Biological Performance of Chemical Hydroxyapatite Coating Associated With Implant Surface Modification by Laser Beam: Biomechanical Study in Rabbit Tibias

Purpose: Considering the potential of the association between laser ablation and smaller scale hydroxyapatite (HA) coatings to create a stable and bioactive surface on titanium dental implants, the aim of the present study was to determine, by the removal torque test, the effects of a surface treatment created by laser-ablation (Nd:YAG) and, later, thin deposition of HA particles by a chemical process, compared to implants with only laser-ablation and implants with machined surfaces.Materials and Methods: Forty-eight rabbits received I implant by tibia of the following surfaces: machined surface (MS), laser-modified surface (LMS), and biomimetic hydroxiapatite coated surface (HA). After 4, 8, and 12 weeks of healing, the removal torque was measured by a torque gauge. The surfaces studied were analyzed according to their topography, chemical composition, and roughness.Results: Average removal torque in each period was 23.28, 24.0, and 33.85 Ncm to MS, 33.0, 39.87, and 54.57 Ncm to LMS, and 55.42, 63.71 and 64.0 Ncm to HA. The difference was statistically significant (P < .05) between the LMS-MS and HA-MS surfaces in all periods of evaluation, and between LMS-HA to 4 and 8 weeks of healing. The surface characterization showed a deep, rough, and regular topography provided by the laser conditioning, that was followed by the HA coating.Conclusions: Based on these results, it was possible to conclude that the implants with laser surface modification associated with HA biomimetic coating can shorten the implant healing period by the increase of bone implant interaction during the first 2 months after implant placement. (C) 2009 American Association of Oral and Maxillofacial Surgeons J Oral Maxillofac Surg 67:1706-1715, 2009

Effect of GaAlAs Laser Irradiation on the Epiphyseal Cartilage of Rats

Objective: To study the effect of an 830-nm gallium-aluminum-arsenic (GaAlAs) diode laser at two different energy densities (5 and 15 J/cm(2)) on the epiphyseal cartilage of rats by evaluating bone length and the number of chondrocytes and thickness of each zone of the epiphyseal cartilage. Background Data: Few studies have been conducted on the effects of low-level laser therapy on the epiphyseal cartilage at different irradiation doses. Materials and Methods: A total of 30 male Wistar rats with 23 days of age and weighing 90 g on average were randomly divided into 3 groups: control group (CG, no stimulation), G5 group (energy density, 5 J/cm(2)), and G15 group (energy density, 15 J/cm(2)). Laser treatment sessions were administered every other day for a total of 10 sessions. The animals were killed 24 h after the last treatment session. Histological slides of the epiphyseal cartilage were stained with hematoxylin-eosin (HE), photographed with a Zeiss photomicroscope, and subjected to histometric and histological analyses. Statistical analysis was performed using one-way analysis of variance followed by Tukey's post hoc test. All statistical tests were performed at a significance level of 0.05. Results: Histological analysis and x-ray radiographs revealed an increase in thickness of the epiphyseal cartilage and in the number of chondrocytes in the G5 and G15 groups. Conclusion: The 830-nm GaAlAs diode laser, within the parameters used in this study, induced changes in the thickness of the epiphyseal cartilage and increased the number of chondrocytes, but this was not sufficient to induce changes in bone length.

Cardioplegia using low volumic cardioplegic agents: morphological study in isolated rabbit hearts

INTRODUÇÃO: A solução cardioplégica farmacológica busca eliminar as conseqüências do dano isquêmico, que é o resultado do desbalanço entre a oferta e o consumo de energia durante a parada dos batimentos cardíacos, nas cirurgias cardíacas com circulação extracorpórea. OBJETIVO: Este trabalho avalia experimentalmente as alterações estruturais e ultra-estruturais em coração isolado de coelhos submetidos à parada protegida pela Solução para Cardioplegia de Baixo Volume (SCBV). MÉTODO: O estudo compreendeu um grupo controle e dois grupos experimentais. No grupo I, a parada cardíaca foi obtida pela infusão da SCBV por 2 horas. No grupo II, o experimento foi conduzido da mesma forma até a parada protegida pela SCBV por duas horas, imediatamente procedeu-se à reperfusão com solução oxigenada de Ringer Locke (RL) por uma hora. No grupo controle os corações foram perfundidos com solução oxigenada de RL por duas horas. Após os experimentos, oito amostras de parede lateral do ventrículo esquerdo foram fixadas em formaldeído 10% e glutaraldeído 2,5% para análises histológica e ultra-estrutural. RESULTADOS: As células do miocárdio, fibroblastos e células endoteliais, observadas nos grupos experimentais I e II, apresentaram marginalização da heterocromatina, compactação do nucléolo, alteração na forma das mitocôndrias, compactação das cristas e aumento da densidade da matriz mitocondrial, indicando que tanto a estrutura nuclear quanto a das organelas citoplasmáticas foram alteradas em relação às células do grupo controle. CONCLUSÃO: As modificações estruturais foram decorrentes de uma adaptação fisiológica da célula, não sendo indicativas de oncose ou apoptose, sugerindo, portanto, que a solução cardioplégica utilizada foi eficiente para a preservação das células.

