Repair of critical-size defects with autogenous periosteum-derived cells combined with bovine anorganic apatite/collagen: an experimental study in rat calvaria

The aim of this study was to evaluate the bone repair using autogenous periosteum-derived cells (PDC) and bovine anorganic apatite and collagen (HA-COL). PDC from Wistar rats (n=10) were seeded on HA-COL discs and subjected to osteoinduction during 6 days. Critical-size defects in rat calvarias were treated with blood clot (G1), autogenous bone (G2), HA-COL (G3) and HA-COL combined with PDC (G4) (n=40), and then analyzed 1 and 3 months after surgeries. Radiographic analysis exhibited no significant temporal change. G1 and G2 had discrete new marginal bone, but the radiopacity of graft materials in G2, G3 and G4 impaired the detection of osteogenesis. At 3 months, histopathological analysis showed the presence of ossification islets in G1, which was more evident in G2, homogeneous new bone around HA-COL in G3 and heterogeneous new bone around HA-COL in G4 in addition to moderate presence of foreign body cells in G3 and G4. Histomorphometric analysis showed no change in the volume density of xenograft (p>0.05) and bone volume density in G2 was twice greater than in G1 and G4 after 3 months (p<0.05), but similar to G3. The PDC did not increase bone formation in vivo, although the biomaterial alone showed biocompatibility and osteoconduction capacity.

An experimental model for the study of craniofacial deformities

PURPOSE: To develop an experimental surgical model in rats for the study of craniofacial abnormalities. METHODS: Full thickness calvarial defects with 10x10-mm and 5x8-mm dimensions were created in 40 male NIS Wistar rats, body weight ranging from 320 to 420 g. The animals were equally divided into two groups. The periosteum was removed and dura mater was left intact. Animals were killed at 8 and 16 weeks postoperatively and cranial tissue samples were taken from the defects for histological analysis. RESULTS: Cranial defects remained open even after 16 weeks postoperatively. CONCLUSION: The experimental model with 5x8-mm defects in the parietal region with the removal of the periosteum and maintenance of the integrity of the dura mater are critical and might be used for the study of cranial bone defects in craniofacial abnormalities.

Osteonecrose dos maxilares associada ao uso de bisfosfonatos: importante complicação do tratamento oncológico

Os bisfosfonatos são um grupo de medicamentos utilizados no tratamento de doenças malignas metastáticas e em outras doenças ósseas como osteoporose e doença de Paget. A despeito dos seus benefícios, uma importante complicação denominada de osteonecrose dos maxilares vem sendo observada nos pacientes usuários crônicos dos bisfosfonatos que se caracteriza clinicamente por exposições ósseas na região maxilofacial persistente, acompanhadas de osteomielite, geralmente sintomáticas e cujo tratamento é complexo. Este estudo tem por objetivo revisar a literatura sobre a osteonecrose associada ao uso dos bisfosfonatos, em especial, em oncologia, no período de 2003 a 2008. Serão apresentados e discutidos os fatores de risco, aspectos etiopatogênicos, clínicos, imagenológicos, terapêuticos e preventivos desta doença. Devido à dificuldade de tratamento da osteonecrose associada aos bisfosfonatos, o foco deve ser a prevenção, sendo o ideal a eliminação de quadros infecciosos orais antes da terapia com os bisfosfonatos ter sido iniciada e minimizar traumas em boca após o uso destes medicamentos.

Uso de fosfatos com diferentes relações flúor: fósforo na alimentação de poedeiras semipesadas na fase de produção

