Estimulação elétrica medular para recuperação motora de ratos com lesão medular
Ano de defesa: | 2023 |
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Tipo de documento: | Tese |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
Idioma: | por |
Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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País: |
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Palavras-chave em Português: | |
Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5142/tde-06022024-180433/ |
Resumo: | Introdução: A lesão medular traumática é uma das principais causas de incapacidade motora, e atualmente não existem tratamentos totalmente eficazes para essa condição. No entanto, estudos baseados em estimulação elétrica epidural medular têm apresentado avanços importantes para a reabilitação motora, mesmo na fase crônica da doença. Objetivo: O presente estudo tem como objetivo principal a investigação da eficácia da estimulação elétrica epidural medular na recuperação da motricidade em ratos com lesão medular e, secundariamente, esclarecer os mecanismos por trás de possível melhora. Métodos: (1) Aprimoramos o modelo de lesão medular por impacto controlado no sentido de causar danos graves e permanentes ao longo de 2 meses. (2) Desenvolvemos e testamos um dispositivo implantável de estimulação medular epidural para ratos, incluindo eletrodo e gerador implantável. (3) Avaliamos a eficácia da estimulação elétrica epidural. Para isso, utilizamos 60 ratos Wistar, divididos nos seguintes grupos: i) lesão grave com estimulação elétrica epidural (n=15), ii) lesão grave isolada (n=15), iii) implante isolado sem bateria (sham, n=15), iv) controle, sem manipulação cirúrgica. Todos os animais foram submetidos a avaliações semanais através do índice BBB, teste de plano inclinado e teste de OpenField, iniciando-se uma semana antes da lesão e continuando por um período de oito semanas. Após esse período, os animais foram sacrificados, suas medulas espinhais foram explantadas e preparadas para análise histológica (hematoxilina-eosina) e imuno- histoquímica para NeuN, beta-III-tubulina e sinaptofisina. Finalmente, núcleos neuronais NeuN+ foram quantificados por estereologia, e intensidade de fluorescência para beta-tubulina e sinaptofisina foi aferida em microscopia de epi-fluorescência. Resultados: O grupo estimulado apresentou melhora significativa no índice BBB em relação ao sham (5,2 ± 1,9, vs. 4 ± 1,9, p<0,05, respectivamente), A análise estereológica demonstrou uma contagem média de células neurais significativamente maior no grupo stim em relação a sham (1783 ± 2 vs. 897 ± 3, p<0,001). A análise de intensidade de fluorescência revelou sinal de sinaptofisina significativamente mais intenso no grupo stim em relação a sham (1294 ± 46, U.a. unidade arbitraria vs. 1198 ± 23, U.a p<0,01). Nossos dados sugerem um potencial regenerativo e protetivo secundário da estimulação elétrica epidural em ratos submetidos ao modelo de lesão medular traumática por impacto| |
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Estimulação elétrica medular para recuperação motora de ratos com lesão medularSpinal cord electrical stimulation for motor recovery in rats with spinal cord injuryEpidural electric stimulationEstimulação epiduralMotor recoveryNeuroplasticityPlasticidade neuronalRecuperação motoraSpinal cord injuryTraumatismos da medula espinhalIntrodução: A lesão medular traumática é uma das principais causas de incapacidade motora, e atualmente não existem tratamentos totalmente eficazes para essa condição. No entanto, estudos baseados em estimulação elétrica epidural medular têm apresentado avanços importantes para a reabilitação motora, mesmo na fase crônica da doença. Objetivo: O presente estudo tem como objetivo principal a investigação da eficácia da estimulação elétrica epidural medular na recuperação da motricidade em ratos com lesão medular e, secundariamente, esclarecer os mecanismos por trás de possível melhora. Métodos: (1) Aprimoramos o modelo de lesão medular por impacto controlado no sentido de causar danos graves e permanentes ao longo de 2 meses. (2) Desenvolvemos e testamos um dispositivo implantável de estimulação medular epidural para ratos, incluindo eletrodo e gerador implantável. (3) Avaliamos a eficácia da estimulação elétrica epidural. Para isso, utilizamos 60 ratos Wistar, divididos nos