The Role and Mechanism of Aspirin Combined with Rehabilitation Training in the Repair of Sciatic Nerve Injury and the Changes in the Schwannocytus (Schwann Cells) in Rats / Rol y Mecanismo de la Aspirina Combinados con Entrenamiento de Rehabilitación en la Reparación de la Lesión del Nervio Ciático y los Cambios en los Schwannocitos (Células de Schwann) en Ratas

SUMMARY: This study investigated the role and mechanism of aspirin combined with rehabilitation training in the nerve injury repair and Schwann cell changes in rats with sciatic nerve injury. Totally, 120 male healthy SD rats were randomly divided into sham, model, aspirin, and aspirin + rehabilitation groups, with 30 rats in each group. The sciatic nerve function index (SFI), photothermal pain tolerance threshold and inclined plane test results at 4, 6, and 8 weeks after operation were compared. The distance of sensory nerve regeneration and the expression of S100B protein in Schwann cells were analyzed. Compared with the sham group, the SFI of the model, aspirin, and aspirin+rehabilitation groups were significantly lower at 4, 6, and 8 weeks after operation. However, the aspirin and aspirin+rehabilitation groups had significantly higher SFI than the model group. The SFI at 6 and 8 weeks after operation was higher in the aspirin+rehabilitation group than that in the aspirin group (P<0.05). The photothermal pain tolerance threshold of the sham, aspirin, and aspirin+rehabilitation groups were significantly higher than those of the model group at 4, 6, and 8 weeks after operation (P<0.05). The inclination angles of the model, aspirin, and aspirin+rehabilitation groups were significantly lower than those of the sham group at 4, 6, and 8 weeks after operation, and the inclination angle of the aspirin+rehabilitation group was significantly higher than that of the model and aspirin groups (P<0.05). The sensory nerve regeneration distance in aspirin and aspirin+rehabilitation groups was higher than that in the sham and model groups (P<0.05). The expression of S100B protein in the aspirin and aspirin+rehabilitation groups was higher than that in the model group (P<0.05). Aspirin combined with rehabilitation training can promote the functional recovery of sciatic nerve injury, and the mechanism may be related to the increase of the expression of S100B protein in Schwann cells.

En este estudio se investigó el papel y el mecanismo que desempeña la aspirina combinada, con el entrenamiento de rehabilitación en la reparación de lesiones nerviosas y los cambios en los schwannocitos en ratas con lesiones en el nervio ciático. En total, 120 ratas SD macho sanas se dividieron aleatoriamente en cuatro grupos de 30 ratas en cada uno: simulación, modelo, aspirina y aspirina + rehabilitación. Se compararon el índice de función del nervio ciático (SFI), el umbral de tolerancia al dolor fototérmico y los resultados de la prueba del plano inclinado a las 4, 6 y 8 semanas después de la operación. Se analizó la distancia de regeneración del nervio sensorial y la expresión de la proteína S100B en los schwannocitos. En comparación con el grupo simulado, el SFI de los grupos modelo, aspirina y aspirina+rehabilitación fue significativamente menor a las 4, 6 y 8 semanas después de la operación. Sin embargo, los grupos de aspirina y aspirina + rehabilitación tuvieron un SFI significativamente más alto que el grupo modelo. El SFI a las 6 y 8 semanas después de la operación fue mayor en el grupo de aspirina + rehabilitación que en el grupo de aspirina (P<0,05). El umbral de tolerancia al dolor fototérmico de los grupos simulado, aspirina y aspirina+rehabilitación fue significativamente mayor que el del grupo modelo a las 4, 6 y 8 semanas después de la operación (P<0,05). Los ángulos de inclinación de los grupos modelo, aspirina y aspirina+rehabilitación fueron significativamente menores que los del grupo simulado a las 4, 6 y 8 semanas después de la operación, y el ángulo de inclinación del grupo aspirina+rehabilitación fue significativamente mayor que el de los grupos modelo y aspirina (P<0.05). La distancia de regeneración del nervio sensorial en los grupos de aspirina y aspirina+rehabilitación fue mayor que en los grupos simulado y modelo (P<0,05). La expresión de la proteína S100B en los grupos de aspirina y aspirina+rehabilitación fue mayor que en el grupo modelo (P<0,05). La aspirina combinada con el entrenamiento de rehabilitación puede promover la recuperación funcional de la lesión del nervio ciático, y el mecanismo puede estar relacionado con el aumento de la expresión de la proteína S100B en los schwannocitos.