Um experimento foi conduzido para verificar os efeitos de diferentes relações flúor:fósforo (F:P) na dieta sobre o desempenho e as concentrações de cálcio, fósforo, magnésio e flúor na tíbia de poedeiras comerciais semipesadas. Foram utilizadas 160 galinhas poedeiras, distribuídas em delineamento inteiramente casualizado, com quatro tratamentos (fontes de fósforo com diferentes relações flúor:fósforo - 1:40; 1:60; 1:80; 1:100) e cinco repetições de oito aves. No final do experimento, foram abatidas duas aves de cada repetição para coleta da tíbia e análise dos teores de flúor, cálcio, fósforo e magnésio. As relações flúor:fósforo não afetaram o consumo de ração, a produção de ovos, a conversão alimentar, o peso dos ovos e a gravidade específica. Entretanto, a porcentagem de casca e a espessura da casca foram menores quando a relação F:P foi de 1:100. Apesar da ausência de efeitos na produção de ovos, verificou-se redução de 7,3; 5,4 e 9,8% na produção entre as aves que receberam ração com a maior relação F:P (1:100) em comparação àquelas alimentadas com as rações com as relações de 1:40; 1:60 e 1:80, respectivamente. A deposição óssea de flúor reduziu e a de magnésio aumentou nas aves alimentadas com a ração contendo as maiores relação de F:P. As fontes de fósforo, nas relações fluor:fósforo de 1:40 a 1:80, podem ser utilizadas em dietas para poedeiras comerciais, pois não afetam o desempenho e a qualidade da casca dos ovos.

Vitaminas D e C para poedeiras na fase inicial de produção de ovos

Um experimento foi conduzido com o objetivo de avaliar os efeitos de duas fontes de vitamina D e três níveis de vitamina C sobre as características de desempenho, a qualidade interna e externa dos ovos, os níveis de cálcio total e iônico séricos e a resistência óssea de poedeiras. Foram utilizadas 288 galinhas da linhagem ISA Babcock B300® com 23 semanas de idade, durante um período experimental de 12 semanas. Utilizou-se o delineamento inteiramente ao acaso em arranjo fatorial 2 × 3, com os fatores: fontes de vitamina D (colecalciferol e 25-hidroxicolecalciferol - 25(OH)D3) e de vitamina C (0, 100 e 200 ppm), totalizando seis tratamentos com oito repetições de seis aves. O nível basal de colecalciferol foi de 2.756 UI/kg, correspondendo a 5,51 g do produto comercial Hy.D®/t de ração, como fonte de 25(OH)D3. Os fatores estudados não influenciaram o consumo de ração, a produção, o peso e a massa de ovos. Observou-se efeito da interação de fontes de vitamina sobre a conversão alimentar, que foi melhor quando utilizado metabólito 25(OH)D3 na ausência de vitamina C. Interações foram observadas para porcentagem de albúmen e porcentagem de gema, que aumentaram na presença de 200 ppm de vitamina C. O peso específico dos ovos, as concentrações de cálcio sérico, cinzas ósseas e a resistência à quebra não foram influenciadas pelas fontes de vitamina D e C. Houve interação para porcentagem e espessura de casca, cujos maiores valores foram obtidos com a suplementação de vitamina C na presença de 25(OH)D3. Em poedeiras na fase inicial de produção, a conversão alimentar é melhor com a utilização do 25(OH)D3 e a espessura e porcentagem de casca também melhoram com a utilização de 25(OH)D3 e a suplementação de vitamina C nas dietas (100 ou 200 ppm, respectivamente).

Successful transplant of mesenchymal stem cells in induced osteonecrosis of the ovine femoral head: preliminary results

PURPOSE: Evaluate the bone tissue recovery following transplantation of ovine mesenchymal stem cells (MSC) from bone marrow and human immature dental-pulp stem cells (hIDPSC) in ovine model of induced osteonecrosis of femoral head (ONFH). METHODS: Eight sheep were divided in three experimental groups. First group was composed by four animals with ONFH induced by ethanol through central decompression (CD), for control group without any treatment. The second and third group were compose by two animals, six weeks after ONFH induction received transplantation of heterologous ovine MSC (CD + oMSC), and hIDPSC (CD + hIDPSC), respectively. In both experiments the cells were transplanted without application of any type of immunosupression protocol. RESULTS: Our data indicate that both cell types used in experiments were able to proliferate within injured site providing bone tissue recovery. The histological results obtained from CD+hIDPSC suggested that the bone regeneration in such animals was better than that observed in CD animals. CONCLUSION: Mesenchymal stem cell transplant in induced ovine osteonecrosis of femoral head by central decompression technique is safe, and apparently favors bone regeneration of damaged tissues.

