In vitro characterization of hydroxyapatite and cobalt ferrite nanoparticles compounds and their biocompatibility in vivo.

Bioactive materials in combination with antibiotics have been widely developed for the treatment of bone infection. Thus, this work aims to characterize six biomaterials formulated with different concentrations of hydroxyapatite and cobalt ferrite nanoparticles, in addition to the antibiotic ciprofloxacin, using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and the antibiotic diffusion test on agar. Furthermore, in vivo biocompatibility and the reabsorption process of these materials were analyzed. XRD showed that both hydroxyapatite and cobalt ferrite present high crystallinity. The photomicrographs obtained by SEM revealed that composites have a complex surface, evidenced by the irregular arrangement of the hydroxyapatite and cobalt ferrite granules, besides demonstrating the interaction between their components. The antibiotic-diffusion test showed that all biomaterials produced an inhibition halo in Staphylococcus aureus cultures. For the biocompatibility study, composites were surgically implanted in the dorsal region of rabbits. At 15, 30, 70, and 100 days, biopsies of the implanted regions were performed. The biomaterials were easily identified during histological analysis and no significant inflammatory process, nor histological signs of toxicity or rejection by the adjacent tissue were observed. We can conclude that the biomaterials analyzed are biocompatible, degradable, and effective in inhibiting the in vitro growth of Staphylococcus aureus. Graphical abstract.

Bacterial cellulose and bacterial cellulose/polycaprolactone composite as tissue substitutes in rabbits' cornea / Celulose bacteriana e composto de celulose bacteriana/policaprolactone para substituto tissular na córnea de coelho

In order to test the performance of bacterial cellulose/polycaprolactone composite (BC/PCL) and pure bacterial cellulose (BC) as tissue substitutes in rabbits' cornea, a superficial ulcer containing 5mm in diameter and 0.2mm deep was made in the right cornea of 36 rabbits, then a interlayer pocket was created from the basis of this ulcer. Twelve rabbits received BC/PCL membrane and 12 were treated with BC membranes, both membranes with 8mm in diameter. The remaining rabbits received no membrane constituting the control group. The animals were clinically followed up for 45 days. Three animals of each group were euthanized at three, seven, 21, and 45 days after implantation for histological examination of the cornea along with the implant. Clinical observation revealed signs of moderate inflammatory process, decreasing from day 20th in the implanted groups. Histology showed absence of epithelium on the membranes, fibroplasia close to the implants, lymph inflammatory infiltrate with giant cells, collagen disorganization, with a predominance of immature collagen fibers in both groups with implants. Although inflammatory response is acceptable, the membranes used does not satisfactorily played the role of tissue substitute for the cornea during the study period.(AU)

Com objetivo de testar o desempenho do compósito celulose bacteriana/policaprolactona (CB/PCL) e da celulose bacteriana pura (CB) como substitutos teciduais em córnea de coelhos, foi realizada uma úlcera superficial de 5 mm de diâmetro e 0,2 mm de profundidade na córnea direita de 36 coelhos, criando-se um bolso interlamelar a partir da base dessa úlcera. Doze animais receberam a membrana do compósito CB/PCL e 12 foram tratados com membranas de CB, ambas com 8 mm de diâmetro, os coelhos restantes não receberam nenhuma membrana, constituindo o grupo controle. Os animais foram acompanhados clinicamente até 45 dias. Três animais de cada grupo sofreram eutanásia aos três, sete, 21 e 45 dias após o implante das membranas para análise histológica da córnea juntamente com o implante. À observação clínica, houve sinais de processo inflamatório moderado, diminuindo a partir do 20º dia nos grupos implantados. A histologia demonstrou ausência de epitélio sobre as membranas, fibroplasia próxima aos implantes, infiltrado inflamatório linfo-histiocitário com células gigantes, desorganização do colágeno, com predominância de fibras imaturas de colágeno em ambos os grupos com implantes. Embora a resposta inflamatória seja aceitável, as membranas utilizadas não desempenharam satisfatoriamente o papel de substituto tecidual para a córnea, no período estudado.(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.

