La matriz extracelular en la curación de las heridas cutáneas. Aspectos físicos, químicos y biológicos / Extracellular matrix in healing of cutaneous wounds. Physical, chemical and biological aspects

Se revisan los nuevos conocimientos sobre la matriz extracelular (MEC), que han permitido descubrir su importante rol en la cicatrización de las heridas cutáneas. Se describen sus características morfofisiológicas y cómo interviene en la curación de las heridas cutáneas. Se presentan cuatro casos clínicos en los que se aplicó este enfoque terapéutico: los sustitutos de piel y la "cura húmeda"

We review the new knowledge about the extracellular ma-trix (ECM) that has allowed us to discover its important role in the healing of cutaneous wounds. The morpho-physiological characteristics of ECM and its role in the healing of cutaneous wounds are described. Four clinical cases are presented where this therapeutic approach was applied: the skin substitutes and the "moist wound healing".

Automated Assessment of Cell Infiltration and Removal in Decellularized Scaffolds - Experimental Study in Rabbits / Avaliação automatizada da infiltração e remoção celular em scaffolds descelularizados - Estudo experimental em coelhos

Abstract Objective Semiquantitative and automated measurement of nuclear material removal and cell infiltration in decellularized tendon scaffolds (DTSs). Method 16 pure New Zealand rabbits were used, and the gastrocnemius muscle tendon was collected bilaterally from half of these animals (16 tendons collected); 4 were kept as control and 12 were submitted to the decellularization protocol (DTS). Eight of the DTSs were used as an in vivo implant in the experimental rotator cuff tear (RCT) model, and the rest, as well as the controls, were used in the semiquantitative and automated evaluation of nuclear material removal. The eight additional rabbits were used to make the experimental model of RCT and subsequent evaluation of cellular infiltration after 2 or 8 weeks, within the DTS. Results The semiquantitative and automated analysis used demonstrated a removal of 79% of nuclear material (p< 0.001 and power > 99%) and a decrease of 88% (p < 0.001 and power >99%) in the area occupied by nuclear material after the decellularization protocol. On cell infiltration in DTS, an increase of 256% (p < 0.001 and power >99%) in the number of cells within the DTS was observed in the comparison between 2 and 8 weeks postoperatively. Conclusion The proposed semiquantitative and automated measurement method was able to objectively measure the removal of nuclear material and cell infiltration in DTS.

Resumo Objetivo Mensuração semiquantitativa e automatizada da remoção de material nuclear e da infiltração celular em scaffolds tendinosos descelularizados (STDs). Método Foram utilizados 16 coelhos Nova Zelândia puros, sendo o tendão do músculo gastrocnêmio coletado bilateralmente de metade destes animais (16 tendões coletados); 4 foram mantidos como controle e 12 foram submetidos ao protocolo de descelularização (STD). Dos STDs, 8 foram utilizados como implante in vivo no modelo experimental de lesão do manguito rotador (LMR) e os restantes, assim como os controles, foram utilizados na avaliação semiquantitativa e automatizada da remoção de material nuclear. Os oito coelhos adicionais foram utilizados na confecção do modelo experimental de LMR e posterior avaliação da infiltração celular após 2 ou 8 semanas, dentro do STD. Resultados A análise semiquantitativa e automatizada utilizada demonstrou uma remoção de 79% do material nuclear (p< 0,001 e poder > 99%) e uma diminuição de 88% (p< 0,001 e poder > 99%) na área ocupada por material nuclear após o protocolo de descelularização. Sobre a infiltração celular no STD, foi observado um aumento de 256% (p< 0,001 e poder > 99%) no número de células dentro do STD na comparação entre 2 e 8 semanas de pós-operatório. Conclusão O método de mensuração semiquantitativo e automatizado proposto foi capaz de mensurar objetivamente a remoção de material nuclear e a infiltração celular no STD.

Increased Expression of Type-I Collagen in Malignant Colorectal Lesion and Positive Correlations with Clinical Factors / Expressão aumentada do colágeno tipo I na lesão colorretal maligna e correlações positivas com fatores clínicos

Abstract Objective Type-I collagen (Col-I) is one of the main macromolecules of the extracellular matrix, and it is involved in the desmoplastic stromal reaction, an indicator of worse prognosis in cases of colorectal cancer (CRC). The purpose of the present study was to investigate Col-I expression in cases of CRC and adenoma and to correlate with the clinical data and the data regarding the lifestyle of the patients. Methods A retrospective study including 22 patients with adenoma and 15 with CRC treated at a coloproctology service. The clinical and lifestyle data were obtained through medical records, and Col-I expression was investigated by immunohistochemistry. Results Women represented most cases of adenoma (63.64%), whereas CRC was found mainly in men (73.33%) (p=0.0448). Immunoexpression of Col-I showed a basement membrane thickening in areas of lining of epithelium and around the glands in both lesions. The cases of CRC had a quite evident fibrosis process in the stroma. The quantitative analysis demonstrated a higher protein expression in CRCs compared to adenomas (p=0.0109), as well as in female patients (p=0.0214), patients aged ≥ 50 years (p=0.0400), and in those with a positive family history of colorectal disease (p=0.0292). These results suggested a remodeling of the microenvironment of the Worked developed at the Department of Morphology, Centro de Ciências da Saúde, Universidade Federal do Espírito Santo, ES, Brazil. Conclusion The immunohistochemical analysis encourages the performance of more comprehensive studies to ascertain if our results could be a tool for the diagnosis and monitoring of the patients.

