Effect of the Aloe vera and Arrabidae chica extracts during calcaneal tendon healing of rats after partial transection

Orientador: Edson Rosa PimentelTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: A utilização de extratos vegetais com atividades farmacológicas pode ser promissora no tratamento de lesões tendíneas, considerando a presença de princípios ativos que estimulam a síntese de componentes da matriz extracelular (MEC). Portanto, o presente estudo teve como objetivo investigar após 7, 14 e 21 dias da lesão, os efeitos da aplicação tópica dos extratos de A. vera e A. chica sobre tendões parcialmente transeccionados de ratos. Os grupos tratados com o extrato da A. chica foram denominados A7, A14 e A21 (controles S7, S14 e S21), e após tratamento com a A. vera foram denominados Av7, Av14 e Av21 (controles B7, B14 e B21). Foram realizadas análises bioquímicas tais como Western blotting, zimografia e dosagens de hidroxiprolina, de proteínas não colagênicas (PNCs) e de glicosaminoglicanos (GAGs); assim como análises estruturais, ultraestruturais e funcionais. Após aplicação do extrato da A. chica, a concentração de PNCs foi menor em A7 e a de hidroxiprolina foi maior em A7 e A21, em relação aos controles. Considerando a MMP-9, menor quantidade foi detectada no grupo A14 comparado ao grupo S14. As isoformas latente, intermediária e ativa da MMP-2 foram observadas em todos os grupos, porém maiores quantidades das isoformas latente e intermediária foram encontradas em A21. Os resultados de Western blotting mostraram menor quantidade de colágenos tipos I e III em A7 comparado ao controle. Maior quantidade de dermatan sulfato (DS) foi detectada em A14, e quantidade inferior de DS e condroitin sulfato (CS) foi observada em A21 comparada ao S21. As medidas de birrefringência detectaram maior organização das fibras de colágeno no grupo A21 em relação ao controle, e as análises ultraestruturais mostraram muitos fragmentos de colágeno na região transeccionada nos grupos S7 e A7. A análise do CatWalk mostrou que os animais tratados com A. chica, exibiram maior pressão de contato das patas durante a marcha no 7° dia. Considerando a aplicação de A. vera, foi observada em SDS-PAGE banda menos intensa referente ao colágeno em Av14, confirmado por Western blotting. O grupo Av21 apresentou maior concentração de PNCs comparado ao seu controle. Na dosagem de hidroxiprolina, os grupos Av7 e Av14 apresentaram maiores concentrações, ao passo que Av21 apresentou valor inferior ao controle. O grupo Av14 apresentou maior concentração de GAGs sulfatados e menor quantidade de DS em relação ao controle. Menor quantidade de MMP-9 foi encontrada em Av14, e menores quantidades das isoformas latente e intermediária da MMP-2 foram observadas em Av7 e Av14 em relação aos controles. Maior quantidade da isoforma ativa da MMP-2 foi observada em Av21 comparado a B21. As medidas de birrefringência detectaram maior organização das fibras de colágeno em Av14 em relação ao controle. Ao passo que as medidas de dicroísmo linear realizadas nos cortes corados com azul de toluidina, mostraram menor organização dos GAGs em Av14 comparado ao controle. Nossa conclusão é que a aplicação tópica dos extratos da A. chica e da A. vera é efetiva na síntese e organização de componentes da MEC durante o processo de reparoAbstract: The use of plant extracts bearing pharmacological activities may be promising in the treatment of tendon injuries, considering the presence of active principles that stimulate the synthesis of extracellular matrix components (ECM). Therefore, this study aimed to investigate after 7, 14 and 21 days of injury, the effects of topical application of extracts of A. vera and A. chica on the healing of partially transected tendons of rats. The groups treated with the extract of A. chica were called A7, A14 and A21 (controls S7, S14 and S21), and after treatment with A. vera were called Av7, Av14 and Av21 (controls B7, B14 and B21). Biochemical analysis were performed such as Western blotting, zymography and quantification of hydroxyproline, non-collagenous proteins (NCPs) and glycosaminoglycans (GAGs); as well as structural, ultrastructural and functional analysis. After application of the extract of A. chica, the concentration of non-collagenous proteins (NCPs) was lower in A7 and hydroxyproline was higher in A7 and A21, compared to controls. Considering the MMP-9, lower amount was found in A14 compared to S14. The latent, intermediate and active isoforms of MMP-2 were observed in all groups, but larger quantities of latent and intermediate isoforms were found in A21. The results of Western blotting showed a lower amount of collagen types I and III compared to the control A7. Higher amount of dermatan sulphate (DS) was detected in A14 and lower amounts of DS and chondroitin sulfate (CS) were observed in A21 compared to S21. The birefringence measurements showed a higher organization of collagen fibers in the A21 group compared to control, and ultrastructural analysis showed many fragments of collagen in the transected region of groups S7 and A7. Analysis of the Catwalk showed that animals treated with A. chica exhibited a higher contact pressure of the legs during walking on the 7th day. Considering the application of A. vera, less intense band related to collagen was observed on SDS-PAGE in Av14, confirmed by Western blotting. The group Av21had a higher concentration of NCPs compared to the control. In the dosage of hydroxyproline, Av7 and Av14 groups had higher concentrations in relation to their controls, while Av21 showed lower value than control group. The group Av14 had a higher concentration of glycosaminoglycans and lower amount of DS compared to control. Lower amount of MMP-9 was found in Av14, and lower amounts of intermediate and latent isoforms of MMP-2 were observed in Av7 and Av14 compared to controls. A higher amount of the active isoform of MMP-2 was observed in Av21 compared to B21. The birefringence measurements showed a higher organization of collagen fibers in Av14 compared to control. While linear dichroism measurements performed on sections stained with toluidine blue, showed lower organization of glycosaminoglycans in Av14 compared to control. Our conclusion is that the topical application of extracts of A. chica and A. vera is effective in the synthesis and organization of ECM components during the repair processDoutoradoBiologia CelularDoutor em Biologia Celular e Estrutura