p=0,0018), Lesão 15 (p<0,001) e Lesão Crioterapia 15 (p<0,001). Na hidroxiprolina, não houve diferença significativa entre os grupos. Conclusão: A lesão nervosa resultou na diminuição da força e em trofismo muscular, e a crioterapia retardou a hipotrofia, porém este efeito não se manteve após o tratamento cessar.

Action of vanillin (Vanilla planifolia) on the morphology of tibialis anterior and soleus muscles after nerve injury / Ação da vanilina (Vanilla planifolia) sobre a morfologia dos músculos tibial anterior e sóleo após lesão nervosa

ABSTRACT Objective To evaluate the action of vanillin (Vanilla planifolia) on the morphology of tibialis anterior and soleus muscles after peripheral nerve injury. Methods Wistar rats were divided into four groups, with seven animals each: Control Group, Vanillin Group, Injury Group, and Injury + Vanillin Group. The Injury Group and the Injury + Vanillin Group animals were submitted to nerve injury by compression of the sciatic nerve; the Vanillin Group and Injury + Vanillin Group, were treated daily with oral doses of vanillin (150mg/kg) from the 3rd to the 21st day after induction of nerve injury. At the end of the experiment, the tibialis anterior and soleus muscles were dissected and processed for light microscopy and submitted to morphological analysis. Results The nerve compression promoted morphological changes, typical of denervation, and the treatment with vanillin was responsible for different responses in the studied muscles. For the tibialis anterior, there was an increase in the number of satellite cells, central nuclei and fiber atrophy, as well as fascicular disorganization. In the soleus, only increased vascularization was observed, with no exacerbation of the morphological alterations in the fibers. Conclusion The treatment with vanillin promoted increase in intramuscular vascularization for the muscles studied, with pro-inflammatory potential for tibialis anterior, but not for soleus muscle.

RESUMO Objetivo Avaliar a ação da vanilina (Vanilla planifolia) sobre a morfologia dos músculos tibial anterior e sóleo após lesão nervosa periférica. Métodos Ratos Wistar foram divididos em quatro grupos, com sete animais cada, sendo Grupo Controle, Grupo Vanilina, Grupo Lesão e Grupo Lesão + Vanilina. Os animais dos Grupos Lesão e Grupo Lesão + Vanilina foram submetidos à lesão nervosa por meio da compressão do nervo isquiático, e os Grupos Vanilina e Grupo Lesão + Vanilina foram tratados diariamente com doses orais de vanilina (150mg/kg) do 3o ao 21o dia após a indução da lesão nervosa. Ao término do experimento, os músculos tibial anterior e sóleo foram dissecados e seguiram o processamento de rotina em microscopia de luz, para posterior análise morfológica. Resultados A compressão nervosa promoveu alterações morfológicas características de denervação, sendo que o tratamento com vanilina foi responsável por respostas distintas nos músculos estudados. Para o tibial anterior, houve aumento do número de células satélites, núcleos centrais e atrofia das fibras, bem como desorganização fascicular. Já no sóleo, houve apenas aumento da vascularização, sem exacerbação das alterações morfológicas nas fibras. Conclusão O tratamento com vanilina promoveu o aumento da vascularização intramuscular para os músculos estudados, com potencial pró-inflamatório para o tibial anterior, o que não ocorreu no músculo sóleo.

Histopathological analysis of gangliosides use in peripheral nerve regeneration after axonotmesis in rats / Análise histopatológica da regeneração nervosa periférica com uso de gangliosídeos após axonotmese em ratos

PURPOSE: To analyze the action of gangliosides in peripheral nerve regeneration in the sciatic nerve of the rat. METHODS: The sample was composed of 96 male Wistar rats. The animals were anaesthetized and, after identification of the anaesthesic plane, an incision was made in the posterior region of the thigh, followed by skin and muscle divulsion. The right sciatic nerve was isolated and compressed for 2 minutes. Continuous suture of the skin was performed. The animals were randomly divided into two groups: the experimental group (EG), which received subcutaneous injection of gangliosides, and the control group (CG), which received saline solution (0.9 percent) to mimic the effects of drug administration. RESULTS: No differences were observed between the experimental and control groups evaluated on the eighth day of observation. At 15 and 30 days the EG showed an decrease in Schwann cell activity and an apparent improvement in fibre organization; at 60 days, there was a slight presence of Schwann cells in the endoneural space and the fibres were organized, indicating nerve regeneration. At 15 and 30 days, the level of cell reaction in the CG had diminished, but there were many cells with cytoplasm in activity and in mitosis; at 60 days, hyperplastic Schwann cells and mitotic activity were again observed, as well as nerve regeneration, but to a lesser extent than in the EG. CONCLUSION: The administration of exogenous gangliosides seems to improve nerve regeneration.