Perfil epidemiológico e análise microbiológica da infecção de sítio cirúrgico em pacientes humanos e animais de companhia / Epidemiological profile and microbiological analysis of surgical site infection in human and pet patients

A infecção de sítio cirúrgico (ISC) tem sido apontada como a terceira causa mais comum de infecção nosocomial. Este estudo objetivou determinar o perfil epidemiológico da ISC e sua associação aos fatores de risco descritos. Trata-se de um estudo transversal, realizado no Hospital São João Batista de Viçosa-MG e na Clínica Cirúrgica de Cães e Gatos do Hospital Veterinário da Universidade Federal de Viçosa-MG, no período de setembro de 2012 a fevereiro de 2013. As taxas globais de ISC foram de 0,7% no hospital humano e 3,46% no veterinário. No hospital veterinário, a taxa de ISC não mostrou relação com o potencial de contaminação, apresentando a maior taxa nos procedimentos classificados como limpos. Quanto ao tipo de cirurgia, as ortopédicas são as mais comuns em ambos os hospitais e também as que apresentam maior taxa de ISC. Cirurgias com duração maior que 120 minutos corresponderam a 15,25% do total de procedimentos no hospital humano e são ainda menos comuns no veterinário, com 1,26%. A taxa de ISC não parece estar relacionada à duração da cirurgia nesta estratificação. As bactérias isoladas das feridas cirúrgicas foram multirresistentes e os dados levantados indicam que não houve critério quanto ao emprego da antibioticoprofilaxia, principalmente nas cirurgias limpas. Este cenário mostra que é de extrema relevância a atuação de uma comissão de controle de infecção hospitalar, a fim de garantir obtenção de dados fidedignos, para que se possa avaliar a qualidade do serviço prestado e assim promover a redução dos riscos de complicações pós- operatórias...

Surgical site infection (SSI) has been indicated as the third cause of nosocomial infection. The present study aimed to determine the epidemiological profile of SSI and its association with the risk factors. It is a transversal study done at the São João Batista Hospital of Viçosa-MG and at the Surgery Service of the Small Animals Veterinary Hospital of the Universidade Federal de Viçosa-MG, from September 2012 to February 2013. Global SSI rates were 0.7% at the human and 3.46% at the veterinary hospitals. At the veterinary hospital, SSI rates were not related to contamination potential, with clean procedures presenting the greater rates. As for the type of surgery, orthopedic ones are the most common in both hospital and also the ones presenting the greater SSI rates. Surgeries during more than 120 minutes were 15.25% of the total of procedures at the human hospital and are even less common in the veterinary, with 1.26%. Rate of SSI does not seem to be related to surgery duration in this classification. Bacteria isolated from surgical wounds were multi-resistant and the obtained data indicated that no criteria of antibiotic prophylaxis existed, mainly for clean surgeries. This scenario shows that the action of a commission to control nosocomial infection are extremely relevant in order to guarantee reliable data so that the quality of service may be evaluated and thus, promoting a decrease the risk of in post-operative complications...

Evaluation of a model for induction of periodontal disease in dogs / Avaliação de um modelo para indução de doença periodontal em cães

There are several methods for inducing periodontal disease in animal models, being the bone defect one of the most reported. This study aimed to evaluate this model, through clinical, radiographic, tomographic and histological analyzes, thus providing standardized data for future regenerative works. Twelve dogs were subjected to the induction protocol. In a first surgical procedure, a mucoperiosteal flap was made on the buccal aspect of the right third and fourth premolars and a defect was produced exposing the furcation and mesial and distal roots, with dimensions: 5mm coronoapical, 5mm mesiodistal, and 3mm buccolingual. Periodontal ligament and cementum were curetted and the defect was filled with molding polyester, which was removed after 21 days on new surgical procedure. Clinical and radiographic examinations were performed after the two surgeries and before the collection of parts for dental tomography and histological analysis. All animals showed grade II furcation exposure in both teeth. Clinical attachment level increased after induction. Defect size did not change for coronoapical and buccolingual measurements, while mesiodistal size was significantly higher than at the time of defect production. Radiographic analysis showed decreased radiopacity and discontinuity of lamina dura in every tooth in the furcation area. The horizontal progression of the disease was evident in micro-computed tomography and defect content in the histological analysis. Therefore, it is concluded that this method promotes the induction of periodontal disease in dogs in a standardized way, thus being a good model for future work.

