Characterization of Decellularized Human Pericardium for Tissue Engineering and Regenerative Medicine Applications / Caracterização do Pericárdio Humano Descelularizado para Engenharia de Tecidos e Aplicações de Medicina Regenerativa

Abstract Background: Pericardium tissue allograft can be used for surgical repair in several procedures. One of the tissue engineering strategies is the process of decellularization. This process decreases immunogenic response, but it may modify the natural extracellular matrix composition and behavior. Objective: The aim of this study was to evaluate the effectiveness of cell removal, maintenance of extracellular matrix properties and mechanical integrity of decellularized human pericardium using a low concentration solution of sodium dodecyl sulfate. Methods: Decellularization was performed with sodium dodecyl sulfate and ethylenediaminetetraacetic acid. Histological analysis, DNA quantification, evaluation of glycosaminoglycans and collagen were performed. Biomechanical assay was performed using tensile test to compare the decellularization effects on tissue properties of tensile strength, elongation and elastic modulus. P < 0.05 was considered significant. Results: There was reduction in visible nuclei present in pericardium tissue after decellularization, but it retained collagen and elastin bundles similar to fresh pericardium. The DNA contents of the decellularized pericardium were significantly reduced to less than 511.23 ± 120.4 ng per mg of dry weight (p < 0.001). The biomechanical assay showed no significant difference for fresh or decellularized tissue. Conclusion: The decellularization process reduces cell content as well as extracellular matrix components without changing its biomechanical properties.

Resumo Fundameto: O enxerto de pericárdio pode ser usado em muitos procedimentos de correção cirúrgica. Uma das estratégias da engenharia tecidual é o processo de descelularização. No entanto, embora esse processo diminua a resposta imunogênica, a descelularização pode modificar tanto o comportamento como a composição da matriz extracelular natural. Objetivos: Avaliar a eficácia da descelularização usando baixa concentração de dodecil sulfato de sódio na remoção celular, na manutenção das propriedades da matriz extracelular e na integridade mecânica do pericárdio humano descelularizado. Métodos: A descelularização foi realizada com dodecil sulfato de sódio e ácido etilenodiamino tetra-acético. Foi realizada análise histológica, quantificação de DNA, e avaliação de glicosaminoglicanos e colágeno. O estudo biomecânico foi conduzido pelo teste de tração para comparar os efeitos da descelularização sobre as propriedades teciduais de resistência à tração, alongamento e módulo de elasticidade. Foi considerado um valor de p < 0,05 como estatisticamente significativo. Resultados: Observou-se uma redução na quantidade de núcleos presentes no pericárdio após a descelularização, apesar de manter quantidades similares de feixes de elastina e de colágeno. As concentrações de DNA do pericárdio descelularizado foram significativamente reduzidas para menos que 511,23 ± 120,4 ng por mg de peso seco (p < 0,001). O teste biomecânico não apontou diferenças entre os tecidos fresco e descelularizado. Conclusão: A descelularização reduziu a concentração de células bem como os componentes da matriz extracelular sem afetar suas propriedades biomecânicas.

Sodium dodecyl sulfate as a viral inactivator and future perspectives in the control of small ruminant lentiviruses / Emprego do dodecil sulfato de sódio como inativador viral e suas perspectivas no controle de lentivírus de pequenos ruminantes

Infections by small ruminant lentiviruses (SRLVs) affect goats and sheep causing chronic multisystemic diseases that generate great economic losses. The caprine lentivirus (CLV) and the ovine lentivirus (OLV) present tropism for cells of the monocyte/macrophage lineage, which are directly associated with the main route of transmission through the ingestion of milk and colostrum from infected animals. In this manner, controlling this route is of paramount importance. Currently, researches have investigated the use of chemical additives in milk that can preserve colostrum or milk and inactivate microbiological agents. Among the compounds, sodium dodecyl sulfate (SDS) has been shown to be satisfactory in the chemical inactivation of HIV and CLV in milk, and also as a biocide in goat colostrum.(AU)

