Action of a deproteinized xenogenic biomaterial in the process of bone repair in rats submitted to inhalation of cigarette smoke

Abstract Purpose: To investigate if the inorganic bovine bone matrix changes the bone formation in rats submitted to inhalation of cigarette smoke. Methods: Twenty Wistar rats were divided into two groups: Cigarette Clot Group (CCG), which in the inhalation chamber received the smoke of 10 cigarettes, 3 times a day, 10 minutes, for 30 days and had the surgical cavity filled by clot; Cigarette Biomaterial Group (CBG), submitted to the same inhalation technique but with the cavity filled by biomaterial. Results: In CCG there was a significant difference of new bone tissue in the analyzed periods (15 and 45 days), and in 15 days, there was 4.8 ± 0.42 of bone formed and 11.73 ± 0.59 (p <0.05) in 45 days. The CBG also showed a significant difference between the periods of 15 to 45 days, being respectively 6.16 ± 0.30 and 11.60 ± 0.61. However, when the groups were compared, within the same analyzed periods, a significant difference was observed only in the period of 15 days, with the new bone percentage being greater in the CBG. Conclusion: The bone matrix acted as an osteoinductive biomaterial, biocompatible and aided in the repair process, mainly in the initial period of recovery.

Inside-out and standard vein grafts associated with platelet-rich plasma (PRP) in sciatic nerve repair. A histomorphometric study

Abstract Purpose: To evaluated the tubulization technique with standard and inside-out vein, filled or not with platelet-rich plasma (PRP), in sciatic nerve repair. Methods: Seventy male Wistar rats were randomly divided into five groups: IOVNF (Inside-Out Vein with No Filling); IOVPRP (Inside-Out Vein filled with PRP); SVNF (Standard Vein with No Filling); SVPRP (Standard Vein filled with PRP); Sham (Control). The left external jugular vein was used as graft in a 10 mm nervous gap. Results: In the morphological analysis of all groups, myelinated nerve fibers with evident myelin sheath, neoformation of the epineurium and perineurium, organization of intraneural fascicles and blood vessels were observed. In the morphometry of the distal stump fibers, SVPRP group had the highest means regarding fiber diameter (3.63±0.42 μm), axon diameter (2.37±0.31 μm) and myelin sheath area (11.70±0.84 μm2). IOVPRP group had the highest means regarding axon area (4.39±1.16 μm2) and myelin sheath thickness (0.80±0.19 μm). As for values of the fiber area, IOVNF group shows highest means (15.54±0.67 μm2), but are still lower than the values of the Sham group. Conclusion: The graft filled with platelet-rich plasma, with use standard (SVPRP) or inside-out vein (IOVPRP), promoted the improvement in axonal regeneration on sciatic nerve injury.

Bovine bone matrix action associated with morphogenetic protein in bone defects in rats submitted to alcoholism / Acción de la matriz ósea bovina asociada a la proteína morfogenéticaen defectos óseos en ratones sometidos a alcoholismo

Extended excessive alcohol use causes changes in bone tissue, thus affecting osteogenesis. The objective of this study was to evaluate if demineralized bone matrix (Gen-ox®) associated with bone morphogenetic protein (Gen-pro®) changes bone neoformation in rats submitted to experimental alcoholism. Forty male rats (Rattus norvegicus) were separated into 2 groups of 20 animals each: Group E1, which received ethyl alcohol at 25 percent and had the surgical cavity filled in only with blood clot; and Group E2, which received ethyl alcohol at 25 percent and had the surgical cavity filled in with demineralized bovine cortical bone associated with bone morphogenetic protein. The animals were submitted to a three-week period of gradual adaptation to alcohol, and then continued receiving alcohol at 25 percent for 90 days, when the surgical cavity was made. After the surgery, the animals continued consuming alcohol until reaching the sacrifice periods of 10, 20, 40, and 60 days, when the tibias were removed for histological processing. Results showed that surgical cavity repair and bone marrow reorganization occurred faster in Group E1 than in Group E2. At the end of the experiment, it was observed that animals in Group E2 had thick bony trabeculae surrounding the implanted material particles and a small area of connective tissue in the surface region. In conclusion, the implanted material did not accelerate bone neoformation, rather it served as a structure for osteogenesis.

