Histomorphometric analysis of the Achilles tendon of Wistar rats treated with laser therapy and eccentric exercise / Análise histomorfométrica do tendão calcanear comum de ratos Wistar tratado com laserterapia e exercício excêntrico

Low-level laser therapy is recommended for the treatment of tendinopathies despite the contradictory results related to the ideal dose of energy, wavelength and time of application. This study aimed to assess the effects of laser therapy and eccentric exercise on tendinopathy of the Achilles tendon of Wistar rats. Forty-eight adult male rats were randomly distributed into four groups (L= laser; E= eccentric exercise; LE = laser and eccentric exercise; and R= rest). Laser therapy (904nm/3J/cm2) and/or eccentric exercise (downhill walking; 15o incline treadmill; 12m/min; 50min/day) was started 24h after induction of unilateral tendinopathy and remained for 20 days. At 3, 7, 14 and 21 days after lesion induction, three rats from each group were euthanized and the tendons were collected for histological and morphometric analyses. There was no difference among groups or among times for the characteristics hemorrhage (p=0.4154), fibrinous adhesion formation (p=0.0712), and organization of collagen fibers (p=0.2583) and of the connective tissue (p=0.1046). For these groups, regardless of the time, eccentric exercise led to epitenon thickening (p=0.0204), which was lower in the group treated with laser therapy. Histological analysis revealed differences (p=0.0032) in the number of inflammatory cells over time. They were more numerous in the group that only exercised. This result was confirmed by morphometric analysis, which showed a significant interaction (groups x time) for this characteristic. Eccentric exercise increased (p=0.0014) the inflammatory infiltrate over time (3 and 21 days). However, association with laser therapy reduced inflammatory reaction. On the other hand, the combination of the treatments increased angiogenesis in morphometric (p=0.0000) and histological (p=0.0006) analyses compared with the other groups, while the isolated application of low-level laser reduced this characteristic over time. Animals maintained at rest presented the lowest amount (p=0.0000) of fibroblasts, according to the morphometric analysis. However, histological evaluation showed a significant group x time interaction (p=0.0024). Greater amounts of fibroblasts were observed in groups E, L and LE on the 7th, 14th and 21st days, respectively. The animals that received laser therapy and were exercised showed a greater (p=0.0000) amount of collagen fibers over time. Laser therapy at a dose of 3J and at a wavelength of 904nm, starting 24h after surgical induction of tendinopathy in Wistar rats, is suitable for angiogenesis and prevention of tendon thickening, which can be associated with the intensity of inflammatory process. When associated with eccentric exercise, the therapy has the advantage of increasing the amount of collagen fibers, reducing fibrinous adhesions and inflammatory infiltrate, despite prolonging angiogenesis. Therefore, eccentric exercise performed concomitantly with laser therapy improves the histological properties of the injured tendon.(AU)