Resumo Objetivo O colágeno tipo I (Col-I) é uma das principais macromoléculas da matriz extracelular, e está envolvido na reação desmoplástica estromal, um indicador de pior prognóstico em casos de câncer colorretal (CCR). O objetivo foi investigar a expressão do Col-I emcasos de CCR e adenoma, e correlacioná-la comdados clínicos e de estilo de vida dos pacientes. Metodologia Foi realizado umestudoretrospectivo com22pacientes comadenoma e 15 comCCR tratadosemumserviço de coloproctologia.Os dados dos pacientes foramobtidos dos prontuários médicos, e a expressão do Col-I foi investigada por imunohistoquímica. Resultados As mulheres representaram a maioria dos casos de adenomas (63,64%), enquanto o CCR (73,33%) (p=0,0448) foi mais comum entre os homens. A imunoexpressão de Col-I mostrou espessamento da membrana basal em áreas de revestimento do epitélio e em volta de glândulas em ambas as lesões. O CCR apresentou fibrose no estroma. As análises quantitativas demonstraram maior expressão proteica no CCR (p=0,0109), assim como em mulheres (p=0,0214), pacientes com idade ≥ 50 anos (p=0,0400), e em pacientes com histórico positivo de doença colorretal na família (p=0,0292). Estes resultados sugerem a remodelação do microambiente tumoral na carcinogênese do CCR. As correlações clínico-patológicas positivas mostram uma ligação plausível entre o perfil do paciente e os achados imunohistoquímcos, o que indica uma possível forma de estratificação dos pacientes. Conclusão As análises imunohistoquímicas estimulam a execução de estudos mais abrangentes para confirmar se nossos resultados poderão ser uma ferramenta para o diagnóstico e o monitoramento dos pacientes.

Alterações miogênicas em células musculares humanas infectadas pelo vírus zika: susceptibilidade de mioblastos e resistência de miotubos / Myogenic alterations in human muscle cells infected by zika virus: myoblast susceptibility and myotube resistance

O músculo esquelético é responsável pelo movimento e manutenção da postura, e é um órgão produtor de miocinas e altamente metabólico, onde alterações em sua fisiologia podem ter consequências sistêmicas. Esse tecido é alvo para diferentes arboviroses, e mialgia é um sintoma frequentemente relatado. O músculo esquelético é composto majoritariamente por fibras musculares, e uma pequena população de células progenitoras denominadas células satélites (SC), que em caso de lesão podem ser ativadas, proliferam e se diferenciam, sendo capazes de regenerar o tecido muscular. Recentemente nosso grupo demonstrou que SC em proliferação (mioblastos) são infectadas pelo vírus ZIKA (ZIKV), enquanto células diferenciadas e fusionadas (miotubos) não apresentam proteínas virais. O presente trabalho avaliou alterações miogênicas e o perfil transcricional de mioblastos e miotubos humanos após tratamento com ZIKV, com o objetivo de identificar fatores e mecanismos envolvidos na susceptibilidade e resistência destas células à infecção. Confirmamos infecção produtiva do ZIKV nos mioblastos, que apresentaram uma redução no número de células expressando a molécula KI67 em altas concentrações (característico de células em mitose). A análise de sequenciamento mostrou perturbação das vias do ciclo celular em mioblastos infectados, que ainda apresentaram enriquecimento de vias relacionadas à morte celular. Também confirmamos a ausência de infecção produtiva nos miotubos. Interessantemente, verificamos que o ZIKV entra nas células diferenciadas, mas não consegue replicar o RNA viral, e a análise do transcriptoma identificou um enriquecimento de vias e modulação de genes antivirais maior ou exclusivamente nas células diferenciadas em comparação aos mioblastos infectados. Além disso, miotubos expostos ao ZIKV aparentam ter aumento de fusão/hipertrofia. Ao contrário dos mioblastos, miotubos apresentaram enriquecimento de vias relacionadas a organização da matriz extracelular. Dados preliminares do nosso grupo mostraram que o cultivo de mioblastos sobre a isoforma de laminina 511 levou à redução da infecção pelo ZIKV. Contudo, em nossos ensaios, a infecção pelo ZIKV não modulou a expressão de receptores para LM e o bloqueio do receptor de LM, a integrina α6, não reduziu a infecção pelo ZIKV em mioblastos. Nosso trabalho mostrou que a infecção pelo ZIKV induz resposta imune e antiviral, que foram enriquecidos em mioblastos e miotubos, sendo que estes apresentaram uma assinatura única de vias e genes antivirais, que poderiam explicar a resistência frente ao ZIKV.

Extracellular matrix metalloproteinase expression in endometrial tissue after arterial embolization of myomas

OBJECTIVES: Arterial embolization of myomas (AEM) is controversial because of the changes that occur in the extracellular matrix (ECM) of the endometrium and its effect on gestational success in infertile patients desiring reproductive capability. Therefore, we performed this study on the expression of genes in the ECM of the endometrium, such as those coding metalloproteinases (MMP), before and 6 months after embolization of the uterine arteries. METHODS: Seven women with leiomyomas were evaluated, and MMP3 and MMP10 levels were measured. The women underwent pelvic nuclear magnetic resonance (NMR), examination, and endometrial biopsy between the 20th and 24th day of the menstrual cycle, and pre- and post-AEM (after 6 months). For data analysis, the Cq comparative method, also known as the 2-ΔΔCT method, was used to calculate the relative quantities of MMP gene expression among the samples collected. RESULTS: There was a significant decrease by 9.52 times in the expression of MMP3 (p=0.007), and a non-significant change in the expression of MMP10 (p=0.22) in post-AEM-treated women than pre-AEM-treated women. CONCLUSIONS: The results suggest that ECM continues to undergo tissue remodeling 6 months after AEM, at least with regard to MMP3 expression, suggesting that AEM affects the ECM for at least 6 months after the procedure.

Bioactivity effects of extracellular matrix proteins on apical papilla cells

Abstract Potent signaling agents stimulate and guide pulp tissue regeneration, especially in endodontic treatment of teeth with incomplete root formation. Objective This study evaluated the bioactive properties of low concentrations of extracellular matrix proteins on human apical papilla cells (hAPCs). Methodology Different concentrations (1, 5, and 10 µg/mL) of fibronectin (FN), laminin (LM), and type I collagen (COL) were applied to the bottom of non-treated wells of sterilized 96-well plates. Non-treated and pre-treated wells were used as negative (NC) and positive (PC) controls. After seeding the hAPCs (5×103 cells/well) on the different substrates, we assessed the following parameters: adhesion, proliferation, spreading, total collagen/type I collagen synthesis and gene expression (ITGA5, ITGAV, COL1A1, COL3A1) (ANOVA/Tukey; α=0.05). Results We observed greater attachment potential for cells on the FN substrate, with the effect depending on concentration. Concentrations of 5 and 10 µg/mL of FN yielded the highest cell proliferation, spreading and collagen synthesis values with 10 µg/mL concentration increasing the ITGA5, ITGAV, and COL1A1 expression compared with PC. LM (5 and 10 µg/mL) showed higher bioactivity values than NC, but those were lower than PC, and COL showed no bioactivity at all. Conclusion We conclude that FN at 10 µg/mL concentration exerted the most intense bioactive effects on hAPCs.