El abuso prolongado del alcohol produce alteraciones en el tejido óseo, interfiriendo en el proceso de la osteogénesis. El estudio tiene como objetivo evaluar si la matriz ósea bovina desmineralizada (Gen-ox®) asociada a la proteína morfogenética ósea (Gen-pro®) altera la neoformación ósea en ratones sometidos a alcoholismo experimental. Fueron utilizados 40 ratones machos (Rattus norvegicus), separados en dos grupos de 20 animales cada uno: Grupo E1, que recibió alcohol etílico a 25 por ciento con cavidad quirúrgica rellenada solamente por coágulo sanguíneo, y Grupo E2, que recibió sólo alcohol etílico a 25 por ciento con cavidad quirúrgica rellenada con hueso bovino desmineralizado cortical asociado a proteína morfogenética ósea. Después de 3 semanas de adaptación gradual al alcohol, los animales continuaron recibiéndolo en concentración de 25 por ciento por 90 días, cuando fue realizada la cavidad quirúrgica. Luego de la cirugía, los animales continuaron la ingestión alcohólica hasta los períodos de sacrificio de 10, 20, 40 y 60 días, cuando las tibias fueron removidas para su procesamiento histológico. Los resultados mostraron que en el Grupo E1 hubo reparación de la cavidad quirúrgica y reorganización de la médula ósea en un menor lapso temporal que en el Grupo E2. En el período final del experimento, se observó en los animales del Grupo E2 la presencia de trabéculas óseas espesas alrededor de las partículas de material implantado y pequeña área de tejido conjuntivo en la región superficial. Se puede concluir en que el material implantado no aceleró el proceso de neoformación ósea, sirviendo como estructura de base para generar osteogénesis.

Observações morfológicas no epitélio de revestimento da rede testicular (RT) de codorna (Coturnix coturnix) da variedade italiana / Morphological features on the surface epithelium of the rete testis (RT) of quail (Cotunix coturnix) from the italian variety

A rede testicular (RT) de codorna é predominantemente do tipo intra-albugínica e constituída por canais tortuosos, revestidos por células epiteliais, estendendo-se pela túnica albugínea do testículo e a seguir penetram na estrutura microscópica da região epididimária (RE), pelo seu tecido matricial. Os canais da RT são contínuos com os ductos eferentes proximais da RE. A ultraestrutura do epitélio de revestimento da RT mostra diferenças marcantes na primavera - a fase proliferativa do ciclo reprodutivo, e em meados do outono - a fase quiescente do ciclo reprodutivo nesta ave. As características ultraestruturais marcantes dos epiteliócitos da RT, nestas duas fases, foram a baixa eletrodensidade citoplasmática e ocorrência de poucas vesículas e lisossomos no outono, que aparecem com maior freqüência na RT primaveril. Aspectos degenerativos de organelas, e presença de extrusões citoplasmáticas apicais, apareceram em número expressivo no outono, não se observando aspectos ultraestruturais marcantes nas estações de inverno e verão, relativamente às observações de primavera.

The RT of domestic quail from Italian variety showed mainly an albuginic pattern being represented by tortuous channels lined predominately by a simple cubic epithelium. RT channels extended along the testicular albuginea and penetrates into the epididymal region (ER) through its myoconnective matrix. Passageways were continuous to proximal efferent ducts of the ER. Epithelium lining ultrastructure of RT passageways showed some differences between the spring and the inactive phase at middle fall, concerning the quail testicular reproductive cycle. The features observed in RT epitheliocytes in fall were the low cytoplasmic electrodensity, paucity of supranuclear vesicles, which were abundant and variable in form and shape in spring, and some degenerative aspects of cell organelles mainly in ER lamellae. Moreover, presence of apical cytoplasmic extrusions were verified in the fall. No marked features were seen in the RT ultrastructure during the winter and summer comparatively to the active phase of spring.

Efeitos de 03 dietas alcoólicas na reparação óssea em tíbia de ratos / Effects of three alcoholic diets on the bone repair in the tibia of rats

Os efeitos do uso abusivo e prolongado do álcool sobre vários tecidos, incluindo o ósseo, têm sido amplamente estudados. A quantidade de defeitos ósseos criados cirurgicamente e pelos vários tipos de acidentes tem aumentado e existe uma preocupação muito grande quanto ao reparo desses defeitos, associados ao alcoolismo. O objetivo desta pesquisa foi de observar histologicamente os efeitos de 03 dietas alcoólicas na reparação óssea e se o aumento da concentração do álcool também interfere neste fenômeno. Foram utilizados 64 ratos machos (Rattus norvegicus), divididos em 4 grupos de 16 animais cada, assim distribuídos: Grupo controle (C) – animais que não receberam álcool; Grupos Experimentais I, II e III (EI, EII e EIII, respectivamente) - animais que foram submetidos à alcoolização de 6%, 15% e 25% respectivamente, por um período de 90 dias. Após este período a tíbia esquerda de todos os animais foi submetida a uma cirurgia onde se realizou uma cavidade no sentido longitudinal. Quatro animais de cada grupo foram sacrificados em períodos de 10, 20, 40 e 60 dias contados a partir do dia da cirurgia experimental. As tíbias foram retiradas, processadas histologicamente e submetidas às colorações de HE e tricrômico de Masson. Os resultados mostraram que a neoformação óssea foi decrescente de acordo com o aumento da concentração alcoólica e pode-se concluir que as 03 dietas alcoólicas (6%, 15% e 25%) influenciam a neoformação óssea em todas as suas fases, retardando o processo de reparação óssea.

