The effects of monomers used in polymeric biomaterials on renal tissue / Efectos de los monómeros de los biomateriales poliméricos utilizados en tejido renal

SUMMARY: Biomaterials are mostly polymers and are used in artificial organ production in contemporary medicine. They are prepared by the polymerization reaction of many monomers. There are many monomers used in biomaterial production. In this study, we investigated whether acrylamide (AAm), methacrylamide (MAAm), N-isopropylacrylamide (NIPAm) and acrylic acid (AAc) used in polymeric biomaterial production had histopathological effects on renal tissue. In the present study, Wistar albino rats weighing ~ 250-300 g were used. Following the intramuscular injections of 1 mL aqueous monomer solutions at 50 mg/kg concentrations, acrylamide group animals were sacrificed at 1st, 2nd and 3rd weeks, the other monomer group animals were sacrificed at 1st, 2nd, 4th and 6th weeks. One mL serum physiologic were injected intramuscularly to the control group animals at the same time intervals with the experimental group animals. After histological follow-up, serial sections were prepared for evaluation under light microscope. In addition, the diameters of glomeruli and glomeruli space (Bowman's space) are measured, and the changes of the values of all groups with the exposure time were investigated. Acrylamide and its derivatives cause glomerular, arteriolar and tubule interstitial damage in the renal tissue. The narrowing glomeruli space, increasing diffuse mesangial matrix and tubular dilation was observed in some groups. In addition, dilatation, dissociation of tubular epithelium, thickening basement membranes and glycogenic vacuolization was also noted. These adverse results may be due to residual monomer. There should be no monomer residue in the polymer used as biomaterials.

RESUMEN: Los biomateriales en su mayoría son polímeros utilizados en la producción de órganos artificiales en la medicina contemporánea. Éstos son preparados mediante la reacción de polimerización de varios monómeros. Existe una gran cantidad de monómeros usados en la producción de biomateriales. En este estudio se investigó si la acrilamida (AAm), la metacrilamida (MAAm), la N-isopropilacrilamida (NIPAm) y el ácido acrílico (AAc) utilizados en la producción de biomateriales poliméricos tuvieron efectos histopatológicos en el tejido renal. En el presente estudio, se utilizaron ratas Wistar albinas que pesaban 250-300 g. Después de las inyecciones intramusculares (1 ml) de soluciones acuosas de monómero a concentraciones de 50 mg / kg, los animales del grupo de la acrilamida se sacrificaron a la 1ª, 2ª y 3ª semanas, los otros animales del grupo monómero se sacrificaron a las 1ª, 2ª, 4ª y 6ª semanas. Se inyectaron intramuscularmente 1 ml de suero fisiológico a los animales del grupo control en los mismos intervalos de tiempo que los animales del grupo experimental. Después del análisis histológico, se prepararon secciones en serie para su evaluación bajo microscopio óptico. Además, se midieron los diámetros de los glomérulos y el espacio glomerular, y se investigaron los cambios de los valores de todos los grupos con el tiempo de exposición. La acrilamida y sus derivados causaron daño intersticial glomerular, arteriolar y tubular en el tejido renal. El estrechamiento del espacio de los glomérulos, el aumento de la matriz mesangial difusa y la dilatación tubular se observó en algunos grupos. Además, también se observó dilatación, disociación del epitelio tubular, membranas basales espesantes y vacuolización glicogénica. Estos resultados adversos pueden deberse al monómero residual. No debe haber residuo de monómero en el polímero utilizado como biomateriales.

Does diabetes alter immunolocalization of galectin-1 and galectin-3 in the rat ovary? / ¿La diabetes altera la inmunolocalización de galectina-1 y galectina-3 en el ovario de rata?

Diabetes mellitus (DM), is a metabolic disease occurring via insulin secretion deficiency from the pancreas and/or an insufficiency of tissue response to insulin. The present study is intended to show of immunolocalizations of beta-galactose-binding proteins Galectin-1 and Galectin-3 in diabetic rat ovarium and their relationship with diabetes. In this study, 8 to 10-week-old, 250­300 g weighing 50 mature female rats were used, in order to establish diabetes mellitus in those animals, 60 mg/kg intravenous streptozotocin was injected to each animal. After death, diabetics and non-diabetics rats's routine tissue processing steps is done to rat ovarial tissues for immunohistochemical investigation. Strong expressions of Galectin-1 and Galectin-3 were observed in the ovarial germinal epithelium and vascular endothelial. While the strong intense expression of Galectin-1 was seen in the zona pellucida, Galectin-3 expression was strongest in the cytoplesmic regions of cells. Zona pellucida has 3 protein complexes (ZP1, ZP2 and ZP3) in rats and in humans and they have the capability of recognizing the carbonhydrate fields in tissues. The strong expression of galectins in those regions could be the result of carbonhydrate binding properties expression of Gal-3 in the cytoplasmic regions of growing follicles could suggest the idea that Gal-3 could have effects on follicle growth. In conclusion, beta galactose-binding proteins Gal-1 and Gal-3 had stronger immunolocalization in diabetic rat ovarium when compared to the controls. Diabetes could increase the Gal-1 and Gal-3 expressions in the ovarial tissue.

La diabetes mellitus (DM) es una enfermedad metabólica debido a una deficiencia en la secreción de insulina por parte del páncreas o por una insuficiente respuesta de los tejidos a la insulina. El objetivo fue demostrar la inmunolocalización de las proteínas de unión beta-galactosa Galectina-1 y Galectina-3 en los ovarios de ratas diabéticas y su relación con la diabetes. Fueron utilizadas 50 ratas hembras maduras entre 8­10 semanas de edad, con un peso de 250­300 g. Con el fin de desarrollar DM en los animales, se inyectó a cada uno 60 mg/kg de estreptozotocina vía intravenosa. Después de la eutanasia, se realizó el procesamiento de rutina de los tejidos de las ratas diabéticas y no diabéticas para evaluar los tejidos ováricosa través de inmunohistoquímica. Se observaron expresiones fuertes de la Galectina-1 y Galectina-3 en el epitelio germinal y epitelio endotelial vascular del ovario. Si bien la fuerte e intensa expresión de Galectina-1 se observó en la zona pelúcida, la Galectina-3 tuvo una expresión más fuerte en las regiones de las células citoplasmáticas. La zona pelúcida tiene 3 complejos de proteínas (ZP1, ZP2 y ZP3) en ratas y en seres humanos y tienen la capacidad de reconocer los campos de carbohidratos en los tejidos. La fuerte expresión de las galectinas de esas regiones podría ser el resultado de las propiedades de unión a carbonhidratos expresión de Gal-3 en las regiones citoplasmáticas de los folículos en crecimiento, pudiendo sugerir que Gal-3 podría tener efectos sobre el crecimiento del folículo. En conclusión, las proteínas de unión beta-galactosa Gal-1 y Gal-3 tienen una mayor inmunolocalización en los ovarios de ratas diabéticas, en comparación a los controles. La diabetes podría incrementar las expresiones de Gal-1 y Gal-3 en el tejido ovárico.