Qualitative Histologic Assessment vs. Geomorphometric Analysis of Nerve Fiber Shape after the Intraneural Application of Liposomal Bupivacaine / Evaluación Histológica Cualitativa Versus Análisis Geomorfométrico de la Forma de la Fibra Nerviosa Después de la Aplicación Intraneural de Bupivacaína Liposomal

SUMMARY: The preserved form of all components of the nerve fiber is a prerequisite for the proper conduction of the nerve impulse. various factors can change the shape of nerve fibers. In everyday practice, qualitative histological analysis is the gold standard for detecting changes in shape. Geometric morphometry is an innovative method that objectively enables the assessment of changes in nerve fibers' shape after local anesthetics action. A total of sixty sciatic nerves were used as material, which was intraneural injected with saline solution in the control group (n=30), and a solution of 1.33 % liposomal bupivacaine (n=30) in the test group. After the animals were sacrificed, nerve samples were taken and histological preparations were made. The preparations were first described and examined using a qualitative histological method, after which digital images were made. The images were entered into the MorphoJ program and processed using the method of geometric morphometry. Qualitative histological examination revealed no differences in nerve fibers after intraneurally applied physiological solution and liposomal bupivacaine. Using the method of geometric morphometry, a statistically significant change in the shape of axons was found after intraneurally applied saline solution and liposomal bupivacaine (p=0.0059). No significant differences in histological changes were found after the qualitative histological analysis of nerve fiber cross-section preparations. A statistically significant change in the shape of nerve fiber axons was observed after geometric morphometric analysis of digital images after intraneural application of saline and liposomal bupivacaine.

La forma conservada de todos los componentes de la fibra nerviosa es un requisito previo para la conducción correcta del impulso nervioso. Varios factores pueden cambiar la forma de las fibras nerviosas. En la práctica diaria, el análisis histológico cualitativo es el estándar de oro para detectar cambios de forma. La morfometría geométrica es un método innovador que permite evaluar objetivamente los cambios en la forma de las fibras nerviosas después de la acción de los anestésicos locales. Se utilizó como material un total de sesenta nervios ciáticos, que se inyectaron intraneuralmente con solución salina en el grupo control (n=30), y una solución de bupivacaína liposomal al 1,33 % (n=30) en el grupo de prueba. Después de sacrificados los animales, se tomaron muestras de nervios y se realizaron preparaciones histológicas. Primero se describieron y examinaron las preparaciones utilizando un método histológico cualitativo, después de lo cual se tomaron imágenes digitales. Las imágenes fueron ingresadas al programa MorphoJ y procesadas mediante el método de morfometría geométrica. El examen histológico cualitativo no reveló diferencias en las fibras nerviosas después de la aplicación intraneural de solución fisiológica y bupivacaína liposomal. Usando el método de morfometría geométrica, se encontró un cambio estadísticamente significativo en la forma de los axones después de la aplicación intraneural de solución salina y bupivacaína liposomal (p = 0,0059). No se encontraron diferencias significativas en los cambios histológicos después del análisis histológico cualitativo de las preparaciones de secciones transversales de fibras nerviosas. Se observó un cambio estadísticamente significativo en la forma de los axones de las fibras nerviosas después del análisis de morfometría geométrica de imágenes digitales después de la aplicación intraneural de solución salina y bupivacaína liposomal.

Sex estimation based on foramen magnum: a three-dimensional geometric morphometrics approach / Estimación del sexo basado en el foramen magno: un enfoque de morfometría geométrica tridimensional

SUMMARY: The foramen magnum is an important topographic opening which connects cranial cavity and spinal canal. The analysis of the bone material established that there are differences in the shape of the foramen magnum between individuals. The aim of this study was to determine sex based on shape and size of foramen magnum using geometric morphometrics method. A study was performed on three-dimensional models (3D models) of 214 human skulls of known sex and known age (141 male skulls and 73 female skulls). The skulls are located at the museum of Medical Faculty, University of Sarajevo. Skulls belong to Bosnian population from the mid-twentieth century. All examined skulls were scanned with a laser scanner to obtain their 3D models. On 3D models of the examined skulls, four landmarks were marked on foramen magnum. Analysis of sex determination was performed using the MorphoJ program. Results of this study showed that there are sex differences in the shape and size of the foramen magnum. Sex determination based on the shape and size of the foramen magnum was showed 65.25 % accuracy for male and 63.01 % accuracy for female using geometric morphometrics method. Examination of the effect of size of foramen magnum on sexual dimorphism of shape of foramen magnum showed a statistically significant effect. Sex determination based just on the shape of foramen magnum using geometric morphometrics method was possible with 62.41 % accuracy for male and 58.90 % accuracy for female on examined sample. Sex differences on shape and size of foramen magnum were found using geometric morphometrics method on three-dimensional models of the examined skulls. The percentage of accuracy was higher for male based on the shape and size of the foramen magnum than for female.