Production and evaluation of chicken antibodies against a synthetic peptide from glial growth factor / Producción y evaluación de anticuerpos de gallinas contra un péptido sintético del factor de crecimiento glial

Neuregulins (NRG) are proteins that belong to the family of epidermal growth factors. It is well established that these factors are essential for the development and maintenance of the nervous system. Due to the difficulty of purifying enough quantities of these factors and the lack of specificity from commercially available antibodies, the aim of this work was to produce antibodies against a synthetic peptide capable to detect and identify neuregulin GGFb isoforms. To accomplish this goal, polyclonal antibodies were raised in hens against a synthetic peptide designed from the GGFb1 extracellular sequence. The sequence analysis was made using different epitope-predicting programs. Our results showed that the peptide sequence selected was immunogenic because it was capable of inducing a specific type B immune response in the experimental animal model. These antibodies were also capable of recognizing a recombinant GGF protein and GGF isoforms present in different samples. Our results suggest that the development of immunoglobulin Y (IgY) using synthetic peptides represents, a valuable tool for neuroscience research.

Las Neuregulinas (NRG) son proteínas que pertenecen a la familia de los factores de crecimiento epidermal. Se ha demostrado que estos factores son esenciales para el desarrollo y mantenimiento de la funcionalidad del sistema nervioso. Debido a la dificultad para purificar estas proteínas y la falta de especificidad de los anticuerpos disponibles comercialmente, el objetivo de este trabajo fue producir anticuerpos contra un péptido sintético capaz de detectar e identificar una isoforma de la Neuregulina (GGFb). Para lograr este objetivo, se desarrollaron anticuerpos en gallinas (IgY) contra un péptido sintético diseñado a partir de la secuencia aminoacídica de la región extracelular de GGFb, utilizando programas de predicción de epítopes. Los resultados demuestran que el péptido seleccionado fue immunogénico debido a que estimuló una respuesta inmune específica tipo B en el modelo utilizado. Estos anticuerpos fueron también capaces de reconocer una proteína recombinante e isoformas de GGF presentes en diferentes muestras biológicas. Nuestros resultados demuestran el potencial valor de las inmunoglobulinas Y (IgY) contra péptidos sintéticos como una herramienta de aplicación para la investigación en neurociencia.

Histological analysis of low-intensity laser therapy effects in peripheral nerve regeneration in Wistar rats / Avaliação histológica dos efeitos da laserterapia de baixa potência sobre os processos de regeneração nervosa periférica em ratos Wistar

Purpose: Analyze the influence of low-intensity laser therapy in the sciatic nerve regeneration of rats submitted to controlled crush through histological analysis. Methods: Were used 20 Wistar rats, to analyze the influence of low-intensity laser therapy in the sciatic nerve regeneration, where the injury of the type axonotmesis was induced by a haemostatic clamp Crile (2nd level of the rack). The animals were randomly distributed in 2 groups. Control group (CG n = 10) and Laser group (LG n = 10). These were subdivided in 2 subgroups each, according to the euthanasia period: (CG14 _ n = 5 and CG21 _ n = 5) and (LG14 _ n = 5 and LG21 _ n = 5). At the end of treatment, the samples were removed and prepared for histological analysis, where were analyzed and quantified the following findings: Schwann cells, myelinic axons with large diameter and neurons. Results: In the groups submitted to low-intensity laser therapy, were observed an increase in the number of all analyzed aspects with significance level. Conclusion: The irradiation with low intensity laser (904nm) influenced positively the regeneration of the sciatic nerve in Wistar rats after being injured by crush (axonotmesis), becoming the nerve recovery more rapid and efficient.

