Experimental model of Achilles tendon injury in rats

PURPOSE: To describe an effective experimental model to study the Achilles tendon healing. METHODS: Forty male Rattus norvegicus albinus, Wistar lineage adult male weighing 250 to 300g were used for this experiment and thirty were surgically submitted to bilateral partial transverse section of the Achilles tendon. The right tendon was treated with radio waves (RF) whereas the left tendon served as control. On the third postoperative day, the rats were divided into four experimental groups consisting of ten rats each which were treated with monopolar RF adjusted to 650 kHz and 2w, for two minutes twice a week and a group of normal animals without any intervention, until they were sacrificed on the 7th, 14th and 28th days, respectively. Tendons were weighed and collagen quantification was evaluated by hydroxyprolin content. RESULTS: Significant reduction in collagen content on day 7, 14 and 28 was related to control experiment to normal tendon (7 days, p<0.01; 14 e 28 days, p<0.05). CONCLUSION: The experimental model has been effective and available to be used to study Achilles tendon healing. .

Histomorphometric analysis of cutaneous remodeling in the early stage of the scleroderma model

INTRODUCTION/OBJECTIVES: Systemic sclerosis, or scleroderma, is a rheumatic disease characterized by autoimmunity, vasculopathy, and fibrosis of the skin and several internal organs. In the present study, our aim was to assess the skin alterations in animals with scleroderma during the first stages of disease induction. METHODS: To induce scleroderma, female New Zealand rabbits (n = 12) were subcutaneously immunized with 1 mg/ml of collagen V (Col V) in complete Freund's adjuvant, twice with a thirty-day interval. Fifteen days later, the animals received an intramuscular booster with type V collagen in incomplete Freund's adjuvant, twice with a fifteen-day interval. The control group was inoculated with 1 ml of 10 mM acetic acid solution diluted with an equal amount of Freund's adjuvant. Serial dorsal skin biopsies were performed at 7, 15, and 30 days and stained with H&E, Masson's trichrome and Picrosírius for morphological and morphometric analyses. RESULTS: Immunized rabbits presented a significant increase in collagen in skin collected seven days after the first immunization (p=0.05). CONCLUSION: The results from this experimental model may be very important to a better understanding of the pathogenic mechanisms involved in the beginning of human SSc. Therapeutic protocols to avoid early remodeling of the skin may lead to promising treatments for SSc in the future.

Meniscectomia parcial como modelo experimental de osteoartrite em coelhos e efeito protetor do difosfato de cloroquina / Partial meniscectomy as an experimental model of osteoarthritis in rabbits and protector effect of chloroquine diphosphate

OBJETIVO: Estabelecer as alterações morfológicas e o remodelamento do tecido cartilaginoso na progressão da osteoartrite (OA) experimental para estudar o efeito do difosfato de cloroquina na cartilagem osteoartrítica. MÉTODOS: A osteoartrite experimental foi induzida em coelhos por meio de meniscectomia parcial. Para analisar a evolução da doença experimental foram estudados três grupos de dez animais, sacrificados a 3, 14 e 22 semanas de indução da doença. Para avaliar o efeito do difosfato de cloroquina um grupo de animais (n = 6) foi tratado preventivamente com 3 mg/kg ao dia, iniciados um mês antes da indução da osteoartrite, e mantidos até o sacrifício (22 semanas). Realizou-se análise histológica das articulações (H&E, tricrômico de Masson) e imunofluorescência para colágeno dos tipos I, II e XI. A intensidade da agressão articular foi quantificada pelo escore de Mankin. RESULTADOS: O modelo experimental reproduziu todas as alterações morfológicas observadas na osteoartrite humana. Animais que receberam difosfato de cloroquina não desenvolveram lesões histológicas observadas na OA. Neste grupo houve significante preservação da estrutura da cartilagem articular (p < 0,0001), conservação da celularidade (p < 0,0001), proteoglicanas, demonstrados pela coloração de azul de anilina (p < 0,005) e integridade da linha de crescimento (p < 0,001), além da inibição da formação de osteófitos, do bloqueio da neoformação óssea e do não-aparecimento de colágeno tipo I (tecido osteocartilaginoso). CONCLUSÃO: O modelo experimental de meniscectomia parcial reproduz de forma gradativa as alterações morfológicas encontradas na osteoartrite, e estudos preliminares com o difosfato de cloroquina sugerem tratar-se de medicamento barato e com grande potencial de emprego como droga condroprotetora.

