Effect of ozone and methylprednisolone treatment following crush type sciatic nerve injury

PURPOSE:To assess and compare the histopathological effects of ozone therapy and/or methylprednisolone (MPS) treatment on regeneration after crush type sciatic nerve injury.METHODS:Forty Sprague-Dawley male rats were randomly allocated into four groups. Four groups received the following regimens intraperitoneally every day for 14 days after formation of crush type injury on sciatic nerve: Group I: ozone (20mcg/ml); Group II: methylprednisolone (2mg/kg); Group III: ozone (20 mcg/ml) and methylprednisolone (2mg/kg); Group IV: isotonic saline (0.9%). The histomorphological evaluation was made after biopsies were obtained from the sites of injury.RESULTS:Significant differences were noted between groups in terms of degeneration (p=0.019), nerve sheath cell atrophy (p=0.012), intraneural inflammatory cellular infiltration (p=0.002), perineural granulation tissue formation (p=0.019), perineural vascular proliferation (p=0.004), perineural inflammatory cellular infiltration (p<0.001) and inflammation in peripheral tissue (p=0.006). Degeneration was remarkably low in Group III, while no change in nerve sheath cell was noted in Group II.CONCLUSION:The combined use of methylprednisolone and ozone treatment can have beneficial effects for regeneration after crush type nerve injury.(AU)

UTILIZAÇÃO DE CÉLULA-TRONCO MESENQUIMAL ASSOCIADA AO EXERCÍCIO COMO ABORDAGEM TERAPÊUTICA PARA OTIMIZAR A REGENERAÇÃO DE NERVO ISQUIÁTICO EM CAMUNDONGOS

Lesões nervosas periféricas (PNI) podem causar dor neuropática, perda de massa muscular e um longo tempo para reabilitação. A capacidade regenerativa e a recuperação funcional da dependem do grau da lesão, da idade e da distância entre o dano do nervo e o músculo-alvo. Principalmente, essa regeneração é pobre e limitada. O exercício é usado em ensaios clínicos para reduzir a atrofia muscular e estimular a plasticidade. A terapia com células-tronco mesenquimais (MSC) promove a produção de neurotrofinas, substratos e um microambiente ideal para o reparo de tecidos. Nós analisamos os efeitos regenerativos da terapia com MSC e exercícios de natação (SW) no modelo de compressão do nervo isquiático de camundongo. As MSC foram injetadas (300ul, 1x106, ip.) 7 dias após a lesão e o SW foi iniciado 14 dias após a lesão, realizado 3 vezes por semana durante 20 minutos. Foram estudados 4 grupos: DMEM (inoculação de meio de cultura), DMEM + SW (meio de cultura e exercício), MSC (apenas inoculação de células-tronco mesenquimais), MSC + SW (associação de exercício e terapia celular). A análise funcional (LSS e SFI) foi feita antes da cirurgia, um dia após e semanalmente durante 8 semanas, quando os animais foram sacrificados para avaliação morfológica (microscopia de luz e eletrônica). Nossos resultados mostraram que a terapia combinada com MSC e SW apresentou um maior número de fibras mielinizadas e não mielinizadas e um grande número de fibras dentro da razão G ideal. Os resultados mostraram maior sobrevida dos neurônios motores e sensoriais e melhor recuperação das funções motoras. Concluímos que o uso de células-tronco mesenquimais e a natação aceleram a regeneração axonal promovendo a recuperação precoce das funções motoras e sensoriais.

Peripheral nervous (PN) injuries can cause neuropathic pain, loss of muscle mass, and a long time to rehabilitation. The PN regenerative capacity and functional recovery are dependent on the degree of PN injuries, age, and the distance from the nerve damage to the target muscle. Mostly, this regeneration is poor and limited. Exercise is used in clinical trials to reduce muscle atrophy and stimulate plasticity. The mesenchymal stem cells (MSC) therapy combines regenerative and tissue replacement to promote neurotrophins production and substrates for regeneration. We analyzed the regenerative effects of MSC therapy and swimming exercise (SE) in the mouse sciatic nerve compression model. MSC was injected (300ul, 1x106,ip.) 7 days after injury. SE was started 14 days after injury, performed 3 times a week for 20 minutes. We studied 4 groups: DMEM (cell culture medium injected), DMEM+SW (DMEM and SE), MSC (mesenchymal stem cells injected), MSC+SW (combined SE and cell therapy). Functional analysis (LSS and SFI) was made before surgery, one day after, and weekly for 8 weeks when animals were euthanized for morphological assessment (light microscopy and electronica). Our results showed that combined MSC therapy and SE presented a higher number of myelinated and unmyelinated fibers and a large number of fibers within the ideal G-ratio. The results showed motor and sensory neurons survival and better recovery of motor and sensory functions. We conclude that the use of mesenchymal stem cells and swimming accelerates axonal regeneration promoting early recovery of motor and sensory functions.