The effect of L-arginine on guinea-pig and rabbit airway smooth muscle function in vitro

We have investigated the effects of L-arginine, D-arginine and L-lysine on airway smooth muscle responsiveness to spasmogens in vitro. Both L-arginine and D-arginine (100 mM) significantly reduced the contractile potency and maximal contractile response to histamine but not to methacholine or potassium chloride in guinea-pig epithelium-denuded isolated trachea. Similarly, the contractile response to histamine was significantly reduced by L-arginine (100 mM) in rabbit epithelium-denuded isolated bronchus. The amino acid L-lysine (100 mM) failed to significantly alter the contractile potency of histamine in guinea-pig isolated trachea (P>0.05). In guinea-pig isolated trachea precontracted with histamine, both L-arginine and D-arginine produced a concentration-dependent relaxation which was not significantly altered by epithelium removal or by the presence of the nitric oxide synthase inhibitor, NG-nitro L-arginine methyl ester (L-NAME; 50 µM). Thus, at very high concentrations, arginine exhibit a non-competitive antagonism of histamine-induced contraction of isolated airway preparations that was independent of the generation of nitric oxide and was not dependent on charge. These observations confirm previous studies of cutaneous permeability responses and of contractile responses of guinea-pig isolated ileal smooth muscle. Taken together, the data suggest that high concentrations of arginine can exert an anti-histamine effect.

Estabilização extra-articular do joelho com fáscia lata autógena em cães de raças de grande porte

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Assessment of bovine biomaterials containing bone morphogenetic proteins bound to absorbable hydroxyapatite in rabbit segmental bone defects

OBJETIVO: Avaliar a capacidade osteo-regenerativa de dois biomateriais utilizando um modelo de defeito segmentar efetuado nas diáfises do rádio de coelhos. MÉTODOS: O defeito direito foi preenchido com pool de proteínas morfogenéticas ósseas (pBMPs) e hidroxiapatita em pó ultrafina absorvível (HA) combinada com matriz óssea inorgânica desmineralizada e colágeno, derivados do osso bovino (Grupo A). O defeito esquerdo foi preenchido com matriz óssea desmineralizada bovina com pBMPs e hidroxiapatita em pó ultrafina absorvível (Grupo B). em ambos os defeitos utilizou-se membrana reabsorvível de cortical bovina desmineralizada para reter os biomateriais no defeito ósseo e guiar a regeneração tecidual. Os coelhos foram submetidos à eutanásia aos 30, 90 e 150 dias após a cirurgia. Foram efetuados exames radiográficos, tomográficos e histológicos em todos os espécimes. RESULTADOS: Aos 30 dias de pós-cirúrgico, o osso cortical desmineralizado foi totalmente reabsorvido em ambos os grupos. A HA tinha reabsorvido nos defeitos do Grupo A, mas persistiu nos do Grupo B. Uma reação de corpo estranho foi evidente com ambos os produtos, porém mais pronunciada no Grupo B. Aos 90 dias os defeitos do grupo B tinham mais formação óssea que os do Grupo A. Entretanto, aos 150 dias após a cirurgia, nenhum tratamento havia promovido o completo reparo do defeito. CONCLUSÃO: Os biomateriais testados contribuíram pouco ou quase nada para a reconstituição do defeito segmentar.