O laser de baixa potência é recomendado para o tratamento das tendinopatias apesar dos resultados contraditórios no que se refere a dose de energia ideal, comprimento de onda e tempo de aplicação. O objetivo desse estudo foi avaliar os efeitos da laserterapia e do exercício excêntrico na tendinopatia do tendão calcanear comum de ratos Wistar. Foram utilizados 48 ratos machos adultos. Os animais foram distribuídos aleatoriamente em quatro grupos (L=laser; E=exercício excêntrico; LE=laser e exercício excêntrico, e R=repouso). Após 24h da indução de tendinopatia unilateral, foi iniciada laserterapia (904nm/3J/cm2) e/ou exercício excêntrico (caminhada em declive; esteira com 15o de inclinação; 12m/min; 50min/dia) que permaneceu por 20 dias. Aos 3, 7, 14 e 21 dias após indução da lesão, três ratos de cada grupo foram submetidos à eutanásia, e os tendões foram obtidos para análises histológica e morfométrica. Não houve diferença entre grupos nem entre tempos nas características hemorragia (p=0,4154), formação de aderência fibrinosa (p=0,0712) e organização das fibras colágenas (p=0,2583) e do tecido conjuntivo (p=0,1046). Considerando os grupos, independentemente do tempo, foi observado que o exercício excêntrico ocasionou espessamento do epitendão (p=0,0204), que foi menor no grupo submetido à laserterapia. A análise histológica revelou diferença (p=0,0032) na quantidade de células inflamatórias ao longo do tempo, sendo observado em maior quantidade no grupo apenas exercitado. Esse resultado foi confirmado pela análise morfométrica, que demonstrou haver interação significativa (grupos x tempo) nessa característica, na qual o exercício excêntrico aumentou (p=0,0014) o infiltrado inflamatório ao longo do tempo (3 e 21 dias), porém, quando associado à laserterapia, ocorreu redução da reação inflamatória. Por outro lado, a associação dos tratamentos ocasionou maior angiogênese observada nas análises morfométrica (p=0,0000) e histológica (p=0,0006), quando comparada com os demais grupos, enquanto a aplicação isolada do laser de baixa potência reduziu essa característica ao longo do tempo. Os animais mantidos em repouso foram os que apresentaram menor (p=0,0000) quantidade de fibroblastos, na análise morfométrica, porém na avaliação histológica foi observada interação significativa entre grupo e tempo (p=0,0024). Maior quantidade de fibroblastos foi observada nos grupos E, L e LE, no 7o, 14o e 21o dias, respectivamente. Os animais que receberam laserterapia e foram exercitados apresentaram maior (p=0,0000) quantidade de fibras colágenas ao longo do tempo. A laserterapia na dose de 3J e comprimento de onda de 904nm, iniciada 24h após indução cirúrgica de tendinopatia em ratos Wistar é adequada para angiogênese e para evitar o espessamento do tendão, que pode estar relacionado com a intensidade do processo inflamatório. Quando associada ao exercício excêntrico, a terapia apresenta a vantagem de aumentar a quantidade de fibras colágenas, reduzir a aderência fibrinosa e infiltrado inflamatório, apesar de prolongar a angiogênese. Portanto, o exercício excêntrico realizado concomitantemente com a laserterapia melhora as propriedades histológicas do tendão lesionado.(AU)

Quantificação de fatores de crescimento na pele de equinos tratada com plasma rico em plaquetas / Quantification of growth factors in horse skin treated with platelet-rich plasma

O plasma rico em plaquetas (PRP) é um produto derivado da centrifugação do sangue total, sendo rico em fatores bioativos, como os de crescimento. Apesar da ampla utilização em processos cicatriciais, há controvérsia sobre a eficácia da terapia na cicatrização cutânea. O objetivo desse estudo foi quantificar e comparar a concentração dos fatores TGF-β1 e PDGF-BB no PRP, plasma sanguíneo e pele, durante diferentes fases do processo de cicatrização da pele tratada ou não com PRP [...] Também foram obtidas amostras de sangue com EDTA em todos os tempos mencionados. A quantificação dos fatores de crescimento TGF-β1 e PDGF-BB na pele, PRP e plasma sanguíneo foi realizada pela técnica ELISA.Os dados foram analisados estatisticamente pelo teste t, correlação de Pearson e regressão, utilizando nível de significância de 5 por cento. Não houve diferença entre os grupos, nos valores dos dois fatores de crescimento mensurados na pele, nos diferentes tempos. Também não houve correlação entre a quantidade dos fatores de crescimento presentes na pele e no plasma. Por outro lado, correlação positiva foi observada entre PRP e pele no grupo tratado, para os fatores de crescimento TGF-β1 (r=0,31) e PDGF-BB (r=0,38), bem como entre ambos os fatores de crescimento presentes no PRP (r=0,81). Considerando as concentrações dos fatores de crescimento no T0, os maiores valores cutâneos (p<0,05) do TGF-β1, em ambos os grupos, ocorreram nos tempos T3 e T5. Valores mais elevados (p<0,05) do PDGF-BB ocorreram no T4 (GT) e T5 (GC). No plasma não houve alteração nas concentrações desses fatores em relação ao T0, o que sugere que o PRP não acarreta efeito sistêmico, quando os procedimentos adotados na presente pesquisa são utilizados. A administração local de PRP no volume estudado, 12 h após indução cirúrgica de ferida cutânea na região glútea de equinos não ocasiona maiores concentrações dos fatores de crescimento TGF-β1 e PDGF-BB no plasma sanguíneo e pele, durante o processo de cicatrização.