Objetivo: Verificar a influência da terapia com laser de baixa potência na regeneração histológica do nervo ciático de ratos submetidos à neuropraxia controlada. Métodos: Foi utilizada a amostra de 20 ratos da linhagem Wistar, para verificar a influência da terapia com laser de baixa intensidade na regeneração nervosa periférica, onde a lesão do tipo axoniotmese foi induzida por meio de preensão com pinça hemostática de Crile. Os animais foram distribuídos randomicamente dois grupos. Grupo controle (CG n = 10), e Grupo laser (LG n = 10). Cada um destes grupos foi subdividido em dois subgrupos dependendo do período da eutanásia: (CG14 - n = 5 e CG21 - n = 5) e (LG14 - n = 5 e LG21 - n = 5). Ao final do tratamento, amostras do nervo foram retiradas e analisadas histologicamente, nas quais foi adotado na pesquisa a análise do número de neurônios, de células de Schwann (CS) e de axônios mielínicos de grande diâmetro. Resultados: Nos grupos submetidos à terapia com laser de baixa potencia foi observado aumento do número de todos os aspectos analisados com diferença estatisticamente significante. Conclusão: A irradiação com o laser de baixa intensidade (904nm) influenciou positivamente na regeneração do nervo ciático de ratos da linhagem Wistar pós neuropraxia controlada (axonotmese), tornando a recuperação nervosa mais rápida e eficiente.

S100ß and fibroblast growth factor-2 are present in cultured Schwann cells and may exert paracrine actions on the peripheral nerve injury / S100ß e fator de crescimento de fibroblasto-2 estão presentes nas células de Schwann cultivadas e exercem ações parácrinas na lesão do nervo

PURPOSE: The neurotrophic factor fibroblast growth factor-2 (FGF-2, bFGF) and Ca++ binding protein S100ß are expressed by the Schwann cells of the peripheral nerves and by the satellite cells of the dorsal root ganglia (DRG). Recent studies have pointed out the importance of the molecules in the paracrine mechanisms related to neuronal maintenance and plasticity of lesioned motor and sensory peripheral neurons. Moreover, cultured Schwann cells have been employed experimentally in the treatment of central nervous system lesions, in special the spinal cord injury, a procedure that triggers an enhanced sensorymotor function. Those cells have been proposed to repair long gap nerve injury. METHODS: Here we used double labeling immunohistochemistry and Western blot to better characterize in vitro and in vivo the presence of the proteins in the Schwann cells and in the satellite cells of the DRG as well as their regulation in those cells after a crush of the rat sciatic nerve. RESULTS: FGF-2 and S100ß are present in the Schwann cells of the sciatic nerve and in the satellite cells of the DRG. S100ß positive satellite cells showed increased size of the axotomized DRG and possessed elevated amount of FGF-2 immunoreactivity. Reactive satellite cells with increased FGF-2 labeling formed a ring-like structure surrounding DRG neuronal cell bodies.Reactive S100ß positive Schwann cells of proximal stump of axotomized sciatic nerve also expressed higher amounts of FGF-2. CONCLUSION: Reactive peripheral glial cells synthesizing FGF-2 and S100ß may be important in wound repair and restorative events in the lesioned peripheral nerves.

