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)

Decellularization of placentas: establishing a protocol

Biological biomaterials for tissue engineering purposes can be produced through tissue and/or organ decellularization. The remaining extracellular matrix (ECM) must be acellular and preserve its proteins and physical features. Placentas are organs of great interest because they are discarded after birth and present large amounts of ECM. Protocols for decellularization are tissue-specific and have not been established for canine placentas yet. This study aimed at analyzing a favorable method for decellularization of maternal and fetal portions of canine placentas. Canine placentas were subjected to ten preliminary tests to analyze the efficacy of parameters such as the type of detergents, freezing temperatures and perfusion. Two protocols were chosen for further analyses using histology, scanning electron microscopy, immunofluorescence and DNA quantification. Sodium dodecyl sulfate (SDS) was the most effective detergent for cell removal. Freezing placentas before decellularization required longer periods of incubation in different detergents. Both perfusion and immersion methods were capable of removing cells. Placentas decellularized using Protocol I (1% SDS, 5 mM EDTA, 50 mM TRIS, and 0.5% antibiotic) preserved the ECM structure better, but Protocol I was less efficient to remove cells and DNA content from the ECM than Protocol II (1% SDS, 5 mM EDTA, 0.05% trypsin, and 0.5% antibiotic).

In vitro culture of somatic cells derived from ear tissue of collared peccary (Pecari tajacu Linnaeus, 1758) in medium with different requirements / Cultivo in vitro de células somáticas derivadas de tecido auricular de cateto (Pecari tajacu Linnaeus, 1758) em meio com diferentes requerimentos

The maintenance of metabolic activities during the in vitro culture of somatic cells of wild animals, especially collared peccary (Pecari tajacu), is an interesting step in conservation of these cells for the use in nuclear transfer. In this context, it is necessary to optimize the culture conditions of somatic cells by the establishment of appropriate supplementation to the media. Therefore, this study aimed to analyze the composition of the culture means of somatic cell derived from ear tissue of collared peccaries, evaluating concentrations of fetal bovine serum (FBS; 10% vs. 20%) and epidermal growth factor (EGF; 5ng/mL vs. 10ng/mL). Tissues were submitted to primary culture and subcultures for 40 days and cells were analyzed for morphology, adhesion, subconfluence, and proliferative activity to develop the growth curve and to determine the population doubling time (PDT), viability, and functional/metabolic activity. No difference was observed between the concentrations of FBS for several parameters, except for viability [FBS10: 85.6% vs. FBS20: 98.2%], PDT [FBS10: 155.4h vs. 77.2h], and functional/metabolic assay [FBS10: 0.57-0.55 vs. FBS20: 0.82-0.99 (D5-D7)]. For the EGF in culture, no difference was observed in the evaluated parameters. In all experiments, the growth curves were typical S-shape and the cells passed through a lag, logarithmic, and plateau phase. In conclusion, 20% FBS is suitable for the recovery of somatic cells; nevertheless, EGF does not improve the quality of growing these cells. To our knowledge, this is the first study culturing somatic cells of collared peccaries.(AU)

A manutenção das atividades metabólicas durante o cultivo in vitro de células somáticas de animais silvestres, especialmente cateto (Pecari tajacu), é uma etapa interessante na conservação dessas células para o uso na transferência nuclear. Nesse contexto, é necessário aperfeiçoar as condições de cultivo de células somáticas pelo estabelecimento de suplementações apropriadas aos meios. Portanto, este estudo objetivou analisar a composição dos meios de cultivo de células somáticas derivadas de tecido auricular de catetos, avaliando concentrações de soro fetal bovino (SFB; 10% vs. 20%) e fator de crescimento epidermal (EGF; 5 ng/mL vs. 10 ng/mL). Para tanto, tecidos foram submetidos ao cultivo primário e subcultivos por 40 dias e células foram analisadas por morfologia, adesão, subconfluência, e atividade proliferativa pelo desenvolvimento da curva de crescimento e determinação do time de duplicação da população (PDT), viabilidade, e atividade funcional/metabólica. Nenhuma diferença foi observada entre as concentrações de SFB para os vários parâmetros, exceto para viabilidade [SFB10: 85,6% vs. SFB20: 98,2%], PDT [SFB10: 155,4 h vs. 77,2 h], e atividade funcional/metabólica [SFB10: 0,57-0,55 vs. SFB20: 0,82-0,99 (D5-D7)]. Para o EGF em cultivo, nenhuma diferença foi observada nos parâmetros avaliados. Em todos os experimentos, as curvas de crescimento foram típicas de forma S e as células passaram por uma fase lag, logarítmica e platô. Em conclusão, 20% de SFB é adequado para a recuperação de células somáticas; contudo, EGF não melhora a qualidade de crescimento dessas células. Ao nosso conhecimento, este é o primeiro estudo cultivando células somáticas de catetos.(AU)