Muscle reinnervation in one or two stages?: experimental study in rats with end-to-side nerve graft / Reinervação muscular em um ou dois estágios?: estudo experimental em ratos com enxerto de nervo término-lateral

PURPOSE: To compare muscle reinnervation in one and two surgical stages using end-to-side neurorrhaphy (ESN) without donor nerve injury. METHODS: The experiment was performed on four groups of 20 rats. Group 1 (G1), one stage, received the graft which was sutured to the tibial nerve, with ESN, and its free stump was sutured end-to-end to the distal stump of the sectioned peroneal nerve (PN), all in the same operation. In Group 2 (G2), two stages, the nerve graft was sutured to the tibial nerve, with ESN. Two months later the PN was sectioned and its distal stump connected to the distal stump of the graft as in G1. Normal control group (Gn) received the graft only sutured to the tibial nerve, with ESN. Denervated control group (Gd), as well received the graft and had the PN sectioned and its two stumps buried in adjacent musculature, with the aim of denervating the cranial tibial muscle (CTM), the target of this study. The parameters used to evaluate CTM reinnervation were muscle mass, muscle fiber's minimum diameter and area. RESULTS: The mean CTM mass, the average of the muscular fibers areas and the average of the muscular fiber minimum diameters was higher (all p<0.0001) in G2 than in G1. Comparing the four groups, these parameters had their maximum expression in Gn and the minimum in Gd, as expected. CONCLUSION: The two stages showed better muscle reinnervation than one stage.(AU)

OBJETIVO: Comparar a reinervação muscular com enxerto de nervo em um e dois tempos operatórios, utilizando a neurorrafia término-lateral (NTL) sem lesão do nervo doador. MÉTODOS: Vinte ratos foram distribuídos em quatro grupos. O grupo 1 (G1), um estágio, recebeu o enxerto que foi suturado ao nervo tibial (NT), por meio de NTL, e seu coto livre foi suturado por NTL ao coto distal do nervo peroneal (NP), seccionado a um centímetro do NT, na mesma cirurgia. O grupo 2 (G2), dois estágios, recebeu o enxerto de nervo na primeira cirurgia, como já descrito. Dois meses depois, na segunda cirurgia, o NP foi seccionado e seu coto distal ligado ao coto distal do enxerto como em G1. O grupo controle de normalidade (Gn) recebeu o enxerto da mesma forma, apenas. E o grupo controle de denervação (Gd), além de receber o enxerto, teve o NP seccionado e seus cotos sepultados na musculatura adjacente, com a finalidade de denervar o músculo tibial cranial (MTC), alvo deste estudo. Os parâmetros utilizados para avaliar a reinervação do MTC foram massa muscular, diâmetro mínimo da fibra muscular e área. RESULTADOS: O grupo G2 apresentou superioridade (p<0,0001) em relação ao G1 na massa do MTC, no diâmetro mínimo e na área das fibras musculares. Na comparação entre os quatro grupos, estes mesmos parâmetros tiveram sua expressão máxima em Gn e mínima em Gd, como era esperado. CONCLUSÃO: A reinervação muscular em dois estágios apresenta melhor resultado quando comparada à técnica em um tempo.(AU)

Histological analysis of low-intensity laser therapy effects in peripheral nerve regeneration in Wistar rats / Avaliacao histologica dos efeitos da laserterapia de baixa potencia sobre os processos de regeneracao nervosa periferica 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.(AU)

Objetivo: Verificar a influencia da terapia com laser de baixa potencia na regeneracao histologica do nervo ciatico de ratos submetidos a neuropraxia controlada. Metodos: Foi utilizada a amostra de 20 ratos da linhagem Wistar, para verificar a influencia da terapia com laser de baixa intensidade na regeneracao nervosa periferica, onde a lesao do tipo axoniotmese foi induzida por meio de preensao com pinca hemostatica de Crile. Os animais foram distribuidos 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 periodo da eutanasia: (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 analise do numero de neuronios, de celulas de Schwann (CS) e de axonios mielinicos de grande diametro. Resultados: Nos grupos submetidos a terapia com laser de baixa potencia foi observado aumento do numero de todos os aspectos analisados com diferenca estatisticamente significante. Conclusao: A irradiacao com o laser de baixa intensidade (904nm) influenciou positivamente na regeneracao do nervo ciatico de ratos da linhagem Wistar pos neuropraxia controlada (axonotmese), tornando a recuperacao nervosa mais rapida e eficiente.(AU)

