Résumé
Polypyrrole (PPy) and polypyrrole/polyethylene glycol (PPy/PEG) implants synthesized by chemical, electro-chemical, and plasma polymerization methods were implanted into the injured spinal cord of rats to determine their effect on motor function recovery. Before implantation, the materials were characterized by infrared (IR) spectroscopy. An experimental model of traumatic spinal cord injury (TSCI) by complete transection at thoracic level 9, in rats was used. The polymer implants were inserted immediately after transection. Motor function recovery was evaluated once a week during 5 weeks using the Basso, Beattie and Bresnahan (BBB) motor scale. Histological evaluation was done at the end of the recovery evaluation period using hematoxylin/eosin stain. Results showed that animals implanted with polymers synthesized by plasma had a better integration into the nerve tissue, less inflammatory response and a better functional recovery than animals implanted with polymers synthesized by chemical or electrochemical methods.
En el presente trabajo se comparó el efecto de implantes poliméricos derivados del pirrol (polipirrol o PPy) y del copolímero polipirrol/polietilenglicol (PPy/PEG), obtenidos por diferentes métodos de síntesis: químico, electroquímico y polimerización por plasma con el propósito de determinar si el método de síntesis puede influir sobre el efecto que producen al ser implantados después de una lesión traumática de la médula espinal de ratas. Antes de realizar el implante, las características químicas y estructurales de los polímeros fueron analizadas por espectroscopia de infrarrojo (IR). Se utilizó un modelo experimental de lesión traumática de médula espinal (LTME) por sección completa en ratas. La LTME se realizó a nivel torácico 9 y el polímero fue implantado de inmediato en la zona de lesión. La recuperación de la función motora se evaluó mediante la escala Basso, Beattie y Bresnahan (BBB) una vez por semana durante 5 semanas. La evaluación histológica se realizó al término del seguimiento con la tinción de hematoxilina/eosina. Los resultados muestran que los animales implantados con polímeros sintetizados por plasma se integraron mejor al tejido nervioso, redujeron la respuesta inflamatoria y favorecieron una mayor recuperación funcional en comparación con los animales implantados con materiales sintetizados por métodos químicos o electroquímicos.
Résumé
Polymers synthesized by plasma derived from pyrrole have been recently implanted in rats with spinal cord injuries (SCI) using a complete section model; the polymers contribute to the functional recovery after the injury. In this work, the SCI in rats was studied using noninvasive techniques such as magnetic resonance imaging (MRI). Also computerized axial tomography taken chronologically with and without polymeric implants. 3D reconstructions were used to follow the structural arrangement, the location of the implant and the formation of cysts. MRI shows a clear differentiation between white and gray matter, the implanted material and cysts due to secondary damage after the injury.
Polímeros sintetizados por plasma derivados del pirrol, han sido implantados en ratas con lesión de médula espinal (LME) usando un modelo de lesión por sección completa; los polímeros contribuyen a la recuperación funcional después de la lesión. En este trabajo, la LME se estudió usando técnicas no invasivas como imágenes por resonancia magnética (IRM) y tomografía axial computarizada tomada cronológicamente en sujetos con y sin implante polimérico. Se usaron reconstrucciones 3D para seguir el arreglo estructural, la localización del implante y la formación de quistes. Las IRM muestran una clara diferenciación entre materia gris, materia blanca, material implantado y quistes formados debido a los mecanismos de daño secundario después de la lesión.
Résumé
The aim of this work is to implement a biological model of neuromuscular junctions to study the mechanisms involved in intra and inter cellular processes using cell co-cultures. To optimize growth and development of the neuromuscular junction, cells were seeded on plasma polymerized pyrrole which has proven suitable for other types of cell cultures. The cell lines used were motor neuron NG108-15 and skeletal muscle C2C12. Cells were evaluated according to their morphology and electrophysiological characteristics. To observe the expression of specific proteins of the nerve synapse, immunocytochemical techniques were applied using dying antibodies. Proteins localized in nerve terminals were dyed and imaged by fluorescence microscopy. Images of cell co-cultures showed the formation of neuromuscular junctions. The preparation of neuromuscular junctions described in this work will allow the study of the mechanisms involved in their functions.
El objetivo de este trabajo es implementar un modelo biológico de unión neuromuscular para el estudio de los mecanismos involucrados en los procesos intra e intercelulares empleando co-cultivos celulares. Con el fin de optimizar el crecimiento y desarrollo de las uniones neuromusculares, las células se cultivaron sobre superficies de polipirrol obtenidas mediante polimerización por plasma que han mostrado ser adecuadas en otros tipos de cultivos celulares. Las líneas celulares que se emplearon fueron los modelos de motoneurona NG108-15 y muscular C2C12. Las células se evaluaron de acuerdo a su morfología y características electrofisiológicas. Para observar la expresión de proteínas clave de la sinapsis, se aplicaron técnicas inmunocitoquímicas utilizando anticuerpos específicos para la marcación de proteínas localizadas en las terminales nerviosas adquiriendo imágenes con microscopía de fluorescencia. Las imágenes de los co-cultivos celulares mostraron la formación de uniones neuromusculares. El método de preparación de uniones neuromusculares que se describe en este trabajo permitirá estudiar los mecanismos involucrados en sus funciones.