Isolation, expansion and differentiation of mesenchymal stromal cells from rabbits' bone marrow / Isolamento, expansão e diferenciação de celulas tronco mesenquimais oriundas da medula óssea de coelhos

Tissue engineering has been a fundamental technique in the regenerative medicine field, once it permits to build tri-dimensional tissue constructs associating undifferentiated mesenchymal cells (or mesenchymal stromal cells - MSCs) and scaffolds in vitro. Therefore, many studies have been carried out using these cells from different animal species, and rabbits are often used as animal model for in vivo tissue repair studies. However, most of the information available about MSCs harvesting and characterization is about human and murine cells, which brings some doubts to researchers who desire to work with a rabbit model in tissue repair studies based on MSCs. In this context, this study aimed to add and improve the information available in the scientific literature providing a complete technique for isolation, expansion and differentiation of MSCs from rabbits. Bone marrow mononuclear cells (BMMCs) from humerus and femur of rabbits were obtained and to evaluate their proliferation rate, three different culture media were tested, here referred as DMEM-P, DMEM´S and α-MEM. The BMMCs were also cultured in osteogenic, chondrogenic and adipogenic induction media to prove their multipotentiality. It was concluded that the techniques suggested in this study can provide a guideline to harvest and isolate MSCs from bone marrow of rabbits in enough amount to allow their expansion and, based on the laboratory experience where the study was developed, it is also suggested a culture media formulation to provide a better cell proliferation rate with multipotentiality preservation.

A engenharia de tecidos tem sido uma técnica fundamental no campo da medicina regenerativa, uma vez que permite a criação de peças teciduais tri-dimensionais por meio da associação de células mesenquimais indiferenciadas (ou células estromais mesenquimais - CEMs) e moldes de biomateriais in vitro. Assim, muitos estudos têm sido realizados utilizando estas células oriundas de diferentes espécies animais, e os coelhos são frequentemente utilizados como um modelo animal para estudos in vivo de reparação tecidual. No entanto, a maioria das informações disponíveis sobre a coleta e caracterização de CEMs referem-se às células humanas e murinas, o que traz algumas dúvidas para pesquisadores que desejam trabalhar com coelhos em estudos de reparação de tecidos baseados em CEMs. Neste contexto, o presente estudo objetivou contribuir e aprimorar as informações disponíveis na literatura científica fornecendo uma técnica completa para o isolamento, expansão e diferenciação das MSCs de coelhos. Células mononucleares da medula óssea (CMMOs) do úmero e fêmur de coelhos foram obtidas e, para avaliar sua taxa de proliferação, três meios de cultura diferentes foram testadas, aqui referidos como DMEM-P, DMEM'S e α-MEM. As CMMOs também foram cultivadas em meios de indução osteogênico, condrogênico, e linhagens adipogênico para provar a sua multipotencialidade. Concluiu-se que as técnicas sugeridas neste estudo podem fornecer um guia para a coleta e isolamento de CEMs da medula óssea de coelhos em quantidade suficiente para permitir a sua expansão e, com base na experiência de laboratório onde o estudo foi desenvolvido, é também sugerida uma formulação de meio de cultivo para proporcionar uma melhor taxa de proliferação celular com preservação da multipotencialidade.