Investigação de pericitos e fotobiomodulação no reparo tecidual em modelo murino diabético
Investigation of pericytes under effect of photobiomodulation in tissue repair in a diabetic murine mice
Publication year: 2021
Theses and dissertations in Portugués presented to the Universidade Federal de Minas Gerais, Faculdade de Odontologia to obtain the academic title of Doutor. Leader: Diniz, Ivana Márcia Alves
Em indivÃduos com diabetes mellitus (DM) o reparo tecidual cutâneo
atrasado representa um desafio para o sistema de saúde. Evidências recentes
mostram o potencial da fotobiomodulação (PBM, do inglês, photobiomodulation)
em induzir a diferenciação de células-tronco em múltiplos tecidos. Os pericitos
são células-tronco perivasculares com ampla plasticidade, podendo ser
considerados alvos potenciais para a PBM durante o reparo tecidual. Assim, o
objetivo deste estudo foi investigar o efeito da PBM na modulação de células
indiferenciadas em feridas de camundongos em condição sistêmica análoga ao
DM tipo-II. Trata-se de um estudo in vivo (CEUA#62/2019) utilizando
camundongos transgênicos diabéticos induzidos artificialmente e com marcação
endógena para pericitos (NG2+/DsRed+; Nestina+/GFP+ & NG2+/DsRed+) e
células mesenquimais indiferenciadas (Nestina+/GFP+). Foram realizadas
bilateralmente feridas no dorso dos camundongos, e as mesmas foram
submetidas ou não a PBM e avaliadas nos tempos experimentais 1, 3 e 7 dias.
O reparo tecidual foi acompanhado por morfometria, avaliação de fluxo
sanguÃneo, análises histológicas nos tempos 1, 3 e 7 dias, além de identificação
dos pericitos por microscopia confocal ao final de 3 e 7 dias. Os dados obtidos
foram submetidos à análise estatÃstica. As análises morfométricas e histológicas
mostraram maior efeito de reparo nas feridas submetidas a PBM, onde a média
de área remanescente após 1 de PBM foi 73% da medida de área total inicial no
grupo PBM e 86,21% no controle (p=0,0257); aos 3 dias, foram 66,98% e 87,49%
respectivamente (p=0,026) e aos 7 dias, 25,54% no grupo PBM e 39,43% no
controle (p<0,05). A perfusão sanguÃnea foi maior nas áreas das feridas quando
comparadas a pele Ãntegra, no entanto, não foram observadas diferenças entre
as feridas submetidas ou não a PBM. Por outro lado, foram observadas nestas
(PBM), maiores quantidades de células mesenquimais indiferenciadas
(Nestina+/GFP+) e de pericitos tipo-I (NG2+/DsRed+) após 7 dias. A utilização
de PBM em processos de reparo tecidual em modelo diabético de feridas
demostraram resultados significativos tanto clÃnicos com a nÃvel celular,
envolvendo em grande parte as células mesenquimais (nestina+/GFP+) e
pericitos (NG2+/DsRed+). Conhecer os mecanismos celulares de ação da PBM
em feridas de modelo diabético permite controlar esse processo, além de
explorar essa técnica e abrir caminhos para investigação de outras ferramentas
e protocolos úteis para o tratamento de feridas nestes indivÃduos afetados.
In individuals with diabetes mellitus (DM) delayed cutaneous tissue repair
represents a challenge for the health system. Recent evidence shows the
potential of photobiomodulation (PBM) to induce stem cell differentiation in
multiple tissues. Pericytes, in turn, are perivascular stem cells with wide plasticity
and can be considered potential targets for PBM during tissue repair. The
objective of this study was to investigate the role of PBM in stem cell modulation
in wounds of mice under systemic condition analogous to type-II DM. This is an
in vivo study (Ethical protocol: CEUA#62/2019) using artificially induced
transgenic diabetic mice with endogenous labeling for pericytes (NG2+/DsRed+;
Nestin+/GFP+ & NG2+/DsRed+) and undifferentiated mesenchymal cells
(Nestin+/GFP+). Wounds on the mice's back were bilaterally performed, and then
submitted or not to laser therapy and evaluated at experimental times 1, 3 and 7
days. Tissue repair was followed by periodic measurements of wound diameter,
blood flow assessment, histological analysis and screening of pericytes by
confocal microscopy at the end of each experimental time. The data obtained
were submitted to statistical analysis. The histologic and morphometric analysis
showed a greater repair effect in wounds submitted to PBM, where the average
area remaining after 1 day of laser application was 73% of the initial total area
measurement in the PBM group, and 86.21% in the control (p= 0.0257); at 3 days,
they were 66.98% and 87.49% respectively (p= 0. 026), and at 7 days, 25.54%
in the PBM group and 39.43% in the control (p<0.05). Blood perfusion was
greater in wound areas when compared to intact skin, however, no statistical
differences were observed between wounds submitted or not to PBM. On the
other hand, larger amounts of undifferentiated mesenchymal cells
(Nestin+/GFP+) and type-I pericytes (NG2+/DsRed+) were observed in these
wounds after 7 days. The use of PBM in tissue repair processes in a diabetic
wound healing model showed significant clinical and cellular results, involving
mostly mesenchymal cells (nestin+/GFP+) and pericytes (NG2+/DsRed+).
Knowing the cellular mechanisms of action of PBM in wounds of diabetic, allows
better management of the therapy, also it opens paths for the investigation of
other tools and protocols useful for the treatment of wounds in DM individuals.