Existem vários métodos para indução de doença periodontal em modelos animais, sendo o do defeito ósseo um dos mais descritos. Este estudo objetiva avaliar esse modelo em cães, por análises clínica, radiográfica, tomográfica e histológica, fornecendo assim dados padronizados para trabalhos futuros. Doze cães foram submetidos ao protocolo de indução. Em um primeiro procedimento cirúrgico, um retalho mucoperiosteal foi produzido na face vestibular do terceiro e do quarto dentes pré-molares direitos e foi criado um defeito, expondo a furca e parte das raízes mesial e distal, com as dimensões: 5 mm corono-apical, 5 mm mesio-distal e 3 mm vestíbulo-lingual. O ligamento periodontal e o cemento foram curetados e o defeito foi então preenchido com poliéster de moldagem, que foi removido após 21 dias em um novo procedimento cirúrgico. Exames clínicos e radiográficos foram realizados após as duas cirurgias e antes da coleta dos dentes e tecidos associados para análise tomográfica e histológica. Todos os animais apresentaram exposição de furca grau II em ambos os dentes. O nível clínico de inserção aumentou após a indução. O tamanho do defeito não apresentou alteração nas medidas corono-apical e vestíbulo-lingual, enquanto o tamanho mesio-distal foi significativamente maior que o produzido. Análise radiográfica mostrou diminuição da radiopacidade e descontinuidade da lamina dura na região da furca dos dois dentes. A progressão horizontal da doença foi evidente na microtomografia e pelo conteúdo do defeito nas análises histológicas. Assim, conclui-se que este modelo promove a indução de doença periodontal em cães de forma padronizada, sendo um bom modelo para trabalhos futuros.

O papel da ultrassonografia modo B na avaliação anatômica musculoesquelética do segmento cervical da coluna vertebral de cães / The role of B-mode ultrasonography in the musculoskeletal anatomical evaluation of the cervical region of the dog spine

This study characterized the normal musculoskeletal anatomy of the cervical segment of the spine of dogs by means of B-mode ultrasonography. The objective was to establish the role of B-mode ultrasonography for the anatomical evaluation of the cervical spine segment in dogs, by comparing the ultrasonographic findings with images by computed tomography and magnetic resonance imaging. The ultrasound examination, in transverse and median sagittal sections, allowed to identify a part of the epaxial cervical musculature, the bone surface of the cervical vertebrae and parts of the spinal cord through restricted areas with natural acoustic windows, such as between the atlanto-occipital joint, axis and atlas, and axis and the third cervical vertebra. The images, on transverse and sagittal planes, by low-field magnetic resonance imaging, were superior for the anatomical identification of the structures, due to higher contrast between the different tissues in this modality. Computed tomography showed superiority for bone detailing when compared with ultrasonography. As for magnetic resonance imaging, in addition to the muscles and cervical vertebrae, it is possible to identify the cerebrospinal fluid and differentiate between the nucleus pulposus and annulus fibrosus of the intervertebral discs. Although not the scope of this study, with knowledge of the ultrasonographic anatomy of this region, it is believed that some lesions can be identified, yet in a limited manner, when compared with the information obtained mainly with magnetic resonance imaging. The ultrasound examination presented lower morphology diagnostic value compared with the other modalities.

Este estudo caracterizou a anatomia musculoesquelética normal do segmento cervical da coluna vertebral de cães por meio da ultrassonografia modo B. O objetivo do trabalho foi estabelecer o papel da ultrassonografia modo B na avaliação anatômica do segmento cervical de cães, comparando os achados ultrassonográficos com imagens por tomografia computadorizada e ressonância magnética. O exame ultrassonográfico, em cortes transversais e sagitais mediano, permitiu a identificação de parte da musculatura epaxial do pescoço, superfície óssea das vértebras cervicais e medula espinhal em áreas restritas com janelas acústicas naturais, como entre a articulação atlantoccipital, áxis e atlas, e áxis e terceira vértebra cervical. As imagens, em planos transversais e sagitais, por ressonância magnética de baixo campo foram superiores na identificação anatômica das estruturas, devido ao maior contraste entre os diferentes tecidos nessa modalidade. A tomografia computadorizada se mostrou superior no detalhamento ósseo da região quando comparada ao exame ultrassonográfico. Já a ressonância magnética, além dos músculos e vértebras cervicais, permitiu a identificação do líquido cefalorraquidiano, e diferenciar núcleo pulposo e anel fibroso dos discos intervertebrais. Embora não seja objetivo direto deste estudo, com o conhecimento da anatomia ultrassonográfica dessa região, acredita-se que algumas lesões possam ser identificadas, contudo de maneira restrita, quando comparadas as informações obtidas, principalmente na imagem por ressonância magnética. O exame ultrassonográfico apresentou valor morfológico inferior.