Platelet-rich plasma (PRP) is a product derived from total blood centrifugation, rich in bioactive factors, such as growth factors. Despite largely used in healing processes, there is a controversy whether the therapy is effective in promoting skin healing. The objective of this study was to quantify and compare the concentrations of the factors TGF-β1 and PDGF-BB in PRP, blood plasma and skin, at different phases of the healing process of skin treated or not with PRP. [...] Quantification of TGF-β1 and PDGF-BB growth factors on the skin, PRP, and blood plasma was carried out by the ELISA technique. Data were statistically analyzed by the t test, Pearson correlation and regression, at a significance level of 5 percent. No difference was found between the groups in the values of the two growth factors measured on the skin, at the different times. Also, no correlation was found between the amount of growth factors present in the skin and plasma. On the other hand, a positive correlation was observed between PRP and skin in the treated group, for the growth factors TGF-β1 (r=0.31) and PDGF-BB (r=0.38), as well as between both growth factors present in PRP (r=0.81). Considering the growth factor concentrations at T0, the highest skin values (p<0.05) of TGF-β1, in both groups, occurred at T3 and T5. Higher values (p<0.05) of PDGF-BB occurred at T4 (TG) and T5 (CG). No plasma changes occurred at the concentration of these factors in relation to T0, suggesting that PRP does not cause a systemic effect when the procedures adopted in this research are used. Local administration of PRP in the volume studied, 12 h after surgical induction of cutaneous wound gluteal equine does not cause higher concentrations of the growth factors TGF-β1 and PDGF-BB in the plasma and skin during the healing process.

Expressão gênica do colágeno em ferida cutânea de equinos tratada com plasma rico em plaquetas / Collagen gene expression in skin wound of horses treated with platelet-rich plasma

[...]The objective of this study was to evaluate type I and III collagen gene expression during different phases of the healing process of PRP-treated skin. Eight healthy crossbred geldings, aged 16 and 17 years (16.37±0.52) were used. Three quadrangular-shaped lesions (6.25cm²) were surgically induced in the right and left gluteal regions of all the animals. Twelve hours after induction of the lesions, 0.5mL of PRP was administered in each of the four edges of the wounds (T=treated group) in one of the gluteal regions, randomly chosen. The contralateral region was used as control (NT=non-treated group). The wounds were submitted to daily cleaning with Milli-Q water, and the samples were obtained with a 6mm diameter biopsy Punch. Six skin biopsies were obtained, with the first being performed on the day the lesions were induced (T0), and the others 1 (T1), 2 (T2), 7 (T3), and 14 (T4) days, after the wound was induced. The sixth biopsy (T5) was performed after fully healed of the skin. Evaluation of type I and III collagen gene expression was carried out by the qRT-PCR technique. The data were analyzed by the Bonferroni test, Student t-test, paired t-test, and regression analysis (p<0,05). Difference (p<0.05) between groups were observed for both collagen gene expressions from T1 to T4, being higher in the animals of group T. The peak for type I and III collagen gene expressions occurred in T5 for both groups, but the highest expression was different (p<0.05) from zero time, starting in T3. In the animals of treated group, collagen expression started to establish at T5, while in the horses of NT group, the values remained increased. Local administration of a single PRP dose in cutaneous wound of the gluteal region of horses results in a higher local gene expression of type I and III collagens. However, this expression does not alter the maximum time of macroscopic healing of the wound.