Expression of enamel proteins in human dental pulp stem cells by the effect of extracellular matrix / Expresión de proteínas de esmalte en células madre de pulpa dental humana por el efecto de matriz extracelular

SUMMARY: Mesenchymal stem cells are present in adult tissues such as the human dental pulp. They are pluripotent and can differentiate into various specialized cell types in vitro through appropriate stimuli. Ameloblasts produce human tooth enamel only during embryonic development before tooth eruption, so endogenous regeneration is not possible. Various efforts have been aimed at generating natural or artificial substitutes for dental enamel with properties similar to the specific components of said tissue. The purpose of this study was to induce human dental pulp stem cells to produce enamel proteins using extracellular matrix derived from the rat tail tendon and pigskin. Primary cultures of human dental pulp stem cells were established and characterized by RT-PCR and immunofluorescence, using mesenchymal cell markers such as CD14, CD40, CD44, CD105, and STRO-1. The cells were then incubated with the extracellular matrix for fourteen days and labeled with specific antibodies to detect the expression of dental enamel proteins such as amelogenin, ameloblastin, enamelisin, tuftelin, and parvalbumin, characteristics of the phenotype of ameloblasts. This work demonstrated a positive effect of the extracellular matrix to induce the expression of enamel proteins in the stem cells of the human dental pulp.

RESUMEN: Las células madre mesenquimales están presentes en los tejidos adultos como la pulpa dental humana. Son pluripotentes y pueden diferenciarse en varios tipos de células especializadas in vitro a través de estímulos adecuados. Los ameloblastos producen esmalte dental humano sólo durante el desarrollo embrionario antes de la erupción dental, por lo que no es posible su regeneración endógena. Varios esfuerzos se han orientado a generar sustitutos naturales o artificiales de esmalte dental con propiedades similares a los componentes específicos de este tejido. El propósito de este estudio fue inducir células madre de pulpa dental humana para producir proteínas del esmalte dental a través del estímulo de matriz extracelular derivada del tendón de la cola de rata y piel de cerdo. Se establecieron cultivos primarios de células madre de pulpa dental humana y se caracterizaron por RT-PCR e inmunofluorescencia utilizando marcadores de células mesenquimales como CD14, CD40, CD44, CD105 y STRO-1. Posteriormente, las células se incubaron con matriz extracelular durante un período de catorce días y se marcaron con anticuerpos específicos para detectar la expresión de proteínas de esmalte dental como amelogenina, ameloblastina, enamelisina, tuftelina y parvalbúmina, las cuales son características del fenotipo de ameloblastos. Este trabajo demostró el efecto positivo que tiene el empleo de la matriz extracelular para inducir la expresión de proteínas de esmalte en las células pluripotenciales de la pulpa dental humana.

Histological analysis of elastic cartilages treated with alkaline solution / Análise histológica de cartilagens elásticas tratadas com solução alcalina

The elastic cartilage is composed by chondroblasts and chondrocytes, extracellular matrix and surrounded by perichondrium. It has a low regeneration capacity and is a challenge in surgical repair. One of obstacles in engineering a structurally sound and long-lasting tissue is selecting the most appropriate scaffold material. One of the techniques for obtaining biomaterials from animal tissues is the decellularization that decreases antigenicity. In this work, alkaline solution was used in bovine ear elastic cartilages to evaluate the decellularization and the architecture of the extracellular matrix. The cartilages were treated in alkaline solution (pH13) for 72 hours and lyophilized to be compared with untreated cartilages by histological analysis (hematoxylin-eosin, Masson's trichrome and Verhoeff slides). Areas of interest for cell counting and elastic fiber quantification were delineated, and the distribution of collagen and elastic fibers and the presence of non-fibrous proteins were observed. The results demonstrated that the alkaline solution caused 90% decellularization in the middle and 13% in the peripheral region, and maintenance of the histological characteristics of the collagen and elastic fibers and non-fibrous protein removal. It was concluded that the alkaline solution was efficient in the decellularization and removal of non-fibrous proteins from the elastic cartilages of the bovine ear.(AU)

A cartilagem elástica é composta por condroblastos e condrócitos, matriz extracelular e envolta por pericôndrio. Possui uma baixa capacidade de regeneração e é um desafio em reparos cirúrgicos. Um dos obstáculos na engenharia de tecido estruturalmente sólido e de longa duração é a seleção do material de arcabouço mais adequado. Uma das técnicas para obtenção de biomateriais oriundos de tecidos animais é a descelularização, que diminui a antigenicidade. Neste trabalho, foi utilizada solução alcalina em cartilagem elástica auricular bovina para avaliar a descelularização e a arquitetura da matriz extracelular. As cartilagens foram tratadas em solução alcalina (pH13) durante 72 horas e liofilizadas, e comparadas com cartilagens não tratadas por análise histológica (hematoxilina-eosina, tricrômio de Masson e Verhoeff). Foram determinadas as áreas de interesse para contagem celular e quantificação de fibras elásticas, observada a distribuição de colágeno e fibras elásticas e a presença de proteínas não fibrosas. Os resultados demonstraram que a solução alcalina causou 90% de descelularização na região central e 13% na região periférica, manutenção das características histológicas do colágeno e fibras elásticas e remoção das proteínas não fibrosas. Concluiu-se que a solução alcalina foi eficiente na descelularização e retirada de proteínas não fibrosas de cartilagens elásticas da orelha de bovinos.(AU)

