Action of vanillin (Vanilla planifolia) on the morphology of tibialis anterior and soleus muscles after nerve injury / Ação da vanilina (Vanilla planifolia) sobre a morfologia dos músculos tibial anterior e sóleo após lesão nervosa

ABSTRACT Objective To evaluate the action of vanillin (Vanilla planifolia) on the morphology of tibialis anterior and soleus muscles after peripheral nerve injury. Methods Wistar rats were divided into four groups, with seven animals each: Control Group, Vanillin Group, Injury Group, and Injury + Vanillin Group. The Injury Group and the Injury + Vanillin Group animals were submitted to nerve injury by compression of the sciatic nerve; the Vanillin Group and Injury + Vanillin Group, were treated daily with oral doses of vanillin (150mg/kg) from the 3rd to the 21st day after induction of nerve injury. At the end of the experiment, the tibialis anterior and soleus muscles were dissected and processed for light microscopy and submitted to morphological analysis. Results The nerve compression promoted morphological changes, typical of denervation, and the treatment with vanillin was responsible for different responses in the studied muscles. For the tibialis anterior, there was an increase in the number of satellite cells, central nuclei and fiber atrophy, as well as fascicular disorganization. In the soleus, only increased vascularization was observed, with no exacerbation of the morphological alterations in the fibers. Conclusion The treatment with vanillin promoted increase in intramuscular vascularization for the muscles studied, with pro-inflammatory potential for tibialis anterior, but not for soleus muscle.

RESUMO Objetivo Avaliar a ação da vanilina (Vanilla planifolia) sobre a morfologia dos músculos tibial anterior e sóleo após lesão nervosa periférica. Métodos Ratos Wistar foram divididos em quatro grupos, com sete animais cada, sendo Grupo Controle, Grupo Vanilina, Grupo Lesão e Grupo Lesão + Vanilina. Os animais dos Grupos Lesão e Grupo Lesão + Vanilina foram submetidos à lesão nervosa por meio da compressão do nervo isquiático, e os Grupos Vanilina e Grupo Lesão + Vanilina foram tratados diariamente com doses orais de vanilina (150mg/kg) do 3o ao 21o dia após a indução da lesão nervosa. Ao término do experimento, os músculos tibial anterior e sóleo foram dissecados e seguiram o processamento de rotina em microscopia de luz, para posterior análise morfológica. Resultados A compressão nervosa promoveu alterações morfológicas características de denervação, sendo que o tratamento com vanilina foi responsável por respostas distintas nos músculos estudados. Para o tibial anterior, houve aumento do número de células satélites, núcleos centrais e atrofia das fibras, bem como desorganização fascicular. Já no sóleo, houve apenas aumento da vascularização, sem exacerbação das alterações morfológicas nas fibras. Conclusão O tratamento com vanilina promoveu o aumento da vascularização intramuscular para os músculos estudados, com potencial pró-inflamatório para o tibial anterior, o que não ocorreu no músculo sóleo.

Electrical stimulation attenuates morphological alterations and prevents atrophy of the denervated cranial tibial muscle / Eletroestimulação atenua alterações morfológicas e previne atrofia do músculo tibial cranial desnervado

ABSTRACT Objective To investigate if electrical stimulation through Russian current is able to maintain morphology of the cranial tibial muscle of experimentally denervated rats. Methods Thirty-six Wistar rats were divided into four groups: the Initial Control Group, Final Control Group, Experimental Denervated and Treated Group, Experimental Denervated Group. The electrostimulation was performed with a protocol of Russian current applied three times per week, for 45 days. At the end, the animals were euthanized and histological and morphometric analyses were performed. Data were submitted to statistical analysis with a significance level of p<0.05. Results The Experimental Denervated Group and the Experimental Denervated and Treated Group had cross-sectional area of smaller fiber compared to the Final Control Group. However, there was significant difference between the Experimental Denervated Group and Experimental Denervated and Treated Group, showing that electrical stimulation minimized muscle atrophy. The Experimental Denervated and Treated Group and Initial Control Group showed similar results. Conclusion Electrical stimulation through Russian current acted favorably in maintaining morphology of the cranial tibial muscle that was experimentally denervated, minimizing muscle atrophy.