A importância do uso das células tronco para a saúde pública

Em 1999, as células-tronco foram eleitas "Scientific Breakthrough of the Year" (avanço científico do ano) pela revista Science¹. Naquele ano, foi demonstrado que células-tronco de tecidos adultos mantinham a capacidade de se diferenciar em outros tipos de tecidos. No ano anterior, as primeiras linhagens de células-tronco embrionárias humanas foram estabelecidas. Desde então, o número de artigos científicos sobre células-tronco vem crescendo exponencialmente, onde novos paradigmas são estabelecidos. Neste artigo, farei uma revisão da área de células-tronco com um foco especial em seu uso como agente terapêutico em doenças comuns como diabetes e cardiopatias. As células-tronco serão tratadas em dois grupos distintos: as embrionárias e as adultas. Enquanto o potencial de diferenciação das primeiras está bem caracterizado em camundongos e em humanos, seu uso em terapia celular e em pesquisa tem sido dificultado por questões de histocompatibilidade, segurança e ética. Em contraste, células-tronco adultas não apresentam estes empecilhos, apesar da extensão de sua plasticidade ainda estar sob investigação. Mesmo assim, diversos testes clínicos em humanos estão em andamento utilizando células-tronco adultas, principalmente derivadas da medula óssea. Discutirei ainda a importância de se trabalhar com as duas classes de células-tronco humanas de forma a se cumprir suas promessas terapêuticas.

Histological and radiological changes in cranial bone in the presence of bone wax

PURPOSE: To quantify the amount of bone formation in the calvarial region of Wistar rats after craniotomy using bone wax as a haemostatic agent. METHODS: Surgery to produce bilateral, symmetric, full-thickness cranial defects (area: 18 mm²) was performed in eight animals. The right side of the cranium remained open and the edges of the left side osseous defect was covered with bone wax. Calvaria were imaged immediately after surgery and 12 weeks postoperatively by computerized tomography. The areas of the bone defects were measured in three-dimensional images using Magics 13.0 (Materialise-Belgic, software CAD). RESULTS: The average amount of bone formation on the left and right side respectively was 4.85 mm² and 8.16 mm². Statistically significant differences between the amount of bone formation on the left and right sides were seen. CONCLUSIONS: Bone wax significantly diminishes the rate of bone formation in calvarial defects in a rat model.

Alveolar osseous defect in rat for cell therapy: preliminary report

PURPOSE: To study were to reproduce an alveolar bone defect model in Wistar rats to be used for testing the efficacy of stem cell therapies. Additionally, we also aimed to determine the osteogenesis process of this osseous defect in the 1 month period post-surgery. METHODS: The animals were randomly divided into two groups of 7 animals each. A gingivobuccal incision was made, and a bone defect of 28 mm² of area was performed in the alveolar region. Animals were killed at 2 weeks after surgery (n=7) and 4 weeks after surgery (n=7). RESULTS: The average area of the alveolar defect at time point of 2 weeks was 22.27 ± 1.31 mm² and the average area of alveolar defect at time point of 4 weeks was 9.03 ± 1.17 mm². The average amount of bone formation at time point of 2 weeks was 5.73 ± 1.31 mm² and the average amount of bone formation at time point of 4 weeks was 19 ± 1.17 mm². Statistically significant differences between the amount of bone formation at 2 weeks and 4 weeks after surgery were seen (p=0.003). CONCLUSION: The highest rate of ossification occurred mostly from 2 to 4 weeks after surgery. This observation suggests that 4 weeks after the bone defect creation should be a satisfactory timing to assess the potential of bone inductive stem cells to accelerate bone regeneration in Wistar rats.

A fototerapia com diodo emissor de luz (LEDT) aplicada pré-exercício inibe a peroxidação lipídica em atletas após exercício de alta intensidade: um estudo preliminar