The luciferase reporter system of the MMP12 endogenous promoter for investigating transcriptional regulation of the human MMP12 gene

Background: Matrix metalloproteinase 12 (MMP12), a member of MMPs, can take lots of roles including extracellular matrix component degradation, viral infection, inflammation, tissue remodeling and tumorigenesis. To explore the transcriptional regulation of MMP12 gene, a sensitive luciferase reporter HEK293 cell line for endogenous MMP12 promoter was generated by CRISPR/Cas9 technology. Results: The HEK293-MMP12-T2A-luciferase-KI cell line was successfully established by CRISPR/Cas9 technology. The sequencing results indicated that one allele of the genome was proven to have a site-directed insertion of luciferase gene and another allele of the genome was confirmed to have additional 48 bp insertion in this cell line. The cell line was further demonstrated to be a sensitive reporter of the endogenous MMP12 promoter by applying transcription factors STAT3, AP-1 and SP-1 to the cell line. The reporter cell line was then screened with bioactive small molecule library, and a small molecule Tanshinone I was found to significantly inhibit the transcriptional activity of MMP12 gene in HEK293-MMP12-T2A-luciferase-KI cell line by luciferase activity assay, which was further confirmed to inhibit the expression of MMP12 mRNA in wild-type HEK293 cells. Conclusions: This novel luciferase knock-in reporter system will be helpful for investigating the transcriptional regulation of MMP12 gene and screening the drugs targeting MMP12 gene.

Comparação dos meios de preparação e preservação de membrana amniótica humana para uso no tratamento de doenças da superfície ocular / Comparison of the preparation and preservation techniques of amniotic membrane used in the treatment of ocular surface diseases

Resumo Atualmente a membra amniótica (MA) tem obtido importância devido à comprovada capacidade de reduzir inflamação, auxiliar a cicatrização e epitelização, possuindo propriedades antimicrobianas e antivirais, além de baixa imunogenicidade. As indicações de seu uso na oftalmologia têm aumentado muito nas duas últimas décadas. Objetivo: Descrever a estrutura básica e as propriedades biológicas da MA em relação aos componentes da sua matriz extracelular e fatores de crescimento, as consequências de diferentes técnicas empregadas na sua preservação e esterilização, métodos para remoção do epitélio e a comparação dos custos dos diferentes meios de conservação atualmente empregados. Métodos: Pesquisa nas bases de dados do Portal da Biblioteca Virtual em Saúde (BVS), Pubmed, Cochrane, Scielo e Lilacs com as palavras-chave: membrana amniótica, transplante, reconstrução da córnea, doenças da conjuntiva. Resultados: A literatura é vasta na descrição dos efeitos de diversos agentes e técnicas na preparação da MA, dentre elas sua preservação, esterilização e desepitelização. A membrana desnuda tem sido a escolha para a reconstrução da superfície ocular, pois facilita a cicatrização. Em relação aos agentes conservantes, o glicerol é o meio mais utilizado mundialmente pelo baixo custo e facilidade de manuseio. Conclusão: A comparação das diversas técnicas nos guia na elaboração de protocolos de preparo da MA para uso oftalmológico. A membrana desnuda facilita a cicatrização em relação a com células epiteliais. O glicerol é o meio de conservação mais utilizado pelo baixo custo e facilidade de manuseio.

Abstract Currently, the amniotic membrane (AM) has obtained importance due to its ability to reduce inflammation, helping in the healing and epithelialization processes, having antimicrobial and antiviral properties and low immunogenicity. Its indications in ophthalmology have increased considerably in the past two decades. Objective: To describe the basic structure and biological properties of the AM, the components of the extracellular matrix and growth factors, the consequences of different techniques used in its preservation, and sterilization methods for the epithelium removal. To compare the costs of the different preservation solutions currently employed. Study design: literature review. Methods: Research in BVS databases, PubMed, Cochrane, Scielo and Lilacs with keywords: amniotic membrane transplantation, corneal reconstruction, conjunctival diseases. Results: The literature is vast in describing the effects of different agents and techniques used in the preparation of MA, including its preservation, sterilization and desepithelization. The naked membrane is the choice to reconstruct the ocular surface, as it facilitates the healing course. Regarding the preservatives, glycerol is the most used worldwide due its low cost and easy handling. Conclusion: Comparing different techniques guides us in developing a MA preparation protocol for ophthalmic use. The naked membrane facilitates the healing process compared with the presence of epithelial cells. The glycerol is the most used preservation method because of its low cost and easy handling.

Estudo da expressão de colágeno no câncer vulvar e lesões pré-neoplásicas pelo método de Second Harmonic Generation / Quantitative study of collagen in vulvar carcinoma and intraepithelial vulvar neoplasia using the Second Harmonic Generation microscopy

Introdução: A matriz extracelular (MEC) desempenha um papel importante na função celular, sendo que seu componente mais importante são as fibras de colágeno (COL). Nos últimos anos, a Microscopia de Geração Segundo Harmônico (em inglês, second harmonic generation microscopy; SHG) tem sido utilizada para a análise de COL em vários tipos de cânceres ginecológicos, como o da mama e ovário. Desta forma, tem-se enfatizado o valor da quantificação do colágeno por este método como meio de aprofundar o conhecimento da fisiopatologia e do prognóstico na avaliação destas neoplasias. Objetivo: No presente estudo caracterizamos as fibras de COL utilizando-se a microscopia de SHG objetivando avaliar diferenças entre carcinoma de células escamosas e lesões pré-neoplásicas da vulva, bem como verificar se há relação entre características dessas fibras com parâmetros clinicopatológicos associados a prognóstico. Método: Trata-se de um estudo de coorte horizontal e retrospectivo. Foram incluídos 52 pacientes, entre os anos de 2000 a 2010, sendo 40 com Carcinoma de Células Escamosas (CCE) Vulvar; 12 pacientes com Neoplasia Intraepitelial Vulvar (NIV); e, para o controle de comparação interna, foram considerados tecidos distantes ao tumor sem presença de lesão tumoral e/ou NIV. Para análises laboratoriais, foi selecionado um espécime representativo do processo patológico para revisão diagnóstica; e, posteriormente, submetido ao estudo do COL usando a microscopia de SHG. Os tecidos adjacentes normais e intratumorais foram selecionados em secções, para a avaliação do COL, e corados em Hematoxilina/Eosina (H&E) e analisados por microscopia confocal. Parâmetros relacionados ao colágeno, como quantidade, organização e uniformidade, em áreas de lesões neoplásicas e pré-neoplásicas da vulva, foram comparados com áreas distantes de aspecto normal das mesmas pacientes. Resultado/conclusão: Foi observado um evidente decréscimo nos valores dos parâmetros do COL no estroma associado às lesões pré-neoplásicas e neoplásicas da vulva. Além disto, aumentos na quantidade e uniformidade das fibras do colágeno tumorais se associaram à presença de metástases linfonodais, um reconhecido parâmetro de pior prognóstico no carcinoma de vulva