As lentiviroses de pequenos ruminantes (LVPRs) são infecções que afetam caprinos e ovinos, causando doenças multissistêmicas crônicas, ocasionando grandes perdas econômicas. Os agentes causadores, lentivírus caprino (LVC) e o lentivírus ovino (LVO), apresentam tropismo por células da linhagem monocítico--fagocitária, as quais estão diretamente associadas à principal via de transmissão, por meio da ingestão de leite e colostro provindos de animais infectados. Desse modo, o controle por esta via é de suma importância. Atualmente, pesquisas vêm sendo desenvolvidas para o uso de aditivos químicos no leite, que possam conservar o colostro ou leite, e inativar agentes microbiológicos presentes. Dentre estes, o dodecil sulfato de sódio (SDS) vem apresentando resultados satisfatórios na inativação química do HIV e LVC em leite, e ainda como biocida em colostro caprino.(AU)

Decellularization of placentas: establishing a protocol

Biological biomaterials for tissue engineering purposes can be produced through tissue and/or organ decellularization. The remaining extracellular matrix (ECM) must be acellular and preserve its proteins and physical features. Placentas are organs of great interest because they are discarded after birth and present large amounts of ECM. Protocols for decellularization are tissue-specific and have not been established for canine placentas yet. This study aimed at analyzing a favorable method for decellularization of maternal and fetal portions of canine placentas. Canine placentas were subjected to ten preliminary tests to analyze the efficacy of parameters such as the type of detergents, freezing temperatures and perfusion. Two protocols were chosen for further analyses using histology, scanning electron microscopy, immunofluorescence and DNA quantification. Sodium dodecyl sulfate (SDS) was the most effective detergent for cell removal. Freezing placentas before decellularization required longer periods of incubation in different detergents. Both perfusion and immersion methods were capable of removing cells. Placentas decellularized using Protocol I (1% SDS, 5 mM EDTA, 50 mM TRIS, and 0.5% antibiotic) preserved the ECM structure better, but Protocol I was less efficient to remove cells and DNA content from the ECM than Protocol II (1% SDS, 5 mM EDTA, 0.05% trypsin, and 0.5% antibiotic).

Efeito da descelularização com SDS na prevenção da calcificação em pericárdio bovino fixado em glutaraldeído: estudo em ratos / Effect of SDS-based decelullarization in the prevention of calcification in glutaraldehyde-preserved bovine pericardium: study in rats

OBJETIVO: Avaliar a descelularização com SDS como tratamento anticalcificante em pericárdio bovino fixado em glutaraldeído. MÉTODOS: Peças de 0,5 cm² foram implantadas em modelo subcutâneo de 18 ratos por até 90 dias. Foram formados quatro grupos: grupo GDA: pericárdio fixado em glutaraldeído 0,5% (GDA), grupo GDA-GL: pericárdio fixado em GDA + ácido glutâmico (GL) 0,2%, grupo D-GDA: pericárdio descelularizado (D) com SDS 0,1% e fixado em GDA e grupo D-GDA-GL: pericárdio descelularizado + GDA + ácido glutâmico 0,2%. Cada animal recebeu enxertos dos quatro grupos. Os explantes foram realizados com 45 e 90 dias. As avaliações foram: análise histológica com as colorações hematoxilina-eosina e alizarina-red, análise morfométrica e quantificação de cálcio por espectrometria de absorção atômica. RESULTADOS: O padrão de infiltrado inflamatório foi o mesmo nos quatro grupos, sendo mais intenso nos grupos GDA e GDA-GL aos 45 dias, ficando mais evidente aos 90 dias. O conteúdo de cálcio aos 45 dias foi de 32,52 ± 3,19 µg/ mg no grupo GDA; 22,12 ± 3,87 µg/mg no grupo GDA-GL; 1,06 ± 0,38 µg/mg no grupo D-GDA e 3,99 ± 5,78 µg/mg no grupo D-GDA-GL (P< 0,001). Aos 90 dias, foi de 65,91 ± 24,67 µg/mg no grupo GDA; 38,37 ± 13,79 µg/mg no grupo GDA-GL; 1,24 ± 0,99 µg/mg no grupo D-GDA e 30,54 ± 8,21 µg/mg no grupo D-GDA-GL (P< 0,001). O grupo D-GDA foi o único que não apresentou progressão da calcificação de 45 para 90 dias (P=0,314). CONCLUSÃO: A descelularização com SDS reduziu o processo inflamatório e inibiu a calcificação em pericárdio bovino implantado em modelo subcutâneo de ratos até 90 dias.

