Enhanced peripheral nerve regeneration by the combination of a polycaprolactone (PCL) tubular prosthesis and a scaffold of collagen with supramolecular organization

• Processo: 13/09407-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Vigência: 01 de junho de 2013 - 30 de novembro de 2013
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Morfologia - Citologia e Biologia Celular
• Pesquisador responsável: Alexandre Leite Rodrigues de Oliveira
• Beneficiário: Alexandre Leite Rodrigues de Oliveira
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Células de Schwann Neurobiologia Axotomia Neurônios motores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: axotomia | células de Schwann | Motoneurônios | regeneração periférica | tubulização | Neurobiologia

Resumo

A axotomia periférica é uma lesão que resulta na perda de continuidade do nervo lesado. No sentido de repará-la, foram desenvolvidas diversas técnicas, entre elas o autoenxerto e a tubulização com próteses de polietileno e biorreabsorvíveis. Esta última tem a vantagem de ser confeccionada com a dimensão e forma desejada, sustentar o processo regenerativo, orientando o brotamento axonal e sofrer degradação de acordo com tempo de implantação. Apesar da grande capacidade regenerativa do sistema nervoso periférico, há a dependência da expressão correta de fatores de crescimento e rearranjo dos componentes da matriz extracelular pelas células de Schwann. Um dos componentes presentes na matriz extracelular, o colágeno, poder ser produzido com organização supramolecular e ser utilizado no preenchimento de próteses biorreabsorvíveis. Devido às características positivas das próteses reabsorvíveis, a importância das células de Schwann e do colágeno, o objetivo do presente estudo foi investigar in vitro e in vivo a influência do colágeno com organização supramolecular em relação à regeneração nervosa periférica fazendo uso das técnicas de cultura purificada de células de Schwann e tubulização do nervo isquiático. No estudo in vitro foram cultivadas células de Schwann sobre membrana de colágeno com organização supramolecular, sendo estas avaliadas através da imunocitoquímica e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados revelaram uma cultura celular com alto grau de pureza, observados pela intensa marcação com o anticorpo anti-S-100. Além disso, observou-se que a concentração de células de Schwann foi menor no grupo com o colágeno com organização supramolecular, apesar das células de Schwann terem mantido a expressão de componentes da lâmina basal, bem como alterado sua morfologia para se ajustar na superfície do substrato. Para o estudo in vivo, foram utilizados ratos da linhagem Sprague Dawley, fêmeas e adultas divididas em 4 grupos: os animais dos grupos controle receberam o autoenxerto de nervo periférico (n=5), a prótese tubular de polietileno (n=7) e a prótese tubular constituída de poli caprolactona (PCL) (n=5) e foram designados AE, TP e TPCL, respectivamente. No grupo experimental, denominado de TPCLF, o nervo isquiático foi implantado no tubo de poli caprolactona (PCL) preenchido com um implante de colágeno com organização supramolecular (n=7). Os resultados in vivo foram estudados através da quantificação das fibras mielínicas, morfometria dos nervos regenerados e microscopia eletrônica de transmissão 60 dias pós-operatório. Além disso, o estudo in vivo incluiu análises de imunoistoquímica e microscopia de polarização onde, os espécimes utilizados foram divididos em 3 grupos. Como controle foram utilizados nervos isquiáticos normais (n=3) e, nos grupos experimentais, nervos regenerados no interior dos tubos de poli caprolactona (PCL) vazio (denominado TPCL) (n=3) e preenchido com colágeno com organização supramolecular (denominado TPCLF) (n=3), 60 dias pós-operatórios. Observou-se, na quantificação dos axônios, valores significativamente maiores para o grupo AE em relação aos outros grupos. Também se destacam valores superiores observados nos grupos TPCL e TPCLF comparados ao grupo TP. Quanto à morfometria, merecem ênfase os valores obtidos na espessura da bainha de mielina que exibiu diferenças estatisticamente significativas, demonstrando melhor comportamento das células de Schwann na regeneração nervosa periférica para o grupo TPCLF. Os dados de microscopia eletrônica de transmissão e microscopia de polarização nos permitem considerar que a organização geral do nervo e do microambiente apresentou um padrão com analogia voltado ao nervo isquiático ileso. Ainda, os resultados referentes à imunoistoquímica, utilizando como marcador o anticorpo anti-p75NTR, demonstraram que as células de Schwann estavam mais reativas durante o processo regenerativo no grupo TPCLF comparado aos grupos TPCL e nervo isquiático ileso. (AU)