EFEITO DO TRANSPLANTE AUTÓLOGO DE CÉLULAS- TRONCO MESENQUIMAIS SOBRE A ELASTOGÊNESE E COLAGÊNESE DURANTE A CICATRIZAÇÃO CUTÂNEA DE CAMUNDONGOS (Mus musculus) DIABÉTICOS: estudo estereológico e morfométrico

Abstract

RESUMO: Fatores exógenos, endógenos e patológicos podem interferir no processo cicatricial em humanos e animais por alterarem o equilíbrio entre a síntese, degradação e remodelamento de colágeno e fibras elásticas. O diabetes mellitus é uma doença metabólica progressiva que altera a elastogênese e colagênese, induzindo retardo no processo cicatricial. Evidências científicas sugerem que células-tronco mesenquimais modulem a resposta cicatricial. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi verificar o efeito das células-tronco mesenquimais sobre a formação de fibras dérmicas no modelo murino de diabetes mellitus. Material e Métodos. Secções histológicas de feridas cutâneas de camundongos diabéticos tratados topicamente com células-tronco mesenquimais autógenas, solução fisiológica e membrana de poliuretano foram processadas por histotécnica e coradas para fibras colágenas tipo 1 e 3 e fibras elásticas utilizando coloração de Picrosirius Red e Weigert, respectivamente. As imagens obtidas foram avaliadas pelo método de Estereologia e Princípio de Cavalieri para obtenção de dados quantitativos em três dimensões 3D, representados pelo volume das fibras dérmicas e, complementarmente, pelo método de segmentação de cores. Foi utilizado o plugin k- Means Clustering e o software Image J®., para quantificação da área das fibras dérmicas nas feridas cutâneas após os tratamentos dermatológicos propostos. Resultados. Foram obtidas e analisadas 90 imagens. Não foram observadas diferenças estatisticamente significativas (p>0,01) entre o volume e área de fibras colágenas tipo 1, entre os animais tratados, sendo identificadas diferenças significativas (p<0.01) apenas para os volumes e áreas do colágeno tipo 3. Contrariamente, os animais tratados apresentaram médias inferiores (p<0.01) para o volume e área de fibras elásticas, quando comparados ao grupo controle. Discussão. A preponderância de colágeno imaturo tipo 3 nas feridas cutâneas dos animais tratados com células-tronco, em comparação aos demais tratamentos, indica colagênese ativa e, consequentemente, maior atividade fibroblástica, provavelmente induzida pelas células-tronco. Diametralmente, a menor identificação de fibras elásticas nos fragmentos de pele tratados com células-tronco, comparado aos demais tratamentos, sugere que a terapia celular não contribuiu satisfatoriamente para a elastogênese. Relatos anteriores já sugeriram que células-tronco mesenquimais podem induzir diminuição da síntese de elastina e acredita-se que talvez tal situação possa ter ocorrido no presente estudo. Conclusão. As células-tronco mesenquimais autógenas induziram aumento da formação de fibras colágenas em camundongos diabéticos, em detrimento da formação de fibras elásticas, sugerindo colagênese precoce ativa nas primeiras duas semanas do processo cicatricial.

ABSTRACT: Exogenous, endogenous and pathological factors can interfere in the cicatricial process in humans and animals by altering the balance between the synthesis, degradation and remodeling of collagen and elastic fibers. Diabetes mellitus is a progressive metabolic disease that alters the elastogenesis and collagenesis, inducing delay in the cicatricial process. Scientific evidence suggests that mesenchymal stem cells modulate the cicatricial response. Thus, the objective of this work was evaluated in the effect of mesenchymal stem cells on the formation of dermal fibers in the murine model of diabetes mellitus. Material and methods. Histological sections of cutaneous wounds of diabetic mice treated topically with autogenous mesenchymal stem cells, physiological solution and polyurethane membrane were processed by histotechnique and stained for type 1 and 3 collagen fibers and elastic fibers using Picrosirius Red and Weigert staining, respectively. The obtained images were evaluated by the method of Stereology and Cavalieri’s Principle to obtain quantitative data in three 3D dimensions, represented by the volume of the dermal fibers and, in addition, by the color segmentation method. The plug-in k-Means Clustering plug-in and Image J® software were used to quantify the area of the dermal fibers in the cutaneous wounds after the proposed dermatological treatments. Results. A total of 90 images were obtained and analyzed. No differences statistically significant (p> 0.01) were observed between the volume and area of collagen fibers type 1 between the treated animals. Significant differences (p <0.01) were only identified for the volumes and areas of collagen fibers type 3. The treated animals presented lower means (p <0.01) for the volume and area of elastic fibers when compared to the control group. Discussion. The preponderance of immature collagen type 3 in the cutaneous wounds of animals treated with stem cells, in comparison to the other treatments, indicates active collagenase and, consequently, greater fibroblast activity, probably induced by stem cells. Diametrically, the lower identification of elastic fibers in skin fragments treated with stem cells, compared to the other treatments, suggests that cell therapy did not contribute satisfactorily to the elastogenesis. Previous reports have suggested that mesenchymal stem cells may induce decreased elastin synthesis and it is believed that perhaps such a situation may have occurred in the present study. Conclusion. The autologous mesenchymal stem cells induced an increase in the formation of collagen fibers in diabetic mice, to the detriment of elastic fiber formation, suggesting active early collagen in the first two weeks of the cicatricial process.