OBJECTIVE: The aim of study was to investigate the SDS-based decellularization process as an anticalcification method in glutaraldehyde-preserved bovine pericardium in subcutaneous rat model. METHODS: Pericardium samples with 0.5 cm² area were divide in four groups: group GDA: 0.5% glutaraldehydepreserved pericardium (GDA); group GDA-GL: GDA + 0.2% glutamic acid (GL); group D-GDA: decellularized (D) pericardium with 0.1% SDS + GDA and group D-GDA-GL: decellularized pericardium + GDA + 0.2% glutamic acid. After this samples were implanted in 18 rats in subcutaneous position till 90 days. Each animal received samples of the four groups. The explants were performed at 45 and 90 days. The explants were subjected to histology in glass slides stained with hematoxilin-eosin and alizarin red, morphometry evaluation and the calcium content was measured by flame atomic absorption spectrometry. RESULTS: The inflammatory infiltrate was the same in all groups, however more intense in GDA and GDA-GL groups in 45 days, increasing at 90 days. The calcium contents for 45 days were: 32.52 ± 3.19 µg/mg in GDA group; 22.12 ± 3.87 µg/ mg in GDA-GL group; 1.06 ± 0.38 µg/mg in D-GDA group and 3.99 ± 5.78 µg/mg in D-GDA-GL (P< 0.001). For 90 days were 65.91 ± 24.67 µg/mg in GDA group; 38.37 ± 13.79 µg/mg in GDA-GL group; 1.24 ± 0.99 µg/mg in D-GDA group and 30.54 ± 8.21 µg/mg in D-GDA-GL (P< 0.001). Only D-GDA did not show increase rates of calcium at 45 to 90 days (P=0.314). CONCLUSION: SDS-based decellularization process reduced the inflammatory intensity and calcification in bovine pericardium in subcutaneous rat model for 90 days.

Efeito da criopreservação e/ou da descelularização na matriz extracelular de condutos valvados porcinos / Effects of cryopreservation and/or decellularization on extracellular matrix of porcine valves

O objetivo desse estudo foi avaliar a morfologia de valvas pulmonares porcinas criopreservadas e/ou descelularizadas para determinar uma solução que remova as células, sem promover danos à matriz extracelular. Valvas pulmonares porcinas foram incubadas por 24h em soluções de deoxicolato de sódio 1% e de dodecil sulfato de sódio 0,1% e 0,3%, com ou sem criopreservação adicional. A avaliação foi feita com microscopia óptica (hematoxilina eosina, orceína acética ou Gomori) e por morfometria. A efetividade das soluções foi variável, mas os melhores resultados foram obtidos com enxertos frescos descelularizados com dodecil sulfato de sódio 0,1%.

The objective of this study was to evaluate the morphology of decelluarized and/or cryopreserved porcine pulmonary valves, to determine a solution capable of completely remove the cells without damaging the extracellular matrix. Porcine pulmonary valves were incubated for 24 hs in sodium deoxicholate 1% or sodium dodecyl sulfate 0.1 and 0.3%, with or without associated cryopreservation. Evaluation was done with optical microscopy (Hematoxilin-Eosin, Acetic Orcein and Gomori) and with morphometric analysis. The effectiviness of the solutions was variable, but the best results were obtained with the sodium dodecyl sulfate solution 0.1%.