Background: The extracellular matrix (ECM) plays an important role in cellular function, being collagen fibers its most important component. Over the last few years, second harmonic generation (SHG) microscopy has been used for the analysis of collagen fibers in several types of cancers, including breast and ovarian cancer. The value of collagen parameters obtained using this technique has been advocated to gain insights on the physiopathology and on the prognostic evaluation of cancer. Objective: Herein, we have characterized collagen fibers using the SHG microscopy, to evaluate differences between vulvar cancer and preneoplastic lesions, and to find possible associations between characteristics of collagen fibers with clinicopathological parameters related to prognosis. Methods: This is a retrospective and horizontal cohort study. Were included 52 patients, between the years 2000 to 2010, 40 of whom with Vulva Squamous Cell Carcinoma (VSCC); 12 patients with Vulvar Intraepithelial Neoplasia (VIN); and, for the control of internal comparison, tissues distant to the tumor without tumor lesion and / or VIN were considered. For laboratory analysis, a specimen representative of the pathological process was selected for diagnostic review and subsequently subjected to the study of collagen using SHG microscopy. The normal and intratumoral adjacent tissues were selected in sections, for collagen evaluation, and stained in Hematoxylin/Eosin (H&E) and analyzed by confocal microscopy. Collagen parameters, quantity, organization, and uniformity, of stroma adjacent to neoplastic or preneoplastic lesions were compared with values obtained in normal appearing tissue distant from those lesions from the same patients. Results/Conclusion: There was an evident decrease in the values of collagen fiber parameters in the stroma associated to tumors. Increased quantity and uniformity of tumor associated collagen fibers were associated with the presence of lymph node metastases, which suggest a prognostic value of such parameters in the evaluation of vulvar cancer

Toxoplasma gondii infection damages the perineuronal nets in a murine model

BACKGROUND Behavioral and neurochemical alterations associated with toxoplasmosis may be influenced by the persistence of tissue cysts and activation of an immune response in the brain of Toxoplasma gondii-infected hosts. The cerebral extracellular matrix is organised as perineuronal nets (PNNs) that are both released and ensheath by some neurons and glial cells. There is evidences to suggest that PNNs impairment is a pathophysiological mechanism associated with neuropsychiatric conditions. However, there is a lack of information regarding the impact of parasitic infections on the PNNs integrity and how this could affect the host's behavior. OBJECTIVES In this context, we aimed to analyse the impact of T. gondii infection on cyst burden, PNNs integrity, and possible effects in the locomotor activity of chronically infected mice. METHODS We infected mice with T. gondii ME-49 strain. After thirty days, we assessed locomotor performance of animals using the open field test, followed by evaluation of cysts burden and PNNs integrity in four brain regions (primary and secondary motor cortices, prefrontal and somesthetic cortex) to assess the PNNs integrity using Wisteria floribunda agglutinin (WFA) labeling by immunohistochemical analyses. FINDINGS AND MAIN CONCLUSIONS Our findings revealed a random distribution of cysts in the brain, the disruption of PNNs surrounding neurons in four areas of the cerebral cortex and hyperlocomotor behavior in T. gondii-infected mice. These results can contribute to elucidate the link toxoplasmosis with the establishment of neuroinflammatory response in neuropsychiatric disorders and to raise a discussion about the mechanisms related to changes in brain connectivity, with possible behavioral repercussions during chronic T. gondii infection.

Morphofunctional and ultrastructural evaluation of hip joint development in human fetuses / Evaluación morfofuncional y ultraestructural del desarrollo de la articulación de la cadera en fetos humanos

SUMMARY: The normal sequential development of the hip joint (HJ) was considered for the evaluation of the morphological and ultrastructural aspects of the joint cartilage of the proximal femoral head epiphysis in human fetuses between 16 to 31 weeks of intra uterine life (IUL). Twenty human fetuses were fixed in 10 % formalin solution. Fetuses were divided into 4 groups (n=5): Group 1 (G1): 16-19 weeks IUL; Group 2 (G2): 20-23 weeks IUL; Group 3 (G3): 24-27 weeks IUL and Group 4 (G4): 28-31 weeks IUL. The right moieties of the HJ were subjected to light microscopy to determine the chondrocyte area, volume, and density and the extracellular matrix (ECM) density. The collagen component in ECM was qualitatively evaluated using Safranin-O and picrosirius techniques under polarized light. The left portions were analyzed using scanning electron microscopy (SEM). The advance of age revealed a gradual increase in chondrocyte area and volume and in ECM density, and a decrease in chondrocyte density. The apparent prevalence of type II collagen fibers in G1 and type III collagen fibers in G4, as well as a balance between type I and III collagen fibers in G2 and G3 suggest a process of cartilaginous evolution and repair. The pantographic organization of the collagen fiber meshes from the depth to the cartilage surface of the femoral head suggests that the arcade collagen network architecture starts at the fetal stage, regardless of the compressive forces applied. The morphological data may contribute not only to a better understanding of the maturation and cartilage organization in this area but also to serve as a theoretical basis for aspects related to diseases and joint malformations.