O centro instantâneo de movimento e vetor velocidade em joelhos submetidos a incisuroplastia troclear e estabilização articular após transecção do ligamento cruzado cranial em cães

Avaliou-se o centro instantâneo de movimento e vetor velocidade após a transecção do ligamento cruzado cranial (LCCr), seguida da substituição ligamentar por retalho de fáscia lata, associada ou não a incisuroplastia troclear (ITR) em nove cães adultos. O joelho direito (GI) foi submetido a ITR e posterior estabilização articular, e o joelho esquerdo submetido somente a substituição ligamentar (GC). Os animais foram avaliados nos períodos pré-operatório, pós-operatório imediato e aos 30, 90 e 180 de pós-operatório, correspondente ao momento de eutanásia de subgrupos de três animais. O centro instantâneo de movimento (CIM) e o vetor velocidade (Vv) resultante foram determinados por meio do deslocamento de pontos a partir da análise radiográfica dos joelhos. Todas as articulações apresentavam CIM e Vv normais antes da transecção do ligamento cruzado cranial. Após a estabilização articular, acompanhada ou não de ITR, observou-se o posicionamento normal do CIM e Vv resultante, em todos os períodos de avaliação, apesar da presença de movimento de gaveta em três animais de GC e dois de GI no pós-operatório imediato, em dois animais de cada grupo, aos 30 dias de avaliação, e em um animal em cada grupo nas avaliações subseqüentes. Conclui-se que a estabilização articular com retalho de fáscia lata, associada ou não a ITR, mantém a integridade biomecânica do joelho, quando considerados o CIM e o Vv.

Incisuroplastia troclear e estabilização articular após transecção do ligamento cruzado cranial: Estudo clínico e radiográfico em cães

Avaliaram-se as alterações clínicas e radiográficas em nove cães adultos, após a transecção do ligamento cruzado cranial (LCCr) seguida da substituição ligamentar por retalho de fáscia lata, associada ou não à incisuroplastia troclear (ITR). O joelho direito (GI) foi submetido à ITR e posterior estabilização articular, e o esquerdo somente à substituição ligamentar (GC). Os animais foram avaliados nos períodos pré-operatório, pós-operatório (po) imediato e aos 30, 90 e 180 dias de po, período coincidente com o momento de eutanásia de subgrupos de três cães. A instabilidade articular e o grau de claudicação diminuíram significativamente durante o período de avaliação, apesar da instabilidade persistir durante a flexão articular. Observou-se decréscimo significativo do perímetro muscular da coxa aos 30 e 90 dias p.o. em ambos os grupos. Não foram evidenciadas alterações nos graus de extensão e flexão articulares, na rotação interna da tíbia, na amplitude de movimento articular ou de doença articular degenerativa (DAD) durante o período de avaliação em ambos os grupos. Conclui-se que a ITR, associada à técnica de estabilização articular, não produz alterações em nenhuma das variáveis estudadas em cães, quando comparada à estabilização intra-articular, isoladamente.

Bases epidemiológicas para análise das más oclusões morfológicas como fatores de risco no desenvolvimento das desordens temporomandibulares de origem articular

Dentre as pesquisas empreendidas no campo da epidemiologia, um grupo específico aborda patologias de etiologia desconhecida ou não totalmente compreendidas. É dentro deste grupo que estão situadas as desordens temporomandibulares (DTM). Três estratégias observacionais básicas têm sido utilizadas para abordar o papel etiológico da má oclusão no desenvolvimento das DTM, dentro do repertório epidemiológico. São elas: estudos do tipo transversal, estudos de caso controle e estudos de coorte. Alguns experimentos clínicos são realizados com base na remoção do fator etiológico suspeito. Com base em uma revisão estruturada da literatura, a partir da metodologia empregada nos estudos selecionados, podemos concluir que a definição dos possíveis fatores etiológicos relacionados a subgrupos específicos de DTM é fundamental para que o papel das más oclusões no desenvolvimento destas desordens, embora pareça pequeno quando baseado nas evidências disponíveis, não seja subestimado. Pode ser útil a caracterização de uma oclusão normal como aquela associada como o menor risco para o desenvolvimento de problemas de DTM, mas é provavelmente inapropriada a aplicação destes parâmetros para reverter um problema intra-capsular já estabelecido. O conceito de uma oclusão de baixo fator de risco implicaria em um pequeno desvio entre RC e MIH, pequeno transpasse horizontal, transpasse vertical positivo e ausência de mordida cruzada posterior. Este conceito é compatível com o conceito de oclusão normal defendido por décadas, embora uma variação do normal ao invés de um critério absoluto deva ser permitida. Embora provavelmente seja prudente estabelecer metas morfológicas terapêuticas que busquem o que é observado em oclusões não tratadas julgadas normais ou ideais, o estabelecimento de uma oclusão que alcance todos os critérios gnatológicos, por meio de tratamento ortodôntico, talvez seja impossível e provavelmente desnecessário.