Estresse oxidativo é o termo geralmente utilizado para descrever os danos causados pelo desequilíbrio entre pró-oxidantes e antioxidantes no organismo. O aumento no consumo de O2 induzido pelo exercício físico está associado ao aumento das espécies reativas de oxigênio (EROs) sendo estas indutoras do estresse oxidativo. Embora as evidências indiquem um provável efeito inibitório da fototerapia com diodos emissores de luz (LEDT) sobre a produção das EROs, não existem estudos observando tal efeito em atletas. Este estudo preliminar destina-se a verificar os efeitos da aplicação de LEDT previamente ao exercício de alta intensidade sobre a peroxidação lipídica, mensurada através dos níveis sanguíneos de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS). Todos os seis atletas de voleibol do sexo masculino foram submetidos às duas situações: aplicação de LEDT efetiva e aplicação de LEDT placebo. O desempenho no protocolo de exercício adotado não revelou diferença (p > 0,05) entre as duas situações nas variáveis potência pico, potência média e índice de fadiga. Os resultados relacionados com a peroxidação lipídica foram: na situação LEDT efetiva, não foi possível observar diferença estatisticamente significante (p > 0,05) entre os níveis pré e pós-exercício (6,98 ± 0,81 e 7,02 ± 0,47nmol/mL); na situação LEDT (LBP) placebo, houve diferença estatisticamente significante (p = 0,05) entre os valores pré e pós-exercício (7,09 ± 1,28 e 8,43 ± 0,71nmol/mL). Tais resultados demonstram que a aplicação efetiva de LEDT parece ser eficaz no controle da peroxidação lipídica em atletas submetidos a exercício intenso

Doença granulomatosa crônica: diagnóstico no primeiro episódio infeccioso

OBJETIVO: Relatar caso ilustrativo de doença granulomatosa crônica cujo diagnóstico ocorreu durante o aparecimento do primeiro episódio infeccioso, colaborando com a iniciativa do Brazilian Group for Immunodeficiency para a sensibilização do pediatra geral em relação ao diagnóstico precoce das imunodeficiências primárias, o que está associado a melhor qualidade de vida e maior sobrevida desses indivíduos. DESCRIÇÃO DE CASO: Paciente do sexo masculino, 39 dias de vida, admitido em pronto-socorro pediátrico por febre alta há cinco dias e irritabilidade. No dia seguinte, observou-se abscesso cervical, isolando-se Staphylococcus aureus comunitário. Durante a internação, ocorreram outros abscessos superficiais e em cadeias ganglionares profundas, além de resposta lenta aos antimicrobianos. Solicitou-se investigação para imunodeficiências, que confirmou a hipótese de doença granulomatosa crônica por quantificação dos ânions superóxido e teste de redução do nitrobluetetrazolio. Paciente foi encaminhado a serviço especializado, no qual identificou-se doador de medula óssea compatível, realizando-se o transplante seis meses após o diagnóstico. Quatro meses após o transplante, ocorreu normalização do burst oxidativo, indicando sucesso. COMENTÁRIOS: O paciente mostrou apresentação típica da doença, o que permitiu seu diagnóstico por pediatras gerais já na primeira infecção, tendo como consequência o acompanhamento por especialistas em imunodeficiências primárias, a introdução da profilaxia antimicrobiana e a procura bem sucedida de doador de medula HLA-compatível.

A new species of Trichogenes from the rio Itapemirim drainage, southeastern Brazil, with comments on the monophyly of the genus (Siluriformes: Trichomycteridae)

A new species of the formerly monotypic genus Trichogenes is described from a high-altitude stream of the rio Itapemirim system, an isolated Atlantic drainage in the State of Espírito Santo, southeastern Brazil. Trichogenes claviger, new species, differs from all other trichomycterids by the sexually dimorphic posterior process of the opercle, much elongated in males; the terminal mouth; the deeply bifurcated anterior neural spines and the presence of a large anterodorsal claw-like process on the neural arches of the anterior four free vertebrae. The new species also differs from its only congener, T. longipinnis, by a number of additional traits, including the the lack of branched anal-fin rays in specimens of any size; the broader than long posterior nostril; the deeper head (head depth 72.9-86.6% HL); the presence of a fine dark line along the base of the anal fin; the lack of dark spots on cheeks; the shape of the interopercle; the presence of odontodes on a bony expansion on the posterodorsal margin of the interopercle; the fewer vertebrae (35); the absence of an antorbital; and the fewer pleural ribs (eight). Small juveniles of the new species are also strikingly different from those of all other Trichomycteridae, including T. longipinnis, having a very large lateral eye, an upturned mouth, and compressed head. Trichogenes claviger occurs in shaded sectors of a blackwater sluggish stream with sandy substrate and patchy accumulations of vegetable debris, a habitat markedly different from the rocky torrential environment known for T. longipinnis. A comparison of the internal anatomy of the two species provides the basis for a hypothesis of a monophyletic Trichogenes. Data from the new species further support a sister-group relationship between Trichogeninae and Copionodontinae, as well as the position of that clade as sister group to all remaining Trichomycteridae.