[...] Objetivou-se avaliar a expressão dos genes dos colágenos tipos I e III durante diferentes fases do processo de cicatrização da pele tratada com PRP. Foram utilizados oito equinos machos castrados, mestiços, hígidos, com idade entre 16 e 17 (16,37±0,52) anos. Três feridas em formato quadrangular (6,25cm²) foram confeccionadas nas regiões glúteas direita e esquerda de todos os animais. Doze horas após indução das lesões, 0,5mL do PRP foi administrado em cada uma das quatro extremidades das feridas (T=grupo tratado), de uma das regiões glúteas, escolhida aleatoriamente. A região contralateral foi utilizada como controle (NT=grupo não tratado). As feridas foram submetidas à limpeza diária com água Milli Q, e amostras foram obtidas com biópsias utilizando-se Punch de 6mm de diâmetro. Seis biópsias de pele foram obtidas a primeira no dia de indução das lesões (T0), e as demais com 1 (T1) 2 (T2) 7 (T3) e 14 (T4) dias após a realização das feridas. A sexta biópsia (T5) foi realizada após o completo fechamento da pele. A avaliação da expressão dos genes dos colágenos tipos I e III foi realizada pela técnica qRT-PCR e os dados analisados pelo teste de Bonferroni, t de Student, t pareado e análise de regressão (p<0,05). Diferenças (p<0,05), entre grupos, foram observadas para a expressão de ambos os colágenos nos T1 a T4, sendo maior nos animais do grupo T. O pico de expressão dos colágenos tipos I e III ocorreu no T5 para ambos os grupos, mas a maior expressão foi diferente (p<0,05) do tempo zero a partir do T3. Nos animais do grupo tratado a expressão dos colágenos começou a estabilizar no T5, enquanto que nos equinos do NT os valores permaneceram elevados. A administração local de uma única dose do PRP em ferida cutânea na região glútea de equinos, resulta em maior expressão gênica local dos colágenos tipos I e III. Entretanto, essa expressão não altera o tempo máximo de fechamento macroscópico da ferida.

Platelet activation: ultrastructure and morphometry in platelet-rich plasma of horses / Ativação plaquetária: ultraestrutura e morfometria no plasma rico em plaquetas de equinos

This study was conducted to investigate the activation ability of the platelet-rich plasma (PRP) by pharmacological agents, as well as to verify the need or not of this activation for therapeutic use. The PRP was obtained from four healthy crossbred geldings aged 13 to 16 years (15±1years), and was processed for observation and quantification of the platelet morphology by using the transmission electron microscopy. All PRP samples were activated with 10 percent calcium chloride (CaCl2) solution, pure bovine thrombin or associated with CaCl2. The control (pure PRP) was not pharmacologically activated. In the pure PRP samples, 49 percent of the platelets were classified as state of activation uncertain, 41 percent as resting, 9 percent as fully activated and 1 percent as irreversibly damaged. Treatment with 10 percent CaCl2 provided a distribution of 54 percent platelets in state of activation uncertain, 24 percent as fully activated, 20 percent as resting, and 2 percent as irreversibly damaged. The platelet morphology of the bovine thrombin treated samples did not fit into classification adopted, as showing irregular shape with emission of large filamentous pseudopods, appearance of ruptured and whole granules in the remaining cytoplasm and extracellular environment. There was effect of the treatment on the platelet morphology (P=0.03). The 10 percent CaCl2 is an adequate platelet-activating agent. However, in cases the use of PRP under its liquid form is necessary, the use of pure PRP is recommended, since besides presenting an adequate percentage of fully activated platelets it also has significant amount of the resting type, which can be activated by substances found in the injured tissue.

O objetivo desse estudo foi investigar a capacidade de ativação do plasma rico em plaquetas (PRP) por substâncias farmacológicas, assim como verificar a necessidade ou não dessa ativação para uso terapêutico. O PRP foi obtido de quatro equinos mestiços hígidos, machos castrados, com 13 a 16 anos (15±1anos) de idade, e processado para observação e quantificação da morfologia plaquetária mediante a utilização da microscopia eletrônica de transmissão. Todas as amostras de PRP foram ativadas com cloreto de cálcio (CaCl2) a 10 por cento, trombina bovina pura ou associada a CaCl2. O controle (PRP puro) não foi ativado farmacologicamente. Nas amostras de PRP puro, 49 por cento das plaquetas foram classificadas como ativação incerta, 41 por cento em repouso, 9 por cento totalmente ativada e 1 por cento com dano irreversível. O tratamento com CaCl2 a 10 por cento proporcionou uma distribuição de 54 por cento de plaquetas com ativação incerta, 24 por cento totalmente ativada, 20 por cento em repouso, e 2 por cento como com dano irreversível. Amostras tratadas com trombina bovina apresentaram morfologia plaquetária que não se enquadraram na classificação adotada, apresentando forma irregular com emissão de grandes pseudópodes filamentosos, aspecto de rompimento e grânulos inteiros no citoplasma remanescente e meio extracelular. Houve efeito do tratamento sobre a morfologia plaquetária (P=0,03). O CaCl2 a 10 por cento é um adequado agente ativador de plaquetas. Entretanto, nos casos onde se faz necessário o uso de PRP na forma mais líquida, recomenda-se o uso do PRP puro, que além de apresentar uma adequada porcentagem de plaquetas totalmente ativadas, também possui importante quantidade do tipo em repouso, que pode ser ativado por substâncias presentes no tecido lesionado.

