Orientador: Francisco Langone

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: Atualmente é consenso que a regeneração do Sistema Nervoso Periférico pode ser determinada pelas propriedades regenerativas intrínsecas dos neurônios e/ou pelas características do microambiente do nervo, após uma lesão (Fawcett, 1992). Recentemente, Lu et aI. (1990,1994), estudando as...

Resumo: Atualmente é consenso que a regeneração do Sistema Nervoso Periférico pode ser determinada pelas propriedades regenerativas intrínsecas dos neurônios e/ou pelas características do microambiente do nervo, após uma lesão (Fawcett, 1992). Recentemente, Lu et aI. (1990,1994), estudando as características regenerativas de várias linhagens isogênicas, observaram que a linhagem C57BL/6J apresenta uma baixa capacidade regenerativa axonal após a lesão de um nervo periférico. Não há, porém, dados conclusivos sobre os motivos intrínsecos que promovem esta resposta. Este estudo teve como objetivo principal, dar subsídeos para um melhor entendimento da baixa capacidade regenerativa axonal apresentada pelos camundongos da linhagem C57BL/6J. Para isso, foram realizados quatro tipos de transplantes de segmentos de nervos pré-degenerados, utililizando-se camundongos isogênicos das linhagens C57BL/6J (C), BALB/cJ (B) e NJ (A), bem como seus descendentes FI advindos do cruzamento CxA e CxB. 1) isotransplantes utilizando os camundongos isogênicos das linhagens C (n=3), B (n=3) e A (n=3); 2) entre doadores da linhagem C (n=6) e receptores FI CxB (n=3) e FI CxA (n=3); 3) entre doadores da linhagem B (n=3) e receptores FI CxB (n=3) e 4) entre doadores da linhagem A (n=6) e receptores FI CxA (n=3). Após anestesia com pentobarbital (50mg/Kg), todos os doadores de cada linhagem (C, n=6; B, n=3; A, n=3) tiveram seu nervo ciático esquerdo transeccionado ao nível do terço médio da coxa, sendo o coto proximal implantado na musculatura adjacente com vistas a evitar-se qualquer processo regenerativo. Duas semanas após a transecção, os doadores foram reoperados, sendo o coto distal dissecado e um segmento de aproximadamente 7mm retirado para o subsequente transplante. Paralelamente, os receptores tiveram seu nervo ciático transeccionado ao nível do terço médio da coxa, sendo implantado em seu coto proximal, com auxílio de um tubo de polietileno (TP) de 3mm de comprimento (d.i.=0,76mm), o enxerto do animal doador. Quatro semanas após o transplante, os animais foram perfundidos transcardiacamente com solução fixadora (Kamovsky, paraformaldeído 2%, Glutaraldeído 1 %) e os nervos regenerados foram dissecados, seguindo a rotina para inclusão em resina (AraIdite). Foram obtidos cortes transversais do nervo presente na região distal do TP sendo contado o número total de axônios mielínicos regenerados (NAM). Cortes transversais ultra-finos da mesma região foram obtidos, sendo quatro campos de cada espécime fotografados ao microscópio eletrônico (X2000). Os negativos foram ampliados (X3), medindo-se então, com auxílio de uma mesa digitalizadora e "software" (SigmaScan Measurement_, o diâmetro dos axônios mielínicos (DA) e a espessura da bainha de mielina (EBM). Os resultados mostraram não haver diferenças significativas entre os parâmetros, nos grupos de isoenxerto: NAM (C=3136:1:287; B=2759:1:170; A=2835:1:239); DA e EBM. Curiosamente, os resultados dos alotransplantes mostraram uma maior resposta regenerativa axonal nos grupos onde os doadores eram C57BL/6J (C para Fi CxB=4658:1:304; C para Fi CxA=3899:1:198), quando comparada àquela apresentada pelo grupo onde os doadores eram B e os receptores FI CxB (2595:1:300) [p<0,05]. Foram porém estatisticamente iguais aos obtidos quando os doadores eram A e os receptores FI CxA (3933:1:565). Por outro lado, os valores da EBM não variaram er1tre os grupos tanto de iso quanto de aloenxertos. Porém, o DA mostrou-se estatisticamente superior nos grupos de aloenxerto onde os doadores eram C57BL/6J. A partir dos resultados obtidos, é possivel sugerir que provavelmente o ambiente extracelular, incluindo as células não neurais, não são os maiores responsáveis pela baixa capacidade regenerativa axonal apresentada pelos animais C57BL/6J. Tal deficiência portanto, pode ser fruto de uma incapacidade dos axônios em regeneração de reconhecerem os estímulos presentes no meio extracelular. Tal incapacidade pode estar relacionada a problemas na síntese e/ou expressão de fatores de alta afinidade para neurotrofinas, tais como trkA para NGF, após uma lesão