OBJETIVO: Avaliar os efeitos de gangliosídeos na regeneração nervosa periférica em nervo isquiático de ratos após axonotmese. MÉTODOS: Foram utilizados 96 ratos machos albinos (Wistar). Os animais foram anestesiados e após constatação do plano anestésico, foi realizada incisão na face posterior da coxa direita do animal. Em seguida, foi realizada a dissecção cirúrgica da pele e do músculo e divulsão dos músculos. O nervo isquiático direito foi isolado e sofreu compressão por 2 minutos. Efetuou-se a sutura contínua da pele. Os animais foram distribuídos aleatoriamente em 2 grupos: experimental (GE) que receberam gangliosídeos pela via sub-cutânea e controle (GC) que receberam soro fisiológico 0,9 por cento com a finalidade de mimetizar os efeitos de administração da droga de estudo. A análise histopatológica foi realizada em 8, 15, 30 e 60 dias. RESULTADOS: Não se evidenciaram diferenças significantes entre os grupos controle e experimental avaliados com 8 dias. Nos grupos experimentais de 15 e 30 dias observou-se uma diminuição da atividade das células de Schwann e aparente melhora na organização das fibras nervosas; com 60 dias havia discreta presença células de Schwann no espaço endoneural e as fibras nervosas estavam organizadas sinalizando a regeneração nervosa. Nos grupos controles de 15 e 30 dias o padrão de reação celular diminuiu, entretanto havia muitas células com citoplasmas em atividade e mistose; com 60 dias observou-se ainda a presença de hiperplasia de células de Schwann, atividade mitótica ainda presente e regeneração nervosa presente, porém em menor grau comparando-se com aquele visto no grupo experimental. CONCLUSÃO: A administração de gangliosídeos exógenos parece incrementar a regeneração nervosa.

Correlation between parameters of electrophysiological, histomorphometric and sciatic functional index evaluations after rat sciatic nerve repair / Correlações entre parâmetros obtidos das avaliações eletrofisiológica, histomorfométrica e do índice funcional ciático após o reparo do nervo ciático do rato

The rat sciatic nerve is a well-established model for the study of recovery from peripheral nerve injuries. Traditional methods of assessing nerve regeneration after nerve injury and repair, such as electrophysiology and histomorphometry, despite widely used in neural regeneration experiments, do not necessarily correlate with return of motor and sensory functions. The aim of this experimental study is to investigate the possible correlation between several parameters of peripheral nerve regeneration after repair of sectioned sciatic nerve in Wistar rat. A two-stage approach was used to obtain 17 parameters after electrophysiological, morphometric and sciatic functional index evaluations. Pearson's correlation analysis was performed between these results. Only two positives correlations between different classes of peripheral nerve assessments were noted, between sciatic functional index and proximal nerve fiber diameter (r=0.56, p<0.01) and between sciatic functional index and distal fiber diameter (r=0.50, p<0.01). The data presented in our study demonstrates that there is a poor correlation between the sciatic functional index and outcome measures of electrophysiological and morphometric evaluations.

O nervo ciático do rato é o modelo mais amplamente utilizado para o estudo da regeneração após uma lesão de nervo. Apesar do uso amplo para a avaliação da regeneração os métodos tradicionais, como a avaliação eletrofisiológica e histomorfométrica, nem sempre apresentam correlações com a recuperação motora e sensitiva. O objetivo deste estudo é investigar as possíveis correlações entre vários parâmetros da regeneração após a secção e reparo do nervo ciático do rato. Foi utilizado um experimento dividido em dois estágios para obter 17 parâmetros após a realização de avaliações eletrofisiológica, histomorfométrica e funcional. A análise das possíveis correlações foi obtida através da aplicação do método de Pearson. Somente duas correlações positivas entre diferentes tipos de avaliações foram obtidas, entre o índice funcional ciático e o diâmetro proximal das fibras (r=0,56, p<0,01) e entre o índice funcional ciático e o diâmetro distal das fibras (r=0,50, p<0,01). Concluímos que as correlações entre diferentes métodos de avaliação da regeneração no nervo ciático do rato são pouco freqüentes.