Avaliação de protocolos para a preservação de fragmentos osteocondrais humanos
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Data de Publicação: | 2012 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
Texto Completo: | https://app.uff.br/riuff/handle/1/11709 |
Resumo: | Defeitos osteocondrais podem evoluir para osteoartrose. Entretanto, atualmente há poucos tratamentos disponíveis para evitar a rapidez dessa progressão. Algumas opções cirúrgicas incluem desbridamento e perfuração subcondral, microfraturas e transplante de enxertos osteocondrais autólogos e de aloenxertos. A utilização de enxertos osteocondrais frescos, apesar de possuir potencial de reconstituição promissor, é limitada pela necessidade de sincronização entre a retirada do tecido doador e o procedimento de transplante. Desta forma, métodos de preservação são necessários para garantir a conservação de enxertos em bancos de tecidos e possibilitar que o tempo de processamento do tecido desde a coleta até a liberação não prejudique a sua viabilidade. O objetivo deste estudo foi avaliar o índice de morte celular de fragmentos osteocondrais preservados com protocolos envolvendo diferentes temperaturas de armazenamento, congelamento em diferentes velocidades e com diferentes concentrações de criopreservante. O protocolo foi dividido em duas fases. Na Fase I, foram coletados fragmentos osteocondrais de 22 pacientes de ambos os sexos acima de 55 anos, submetidos à artroplastia total de joelho que seriam descartados após o procedimento. Os fragmentos foram divididos aleatoriamente em 4 grupos : grupo controle (processamento direto), grupo congelamento rápido a -70°C , grupo congelamento gradual a -196°C com DMSO a 10% e a 20%. As amostras criopreservadas foram armazenadas por 9 semanas e descongeladas por 3 minutos a 37°C, sendo então processadas para análise. Na fase II, foram coletados fragmentos osteocondrais de 10 pacientes e que foram divididos em 4 grupos: grupo controle (processamento direto), grupo estufa a 37°C, grupo geladeira a 4°C e grupo congelamento rápido a -70°C com soro, meio de cultivo e soro e meio de cultivo, soro e glicose. As amostras criopreservadas foram armazenadas por um ano e descongeladas por 3 minutos a 37°C, sendo então processadas para análise. As amostras dos grupos estufa (E) e refrigeração (R) foram divididas em subgrupos para análise com 1, 3, 7 e 14 dias de armazenamento. A análise de todos os grupos foi feita por histologia usando técnica de hematoxilina-eosina e safranina, além de análise por ensaio de viabilidade celular através do ensaio Live/Dead modificado. As análises de viabilidade celular dos experimentos da fase I evidenciaram diferenças significativas entre os grupos. Quando comparamos o grupo controle com os grupos experimentais verificamos: índice de morte celular de 77,44% no grupo ultracongelamento direto a -70º C (p<0,05); 97,67 % no grupo nitrogênio líquido com DMSO a 10% (p<0,05) e 84,9% no grupo nitrogênio líquido com DMSO a 20% (p<0,05). Já nos experimentos da fase II, houve percentual estatisticamente significativo de morte celular nas seguintes comparações: maior no grupo controle C-2 (17,7%) em comparação aos grupos E-1(4,8%), E-3 (6,2%), R-1 (10,5%), R-3 (5,3%) e R-14 (7,9%). Entretanto, a mortalidade no grupo controle C-2 foi menor quando comparada aos grupos E-7 (40,1%) e R-7 (26,5%). Quando a comparação foi feita em relação ao grupo R-1 (10,5%), o percentual de morte celular foi menor em comparação ao grupo R-7 (26,5%). Já o grupo R-3 (5,3%) apresentou menor percentual de morte celular em relação aos grupos R-7 (26,5%) e R-14 (7,9%). O grupo R-7 (26,5%) apresentou maior percentual de morte celular em comparação ao grupo R-14 (5,3%). O grupo E-7 (40,1%) apresentou maior percentual de morte celular que os grupos E-1 (4,8%), E-3 (6,2%) e E-14 (14%). Em relação aos grupos do protocolo congelamento, o grupo 4C (21%) apresentou menor percentual de morte celular em comparação ao grupo 4A (21,1%) e maior em comparação ao grupo 4B (14,4%). Os dados sugerem que o congelamento seja ele rápido ou gradual não foi capaz de preservar a viabilidade celular necessária ao sucesso de um transplante osteocondral estimado em 60% dentro da prática clínica. A adição de albumina humana ao meio de armazenamento reduz o índice de morte celular, enquanto que a adição de glicose ao meio enriquecido com albumina humana aumenta este índice de morte celular. As técnicas de refrigeração a 4º C e manutenção em estufa a 37º C oferecem boa capacidade de preservação até o 7º dia de armazenamento com 74% e 60% respectivamente |