RESUMEN: El desarrollo secuencial normal de la articulación de la cadera (AC) se consideró para la evaluación de los aspectos morfológicos y ultraestructurales del cartílago articular de la epífisis proximal y de la cabeza femoral en fetos humanos entre 16 y 31 semanas de vida intrauterina (SVIU). Veinte fetos humanos fueron fijados en solución de formalina al 10 %. Los fetos se dividieron en 4 grupos (n = 5): Grupo 1 (G1), 1619 semanas de IUL; Grupo 2 (G2), 20-23 semanas SVIU; Grupo 3 (G3), 24-27 semanas SVIU y Grupo 4 (G4), 28-31 semanas SVIU. Las muestras derechas de la AC se sometieron a microscopía óptica para determinar el área, el volumen y la densidad de los condrocitos y la densidad de la matriz extracelular (MEC). El componente de colágeno en la MEC se evaluó cualitativamente utilizando técnicas de safranina-O y picrosirius bajo luz polarizada. Las muestras de la AC izquierda se analizaron utilizando microscopía electrónica de barrido (MEB). El avance de la edad reveló un aumento gradual en el área y el volumen de los condrocitos y en la densidad de la MEB, y una disminución en la densidad de los condrocitos. La aparente prevalencia de las fibras de colágeno tipo II en G1 y tipo III en G4, así como el equilibrio entre las fibras de colágeno tipo I y III en G2 y G3 sugieren un proceso de evolución y reparación cartilaginosa. La organización pantográfica de las mallas de fibra de colágeno desde la profundidad a la superficie del cartílago de la cabeza femoral sugiere que la arquitectura de la red de colágeno comienza en la etapa fetal, independientemente de las fuerzas compresivas aplicadas. Los datos morfológicos pueden contribuir no solo a una mejor comprensión de la organización de la maduración y el cartílago en esta área, sino también servir de base teórica para los aspectos relacionados con enfermedades y malformaciones articulares.

Definición, patogenia y factores de riesgo de la fibrosis pulmonar idiopática / Definition, pathogenesis and risk factors of idiopathic pulmonary fibrosis

La fibrosis pulmonar idiopática (FPI) es una forma específica de neumonía intersticial idiopática, de tipo fibrosante crónica y progresiva, con patrón radiológico y/o histológico de neumonía intersticial usual (NIU). Su patogenia es compleja, el modelo más aceptado actualmente es basado en las células epiteliales alveolares, aberrantemente activadas que conducen a la proliferación de fibroblastos y su diferenciación a miofibroblastos que depositan matriz extracelular y destruyen irreversiblemente la arquitectura pulmonar. No existe un claro factor inicial que explique la activación y posterior mantención del mecanismo de la fibrosis. El factor de crecimiento transformante beta (TGF-β) liberado por las células epiteliales alveolares se ha implicado como unos de los principales conductores de la inducción y proliferación de fibroblastos alterados que persiste mucho tiempo después de la estimulación inicial, lo que explicaría en gran parte el comportamiento clínico progresivo y crónico.

Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a specific form of idiopathic interstitial pneumonia, of chronic and progressive fibrosing type, with radiological and / or histological pattern of usual interstitial pneumonia (UIP). Its pathogenesis is complex, the most accepted model currently is based on the fact that the alveolar epithelial cells, aberrantly activated, lead to the proliferation of fibroblasts and their differentiation to myofibroblasts that deposit extracellular matrix and irreversibly destroy the pulmonary architecture. There is no clear initial trigger that explains the activation and subsequent maintenance of the fibrosis mechanism. The transforming growth factor beta (TGF-β), released by the alveolar epithelial cells, has been implicated as one of the main drivers of the induction and proliferation of altered fibroblasts that persists long after the initial stimulation, which would largely explain progressive and chronic clinical behavior.

Mechanisms and biomarker candidates in pterygium development / Mecanismos e candidatos a biomarcadores no desenvolvimento do pterígio

ABSTRACT Pterygium pathogenesis has been mainly asso ciated with UV light exposure; however, this association remains quite controversial. The complete mechanism of pterygium also remains to be clarified. Factors such as inflammation, viral infection, oxidative stress, DNA methylation, inflammatory mediators, extracellular matrix modulators, apoptotic and oncogenic proteins, loss of heterozygosity, microsatellite instability, lymphangiogenesis, epithelial-mesenchymal cell transition, and alterations in cholesterol metabolism have been identified as causes. Several studies aimed to clarify the molecular mechanisms underlying the growth and proliferation of pterygium. Understanding its molecular basis provides new potential therapeutic targets for its prevention and treatment. A comprehensive search of the databases, namely, MedLine, EMBASE, and LILACS, was conducted with the following key words: pterygium, epidemiology, pathogenesis, biomarkers, and review. This review describes the epidemiology, clinical presentation, and current investigation of biological mediators involved in pterygium development.

RESUMO A patogênese do pterígio tem sido relacionada, prin cipalmente, à exposição à luz ultravioleta, mas esta asso ciação permanece bastante controversa. O mecanismo completo do pte rígio também permanece por esclarecer. Fatores como inflamação, infecção viral, estresse oxidativo, metilação do DNA, mediadores inflamatórios, moduladores de matriz extracelular, proteínas apoptóticas e oncogênicas, perda de heterozigose, instabilidade de microssatélites, linfangiogênese, transição celular epitelial-mesenquimal e alterações no metabolismo do colesterol tem sido identificados como causas. Diversos estudos visam esclarecer os mecanismos moleculares subjacentes ao crescimento e proliferação do pterígio. Entender sua base mo lecular fornece novos alvos terapêuticos potenciais para sua prevenção e tratamento. Uma busca abrangente nas bases de dados, a saber, MedLine, EMBASE e LILACS, foi realizada com as seguintes palavras-chave: pterígio; epidemiologia; patogênese; biomarcadores e revisão. Esta revisão descreve a epidemiologia, apresentação clínica e a atual investigação de mediadores biológicos envolvidos no desenvolvimento do pterígio.