Abdominal and pelvic ultrasound study of the maned wolf (Chrysocyon brachyurus) / Estudo ultrassonográfico abdominal e pélvico de lobo-guará (Chrysocyon brachyurus)

The aim of the present study was the ultrasound characterization of the abdominal and pelvic regions of five maned wolves kept in captivity at the Triage Center of Wild Animals of the Federal University of Viçosa (Centro de Triagem de Animais Silvestres, Universidade Federal de Viçosa). This characterization included descriptions of ultrasonographic aspects and measurements of various structures using B-mode ultrasound. Biometric data were collected to assess the existence of significant linear correlations between these measurements and the measurements obtained by ultrasound. Additionally, hematological and serum biochemistry evaluations of the animals were performed. The ultrasound findings were similar to those available in the literature on domestic dogs, which were used for comparison as a result of the lack of published data regarding maned wolves. The latter species showed characteristics closely resembling those of the former, differing in the spleen and left renal cortex echogenicities, in the appearance of the prostatic and testicular regions and in the hepatic portal vein morphology. In the current study, the biometric values were similar to those previously published; however, no data regarding thoracic perimeter, modified crown-rump length or thoracic depth were found in the literature for this Canidae species. Statistical analysis showed the existence of a strong negative correlation between the modified crown-rump length and left renal length, between the modified crown-rump length and the right renal volume, between the thoracic perimeter and the height at the cranial pole of the left adrenal gland and between the thoracic perimeter and the height at the caudal pole of the left adrenal gland. Laboratory findings, including segmented neutrophil, eosinophil, monocyte and lymphocyte counts and the serum levels of glucose, ALT, alkaline phosphatase, urea, total protein, globulin, creatine phosphokinase, triglyceride, sodium, phosphate, potassium and chloride, were inconsistent with values found by other authors. The ultrasound is a diagnostic imaging method that must be further explored in the medicine of wild animals; therefore, additional research in this area is required.

O presente trabalho objetivou a caracterização ultrassonográfica das regiões abdominal e pélvica de cinco lobos-guarás mantidos em cativeiro no Centro de Triagem de Animais Silvestres da Universidade Federal de Viçosa, com descrição dos aspectos ultrassonográficos e obtenção de medidas de suas diversas estruturas, por meio de ultrassonografia modo-B. Coletaram-se dados de biometria corporal com a finalidade de se verificar a existência de correlação linear significativa entre estas medidas e as mensurações obtidas ultrassonograficamente. Adicionalmente, efetuou-se avaliação hematológica e bioquímica sérica dos animais. Os achados ultrassonográficos foram equiparados aos existentes na literatura de cães domésticos devido à inexistência de dados publicados referentes a lobos-guarás. Esta espécie apresentou características muito semelhantes às do cão, diferindo nas ecogenicidades do baço e córtex renal esquerdo, no aspecto da região prostática, testicular e na morfologia da veia porta hepática. No presente estudo, os valores de biometria corporal foram semelhantes aos anteriormente publicados, porém não se encontraram dados na literatura referentes a perímetro torácico, comprimento vértice-caudal modificado e profundidade torácica para esta espécie de canídeo. A análise estatística revelou a existência de forte correlação negativa entre o comprimento vértice caudal modificado e o comprimento renal esquerdo, entre o comprimento vértice caudal modificado e o volume renal direito, entre o perímetro torácico e a altura do polo cranial da glândula adrenal esquerda e entre o perímetro torácico e a altura do polo caudal da glândula adrenal esquerda. Laboratorialmente, a contagem de neutrófilos segmentados, eosinófilos, monócitos e linfócitos e os níveis séricos de glicose, ALT, fosfatase alcalina, ureia, proteína total, globulina, creatina fosfoquinase, triglicérides, sódio, fosfato, potássio e cloreto foram discordantes de valores obtidos por outros autores. A ultrassonografia é um método de diagnóstico por imagem que necessita ser mais explorado na medicina de animais silvestres, sendo, portanto necessário o incremento de pesquisas nesta área.

Periodontal regeneration using a bilayered PLGA/calcium phosphate construct.

The regeneration of tissues affected by periodontal disease is a complex process; it encompasses the formation of bone, cementum and periodontal ligament. We developed a semi-rigid PLGA (polylactide-co-glycolide acid)/CaP (calcium phosphate) bilayered biomaterial construct to promote periodontal regeneration, which has a continuous outer barrier membrane and an inner topographically complex component. Our experimental model compared periodontal prophylaxis alone with prophylaxis and biomaterial implantation in the treatment of class II furcation defects in dogs. Clinical evaluation, micro-computed tomography, histology and backscattered electron imaging were used for data analysis. Healing occurred uneventfully and bone volumetric values, trabecular number and trabecular thickness were all significantly greater in the treated group; while trabecular separation was significantly greater in the control group. New cementum, bone, and periodontal ligament with Sharpey fibre insertions were only seen in the treated group. Although periodontal regeneration has been reported elsewhere, the advantages of employing our bilayered PLGA + CaP construct are twofold: 1)it did not collapse into the defect; and, 2) its inner side was able to retain the blood clot throughout the buccal defect. The result was greater periodontal regeneration than has previously been reported with traditional flexible membranes.