The effects of long-term alcohol abuse on several tissues, including bone, have been extensively studied. Considering the increase in occurrence of bone defects caused by trauma or even created for surgical purposes, the putative influence of alcoholism on bone healing has been a matter of growing concern. The aim of the present study was to assess histologically the effects of three schemes of alcohol intake at different concentrations on bone repair. 64 male rats (Rattus norvegicus) were assigned to four experimental groups (n=16), which received alcohol diluted with drinking water to the final concentrations of 6% (Group EI), 15% (Group EII) or 25% (Group EIII). The control group (Group C) received drinking water. After 90 days, the animals were subjected to a surgical procedure in which a cavity (3 mm in width) was created on the left tibia. Four animals of each group were sacrificed on 10th, 20th, 40th or 60th days after the surgical procedure. The samples were processed for histological analysis, paraffin embedded and stained with hematoxylin and eosin; and Masson tricromic. The qualitative histological analysis showed that the amount of bone neoformation was inversely proportional to the alcohol concentration. It may be concluded that the schemes of alcohol consumption at the concentrations used in the present study (6%, 15% e 25%) led to a decrease in osseous neoformation in all analyzed periods, resulting in delay on the healing process.

Enxerto venoso ao avesso e normal, com ou sem preenchimento de músculo, em regeneração nervosa de ratos / Venous graft to the back and normal, with or without filling of muscle on nerve regeneration in rats

Foram estudadas neste trabalho quatro maneiras de regenerar o nervo ciático do rato em gap de 10 milímetros mediante tubulização com veia normal e ao avesso, preenchida ou não com o músculo tibial caudal direito. Foram utilizados 70 ratos Wistar, machos, pesando entre 180 a 210 g, divididos em quatro grupos experimentais com 15 animais cada grupo (VASP - veia ao avesso sem preenchimento; VAME - veia ao avesso preenchida com músculo esquelético; VNSP - veia normal sem preenchimento e VNME - veia normal preenchida com músculo esquelético) e um grupo com 10 animais (Sham) usado como controle. A veia jugular externa esquerda foi utilizada como enxerto venoso. No grupo Sham o nervo ciático direito foi exposto sem realizar-se nenhum procedimento sobre o mesmo. Os animais foram sacrificados 12 semanas após a cirurgia. Retirou-se amostras nos locais dos enxertos e nos cotos distais do nervo reparado, destinadas às observações histomorfológicas e morfométricas. Para a análise estatística dos cinco grupos experimentais utilizou-se a análise de variância (ANOVA) com teste F e o método de Scheffé. Observou-se regeneração nervosa em todos os grupos. Os melhores resultados foram obtidos nos grupos V ASP, VAME e VNSP. O pior resultado foi com o grupo VNME na maioria dos atributos analisados, tanto no enxerto quanto no coto distal...

Biocompatibility of anionic collagen matrices and its influence on the orientation of cellular growth / Biocompatibilidade de matrizes de colágeno aniônico e sua influência na orientação do crescimento celular

This study aimed to analyze the biocompatibility of anionic collagen matrices, the local bone response following implantation in surgically-created bone defects, and also the influence of the collagen fiber orientation on the neoformed osseous tissue. Seventy two rats (Rattus norvegicus albinus) were used in this experiment. The animals were divided into four experimental groups: Group 1 (control), without implants; Group 2, pericardium medullar implants 12 hours; Group 3, medullar implants of tendon 24 hours, with the long axis of collagen fibers oriented parallel to the long axis of the tibia; and Group 4, medullar implants of tendon 24 hours, with the long axis of collagen fibers perpendicular to the long axis of the tibia. After the experimental surgery, the evolution of the repair process was microscopically evaluated at 7, 15, and 30 days post-surgery. The results demonstrated that the implanted matrices are biocompatible and act as a scaffold inducing bone formation, mainly in the Group 4 animals. At first, cellularity follows the arrangement of collagen fibers, later obtaining a multidirectional growth.

Este estudo apresentou como objetivo, examinar a biocompatibilidade de matrizes de colágeno aniônico, sua respostaóssea local após implantação em defeitos ósseos criados cirurgicamente e a influência da orientação das fibras colágenasno tecido ósseo neoformado. Foram utilizados 72 ratos (Rattus norvegicus albinus) divididos em 4 grupos experimentaisde 6 animais cada: Grupo 1 (Controle), sem implante; Grupo 2, implante medular de pericárdio 12 horas; Grupo 3,implante medular de tendão 24 horas, com o maior eixo de suas fibras colágenas direcionados paralelamente ao maioreixo da tíbia e, Grupo 4, implante medular de tendão 24 horas, com o maior eixo de suas fibras colágenas direcionados perpendicularmente ao maior eixo da tíbia. A evolução do processo de reparo, após a cirurgia experimental, foi avaliada microscopicamente com 7, 15 e 30 dias pós-operatórios. Os resultados demonstraram que as matrizes implantadas são biocompatíveis e funcionam como uma matriz tridimensional induzindo a formação de osso, maior no grupo 4. A celularidade, inicialmente, acompanha o arranjo das fibras colágenas, adquirindo um arranjo multidirecional crescente.