Biocompatibility in vivo of elastic cartilage treated in alkaline solutions / [Biocompatibilidade in vivo de cartilagem elástica tratada em soluções alcalinas]

This study verified the in vivo biocompatibility of bovine elastic cartilage decellularized with alkaline solution in relation to the non-decellularized cartilage implanted in rats. Fifty Wistar rats were divided into two groups, with the experimental group (EG) receiving subcutaneous implants of cartilage treated in alkaline solution and the control group (CG) receiving subcutaneous implants of untreated cartilage. In both groups, the implants were removed on days 3, 7, 14, 21 and 42 with the preparation of histological slides stained with Hematoxylin and Eosin for the quantification of inflammatory cells, fibroblasts, angiogenesis, and cartilage degradation. The results showed that EG presented a less intense inflammatory infiltrate and better organization of collagen fibers compared to CG. It was concluded that the alkaline treatment provided better biocompatibility for elastic cartilage when implanted subcutaneously in rats.

Este estudo verificou a biocompatibilidade in vivo de cartilagem elástica bovina descelularizada com solução alcalina em relação à cartilagem não descelularizada implantada em ratos. Cinquenta ratos Wistar foram divididos em dois grupos; o grupo experimental (GE) recebeu implantes subcutâneos de cartilagem tratada em solução alcalina, e o grupo controle (GC) recebeu implantes subcutâneos de cartilagem não tratada. Em ambos os grupos, os implantes foram retirados nos dias três, sete, 14, 21 e 42, com a preparação de lâminas histológicas coradas com hematoxilina e eosina para a quantificação de células inflamatórias, de fibroblastos, de angiogênese e para a degradação da cartilagem. Os resultados mostraram que o GE apresentou infiltrado inflamatório menos intenso e melhor organização das fibras de colágeno em relação ao GC. Concluiu-se que o tratamento alcalino proporcionou melhor biocompatibilidade para a cartilagem elástica quando implantado por via subcutânea em ratos.

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)

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)