OBJECTIVE: The aim of this study was to develop an experimental model of osteoarthritis (OA) that could reproduce morphologic alterations viewed in this disease and to study the effect of chloroquine diphosphate on cartilage remodeling. METHODS: osteoarthritis was induced in rabbits by performing partial meniscectomy. To establish the experimental disease evolution, three groups of ten animals were sacrificed at 3, 14, 22 weeks after disease induction. To evaluate the effect of chloroquine diphosfate in OA progression, a group of six animals was treated preventively with 3 mg/kg/day, started one month prior to osteoarthritis induction and kept until the day of sacrifice (22 weeks). Histopathological (Masson trychrome, H&E), biochemical and immunofluorescence analyses to types I, II and XI collagens were made in all animals. Mankin's score was employed to quantify the severity of articular damage. RESULTS: The experimental model reproduced all of the alterations observed in osteoarthritis. Animals treated with chloroquine diphosfate did not develop morphological changes found in OA. There was significant preservation of articular cartilage tissue (p < 0,0001), maintenance of cellular morphology (p < 0,0001), proteoglicans, as demonstrated by aniline blue coloration (p < 0,005) and tidemark protection (p < 0,001), besides inhibition of osteophytes formation and absence of type I collagen expression. CONCLUSION: The experimental model of partial meniscectomy reproduces gradually, all the cartilage morphologic changes found in human osteoarthritis. Preliminary study done with choroquine diphosfate indicates that it is a cheap and effective drug to act as condroprotective agent in OA.

Alterações esofágicas em modelo de esclerodermia induzido por colágeno V em coelhos / Manifestations in the esophagus in the sclerodermia model induced by type V collagen in rabbits

Introdução: a esclerose sistêmica progressiva acomete diversas vísceras, das quais o esôfago é uma das frequentemente lesadas. No entanto, o mecanismo de autoimunidade nesta enfermidade é ainda desconhecida...

Backgrounds: Sclerosis systemic that usually affects the esophagus. However its patologic mechanism is still unknown. Objective: Evaluate the manifestation of the esophagus in a experimental model of scleroderma induced by type V collagen in rabbits. Matherial and Methods: 39 rabbits submited to the model immunization were morfologicaly analised. Results: A progressive deposit of collagen fibers was observed in H&E and Tricomico of Masson. Which was confirmed by the imunofluorescence. Conclusion: We concluded that the characteristics observeds are similar to what happens in the esophagus of human, but in an earlier period...

Auto-imunidade e colágeno V / Autoimmunity and collagen V

As proteínas da matriz extracelular (MEC) e seus componentes estão sendo amplamente estudados na literatura médica, assim como sua relação com o remodelamento tecidual presente nas doenças reumáticas. Neste artigo, mostramos a importância do estudo do colágeno do tipo V no entendimento da etiologia da esclerodermia, no que se refere ao desencadeamento da auto-imunidade nesta enfermidade. Estudos em nosso laboratório demonstram que a sensibilização com colágeno do tipo V em coelhos pode resultar em um modelo animal de esclerodermia. Diante destes fatos, sugerimos que pesquisas neste campo podem ser de grande valia no desenvolvimento de novas condutas terapêuticas.

The extracellular matrix (ECM) proteins and their components have been widely studied in medical literature, as well its relationship with the tecidual remodeling present in the rheumatic disease. In this paper we show the importance of understanding the role of type V collagen as an important trigger of rheumatic autoimmune diseases. Studies in our laboratory demonstrate that type V collagen sensibilization in rabbits, could result in an animal scleroderma model. In this way we suggested that researches in this field can be worthy in development of new therapeutic procedures.

Colágenos II e XI e 4-hydroxiprolina na cartilagem da cabeça do fêmur de portadores de osteoartrose nodal / Collagens Type II and XI and 4-hydroxyproline in the femoral head cartilage of patients with nodal osteoarthritis

Objetivo: Evidências clínico-radiográficas apontam para o caráter generalizado da osteoartrose nodal (OAN). Neste estudo, pesquisou-se a solubilidade e quantificacão dos colágenos II e XI na cartilagem articular histologicamente normal dos portadores de OAN. Método: Foram utilizadas cartilagens da cabeça do fêmur de necrópsias de 8 mulheres com OAN e 8 mulheres sem OAN (controle), pareadas para idade e índice de massa corpórea. Nas cartilagens de cada fêmur foram identificadas regiões normais e regiões osteoartrósicas. O colágeno de cada região foi extraído através da digestão com pepsina e quantificado pelo conteúdo de 4-hidroxiprolina. A solubilidade foi definida como a quantidade de colágeno extraída pela pepsina. A purificação e a identificação dos colágenos tipo II e XI foram realizadas através de precipitação sequencial salina seletiva e eletroforese em gel de poliacrilamida e sua quantificação foi feia por densitometria. Resultados: Todos os indivíduos com OAN e os controles apresentaram regiões osteoartrósicas na cabeça femoral. Nos portadores de OAN o colágeno está mais solúvel que no grupo controle, tanto em relação à cartilagem sã (p=0,02), como na osteoartrósica (p=0,01). Os portadores de OAN apresentaram maior quantidade de colágeno II que os controles, tanto nas regiões normais (p=0,0001) como nas osteoartrósicas (p=0,03). O colágeno XI da cartilagem artrósica foi maior no grupo controle (p=0,03); na cartilagem sã, nesses dois grupos, a extração do colágeno XI foi mínima, não permitindo comparação. Conclusão: Esses achados demonstram que na osteoartrose nodal existem alterações no colágeno da cartilagem articular, que estão presentes antes da eclosão da doença. Além disso, verificou-se que, na cartilagem já lesada, o colágeno também se mostra diferente na OAN comparado com controles. Infere-se que a composição peculiar do colágeno na osteoartrose nodal poderia tornar a cartilagem mais suscetível ao desenvolvimento da doença