Efetividade das coberturas e agentes tópicos de matriz no tratamento de úlceras de perna: revisão sistemática e metanálise / Effectiveness of coverings and topical matrix agents in the treatment of leg ulcers: systematic review and meta-analysis

Resumo: As úlceras vasculogênicas (venosas, arteriais e mistas) são um tipo de ferida crônica, apresentam altos índices de prevalência e incidência mundial, são recorrentes, alteram a qualidade de vida, são susceptíveis a complicações, como a infecção, e geram altos custos para os prestadores de serviço. Em feridas crônicas os altos níveis de metaloproteinases, na fase inflamatória, destroem as proteínas essenciais para a formação da matriz extracelular (MEC), impedem a aderência das células, a angiogênese, a MEC degrada-se e retarda a cicatrização. As tecnologias de matriz estimulam os componentes ou substituem a matriz extracelular danificada, para otimizar a cicatrização. Esta revisão sistemática (RS) objetivou sintetizar as evidências da diversidade das tecnologias de matriz (origem, fonte e composição), aplicadas como coberturas e agentes tópicos, no tratamento de úlceras vasculogênicas, em adultos, a partir dos 18 anos, em qualquer ambiente de cuidado. Os desfechos foram: cicatrização, tempo para completar a cicatrização, infecção, redução da área, dor e qualidade de vida. Foram seguidas as recomendações do Instituto Joanna Briggs, o protocolo foi publicado (JBISRIR-2017-003400R1) e registrado no PROSPERO (CRD42018100125). Incluíram-se ensaios clínicos randomizados (ECR), publicados em inglês, português e espanhol, a partir de 1960. Os estudos foram identificados por meio da busca nas bases de dados MEDLINE/PUBMED, EMBASE, CINAHL, LILACS, WEB OF SCIENCE; banco de teses e dissertações e plataformas de registros de ECR. A qualidade da evidência foi classificada com base no sistema GRADE. Identificaram-se 992 estudos, após a aplicação dos critérios de elegibilidade por dois revisores independentes; 41 estudos foram incluídos, desses 7 inclusos à metanálise. Os produtos de matriz foram organizados em três categorias (Colágeno, Biocelulose e Outras matrizes) e dez subcategorias. No desfecho cicatrização, comparado à cobertura não-aderente, na subcategoria colágeno humano, a metanálise favoreceu o grupo colágeno humano de camada dérmica, porém, sem significância estatística (RR=1,21; IC95%:0,91-1,60; p=0,20), heterogeneidade baixa (I2= 28%). Na subcategoria colágeno suíno, o percentual de cicatrização foi, significativamente, maior para o grupo colágeno suíno (RR=1,57; IC95%:1,18-2,09; p=0,002), heterogeneidade baixa (I2=0%). Na subcategoria biocelulose bacteriana, houve diferença significativa no percentual de cicatrização entre os grupos, porém, sem significância estatística (RR=0,74; IC:95%:0,37-1,48; p=0,39), heterogeneidade baixa (I2=0%). No desfecho infecção, na subcategoria colágeno humano, o resultado da metanálise favoreceu o colágeno humano, porém, sem significância estatística (RR=0,92; IC 95%:0,64-1,31; p=0,64), heterogeneidade baixa (I2=0%). Embora as matrizes tenham demonstrado superioridade, em alguns dos demais desfechos, como: tempo para completar a cicatrização, redução da área, dor e qualidade de vida, as evidências ainda são limitadas ou muito limitadas, em decorrência de viés metodológico e imprecisão, levando à certeza baixa ou muito baixa, atribuídas aos estudos, conforme julgamento por meio do GRADE. Entretanto, não houve evidências que refutassem a aplicação dessas tecnologias de matriz nas úlceras vasculogênicas. Recomenda-se, dessa forma, a realização de novos estudos que poderão alterar a confiança na estimativa de efeito e, portanto, o grau de certeza destes achados.

Abstract: Vasculogenic ulcers (venous, arterial and mixed) are a type of chronic wound, presenting high prevalence rates and global incidence, they are recurrent, alter the quality of life, susceptible to complications, such as infection, and generate high costs for the service providers. In chronic wounds, high levels of metalloproteinases, in the inflammatory phase, destroy essential extracellular matrix (ECM) proteins, impede cell adhesion, angiogenesis, ECM degrades and delays healing. Matrix technologies stimulate the components or replace the damaged extracellular matrix to optimize healing. This systematic review aimed to synthesize evidence of the diversity of matrix technologies (origin, source and composition), applied as topical coverages and agents in the treatment of vasculogenic ulcers in adults, from 18 years of age, in any care environment. The outcomes were: healing, time to complete healing, infection, reduction of area, pain and quality of life. The recommendations of the Joanna Briggs Institute were followed, the protocol was published (JBISRIR-2017- 003400R1) and registered in PROSPERO (CRD42018100125). It were included Randomized Controlled Trials (RCTs), published in English, Portuguese and Spanish, published from 1960. The studies were identified through the search in the databases MEDLINE/PUBMED, EMBASE, CINAHL, LILACS, WEB OF SCIENCE; bank of theses, dissertations, and platforms of records of RTCs. The quality of the evidence was classified based on the GRADE system. Two independent reviewers identified 992 studies following the eligibility criteria; 41 studies were included, of these 7 included in the metaanalysis. The matrix products were organized into three categories (Collagen, Biocellulose and Other Matrices) and ten subcategories. In the outcome "healing", compared to the non-adherent coverages, in the subcategory human collagen, the meta- analysis favored the human collagen group of the dermal layer, but without statistical significance (RR = 1.21, 95% CI: 0.91-1.60; p = 0.20), low heterogeneity (I 2 = 28%). In the subcategory pig collagen, the percentage of healing was significantly higher for the pig collagen group (RR = 1.57, 95% CI: 1.18-2.09, p = 0.002), low heterogeneity (I 2 = 0%). In the subcategory bacterial biocellulose, there was a significant difference in the percentage of healing between the groups, however, without statistical significance (RR = 0.74, CI: 95%: 0.37-1.48, p = 0.39), low heterogeneity (I 2 = 0%). In the outcome "infection", in the subcategory of human collagen, the results of the meta- analysis favored human collagen, but, without statistical significance (RR = 0.92, 95% CI: 0.64-1.31, p = 0.64), heterogeneity low (I 2 = 0%). Although the matrices have shown superiority, in some of the other outcomes, such as: time to complete healing, reduction of area, pain and quality of life, the evidence is still limited or very limited, due to methodological bias and imprecision, leading to low or very low confidence, attributed to the studies, according to GRADE judgment. However, there was no evidence to refute the application of these matrix technologies in vasculogenic ulcers. Therefore, it is recommended to carry out new studies that may after the confidence in the effect estimate and, therefore, the degree of certainty of these findings.