Simplified flow cytometric assay to detect minimal residual disease in childhood with acute lymphoblastic leukemia

The detection of minimal residual disease (MRD) is an important prognostic factor in childhood acute lymphoblastic leukemia (ALL) providing crucial information on the response to treatment and risk of relapse. However, the high cost of these techniques restricts their use in countries with limited resources. Thus, we prospectively studied the use of flow cytometry (FC) with a simplified 3-color assay and a limited antibody panel to detect MRD in the bone marrow (BM) and peripheral blood (PB) of children with ALL. BM and PB samples from 40 children with ALL were analyzed on days (d) 14 and 28 during induction and in weeks 24-30 of maintenance therapy. Detectable MRD was defined as > 0.01% cells expressing the aberrant immunophenotype as characterized at diagnosis among total events in the sample. A total of 87% of the patients had an aberrant immunophenotype at diagnosis. On d14, 56% of the BM and 43% of the PB samples had detectable MRD. On d28, this decreased to 45% and 31%, respectively. The percentage of cells with the aberrant phenotype was similar in both BM and PB in T-ALL but about 10 times higher in the BM of patients with B-cell-precursor ALL. Moreover, MRD was detected in the BM of patients in complete morphological remission (44% on d14 and 39% on d28). MRD was not significantly associated to gender, age, initial white blood cell count or cell lineage. This FC assay is feasible, affordable and readily applicable to detect MRD in centers with limited resources.

Association between osteoporosis and rheumatoid arthritis in women: a cross-sectional study

CONTEXT AND OBJECTIVES: Osteoporosis has frequently been observed in patients with rheumatoid arthritis. The present study was undertaken in order to evaluate factors associated with osteoporosis among women with rheumatoid arthritis. DESIGN AND SETTING: Cross-sectional study, carried out in a public hospital in São Paulo. METHODS: The participants were 83 women with rheumatoid arthritis (53.7 ± 10.0 years old). Bone mineral density (BMD) and body composition were measured by dual energy X-ray absorptiometry. The patients were divided into three groups according to BMD: group 1, normal BMD (n = 24); group 2, osteopenia (n = 38); and group 3, osteoporosis (n = 21). Tests were performed to compare differences in means and correlations, with adjustments for age, duration of disease and cumulative corticosteroid. The relationships between clinical factors, physical activity score, dietary intake, body composition and biochemical parameters were analyzed using linear regression models. RESULTS: Mean calcium, vitamin D and omega-6 intakes were lower than the recommendations. Associations were found between BMD and age, disease duration, parathyroid hormone concentration and fat intake. The linear regression model showed that being older, with more years of disease and lower weight were negatively correlated with BMD [Total femur = 0.552 + 0.06 (weight) + 0.019 (total physical activity) - 0.05 (age) - 0.003 (disease duration); R² = 48.1; P < 0.001]. CONCLUSION: The present study indicates that nutritional factors and body composition are associated with bone mass in women with rheumatoid arthritis.

Nutritional aspects of the prevention and treatment of osteoporosis

Osteoporosis is a global health problem characterized by low bone mass and microarchitectural deterioration of bone tissue with a consequent increase in bone fragility and susceptibility to fracture. Nutrition plays a critical role in reducing the risk of osteoporosis through its effect on all of these fragility factors, especially on the development and maintenance of bone mass. An adequate calcium, vitamin D and protein intake resulted in reduced bone remodeling, better calcium retention, reduced age-related bone loss, and reduced fracture risk. Recent evidence indicates that a healthy dietary pattern including dairy products (mainly fat free), fruit and vegetables and adequate amounts of meat, fish and poultry is positively related to bone health. Furthermore, mineral and vitamin supplementation should be closely monitored by health professionals since it could have adverse effects and be insufficient to ensure optimal protection of bone health.