Combined effect of the low-level laser and stem cells application on the healing of calcaneal tendon of rats after partial transection

Orientadores: Edson Rosa Pimentel, Andrea Aparecida de AroDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: Os tendões são tecidos resistentes formados por abundante matriz extracelular, apresentando feixes de colágeno altamente organizados. Quando lesionados, o processo de cicatrização é complexo e lento, com subsequente formação de tecido cicatricial, sendo elevada a reincidência de lesões nesta região. Com o objetivo de melhorar a qualidade do tecido após o reparo, diversos tratamentos têm sido estudados, entre estes a aplicação de ao laser de baixa potência (LBP) e de células tronco (CT). No presente estudo, nosso objetivo foi avaliar os efeitos da aplicação das células tronco mesenquimais de tecido adiposo (CTMA) associadas ao LBP no reparo tecidual do tendão calcâneo. Foram utilizados 2 ratos Wistar e 2 ratos Lewis GFP para coleta do tecido adiposo destinado a extração das CTMA, enquanto que para a experimentação foram utilizados 90 ratos Wistar machos, adultos (105 dias) divididos em 5 grupos experimentais: tendão não transeccionado (NT); tendão transeccionado (T); tendão transeccionado + CTMA (CT); tendão transeccionado + LBP (L); tendão transeccionado + CTMA + LBP (CTL). Os animais foram sacrificados no 14° dia após cirurgia, e os tendões seguiram então para análises morfológicas: medidas de birrefringência, migração celular e coloração com hematoxilina e eosina; bioquímicas: dosagem de hidroxiprolina, Western blotting para colágeno tipos I e III, PCNA e caspase 3, ELISA para TNF-? e IL-10; e moleculares: RT-PCR array para expressão dos genes Scx, Tnmd, Dcn, Gdf5, Il1b, Tgfb1, Mmp2, Mmp8, Mmp9, Timp2 e Lox. Nossos resultados mostraram no 14º dia após lesão, a presença das CTMA-GFP aplicadas na região de transecção dos tendões. Não foram observadas diferenças marcantes entre os tendões dos diferentes grupos corados com HE. Todos os grupos tratados apresentaram maior expressão de Dcn e também melhor organização do colágeno, evidenciada por maior birrefringência, em relação ao grupo T. O tratamento utilizando LBP aumentou a expressão de Gdf5 em relação ao grupo T e melhorou organização das fibras de colágeno em relação a todos os demais grupos. O grupo CT demonstrou também quantidades aumentadas de colágeno III, IL-10 e aumento na expressão gênica de Tnmd, em relação ao grupo T, indicando maior diferenciação celular neste grupo. O grupo CTL apresentou melhora na organização do colágeno em relação aos grupos CT e T. Portanto, pode-se concluir que o tratamento com LBP apresentou melhor efetividade na organização das fibras de colágeno, no entanto, de maneira geral todos os tratamentos apresentaram melhora na formação do tecido cicatricial em comparação ao grupo controle (T)Abstract: The tendons are resistant tissues formed by an abundant extracellular matrix, presenting highly organized collagen bundles. After the injury, the healing process is complex and slow, with subsequent cicatricial tissue formation, and with a high recurrence of lesions in this region. In order to improve the quality of the tissue after repair, several treatments have been studied, among them the application of stem cells. In the present study, our objective was to evaluate the effects of adipose-derived mesenchymal stem cell (ASC) associated with a low-level laser (LLL) on the calcaneal tendon repair. Two Wistar rats and two Lewis GFP rats were used to collect adipose tissue for the extraction of CTMA, whereas for the experiment ninety male adult Wistar rats were used (105 days) divided into 5 experimental groups: non-transected tendon (NT); transected tendon (T); transected tendon+ASC (CT); transected tendon+LLL (L); transected tendon+ASC+LLL (CTL). The animals were sacrificed on the 14th day after injury, and the tendons were processed to morphological analyzes: birefringence measurements, cell migration and hematoxylin and eosin staining; biochemical analyzes: hydroxyproline dosage, Western blotting (collagen types I and III, PCNA and caspase-3), ELISA (TNF-? and IL-10); and molecular evaluation: RT-PCR array for gene expression of Scx, Tnmd, Dcn, Gdf5, Il1b, Tgfb1, Mmp2, Mmp8, Mmp9, Timp2 e Lox. Our results showed that all treated groups presented higher expression of Dcn and greater organization of the collagen fibers when compared with T group. The treatment with LLL increased the Dcn and Gdf5 gene expression and improved organization of the collagen fibers when compared to the other groups. The CT group also demonstrated increased amounts of collagen III, IL-10 and Tnmd gene expression, suggesting greater cell differentiation. The CTL group showed increased of Dcn expression and higher organization of the collagen fibers in relation to the CT and T groups. In conclusion, the treatment with LLL was more effective in the reorganization of the collagen fibers when compared to the other treatmentsMestradoBiologia CelularMestra em Biologia Celular e EstruturalCAPE