Estudo da gelificação do produto de digestão de ECM descelularizada para uso em engenharia de tecidos / Gelation study of extracellular matrix digestion products for tissue engineering

Os implantes utilizados para regeneração tecidual ainda falham na tentativa de mimetizar as propriedades da matriz extracelular (ECM), o que compromete a viabilidade e aplicabilidade do material. Além disso, permanece o desafio de desenvolver um método de aplicação minimamente invasivo para evitar danos teciduais adicionais (Badylak et al., 2015; Crapo et al., 2011; Xing et al., 2014). Assim, o objetivo do projeto é desenvolver um hidrogel injetável composto de ECM de pericárdio, tendão e osso bovino enzimaticamente digerida e reticulada com glutaraldeído, ésteres ativados de NHS e derivados de polietilenoglicol (PEG). O protocolo de digestão foi modificado de Willians (Williams et al., 2015), utilizando tripsina, pepsina e colagenase. A quantificação de GAGs e peptídeos mostrou que, independentemente do substrato e enzima utilizados, o processo em etapas gerou uma maior concentração de estruturas em relação ao processo contínuo. Adicionalmente, a análise de dicroísmo circular mostrou que o processo em etapas preservou mais estruturas secundárias. O perfil proteico das ECMs foi analisado como descrito em Flores (Flores et al., 2016), e foi verificado que ele é altamente diverso e tecido - específico. A ECM do pericárdio possui 94 tipos diferentes de proteínas, seguidas pela ECM do tendão (48) e pela ECM óssea (35), sendo o colágeno α1 (1) e o colágeno α2 (1) presentes em todas elas. Além disso, os produtos digeridos ECMp aumentaram a proliferação e diferenciação de células-tronco mesenquimais da medula óssea a osteoblastos maduros. A cinética do processo de gelificação, bem como as propriedades mecânicas do gel são dependentes do tipo de agente reticulante, assim como da concentração da gelatina. Este novo material é altamente personalizável e adaptável à aplicação biológica desejada

The implants used for tissue regeneration still fail to mimic properties of extracellular matrix. It compromises the material viability and applicability. Furthermore, the challenge to manufacture a minimally invasive delivery system for it to avoid extra tissue damage still remains (Badylak et al., 2015; Crapo et al., 2011; Xing et al., 2014). Thus, the project goal is to develop an injectable hydrogel composed of pericardium, tendon and bovine bone ECM enzymatically digested and crosslinked with glutaraldehye, activated esters of NHS and polyethylene glycol (PEG) derivatives. The digestion protocol was modified from Willians (Williams et al., 2015), using trypsin, pepsin and collagenase as lytic enzymes. GAGs and peptides quantification showed that regardless of the substrate and enzyme, the stepwise process yields a higher amount of GAGs and peptides in comparison with the continuous process. In addition, circular dicroism analysis showed that the stepwise process preserves more secondary structures of proteins. ECMs protein profile was analyzed as in Flores (Flores et al., 2016) and verified that it is the highly diverse and tissue-specific. Pericardium ECM has 94 different types of proteins, followed by tendon ECM (48) and bones ECM (35), being collagen α1(1) and collagen α2(1) present in all of them. Furthermore, the ECMp digested products enhanced bone marrow mesenchymal stem cells proliferation and differentiation in mature osteoblast. The kinetics of the gelification process, as well as mechanical properties of the gel is dependent of the type of crosslinker and concentration of gelatin. This new material is highly customizable and adaptable to the biological application

Updating the role of matrix metalloproteinases in mineralized tissue and related diseases

Abstract Bone development and healing processes involve a complex cascade of biological events requiring well-orchestrated synergism with bone cells, growth factors, and other trophic signaling molecules and cellular structures. Beyond health processes, MMPs play several key roles in the installation of heart and blood vessel related diseases and cancer, ranging from accelerating metastatic cells to ectopic vascular mineralization by smooth muscle cells in complementary manner. The tissue inhibitors of MMPs (TIMPs) have an important role in controlling proteolysis. Paired with the post-transcriptional efficiency of specific miRNAs, they modulate MMP performance. If druggable, these molecules are suggested to be a platform for development of "smart" medications and further clinical trials. Thus, considering the pleiotropic effect of MMPs on mammals, the purpose of this review is to update the role of those multifaceted proteases in mineralized tissues in health, such as bone, and pathophysiological disorders, such as ectopic vascular calcification and cancer.

La singularidad de los maxilares dentro del sistema esquelético / Singularity of the jaws within the skeletal system

En la odontología es frecuente que se describa la peculiaridad de los huesos maxilares en cuanto a la resistencia a las infecciones en comparación con otros huesos de la economía. O que se plantée un desafío cuando es necesario tomar una decisión acerca de aplicar diferentes conductas terapéuticas en pacientes con patologías óseas sistémicas. Por ello, esta actualización tuvo como objetivo realizar una revisión de la bibliografía para integrar y evidenciar las diferencias y similitudes entre los diferentes huesos de la economía haciendo hincapié en los huesos maxilares. Si bien éstos poseen una gran cantidad de similitudes con el resto de los huesos, también presentan diferencias que los hacen entidades únicas dentro del sistema esquelético como el origen embriológico en las células de las crestas neurales, su alta tasa de remodelación, sin olvidar que estos huesos alojan a órganos que poseen una parte de su estructura en el medio interno y otra porción en medio externo de la cavidad bucal: las piezas dentarias (AU)