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O objetivo deste estudo foi avaliar o índice de morte celular de fragmentos osteocondrais preservados com protocolos envolvendo diferentes temperaturas de armazenamento, congelamento em diferentes velocidades e com diferentes concentrações de criopreservante. O protocolo foi dividido em duas fases. Na Fase I, foram coletados fragmentos osteocondrais de 22 pacientes de ambos os sexos acima de 55 anos, submetidos à artroplastia total de joelho que seriam descartados após o procedimento. Os fragmentos foram divididos aleatoriamente em 4 grupos : grupo controle (processamento direto), grupo congelamento rápido a -70°C , grupo congelamento gradual a -196°C com DMSO a 10% e a 20%. As amostras criopreservadas foram armazenadas por 9 semanas e descongeladas por 3 minutos a 37°C, sendo então processadas para análise. Na fase II, foram coletados fragmentos osteocondrais de 10 pacientes e que foram divididos em 4 grupos: grupo controle (processamento direto), grupo estufa a 37°C, grupo geladeira a 4°C e grupo congelamento rápido a -70°C com soro, meio de cultivo e soro e meio de cultivo, soro e glicose. As amostras criopreservadas foram armazenadas por um ano e descongeladas por 3 minutos a 37°C, sendo então processadas para análise. As amostras dos grupos estufa (E) e refrigeração (R) foram divididas em subgrupos para análise com 1, 3, 7 e 14 dias de armazenamento. A análise de todos os grupos foi feita por histologia usando técnica de hematoxilina-eosina e safranina, além de análise por ensaio de viabilidade celular através do ensaio Live/Dead modificado. As análises de viabilidade celular dos experimentos da fase I evidenciaram diferenças significativas entre os grupos. Quando comparamos o grupo controle com os grupos experimentais verificamos: índice de morte celular de 77,44% no grupo ultracongelamento direto a -70º C (p<0,05); 97,67 % no grupo nitrogênio líquido com DMSO a 10% (p<0,05) e 84,9% no grupo nitrogênio líquido com DMSO a 20% (p<0,05). Já nos experimentos da fase II, houve percentual estatisticamente significativo de morte celular nas seguintes comparações: maior no grupo controle C-2 (17,7%) em comparação aos grupos E-1(4,8%), E-3 (6,2%), R-1 (10,5%), R-3 (5,3%) e R-14 (7,9%). Entretanto, a mortalidade no grupo controle C-2 foi menor quando comparada aos grupos E-7 (40,1%) e R-7 (26,5%). Quando a comparação foi feita em relação ao grupo R-1 (10,5%), o percentual de morte celular foi menor em comparação ao grupo R-7 (26,5%). Já o grupo R-3 (5,3%) apresentou menor percentual de morte celular em relação aos grupos R-7 (26,5%) e R-14 (7,9%). O grupo R-7 (26,5%) apresentou maior percentual de morte celular em comparação ao grupo R-14 (5,3%). O grupo E-7 (40,1%) apresentou maior percentual de morte celular que os grupos E-1 (4,8%), E-3 (6,2%) e E-14 (14%). Em relação aos grupos do protocolo congelamento, o grupo 4C (21%) apresentou menor percentual de morte celular em comparação ao grupo 4A (21,1%) e maior em comparação ao grupo 4B (14,4%). Os dados sugerem que o congelamento seja ele rápido ou gradual não foi capaz de preservar a viabilidade celular necessária ao sucesso de um transplante osteocondral estimado em 60% dentro da prática clínica. A adição de albumina humana ao meio de armazenamento reduz o índice de morte celular, enquanto que a adição de glicose ao meio enriquecido com albumina humana aumenta este índice de morte celular. As técnicas de refrigeração a 4º C e manutenção em estufa a 37º C oferecem boa capacidade de preservação até o 7º dia de armazenamento com 74% e 60% respectivamenteOsteochondral defects may progress to osteoarthritis, leading to impaired articular function. Few treatment options are available to delay this progression, including microfracture, autologous condrocytes implantation and osteochondral auto or allografting. Fresh osteochondral grafts, although having better healing potential, are limited by their availability, besides