Abstract: After a peripheral nerve lesion, the axonal regeneration can be detennined by the intrinsic neuronal properties and by nerve microenvironrnent features (Fawcett, 1992). Recently, the C57BL/6I isogenic mice strain was observed to presenting a subnormal axonal regeneration (Lu et al., 1990;...

Abstract: After a peripheral nerve lesion, the axonal regeneration can be detennined by the intrinsic neuronal properties and by nerve microenvironrnent features (Fawcett, 1992). Recently, the C57BL/6I isogenic mice strain was observed to presenting a subnormal axonal regeneration (Lu et al., 1990; 1994). The aim ofthis study was to investigate the peripheral axonal regeneration in adult male mice (8 to 10 weeks old) using a predegenerated nerve transplantation model. The mice were ITom C57BL/6I (C), BALB/cJ (B) and AlI (A) isogenic strains and ITom FI descendents. FI was obtained by crossing male C57BL/6I with female BALB/cJ (CxB) and AlI (CxA). Only male mice were used as donors and receptors ofthe nerve graft. Four types oftransplants were performed: 1st) isotransplants of C (n=3), B (n=3) and A (N=3) strains; 2nd) between donors of C strain (N=6) and receptors of CxB (n=3) and CxA (n=3); 3rd) between donors of B strain (N=3) and receptors of CxB (n=3) and 4th)between donors of A strain (N=3) and receptors of CxA (n=3). Under deep anesthesia (Pentobarbital, 50 mgIKg, i.p.), alI donors of each strain (C, n=6; B, n=3; A, n=3) had the left sciatic nerve transected at the levei of obturator tendon and the proximal nerve stump was ligated to avoid nerve regeneration. Two weeks after transection, the donor was reoperated and a 7mm-Iength segment of the distal nerve stump was removed for transplantation. At the same time, receptors (FI CxA; FI CxB [allotransplants] and isogenic strains [isotransplants]) had the left sciatic nerve transected at the leveI ofthe obturator tendon. The nerve graft was attached to the receptor nerve proximal stump bya 3mm-Iong polyethylene tube (PT) (i.d.=0.76mm) leaving a lmm gap. Four weeks after transplantation, the animaIs were perfused transcardiacally with Kamovsky's solution (paraformaldehyde 2%, Glutaraldehyde 1%) and the regenerated nerves were embedded in epoxy resin (Araldite). Transverse semi-thin nerve sections were obtained at the distal end of the PT and the total number of regenerated myelinated axons (TMA) was counted. Transverse ultra-thin sections were obtained at the same level. Four fields of each specimen were photographed at the electron microscope (X2000). The negatives were enlarged (X3) and the diameter of myelinated axons (AD) and myelin thickness (M1) were measured on a digitalizing table using SigmaScan Measurement@ software. The results showed no significant differences between the evaluated parameters in the isograft groups: TMA (C=3136:i:287; B=2759:i:170; A=2835:i:239); AD and MT. Interestingly, the FI allograft results showed a higher TMA in the 2nd transplant type (C to FI CxB=4658:i:304; C to FI CxA=3899:i:198) than in 3rd transplant type (B to FI CxB=2595:i:300) [p<0,05], but it was similar to the 4th transplant type (A to FI CxA=3933:i:565). On the other hand, MT was not statistically different between the allograft groups, while AD was higher in the groups in wich C was donor. The main conclusion is that non-neural cells within the nerve of C57BL/6J strain probably are not the limiting factor for the myelinated axon regeneration. Also, these results support the hypothesis that C57BL/6J axons could not recognize in time the extracellular regenerating stimulus. This problem may be caused by a neuronal deficiency in the synthesis' and/or expression of neurotrophin high-affinity receptors, such as trkA for NGF, after injury