OBJETIVO: O fator neurotrófico fator de crescimento de fibroblastos-2 (FGF-2, bFGF) e a proteína ligante de Ca++ S100ß são expressos pelas células de Schwann dos nervos e por células satélites do gânglio da raiz dorsal (GRD). Estudos recentes indicam a importância das moléculas nos mecanismos parácrinos relacionados à manutenção neuronal e à plasticidade de neurônios periféricos motores e sensoriais. Além disso, células de Schwann cultivadas têm sido empregadas experimentalmente no tratamento de lesões no sistema nervo central, especialmente na lesão da medula espinal, a qual mostrou uma melhora da função sensoriomotora. Estas células são ainda propostas no reparo do nervo lesado com perda de tecido. MÉTODOS: Usamos a dupla marcação imunohistoquímica e o Western blot para caracterizar melhor in vitro e in vivo a presença das proteínas nas células de Schwann e nas células satélites do GRD assim como sua regulação nessas células após a compressão do nervo ciático de ratos. RESULTADOS: FGF-2 e S100ß estão presentes nas células de Schwann do nervo ciático e nas células satélites do GRD. Células satélites do GRD axotomizado positivas para S100ß possuíam quantidade aumentada de imurreatividade da FGF-2. Células satélites reativas apresentando maior quantidade de FGF-2 formaram um anel ao redor dos corpos neuronais do GRD. Células de Schwann do coto proximal à axotomia do nervo ciático e positivas para S100ß também expressaram quantidades aumentadas de FGF-2. CONCLUSÃO: As células gliais periféricas ao sintetizar FGF-2 e S100ß podem ser importantes no reparo de cicatrização e em eventos restaurativos nas lesões do nervo.

Differential astroglial responses in the spinal cord of rats submitted to a sciatic nerve double crush treated with local injection of cultured Schwann cell suspension or lesioned spinal cord extract: implications on cell therapy for nerve repair

PURPOSE: Reactive astrocytes are implicated in several mechanisms after central or peripheral nervous system lesion, including neuroprotection, neuronal sprouting, neurotransmission and neuropathic pain. Schwann cells (SC), a peripheral glia, also react after nerve lesion favoring wound/repair, fiber outgrowth and neuronal regeneration. We investigated herein whether cell therapy for repair of lesioned sciatic nerve may change the pattern of astroglial activation in the spinal cord ventral or dorsal horn of the rat. METHODS: Injections of a cultured SC suspension or a lesioned spinal cord homogenized extract were made in a reservoir promoted by a contiguous double crush of the rat sciatic nerve. Local injection of phosphate buffered saline (PBS) served as control. One week later, rats were euthanized and spinal cord astrocytes were labeled by immunohistochemistry and quantified by means of quantitative image analysis. RESULTS: In the ipsilateral ventral horn, slight astroglial activations were seen after PBS or SC injections, however, a substantial activation was achieved after cord extract injection in the sciatic nerve reservoir. Moreover, SC suspension and cord extract injections were able to promote astroglial reaction in the spinal cord dorsal horn bilaterally. Conclusion: Spinal cord astrocytes react according to repair processes of axotomized nerve, which may influence the functional outcome. The event should be considered during the neurosurgery strategies.

OBJETIVO: Astrócitos reativos participam de vários mecanismos após lesões do sistema nervoso central e periférico, os quais incluem neuroproteção, brotamento neuronal, neurotransmissão e dor neuropática. As células de Schwann (CS), um tipo de glia periférica, também reagem com a lesão do nervo, podendo interferir com o reparo e cicatrização, crescimento de fibras e regeneração neuronais. Investigamos aqui a possibilidade da terapia celular para o reparo do nervo ciático poder alterar o padrão da ativação astrocitária nos cornos anterior e posterior da medula espinal do rato. MÉTODOS: Suspensão de CS cultivadas ou extrato homogeneizado de medula espinal lesada de rato foram inoculados num reservatório feito a partir de dois esmagamentos aplicados no nervo ciático do rato distantes 0,5mm entre si. Injeção local de salina tamponada serviu como controle. Os ratos foram mortos uma semana após e os astrócitos da medula espinal marcados por método imunohistoquímico e quantificados por análise de imagem. RESULTADOS: No corno anterior da medula, ipsilateral à lesão, ativação astrocitária leve foi vista após as injeções de tampão ou CS, entretanto, ativação celular intensa foi observada nesta região com a inoculação neural do extrato homogeneizado de tecido medular lesado. Adicionalmente, as inoculações de CS e de extrato homogeneizado de tecido medular promoveram forte reação astrocitária no corno dorsal da medula espinal, bilateralmente. CONCLUSÕES: Os astrócitos da medula espinal reagem em função do processo de reparo do nervo lesado, o que pode influenciar o resultado funcional esperado, algo que deve ser considerado durante o planejamento da estratégia neurocirúrgica.