Terapia celular com células-tronco em coelhos com lesão medular induzida e em cães com lesão medular crônica espontânea / Stem cell therapy in rabbits with induced spinal cord injury and in dogs with spontaneous chronic spinal cord injury

A regeneração de danos às células nervosas do sistema nervoso central (SNC) é limitada devido aos fatores intrínsecos ao próprio nicho celular. A cicatriz glial, a liberação de inibidores de crescimento axonal, e a ação fagocítica dos astrócitos são fatores que limitam essa regeneração, coibindo os processos de reestruturação axonal. As lesões medulares causam um grande impacto na vida de seus portadores e de seus familiares. O uso das células tronco surgiu como uma alternativa viável ao tratamento das lesões medulares em humanos e animais. No entanto, apesar das tentativas terapêuticas em animais apresentarem resultados animadores, os ensaios clínicos realizados em humanos carecem de estudos mais aprofundados, e ainda não apresentaram resultados satisfatórios. O presente trabalho propôs a avaliação clínica do uso de células tronco da polpa dentária humana em cães com lesão medular crônica, e o uso das células tronco do epitélio olfatório de coelhos em coelhos com lesão medular induzida por hemissecção medular dorsal. Três cães foram submetidos à intervenção cirúrgica e avaliados através de teste comportamental e de ressonância magnética por imagem. Seis coelhos foram submetidos à técnica cirúrgica de hemissecção medular dorsal, e foram transplantados com células tronco do epitélio olfatório de coelhos e avaliados através de histologia e imunohistoquímica. As células-tronco do epitélio olfatório de coelhos foram rastreadas na medula espinhal dos animais 20 dias após a realização da terapia celular, confirmando o sucesso do transplante. A expressão da proteína fluorescente verde (GFP) através da imunohistoquímica comprovam o sucesso do transplante celular. O caso clínico canino um apresentou uma melhora clínica acentuada, pulando de um escore 4 para um escore de 8 em um curto espaço de tempo, mas não apresentou melhora nos exames de ressonância magnética. O caso clínico canino dois apresentou melhora clínica, embora a ressonância magnética mostrasse uma piora na situação da medula espinhal. E nosso caso clínico canino três apresentou mínima melhora clínica, sem alteração na imagem pré e pós operatória. Os dados obtidos com este estudo comprovam que a terapia celular com células tronco na lesão medular podem ser benéficas, no entanto ainda não representam uma cura para as lesões medulares crônicas

The regeneration of damaged nerve cells of the central nervous system (CNS) is limited due to factors intrinsic to the own cell niche. The glial scar, the release of axonal growth inhibitors, and the phagocytic action of astrocytes are factors that limit this regeneration, deterring axonal restructuring. The spinal cord injuries cause a great impact on the lives of sufferers and their families. The use of stem cells has emerged as a viable alternative to the treatment of spinal cord injuries in humans and animals. However, despite attempts therapies in animals show encouraging results, clinical trials performed in humans require further study, and have not had satisfactory results. This paper proposed the clinical use of stem cells from human dental pulp in dogs with chronic spinal cord injury, and the use of stem cells from the rabbit olfactory epithelium in rabbits with spinal cord injury induced by dorsal hemisection. Three dogs underwent surgery and evaluated by behavioral test and magnetic resonance imaging. Six rabbits underwent surgical technique for spinal cord dorsal hemisection and were transplanted with stem cells from the olfactory epithelium of rabbits and evaluated by histology and immunohistochemistry. Stem cells of the olfactory epithelium of rabbits were traced in the spinal cord of animals 20 days after the completion of cell therapy, confirming the success of transplantation. Green fluorescent protein (GFP) tracked by immunohistochemical evidence the success of cell transplantation. The canine clinical case one presented a marked clinical improvement, jumping from a score of 4 to a score of 8 in a short time, but there was no improvement in magnetic resonance imaging. The canine clinical case two showed clinical improvement, although the MRI showed a worsening situation in the spinal cord. And our canine clinical case 3 showed minimal clinical improvement, no change in image pre-and postoperatively. The data obtained from this study show that cell therapy with stem cells in spinal cord injury may be beneficial, but still not a cure for chronic spinal cord injuries

