Effects of external gamma radiation on femoral artery reimplantation in rats: morphometrical analyzes

ABSTRACT

PURPOSE: To investigate the effects of external gamma radiation on rat femoral artery reimplant. METHODS: Sixty-two male Wistar rats were distributed in two groups I (Control) and II (Irradiated), both formed by three observation subgroups 2 (10 animals), 7 (11) and 21(10) postoperative days (PO). The right femoral artery of each animal was split up and reimplanted (end-to-end anastomosis), through microsurgery technique. In the first PO day group II animals were irradiated with a single dose of 15Gy, external source. The histological analysis, qualitative and descriptive analysis, was accomplished through hematoxylin and eosin (HE), Verhoeff and Masson trichromium methodology. Morphometric analysis was realized in the same slides used to histological analysis stained by HE. Computer software was used to quantify morphological alterations of the vascular wall, by processing captured images from a microscope. It was analyzed the intimal layer (intimal hyperplasia and endothelium cells formation) and the nuclei percentage of smooth muscular cell in the medium layer and in the intima hyperplasia. The data were treated applying the statistical tests Fisher's exact, Chi-square, Mann-Whitney, Kruskal-Wallis and analysis of variance (p .05). RESULTS: The patency graft was observed by microscope distal to the autograft in 93.5% (29/31). It was observed that the gamma-radiation reduced the degree of covering of the vascular wall for the neo-formed endothelium. The nuclei percentage of smooth muscular cells, in the media, was smaller compared to control animals, although it was no significant for the studied sample size. The irradiated group showed a significant lower luminal stenosis and the intimal hyperplasia occurrence. In this group the percentage of smooth muscular cells proliferation, in the media, were significantly lower for 7 and 21 days of observation. CONCLUSION: The external single dose of 15 Gy gamma-radiation delivered at first postoperative day may inhibit the endothelial cells regeneration and the percentage of lumen stenosis and prevents intimal hyperplasia, in the 2, 7 and 21 PO on femoral artery autograft in rats.

RESUMO

OBJETIVO: Estudar os efeitos da radiação gama de fonte externa no reimplante de artéria femoral. MÉTODOS: Foram utilizados 62 ratos machos Wistar, distribuídos em dois grupos I (Controle) e II (Irradiado), constituídos de três subgrupos de observação 2, 7 e 21 dias de pós-operatório (PO). As artérias femorais direitas foram retiradas e reimplantadas (anastomose término-terminal) por meio de técnica microcirúrgica. Os animais do grupo II, no primeiro dia de PO, foram irradiados na dose única de 15Gy, emitida de fonte externa. Realizou-se análise descritiva e qualitativa histológica nas lâminas coradas pelos métodos da hematoxilina e eosina (HE), Verhoeff e tricrômio de Masson. As alterações morfológicas da parede vascular foram quantificadas, a partir das imagens capturadas de um microscópio, usando-se um programa de computador, nos mesmos cortes histológicos corados pela HE. Analisou-se a camada íntima (neo-íntima e células endoteliais neoformadas) e a porcentagem de núcleos das células musculares lisas foi determinada na camada média e na hiperplasia intimal. Para análise estatística dos dados, aplicaram-se os testes exato de Fisher, qui-quadrado, Mann-Whitney, Kruskal-Wallis e análise de variância. RESULTADOS: Observou-se que, no grupo irradiado, a presença de células endoteliais neoformadas foi menor; a porcentagem de presença de núcleos de células musculares lisas na hiperplasia intimal foi menor comparado ao grupo controle, embora não significante; a estenose do lúmen vascular e a ocorrência de hiperplasia intimal foi significantemente menor e a porcetagem de células musculares lisas, na camada média, mostrou-se significantemente menor aos 7 e 21 dias de observação. CONCLUSÃO: A radiação de fonte externa emitida no primeiro PO, na dose única de 15 Gy, inibiu a regeneração de células endoteliais e a estenose do lúmen e a hiperplaisa intimal, aos 2, 7 e 21 PO no reimplante de artéria femoral de ratos.