Plasma rico em plaquetas no tratamento de tendinite induzida em eqüinos: avaliação ultra-sonográfica / Platelet-rich plasma in the treatment of induced tendinitis in equines: ultrasonographic evaluation

O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito do plasma rico em plaquetas (PRP) no tratamento da tendinite induzida no tendão do músculo flexor digital superficial (TFDS) de eqüinos mediante avaliação ultra-sonográfica. Para isso foram utilizados seis eqüinos hígidos machos castrados, com idade de 8-15 anos (x=12 anos). A tendinite do TFDS foi provocada em ambos os membros torácicos, mediante a administração intratendínea de 2,5mg de colagenase (2,5mg.µL-1), sendo esse procedimento considerado o início da fase experimental. Doze dias após a indução da tendinite, os animais foram submetidos a dois tratamentos: sendo que na lesão efetuada no TFDS direito (grupo tratado, GT), foram administrados 2,5mL de PRP ativado com cloreto de cálcio a 0,0125mol.L-1, contendo concentrações variando de 320.000 a 500.000 plaquetas.µL-1; na tendinite do TFDS esquerdo (grupo controle, GC), foram injetados 2,5mL de solução salina a 0,9 por cento. Após cinco dias, os animais foram submetidos à atividade física controlada e progressiva durante 30 dias. Os exames ultra-sonográficos foram realizados antes e após indução da tendinite (48 horas após e no 7º, 12º, 14º, 21º, 28º, 35º, 42º dias do experimento), sendo avaliado a área transversal do tendão (ATT), área transversal da lesão (ATL), o percentual da ATL, a intensidade e ecogenicidade da lesão, assim como o paralelismo das fibras colágenas. Os resultados revelaram redução (P<0,05) da ATL e do grau de ecogenicidade da lesão em função do tempo, mas com diferença (P<0,05) entre grupos apenas para ATL, com valores menores no GT. O tratamento com PRP proporciona maior redução da área da lesão, mensurada por ultra-sonografia.

The objective of the study was to evaluate the effect of platelet-rich plasma (PRP) in the treatment of induced tendinitis in the superficial digital flexor tendon (SDFT) of horses through ultrasonographic evaluation. Thus, six 8 to15-year-old healthy gelding horses (x=12 years) were used. Tendinitis of the SDFT was provoked in both forelimbs via intratendineous administration of 2.5mg of collagenase (2.5mg.mL-1), what was considered as beginning of the experimental phase. Twelve days after induced tendinitis, the horses were submitted to two treatments: (1) in the lesion caused in the right SDFT (treated group, TG), 2.5mL of PRP activated with calcium chloride at 0.0125mol.L-1, at concentrations from 320,000 to 500,000 platelets.µL-1, were administered; (2) in the tendinitis of the left SDFT (control group, CG), 2.5mL of 0.9 percent saline solution was administered. After 5 days, the animals were submitted to controlled and progressive physical activity during 30 days. Ultrasonographic examinations were carried out before and after tendinitis induction (48 hours after and on experimental days 7, 12, 14, 21 28, 35 and 42), with tendon cross-sectional area (CSA), lesion cross-sectional area (L-CSA), L-CSA percentage, severity and echogenicity of the lesion, as well as collagen fiber alignment being evaluated. The result revealed reduction (P<0.05) in the L-CSA and in the degree of lesion echogenicity in function of time, but with difference (P<0.05) between groups only for L-CSA, with smaller values in TG. The treatment with PRP promotes greater reduction in the area of the lesion measured by ultrasound.