Comparison of nerve graft integration after segmentar resection versus epineural burying in crushed rat sciatic nerves

The aim of the present paper is to compare and correlate the take of nerve segments in a severely crushed nerve. Forty adult Wistar rats had their right sciatic nerve by a "Péan-Murphy" forceps for 40 minutes. In Group 1 (n=20), a segmentar serection in the crushed sciatic nerve was made. A sural nerve segment from the opposite hindpaw was placed in the gap. In Group 2 (n=20), a lontudinal insision in the epineurium of the lesioned sciatic nerve was made. A sural nerve segment was buried underneath the epineurium. The crushed sciatic nerves undergone Wallerian degeneration and endoneurial fibrosis. Sciatic nerves from Group 2 had significant better histological aspects than those from Group 1. Sural nerve grafts presented better degrees of regeneration than crushed sciatic nerves. Sural nerve grafts from Group 2 (burying method) integrated as well as those from Group 1 (segmentar resection).

O objetivo desta pesquisa é comparar e correlacionar as integrações de segmento de nervo em nervos gravemente esmagados. Foram utilizados 10 ratos adultos da linhagem Wistar. Os nervos ciáticos direitos foram esmagados, por uma pinça de "Péan-Murphy", por 40 minutos. No Grupo 1 (n=20), executou-se um ressecção segmentar no nervo ciático esmagado e um segmento de nervo sural, retirado da pata contra-lateral, foi colocado na falha. No Grupo2 (n=20), uma incisão longitudinal no epineuro do nervo lesado foi realizada. Um segmento de nervo sural foi sepultado sob o epineuro. Os nervos ciáticos esmagados desenvolveram degeneração Wallerina e fibrose endoneural. Os nervos ciáticos do Grupo2 apresentaram pormenores histológicos melhores do que os do grupo 1. Os enxertos de nervo sural apresentaram melhores graus de regeneração do que os dos nervos ciáticos esmagados. Os enxertos de nervo sural do Grupo 2 (método de sepultamento) intagraram-se tão bem quanto os do Grupo 1 (ressecção segmentar).

Regeneração de nervo periférico após anastomose término-lateral, com manutenção do epineuro, em ratos

Reinervation techniques can be done by termino-terminal or end-to-side anastomosis, and it has been extensively studied. The end-to-side anastomosis hasnt been used often compared to the termino-terminal technique, because the former is contested by some authors regarded the reinervation chances when the integrity of the epineuro is maintened. Therefore, due to the divergenses, the authors decide to study the effects of epineuro in the nervous regeneration in the end-to-side anastomosis technique. In this study, 20 wistar adults rats were used, distributed in two groups (A and B). In the A Group, 10 rats were submited to the section of fibular nerve in the right pelvic limb and fixation of this nerve to the muscle; in the left pelvic limb, section of the fibular nerve was done with lateral anastomosis with the fibular nerve. In Group B, the procedures were indentical to the A group, with the only difference that the limbs were exchanged. In the 90 th post operative day a biopsy was performed in each fibular nerve in order to histological analisys in optical microscope, where the reinervation was object of study. The reinervation was found happened, showing that the preservation of epineuro didnt avoid the axonal regeneration.

A reinervação dos nervos periféricos pode ser realizada através de anastomoses término - terminais ou término-laterais, e este fenômeno tem sido amplamente estud ado. As anastomoses nervosas término-laterais tem sido utilizadas com pouca freqüência em relação as anastomoses término-terminais e contestada por alguns autores quanto a possibilidade de reinervação, quando a integridade do epineuro é mantida. Devido a estas divergências, estudou-se o efeito do epineuro na reinervação em anastomoses término-laterais, em ratos. Foram utilizados 20 ratos Wistar, adultos, distribuídos em dois grupos (A e B). No grupo A, 10 animais foram submetidos à secção do nervo fibular no membro pélvico direito e fixação desde à musculatura; no membro pélvico esquerdo foi realizada a secção do nervo fibular e anastomasado término-lateral com o nervo tibial. No grupo B, os procedimentos foram idênticos aos realizados no grupo A, sendo somente invertido os membros pélvicos. No nonagésimo dia do ato operatório, foi realizada uma biópsia em cada nervo fibular para análise histológica à microscópia óptica, onde a reinervação foi objeto de estudo. A reinervação ocorreu mostrando que a integridade do epineuro não impediu a regeneração axonal.