Avaliação do comportamento biológico de homoenxertos valvares pulmonares descelularizados: estudo experimental em ovinos / Evaluation of the biological behavior of decellularized pulmonary homografts: an experimental sheep model

INTRODUÇÃO: Não havendo um substituto valvar ideal, os homoenxertos criopreservados são considerados uma boa opção, pelo excelente perfil hemodinâmico, baixa incidência de tromboembolismo, resistência a infecções e durabilidade a médio prazo. Porém, estão sujeitos à progressiva degeneração, especialmente em crianças e adultos jovens. Sua antigenicidade desencadeia uma resposta imunológica que contribui para sua degeneração, calcificação e falência. Para diminuir esta antigenicidade, desenvolveu-se o processo de descelularização. Pela ação de detergentes e enzimas, este processo remove os componentes celulares do homoenxerto, diminuindo sua imunogenicidade e, provavelmente, retardando sua degeneração. OBJETIVO: O objetivo deste estudo, experimental e descritivo, é analisar o comportamento histológico e funcional de homoenxertos pulmonares ovinos descelularizados (H-descel) por uma nova solução, composta principalmente de dodecil sulfato de sódio a 0,1 por cento e desenvolvida na PUCPR. Para caracterizar este comportamento, serão avaliados o repovoamento celular, a ocorrência de calcificação e a função valvar ao ecocardiograma. MÉTODOS: A amostra foi constituída de oito ovinos, submetidos ao implante de H-descel em posição ortotópica, através de uma toracotomia esquerda, com auxílio de circulação extracorpórea. Os animais foram acompanhados clinicamente e por ecocardiogramas periódicos até o explante, realizados em prazos predefinidos para cada dois animais: sete, 30, 90 e 180 dias. A análise histológica foi realizada por colorações Hematoxilina-eosina, Pentacrômio de Movat e Alizarina Red. RESULTADOS: Todos os animais sobreviveram ao procedimento e atingiram seus períodos de seguimento. Não houve insuficiência ou estenose destes enxertos ao ecocardiograma. Os animais submetidos aos explantes em 90 e 180 dias tiveram significativos ganhos ponderais e estes H-descel aumentaram de diâmetro, sem desenvolver insuficiência. À histologia, todos mantiveram a organização de sua matriz extracelular, foram progressivamente repovoados e não apresentaram calcificação. CONCLUSÃO: Neste modelo experimental, os H-descel mostraram-se excelentes substitutos valvares a médio prazo.

INTRODUCTION: The cryopreserved homograft is a good valve substitute due attributes like excellent hemodynamics, low incidence of thromboembolic events, infection resistance and good mid-term durability. However, progressive homograft degeneration and fibrocalcification may occur, particularly in the childhood and young adults. Their antigenicity triggers an immunological reaction that plays an important role in their degeneration and failure. The decellularization process was proposed to decrease this antigenicity. By the action of detergents and enzymes, this process removes all cellular components from the homograft matrix, diminishing immunogenicity and probably delaying its degeneration. OBJECTIVE: The objective of this experimental and descriptive study is to evaluate the biological and functional behavior of decellularized pulmonary homografts (Decell-H), treated by a sodium dodecil sulfate solution (0.1 percent), developed in our University (Pontifícia Universidade Católica do Paraná). For the characterization of Decell-H performance, parameters like recellularization, calcification, and echocardiographic data will be analyzed. METHODS: Eight juvenile sheep were submitted to the implantation of the Decell-H sutured into orthotopic position, through a left thoracotomy and with cardiopulmonary bypass support. They were followed-up clinically and by periodical echocardiograms until the explantation, which were performed in different time for every two sheep: seven, 30, 90 and 180 postoperative days. For histological analysis we used Hematoxilin-eosin, Movat and Alizarin-Red staining. RESULTS: The sheep reached their follow-up period in a good clinical state. There was no valve regurgitation or stenonis by the echocardiogram. The animals submitted to the explantation in 90 and 180 days had a significant somatic growth and these Decell-H(s) had a diameter increase, without central valve insufficiency. Histologically, all homografts preserved their extra-cellular matrix organization and were progressively recellularized, without calcification. CONCLUSION: In this experimental model, the Decell-H behaved as an excellent valve substitute.