El foramen magno es una importante abertura topográfica que conecta la cavidad craneal y el canal espinal. El análisis del material óseo estableció que existen diferencias en la forma del foramen magno entre individuos. El objetivo de este estudio fue determinar el sexo en función de la forma y el tamaño del foramen magno utilizando morfometría geométrica. El estudio se realizó en modelos tridimensionales (modelos 3D) de 214 cráneos humanos de sexo y edad conocidos (141 cráneos masculinos y 73 cráneos femeninos). Los cráneos se encuentran en el museo de la Facultad de Medicina de la Universidad de Sarajevo. Los cráneos pertenecen a población bosnia de mediados del siglo XX. Todos los cráneos examinados fueron escaneados con un escáner láser para obtener sus modelos 3D. En los modelos 3D de los cráneos examinados, se marcaron cuatro puntos de referencia en el foramen magno. El análisis de determinación de sexo se realizó utilizando el programa MorphoJ. Los resultados de este estudio mostraron que existen diferencias de sexo en la forma y el tamaño del foramen magno. La determinación del sexo basada en la forma y el tamaño del foramen magno mostró una precisión del 65,25 % para los hombres y del 63,01 % para las mujeres utilizando morfometría geométrica. El examen del efecto del tamaño del foramen magno sobre el dimorfismo sexual de la forma del foramen magno mostró un efecto estadísticamente significativo. La determinación del sexo basada solo en la forma del foramen magno utilizando morfometría geométrica fue posible con una precisión del 62,41 % para los hombres y del 58,90 % para las mujeres en la muestra examinada. Se encontraron diferencias de sexo en la forma y el tamaño del foramen magno utilizando morfometría geométrica en modelos tridimensionales de los cráneos examinados. El porcentaje de precisión fue mayor para los hombres en función de la forma y el tamaño del foramen magno que para las mujeres.

Time-dependent proregenerative effects of exogenous melatonin on the transected sciatic nerve / Efectos proregenerativos dependientes del tiempo de la melatonina exógena en el nervio ciático seccionado

SUMMARY: Microsurgical procedures are the treatment of choice of peripheral nerve injuries, but often fail to reach full functional recovery. Melatonin has neuroprotective actions and might be used as a possible proregenerative pharmacological support. Therefore, the aim of this study was to analyze the time-dependence of the neuroprotective effect of melatonin on the overall fascicular structures of both ends of the transected nerve. Sciatic nerve transection was performed in 34 adult male Wistar rats divided in four groups: two vehicle groups (N=7) treated intraperitoneally for 7 (V7) or 21 (V21) consecutive days with vehicle (5 % ethanol in Ringer solution) and two melatonin groups (N=10) administered intraperitoneally 30 mg/kg of melatonin for 7 (M7) or 21 (M21) consecutive days. At the end of the experiment, proximal stump neuroma and distal stump fibroma were excised and processed for qualitative and quantitative histological analysis. Intrafascicular neural structures were better preserved and the collagen deposition was reduced in the melatonin treated groups than in the vehicle groups. Myelin sheath regeneration observed through its thickness measurement was statistically significantly (p<0,05) more pronounced in the M21 (1,23±0,18 µm) vs. V21 group (0,98±0,13 µm). The mean volume density of the endoneurium was lower in both melatonin treated groups in comparison to the matching vehicle treated groups. Although not statistically different, the endoneural tube diameter was larger in both melatonin groups vs. vehicle groups, and the effect of melatonin was more pronounced after 21 days (24,97 % increase) vs. 7 days of melatonin treatment (18,8 % increase). Melatonin exerts a time-dependent proregenerative effect on nerve fibers in the proximal stump and an anti-scarring effect in both stumps.

Los procedimientos microquirúrgicos son el tratamiento de elección de las lesiones de los nervios periféricos, pero a menudo no logran una recuperación funcional completa. La melatonina tiene acciones neuroprotectoras y podría ser utilizada como un posible apoyo farmacológico proregenerativo. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue analizar la dependencia del tiempo del efecto neuroprotector de la melatonina sobre las estructuras fasciculares generales de ambos extremos del nervio seccionado. La sección del nervio ciático se realizó en 34 ratas Wistar macho adultas divididas en cuatro grupos: dos grupos de vehículo (N=7) tratados por vía intraperitoneal durante 7 (V7) o 21 (V21) días consecutivos con vehículo (5 % de etanol en solución Ringer) y dos grupos grupos de melatonina (N=10) a los que se les administró por vía intraperitoneal 30 mg/kg de melatonina durante 7 (M7) o 21 (M21) días consecutivos. Al final del experimento, se extirparon y procesaron el neuroma del muñón proximal y el fibroma del muñón distal del nervio para un análisis histológico cualitativo y cuantitativo. Las estructuras neurales intrafasciculares se conservaron mejor y el depósito de colágeno se redujo en los grupos tratados con melatonina respecto a los grupos con vehículo. La regeneración de la vaina de mielina observada a través de la medición de su espesor fue estadísticamente significativa (p<0,05) más pronunciada en el grupo M21 (1,23±0,18 µm) vs V21 (0,98±0,13 µm). La densidad de volumen media del endoneuro fue menor en ambos grupos tratados con melatonina en comparación con los grupos tratados con vehículo equivalente. Aunque no fue estadísticamente diferente, el diámetro del tubo endoneural fue mayor en ambos grupos de melatonina frente a los grupos de vehículo, y el efecto de la melatonina fue más pronunciado después de 21 días (aumento del 24,97 %) frente a los 7 días de tratamiento con melatonina (18,8 % de aumento). La melatonina ejerce un efecto proregenerativo dependiente del tiempo sobre las fibras nerviosas del muñón proximal y un efecto anticicatricial en ambos muñones.