RESUMO Objetivo Investigar se a estimulação elétrica pela corrente russa é capaz de manter a morfologia do músculo tibial cranial de ratos desnervados experimentalmente. Métodos Foram utilizados 36 ratos Wistar, distribuídos em quatro grupos: Grupo Controle Inicial, Grupo Controle Final, Grupo Experimental Desnervado Tratado, Grupo Experimental Desnervado. A eletroestimulação foi realizada com um protocolo de corrente russa aplicada três vezes por semanas, durante 45 dias. Ao final, os animais foram eutanasiados e, em seguida, foram realizadas as análises histológica e morfométrica. Os dados foram submetidos à análise estatística, com nível de significância de p<0,05. Resultados Os Grupos Experimental Desnervado e o Grupo Experimental Desnervado Tratado apresentaram área de secção transversal da fibra menor quando comparados ao Grupo Controle Final. Entretanto, constatou-se diferença significativa entre o Grupo Experimental Desnervado e o Grupo Experimental Desnervado Tratado, mostrando que a estimulação elétrica minimizou atrofia muscular. Ainda, observou-se que o Grupo Experimental Desnervado Tratado apresentou resultados semelhantes ao Grupo Controle Inicial. Conclusão A estimulação elétrica por meio da corrente russa foi favorável na manutenção da morfologia do músculo tibial cranial desnervado experimentalmente, minimizando a atrofia muscular.

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.

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.

Ultra-estrutura do músculo vocal denervado mecanicamente em suínos (sus scrofa domestica) / Ultra structure of the denervated vocal muscle mechanically in hogs (sus scrofa domestica)

Introdução: A literatura não é clara nas manifestações ultra-estruturais das pregas vocais após lesão neural. Objetivo: Verificar as alterações que ocorrem numa prega vocal mecanicamente denervada. Método: Neste estudo prospectivo, foram utilizados 15 suínos de raça comercial (Sus scrofa domestica), com idade de 4 a 12 semanas. Os animais foram distribuídos em três grupos, escolhidos aleatoriamente. Todos foram submetidos à denervação da prega vocal direita, com remoção cirúrgica de um segmento com três centímetros do nervo laríngeo recorrente direito. Após 45, 90 e 180 dias das operações, procedeu-se a biópsia dos músculos vocais, processaram-se as amostras para microscopia eletrônica de transmissão e, para o estudo ultra-estrutural, utilizou-se o microscópio eletrônico de transmissão Philips, modelo EM208S. Resultado: Os grupos biopsiados com 45 e 90 dias após a operação de denervação mecânica, apresentaram desorganização miofibrilar, linhas Z somente vestigiais em muitas amostras, bem como mitocôndrias alteradas apresentando tamanhos reduzidos, e matriz mitocondrial rarefeita com raras cristas mitocondriais presentes. O grupo biopsiado com 180 dias após a operação de denervação, apresentou sarcômeros regulares, mitocôndrias com tamanhos e número regulares com posicionamento correto entre as unidades sarcoméricas. Conclusão: Os achados na ultra-estrutura dos músculos vocais sugerem a reinervação do músculo sendo que as mitocôndrias musculares foram as estruturas mais sensíveis à condição denervada, seguidas pela citoarquitetura das miofibrilas; os achados na ultra-estrutura dos músculos vocais sugere a reinervação do músculo no período de aproximadamente seis meses.

Introduction: The literature is not clear in the ultra-structural manifestations of the vocal wrinkles after neural wound. Objective: To verify the alterations that occur in a vocal fold mechanically denervated. Method: In this prospective study, it were utilized 15 hogs of commercial race (Sus scrofa domesticates), with age of 4 to 12 weeks. The animals were distributed in three groups, chosen at random. Everybody was submitted to the denervation of the right vocal fold, with surgical removal of a segment with three centimeters of the recurring right laryngeal nerve. After 45, 90 and 180 days of the operations, it was proceeded the biopsy of the vocal muscles, it was prosecuted the samples for transmission electron microscopy and, for the ultra-structural study, utilized the transmission electron microscopy Philips, model EM208S. Results: The biopsied groups with 45 and 90 days after operation of mechanical denervation, presented disorganization miofibrilar, only vestigial lines Z in many samples, as well like altered mithochondrions presenting limited sizes, and matrix mithocondrial rarefied with rare mithocondrial cristae present. The biopsied group with 180 days after operation of denervation, presented regular sarcomeres, mithocondrions with sizes and regular number with correct positioning between the sarcomerical units. Conclusion: The finds in the ultra-structure of the vocal muscles suggest to re enervation of the muscle being that the muscular mithochondrions were the most sensible structures to the denervated condition, successions by the cytoarchiteture of the miofibrilas; the finds in the ultra-structure of the vocal muscles suggests to reinervation of the muscle in the period of approximately six months.