Effect of denaturants on the structure and activity of 3-hydroxybenzoate-6-hydroxylase.

The effect of denaturants such as urea, sodium dodecylsulphate (SDS), guanidinium hydrochloride (Gu.HCl) on the structure of enzyme 3-hydroxybenzoate-6-hydroxylase was studied using intrinsic fluorescence and far and near-UV-CD spectroscopic techniques. Also, activity profiles of the enzyme, as a function of increasing concentrations of denaturants were studied. The far-UV CD spectrum of the enzyme did not show appreciable alterations in the presence of urea, SDS or Gu.HCl, thereby suggesting that the protein does not undergo gross conformational changes in its alpha-helical secondary structure. The treatment of enzyme with 2 M urea resulted in almost complete loss of catalytic activity, accompanied by the reduction of emission fluorescence of enzyme. Similarly, treatment with 0.01% SDS also caused almost complete loss of activity and quenching of enzyme fluorescence as well as a red shift in the emission peak. In addition, reduction in the intensity of near-UV-CD spectrum, especially at 280 nm was observed. About 70% of the activity was lost by treatment with 20 mM Gu.HCl, accompanied by quenching of intrinsic fluorescence of the enzyme. The change in intrinsic fluorescence of the enzyme in the presence of 5 mM-100 mM Gu.HCI could be correlated to progressive loss of catalytic activity. Thus, intrinsic fluorescence (due to tryptophan residues) could be used as an effective probe to provide an insight into the relation between the activity and subtle conformational changes of the enzyme. The results suggested that denaturants caused very slight conformational changes in the enzyme that perturbed the microenvironment of aromatic amino acid residues such as tryptophan accompanied by reduction or loss of catalytic activity.

Atividade antimicrobiana in vitro de compostos a base de hidróxido de cálcio e tergentol em diferentes concentrações sobre bactérias orais / Antimicrobial activity of calcium hydroxide and tergentol on different concentrations in oral bactéria

OBJETIVOS: Este estudo realizado no departamento de Odontologia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte foi idealizado com propósito de pesquisar a ação "in vitro" de soluções a base de Ca(OH)2 e tergentol frente a bactérias colonizadoras da cavidade bucal e cariogênicas visando contribuir para o estudo sobre os agentes químicos para controle do biofilme dental. MÉTODOS: Testou-se através de discos de antibiograma e ação em bactérias formadoras de biofilme a ação antimicrobiana de algumas soluções de Ca(OH)2 e tergentol usando-se como padrão-ouro o digluconato de clorexidina a 0,12 por cento. RESULTADOS: Os resultados foram analisados através do teste de Kruskal-Wallis e do pós-teste de comparação múltipla de Dunn com valores de p sempre menores que 0,05. A clorexidina obteve melhores resultados em nível de ação antimicrobiana em relação às soluções a base de Ca(OH)2 e tergentol. A diferença estatísta da ação da clorexidina frente às demais soluções e aos tipos bacterianos testados não foi significativa para a maiorias dos cruzamentos. CONCLUSÕES: O digluconato de clorexidina a 0,12 por cento foi o egente antimicrobiano mais efetivo neste estudo. As soluções a base de hidróxido de cálcio não apresentaram efetividade satisfatória em relação a clorexidina, principalmente em relação ao Streptococcus mutans. São necessários estudos mais aprofundados para se determinar o real potencial do HCT 20 como anti-séptico bucal.

Skin cleansing in neonates and infants--basics of cleansers.

OBJECTIVE: Using a proper cleanser for bathing neonatal and infant skin is of prime importance considering the anatomical differences with regard to adult skin. Choosing the right cleanser requires knowledge of the composition of a cleanser as well as the properties of the individual ingredients. METHODS: The article discusses the guidelines for cleansing the skin of neonates and infants. The characteristics of an ideal cleanser for pediatric skin have also been enumerated. RESULTS: In India, majority of cleansers recommended for babies do not mention their active ingredients. Their claims of "mildness" have not been substantiated with clinical studies. Cetaphil, a non-soap, lipid-free liquid cleanser, has been clinically proven to be non-irritating by the Chamber Scarification Test. Moreover, Cetaphil also has a pH of less than 7, which does not alter the physiological pH of skin. CONCLUSION: Hence, Cetaphil should definitely be considered while choosing a cleanser for neonates and infants.