synchronizing the procedures of collecting and implanting the graft. Hence, preservation methods are needed to allow tissue banking with lower rates of condrocyte death. Our goal was to evaluate the cellular mortality index in osteochondral grafts due to modifications in protocols for preservation involving different storage temperatures, different freezing rates and different cryoprotectant concentrations.The study was divided into 2 steps. In step 1, we collected 20 osteochondral fragments from treated with total knee replacement. All fragments were collected from the unaffected compartment cartilage that would be discarted after the procedure. They were divided into 4 groups: control group (direct proceeding), without freezing, rapid freezing up to -70°C, gradually freezing up to -196°C in 10 % or 20% DMSO. Samples were cryopreserved for 9 weeks and after this period warmed up for 3 minutes at 37°C and processed for histological analysis, which involved conventional histological analysis and a modified live and dead assay. Step 2 involved collection of osteochondral fragments from 10 patients, which were divided into 4 groups: control group without freezing, immediate freezing up to -70°C, cooling at 4°C and stored at 37°C. Samples from the groups cooling and storage at 37°C were subdivided for analysis after 1, 3, 7 and 14 days. The group freezing was cryopreserved for one year and after this period heated for 3 minutes at 37°C and processed. All groups were analyzed by conventional histological analysis with haematoxilin-eosin and O-safranin and a modified live and dead assay. Step 1 analysis showed statistically significant differences between the groups. Chondrocyte viability was lower in the freezing up to -70°C and gradually freezing up to -196°C in 10 % or 20% DMSO groups when compared to control: 77.4% (p=0.003); 97.7% (p<0.0001) and 84.9%( p<0.0001)respectively. Step 2 analysis showed statistically cellular mortality when comparing the following groups: higher in the control (17.7%) versus E-1 (4.8%), E-3 (6.2%), R-1 (10.5%), R-3 (5.3%) and R-14 (7.9%). However, cellular mortality in the control group was lower when compared to the groups E-7 (40.1%) and R-7 (26.5%). When compared to the group R-1 (10.5%), the percentual of cellular death was higher in group R-7 (26.5%). Group R-3 (5.3%) had lower cellular mortality compared to groups R-7 (26.5%) and R-14 (7.9%). Group R-7 (26.5%) had higher cellular mortality than group R-14 (5.3%). Group E-7 (40.1%) had higher percentual of cellular death than E-1 (4.8%), E-3 (6.2%) and E-14 (14%). In relation to freezing protocols, group 4C (21%) had a percentual of cellular death lower when compared to 4A (21.1%) and higher when compared to 4B (14.4%). Data suggest that whether freezing is fast or slow, it wasn´t able to preserve cellular viability in order to a successful transplantation, estimated around 60% in clinical practice. Adding human albumine to the storage medium reduces cellular mortality, while adding glucose to the medium containing human albumine increases this cellular mortality. Cooling at 4º C and storage at 37º C offer good capacity for preservation until day 7 of storage, presenting 74% and 60% of viability each respectively67f.NiteróiOlej, BeniGranjeiro, José MauroBarcellos, José Fernando MarquesDuarte, Maria Eugênia Leitehttp://lattes.cnpq.br/4209697451468328http://lattes.cnpq.br/0273923755769371http://lattes.cnpq.br/8928414093493138http://lattes.cnpq.br/9296854102700928http://lattes.cnpq.br/9296854102700928http://lattes.cnpq.br/8319260996703557Sousa, Eduardo Branco de2019-10-17T18:30:01Z2019-10-17T18:30:01Z2012info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSOUZA, Eduardo Branco de. Avaliação de protocolos para a preservação de fragmentos osteocondrais humanos. 2012. 67 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Médicas) - Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2012.https://app.uff.br/riuff/handle/1/11709Aluno de Mestradohttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2022-05-17T18:28:12Zoai:app.uff.br:1/11709Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202024-08-19T10:51:10.529543Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false |
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