Glycosaminoglycans in components of the rabbit eye: synthesis and characterization

Purpose. To trace the eye components involved in proteoglycan synthesis and to characterize the sulfated glycosaminoglycans which are associated to these macromolecules.Methods. Sodium [S-35]-sulfate was injected intravitreally and the rabbits were killed at different time intervals after the injection. The glycosaminoglycans of choroid, ciliary body, cornea, iris, lens capsule, retina and sclera were extracted and processed for estimations of their specific activities, and for electrophoresis plus autoradiography with or without previous treatment with specific enzymes. In addition, methacrylate sections of the eyes were analysed by autoradiography.Results. The peak of specific activities of the glycosaminoglycans of all eye components occurred at 2 days after the intravitreal injection of [S-35]-sulfate. The autoradiography of the agarose gels revealed three types of glycosaminoglycans, namely, heparan-, chondroitin- and dermatan sulfate, only in the retina. The other eye components contained heparan sulfate and either chondroitin or dermatan sulfate. Tissue autoradiography together with the biochemical techniques contributed to unravel the origin of the glycosaminoglycans in the eye components.Conclusions. The results of the present investigation have shown that heparan sulfate, contrasting to chondroitin sulfate and dermatan sulfate, is synthesized in all eye components studied and that the glycosaminoglycan composition differs according to the tissue of origin.

Partial urethral obstruction of rabbit urinary bladder: stereological evidence that the increase in muscle content is mostly driven by changes in number, rather than size, of smooth muscle cells

The effects of partial urethral obstruction on the detrusor muscle of rabbit urinary bladder were investigated using stereological sampling and estimation tools. Twelve female Norfolk rabbits (2.5-3.0 kg body weight) were divided into four groups: 3, 7 and 12 weeks after surgical intervention to produce a standard partial obstruction and unobstructed controls. Following removal, bladder axes (craniocaudal, dorsoventral and laterolateral) and organ weights were recorded. Bladders were prepared for light microscopy by multistage random sampling procedures. Stereological methods were used to estimate the volume of muscle and the packing density and total number of myocyte nuclei in each bladder. We also estimated mean myocyte volume and the mean cross-sectional area and length of myocytes. Group comparisons were made by one-way analysis of variance. Changes in bladder axes were mainly laterolateral and craniocaudal. Mean bladder weight increased roughly six-fold by 3 weeks and 17-fold by 12 weeks and was accompanied, on average, by 12- and 33-fold increases in total muscle volume. These variables did not differ at 3 and 7 weeks post-obstruction. Increases in muscle content were not accompanied by changes in packing densities but were associated with increases in the total numbers of myocyte nuclei (13-fold by 3 weeks, 28-fold by 12 weeks). Mean myocyte volume did not vary significantly between groups but cells in obstructed groups were shorter and wider. These findings support the notion that partial outflow obstruction leads to an increase in the number, but not mean volume, of myocytes. If due solely to myocyte mitosis, the total of 43 x 10(8) cells found at 12 weeks could be generated by the original complement of 15 x 10(7) cells if an average of only 2.1 x 10(6) new cells was produced every hour. In reality, even this modest proliferation rate is unlikely to be achieved because myocyte proliferation rates are very low and it is possible that new myocytes can arise by differentiation of mesenchymal or other precursor cells.

Evaluation of a double-setting alpha-tricalcium phosphate cement in eviscerated rabbit eyes

Purpose: To evaluate the macroscopy, microstructure, and tissue reaction of a double-setting a-tricalcium phosphate bone cement used as an intraocular implant in rabbits.Methods: the internal and external surface of the double-setting a-tricalcium phosphate implant was analyzed macroscopically and by scanning electron microscopy. Twelve New Zealand rabbits received 12-mm implants made of double-setting alpha-tricalcium phosphate cement after unilateral evisceration. Clinical evaluation was performed daily for the first 15 days after surgery and at 15-day intervals until the end of the study period. For histopathologic analysis, 3 animals per experimental period were submitted to enucleation at 15, 45, 90, and 180 days.Results: on gross inspection, the external surface of the implant was solid, smooth, and compact. The microarchitecture was characterized by the formation of columns of hexagonal crystals with interconnecting channels forming micropores. No wound dehiscence, signs of infection, or implant extrusion were observed in any animal throughout the study period. Histologic examination revealed the formation of fibrovascular tissue surrounding the implants, and there were signs of minimal integration of the surface limiting the fibrocellular cap with the space previously occupied by the implant.Conclusions: the double-setting alpha-tricalcium phosphate implant behaved as an inert and nonintegratable material. The lack of incorporation of this material by fibrovascular tissue is related to its characteristics of compactness and high resistance.