Alarme falso / False alarm

Mensagem de origem duvidosa, propagada pela Internet, sugere relação entre consumo de Lauril Sulfato de Sódio, ingrediente usado na fabricação de creme dental, a aumento da probabilidade de contrair câncer nos últimos anos

Effects of sodium dodecyl sulfate on the growth of Candida lipolytica

Neste trabalho o efeito do dodecil sulfato de sódio sobre o crescimento de Candida lipolytica foi analisado. O surfactante foi adicionado ao meio de cultura, nas concentraçöes de 0,07 por cento, 0,09 por cento e 0,11 por cento nas diferentes fases de crescimento celular 0.8, 16 e 24 h. As culturas foram crescidas por 96 h a 27ºC e o crescimento foi acompanhado pela contagem de células viáveis, velocidade máxima de crescimento e tempo de geraçäo. A inibiçäo do crescimento pode ser relacionada ao tempo de adiçäo do composto após 24 h de cultivo näo demonstrou qualquer efeito sobre o microrganismo

HPLC determination of norepinephrine, 5-hydroxytyramine and 5-hydroxytryptamine in rat brain using sodium dodecyl sulphate as ion-pair

1. A simple HPLC method using sodium dodecyl sulfate (SDS) and elelctrochemical detection for the determination of norepinephrine (NE), 5-hydroxytyramine (DA) and 5-hydroxytryptamine (5-HT) in brain regions is described. 2. the tissue extraction procedure involved only two stepes: protein precipitation with perchloriac acid and pH adjustment to near 3.0. When used in combination with methanol as ion-pair in the mobile phase, sodium dodecyl sulgate effectively separated NE (6.6 min), epinephrine (EPI), 7.9 min), DA (14.3 min) and 5-HT (29.5 min) and the high methanol concentration used prevente the overlapping of the metabolites and monoamines in their chromatographic peaks. 3. the method was sensitive (40 to 70 pg of monoamine can be quantified) and reproducible and the values obtained for cortex, hippocampus, striatum and substantia nigra were consoant with most literature data

Effect of ionic charge on detergent-induced hemolysis

El sulfato de dodecil sodio 7.0 microMinduce lisis en eritrocitos tipo A Rh(+) 1.6 veces más rápidamente que el análogo catiónico cloruro de dodeciltiouronio, a 37-C y pH = 7.30. Las isotermas de hemólisis de estas sustancias muestran valores idénticos para los parámetros de cooperación de Hill, pero diferentes parâmetros de disociación. El detergente aniónico desestabiliza más eficientemente las membranas de los eritrocitos que el análogo catiónico, probablemente por la predominancia de cargas negativas en las membrans a pH fisiológico

Plasmid curing of Escherichia coli and Salmonella typhimurium by treatment with sodium dodecyl sulfate and high temperature incubation

A eficiência de um método de cura näo convencional, baseado no crescimento de culturas em meio com SDS e subsequente incubaçäo em temperatura elevada, foi analisada em relaçäo a eliminaçäo do plasmídeo Folac em Escherichia coli K12. Nenhum efeito curagênico pode ser atribuído a incubaçäo em meio com SDS. Frequências de cura elevadas foram observadas apenas após o tratamento da linhagem em meio EC a 44,5-C. Tanto a temperatura como a composiçäo do meio foram fatores importantes para a eliminaçäo final do plasmídeo. A aplicaçäo da técnica em plasmídeo de Salmonella typhimurium näo demonstrou vantagens significativas em relaçäo a métodos de cura convencionais como a incubaçäo em meio com brometo de etídeo. O mesmo resultado foi observado após a transferência por conjugaçäo de plasmídeos de S. typhimurium para células de E. coli