Estudos microscópico e eletromiográfico após neurorrafia do nervo ciático de rato e sepultamento epineural de nervos surais, próximos ou distantes da sutura e com tamanhos diferentes / Microscopic and eletromyographic study after neurorraphy in rat sciatic nerve and concealed of epineural nerves near or distant of the suture with different sizes

Objetiva-se avaliar microscópica e eletromiograficamente os efeitos do sepultamento epineural de segmentos de nervo sural em nervos ciáticos seccionados e suturados, no mesmo tempo operatório. Foram utilizados 60 ratos, machos, da linhagem Wistar, operados em 3 grupos: Grupo 1, enxertia de nervo sural, com 9 mm, próximo à neurorrafia; Grupo 2, enxertia de nervo sural, com 9 mm, distante 10 mm da neurorrafia e Grupo 3, enxertia de nervo sural com, 18 mm, próximo da neurorrafia. Após 3 meses realizou-se o estudo morfológico onde os parâmetros avaliados foram: vascularizaçäo, vacuolizaçäo nas fibras nervosas, presença de mastócitos e de infiltrado inflamatório. O estudo morfométrico foi efetuado após 6 meses, medindo-se o diâmetro externo das fibras nervosas e a densidade de fibras nervosas por mm². Procedeu-se ao estudo eletromiográfico, avaliando a amplitude máxima e a frequência dos potenciais eletromiográficos, em repouso. Os ratos do Grupo 3, apresentaram nervos ciáticos morfologicamente melhor conservados e fibras com diâmetros externos significantemente maiores do que os dos Grupos 1 e 2. Os ratos do Grupo 1 demonstraram pormenores histológicos e fibras com diâmetros maiores do que os do Grupo 2. Näo houve diferenças significantes quanto à densidade de fibras por mm² e a amplitude máxima e à frequência dos potenciais EMG, nos Grupos 1,2 e 3. O sepultamento epineural de enxertos de nervo sural com mais extensäo e próximos à incisäo foram significantemente melhores do que os enxertos menores e distantes da neurorrafia. Os enxertos com mesma extensäo colocados próximos à neurorrafia foram significantemente melhores do que os distantes, embora näo se tenham verificado diferenças no estudo eletromiográfico...

Cultivo de células de Schwann, un modelo de microambiente del sistema nervioso / Schwann cells cultures: a model of the nervous system microenvironment

Algunos aspectos de la fisiopatología del sistema nervioso periférico pueden ser ampliamente estudiados en un modelo celular in vitro, enriquecido en células de Schwann. La célula de Schwann como glia del sistema nervioso periférico produce la mielina responsable de la transmisión saltatoria del impulso, influye en la actividad neural y da soporte y protección axonal. A su vez es blanco de procesos que alteran la normalidad del sistema nervioso periférico como neuropatías congénitas y/o desmielizantes, lesiones nerviosas, respuestas a patógenos neurotrópicos, etc., eventos más frecuentes y discapacitantes en individuos adultos. de ahí la importancia de obtener célulkas a partir de animales adultos. Sin embargo, estas células son mitóticamente lentas y su obtención en cultico requiere de condiciones específicas que estimulen su proliferación y actividad. describimos a continuación, un modelo in vitro mediante el cual se obtienen cultivos enriquecidos en céelulas de Schwann de ratón adulto, las cuales conservan características de las células in vivo, lo cual permite estudiar diversos fenómenos específicos del sistema nervioso períferico