seguintes grupos: i) lesão grave com estimulação elétrica epidural (n=15), ii) lesão grave isolada (n=15), iii) implante isolado sem bateria (sham, n=15), iv) controle, sem manipulação cirúrgica. Todos os animais foram submetidos a avaliações semanais através do índice BBB, teste de plano inclinado e teste de OpenField, iniciando-se uma semana antes da lesão e continuando por um período de oito semanas. Após esse período, os animais foram sacrificados, suas medulas espinhais foram explantadas e preparadas para análise histológica (hematoxilina-eosina) e imuno- histoquímica para NeuN, beta-III-tubulina e sinaptofisina. Finalmente, núcleos neuronais NeuN+ foram quantificados por estereologia, e intensidade de fluorescência para beta-tubulina e sinaptofisina foi aferida em microscopia de epi-fluorescência. Resultados: O grupo estimulado apresentou melhora significativa no índice BBB em relação ao sham (5,2 ± 1,9, vs. 4 ± 1,9, p<0,05, respectivamente), A análise estereológica demonstrou uma contagem média de células neurais significativamente maior no grupo stim em relação a sham (1783 ± 2 vs. 897 ± 3, p<0,001). A análise de intensidade de fluorescência revelou sinal de sinaptofisina significativamente mais intenso no grupo stim em relação a sham (1294 ± 46, U.a. unidade arbitraria vs. 1198 ± 23, U.a p<0,01). Nossos dados sugerem um potencial regenerativo e protetivo secundário da estimulação elétrica epidural em ratos submetidos ao modelo de lesão medular traumática por impacto|Introduction: Traumatic spinal cord injury is a major cause of disability, and currently, there are no fully effective treatments for this condition. However, studies based on epidural electrical stimulation have shown significant advances in motor rehabilitation, even in chronics phases of the disease. Objective: The present study aims at investigating the effectiveness of epidural electric stimulation in the motor recovery of rats with spinal cord injury, and secondarily, aims at clarifying the mechanisms beyond a possible recovery. Methods: (1) We improved the impact spinal cord injury model in order to cause severe and permanent motor deficits lasting 2 months. (2) We developed and tested an implantable epidural spinal cord stimulator device for rats, which included electrode and implantable generator. (3) We evaluated the efficacy of epidural electrical stimulation on motor recovery after spinal cord injury in Wistar rats. To this end, 60 animals were divided into the following groups: i) severe injury with epidural electrical stimulation (n=15), ii) severe injury without stimulation (n=15), iii) sham implantation without battery (n=15), iv) control group, without surgical intervention. All animals underwent weekly evaluations using the BBB index, inclined plane and OpenField test, starting one week before lesion, and continuing for eight weeks. After this period, the animals were sacrificed, their spinal cords were explanted and prepared for histological analysis (hematoxylin-eosin), and immunohistochemistry for NeuN, beta-III-tubulin and synaptophysin. Finally, NeuN-positive neuronal nuclei were quantified through stereology, and fluorescence signal intensity for beta-tubulin and synaptophysin was measured in epifluorescence microscope. Results: the stimulated group showed significant improvement in the BBB index in relation to the sham group group (5.2 ± 1.9 vs. 4 ± 1.9, p<0.05, respectively). Stereological analysis showed a significantly higher average count of neural cells in the stim group in realtion to sham (1783 ± 2 vs. 897 ± 3, p<0.001). Additionally, fluorescence signal intensity for synaptophysin was significantly higher in the stim group in relation to sham (1294 ± 46. A.u, arbitrary unit vs. 1198 ± 23, A.u, p<0,01). Our data suggest a potential regenerative and protective effect of epidural electrical stimulation in rats subjected to impact-induced traumatic spinal cord injuryBiblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPLepski, Guilherme AlvesAngelin, Leonidas Gomes2023-10-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5142/tde-06022024-180433/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-02-19T18:12:02Zoai:teses.usp.br:tde-06022024-180433Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-02-19T18:12:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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