Qualitative and quantitative characteristics of the passive compartment underneath the myocardial bridge comprising the blood vessel adventitia and the perivascular connective tissue / Características cualitativas y cuantitativas del compartimento pasivo debajo del puente miocárdico que comprende la adventicia del vaso sanguíneo y el tejido conectivo perivascular

SUMMARY: Myocardial bridges are inborn anomalies frequently found in authopsies. Although tipically clinically silent, they are occasionally associated with severe clinical manifestations, e.g. myocardial ischemia or even sudden death. The pathophysiology and risk factors for these manifestations have not yet been completely elucidated. The connective tissue underneath the bridge has been considered as one of the factors the symptoms depend on. Thus, the aim of this research was to determine the histological characteristics of the connective tissue lying underneath the myocardial bridge and to contribute to a better understanding of the protective effects this passive compartment might have in prevention of severe clinical manifestations of myocardial bridging. The study was carried out on twenty hearts with myocardial bridges. Length of the bridge was determined using a precise electronic caliper. Sections of the myocardial bridges with the underlying connective tissue were obtained and prepared for qualitative and quantitative analysis. The connective tissue underneath the bridges was composed of adipose tissue and loose connective tissue in different ratios. The tissue underneath thin bridges was predominantly composed of adipose tissue, while loose connective tissue was the dominant component under thick bridges. The myocardial bridges had an average thickness of 0,98 ± 0.44 mm and an average length of 15,25±5,65 mm. We found a strong positive correlation between the myocardial bridge thickness and length (r = 0,860, p = 0,0001). The thickness of the passive connective tissue compartment under the myocardial bridges was 0,58±0,22 mm, and there was no correlation between this parameter and the myocardial bridge thickness (r = -0,011; p = 0,963). In the clinical evaluation of patients with these anomalies it is necessary to take into account independently the myocardial bridge thickness and length on one side and the thickness of the connective tissue lying underneath it on the other.

Los puentes miocárdicos son anomalías congénitas que se encuentran con frecuencia en las autopsias. Aunque típicamente éstos son clínicamente silenciosos, ocasionalmente se asocian con manifestaciones clínicas graves, como isquemia miocárdica o incluso muerte súbita. La fisiopatología y los factores de riesgo de estas manifestaciones aún no se han dilucidado por completo. El tejido conectivo debajo del puente se ha considerado como uno de los factores de los que dependen los síntomas. Por lo tanto, el objetivo de esta investigación fue determinar las características histológicas del tejido conectivo que se encuentra debajo del puente miocárdico y contribuir a una mejor comprensión de los efectos protectores que este compartimento pasivo podría tener en la prevención de manifestaciones clínicas graves de puente miocárdico. El estudio se llevó a cabo en veinte corazones con puentes miocárdicos. La longitud del puente se determinó utilizando un calibrador electrónico preciso. Se obtuvieron secciones de los puentes miocárdicos con el tejido conjuntivo subyacente y se prepararon para análisis cualitativo y cuantitativo. El tejido conectivo debajo de los puentes estaba compuesto de tejido adiposo y tejido conectivo laxo en diferentes proporciones. El tejido debajo de los puentes delgados estaba predominantemente compuesto de tejido adiposo, mientras que el tejido conectivo laxo era el componente dominante debajo de los puentes gruesos. Los puentes de miocardio tenían un espesor promedio de 0,98 ± 0,44 mm y una longitud promedio de 15,25 ± 5,65 mm. Encontramos una fuerte correlación positiva entre el grosor y la longitud del puente miocárdico (r = 0,860, p = 0,0001). El grosor del compartimiento de tejido conectivo pasivo debajo de los puentes miocárdicos era de 0,58±0,22 mm, y no hubo correlación entre este parámetro y el grosor del puente miocárdico (r = -0,011; p = 0,963). En la evaluación clínica de pacientes con estas anomalías es necesario tener en consideración de forma independiente el grosor y la longitud del puente de miocardio por un lado y el grosor del tejido conectivo que se encuentra debajo del mismo por el otro.