Structure and concentration of elastic system fibers in the trachea of the rat / Estructura y concentración del sistema de fibras elásticas en la tráquea de la rata

ABSTRACT

The extracellular matrix is a key element in the tracheal morphology and physiology, both in normal and pathological states, yet little is known regarding its composition and organization. Herein we carried out a detailed study of the morphological organization and volumetric density of elastic system fibers in the trachea of Wistar rats. Six Wistar rats at the age of 45 days were used. The trachea was excised following anesthesia with Thiopental and perfusion through the left ventricle with buffered saline followed by formalin solution. Samples were fixed in formaline, embedded in paraffin, and histologically processed. The elastic system fibers were evaluated at light microscopy by using Weigert's resorcin-fuchsin technique after oxidation with oxone. Morphometric studies were performed by the point-counting method. Quantities were expressed ( percent, mean) as volumetric densities and were determined on 25 random fields for each animal. Elastic system fibers were identified beneath the tracheal mucosa showing mainly a longitudinal profile. There were also some bundles of oblique fibers in this region, forming an irregular network of elastic tissue. Close to the inner surface of the cartilaginous ring, a well defined circular layer is present. The volumetric density of the elastic system fibers in the trachea of Wistar rats is 2.46 +/- 0.99 percent. The data in the present study provides original information regarding the elastic system fibers of the rat trachea, which might be used as a model for studying human major airway morphology. The results reported herein provide the basis for continuous investigations on tracheal extracellular matrix by stereology.

RESUMEN

La matriz extracelular es un elemento clave en la morfología y fisiología de la tráquea, tanto en estados normales como patológicos. Sin embargo, poco se sabe acerca de su composición y organización. Se llevó a cabo un estudio detallado de la organización morfológica y la densidad volumétrica de fibras del sistema elástico en la tráquea de ratas Wistar. Se utilizaron seis ratas Wistar edad de 45 días de vida. La tráquea fue extraída después de anestesia con tiopental y la perfusión a través del ventrículo izquierdo con solución salina tamponada seguido de solución de formalina. Las muestras fueron fijadas en formalina e incluidas en parafina y se procesaron histológicamente. Las fibras del sistema elástico fueron evaluadas en microscopía de luz utilizando la técnica de Weigert, resorcina-fucsina después de la oxidación con Oxone. Los estudios morfométricos fueron realizados por el método de conteo de puntos. Las cantidades se expresaron ( por ciento, media) como la densidad volumétrica y se determinaron en 25 campos al azar para cada animal. Las fibras elásticas del sistema fueron identificadas por bajo la mucosa traqueal que muestra principalmente un perfil longitudinal. También se encontraron algunos haces de fibras oblicuas en esta región, formando una red irregular de tejido elástico. Cerca de la superficie interna del anillo cartilaginoso, una capa bien definida circular está presente. La densidad volumétrica de las fibras del sistema elástico en la tráquea de ratas Wistar fue de 2,46 +/- 0,99 por ciento. Los datos del presente estudio proporcionan información inicial sobre las fibras del sistema elástico de la tráquea de rata, que puede ser utilizado como un modelo para el estudio de la morfología de las vías respiratorias humanas. Los resultados reportados en este documento constituyen la base de investigaciones continuas en la tráquea de la matriz extracelular por estereología.