RESUMO
PURPOSE: The neurotrophic factor fibroblast growth factor-2 (FGF-2, bFGF) and Ca++ binding protein S100ß are expressed by the Schwann cells of the peripheral nerves and by the satellite cells of the dorsal root ganglia (DRG). Recent studies have pointed out the importance of the molecules in the paracrine mechanisms related to neuronal maintenance and plasticity of lesioned motor and sensory peripheral neurons. Moreover, cultured Schwann cells have been employed experimentally in the treatment of central nervous system lesions, in special the spinal cord injury, a procedure that triggers an enhanced sensorymotor function. Those cells have been proposed to repair long gap nerve injury. METHODS: Here we used double labeling immunohistochemistry and Western blot to better characterize in vitro and in vivo the presence of the proteins in the Schwann cells and in the satellite cells of the DRG as well as their regulation in those cells after a crush of the rat sciatic nerve. RESULTS: FGF-2 and S100ß are present in the Schwann cells of the sciatic nerve and in the satellite cells of the DRG. S100ß positive satellite cells showed increased size of the axotomized DRG and possessed elevated amount of FGF-2 immunoreactivity. Reactive satellite cells with increased FGF-2 labeling formed a ring-like structure surrounding DRG neuronal cell bodies.Reactive S100ß positive Schwann cells of proximal stump of axotomized sciatic nerve also expressed higher amounts of FGF-2. CONCLUSION: Reactive peripheral glial cells synthesizing FGF-2 and S100ß may be important in wound repair and restorative events in the lesioned peripheral nerves.(AU)
OBJETIVO: O fator neurotrófico fator de crescimento de fibroblastos-2 (FGF-2, bFGF) e a proteína ligante de Ca++ S100ß são expressos pelas células de Schwann dos nervos e por células satélites do gânglio da raiz dorsal (GRD). Estudos recentes indicam a importância das moléculas nos mecanismos parácrinos relacionados à manutenção neuronal e à plasticidade de neurônios periféricos motores e sensoriais. Além disso, células de Schwann cultivadas têm sido empregadas experimentalmente no tratamento de lesões no sistema nervo central, especialmente na lesão da medula espinal, a qual mostrou uma melhora da função sensoriomotora. Estas células são ainda propostas no reparo do nervo lesado com perda de tecido. MÉTODOS: Usamos a dupla marcação imunohistoquímica e o Western blot para caracterizar melhor in vitro e in vivo a presença das proteínas nas células de Schwann e nas células satélites do GRD assim como sua regulação nessas células após a compressão do nervo ciático de ratos. RESULTADOS: FGF-2 e S100ß estão presentes nas células de Schwann do nervo ciático e nas células satélites do GRD. Células satélites do GRD axotomizado positivas para S100ß possuíam quantidade aumentada de imurreatividade da FGF-2. Células satélites reativas apresentando maior quantidade de FGF-2 formaram um anel ao redor dos corpos neuronais do GRD. Células de Schwann do coto proximal à axotomia do nervo ciático e positivas para S100ß também expressaram quantidades aumentadas de FGF-2. CONCLUSÃO: As células gliais periféricas ao sintetizar FGF-2 e S100ß podem ser importantes no reparo de cicatrização e em eventos restaurativos nas lesões do nervo.(AU)
Assuntos
Animais , Gânglios Espinais/lesões , Axotomia/métodos , Nervo Isquiático/anatomia & histologia , Denervação/métodos , Cicatrização , RatosRESUMO
PURPOSE: The neurotrophic factor fibroblast growth factor-2 (FGF-2, bFGF) and Ca++ binding protein S100ß are expressed by the Schwann cells of the peripheral nerves and by the satellite cells of the dorsal root ganglia (DRG). Recent studies have pointed out the importance of the molecules in the paracrine mechanisms related to neuronal maintenance and plasticity of lesioned motor and sensory peripheral neurons. Moreover, cultured Schwann cells have been employed experimentally in the treatment of central nervous system lesions, in special the spinal cord injury, a procedure that triggers an enhanced sensorymotor function. Those cells have been proposed to repair long gap nerve injury. METHODS: Here we used double labeling immunohistochemistry and Western blot to better characterize in vitro and in vivo the presence of the proteins in the Schwann cells and in the satellite cells of the DRG as well as their regulation in those cells after a crush of the rat sciatic nerve. RESULTS: FGF-2 and S100ß are present in the Schwann cells of the sciatic nerve and in the satellite cells of the DRG. S100ß positive satellite cells showed increased size of the axotomized DRG and possessed elevated amount of FGF-2 immunoreactivity. Reactive satellite cells with increased FGF-2 labeling formed a ring-like structure surrounding DRG neuronal cell bodies.Reactive S100ß positive Schwann cells of proximal stump of axotomized sciatic nerve also expressed higher amounts of FGF-2. CONCLUSION: Reactive peripheral glial cells synthesizing FGF-2 and S100ß may be important in wound repair and restorative events in the lesioned peripheral nerves.
OBJETIVO: O fator neurotrófico fator de crescimento de fibroblastos-2 (FGF-2, bFGF) e a proteína ligante de Ca++ S100ß são expressos pelas células de Schwann dos nervos e por células satélites do gânglio da raiz dorsal (GRD). Estudos recentes indicam a importância das moléculas nos mecanismos parácrinos relacionados à manutenção neuronal e à plasticidade de neurônios periféricos motores e sensoriais. Além disso, células de Schwann cultivadas têm sido empregadas experimentalmente no tratamento de lesões no sistema nervo central, especialmente na lesão da medula espinal, a qual mostrou uma melhora da função sensoriomotora. Estas células são ainda propostas no reparo do nervo lesado com perda de tecido. MÉTODOS: Usamos a dupla marcação imunohistoquímica e o Western blot para caracterizar melhor in vitro e in vivo a presença das proteínas nas células de Schwann e nas células satélites do GRD assim como sua regulação nessas células após a compressão do nervo ciático de ratos. RESULTADOS: FGF-2 e S100ß estão presentes nas células de Schwann do nervo ciático e nas células satélites do GRD. Células satélites do GRD axotomizado positivas para S100ß possuíam quantidade aumentada de imurreatividade da FGF-2. Células satélites reativas apresentando maior quantidade de FGF-2 formaram um anel ao redor dos corpos neuronais do GRD. Células de Schwann do coto proximal à axotomia do nervo ciático e positivas para S100ß também expressaram quantidades aumentadas de FGF-2. CONCLUSÃO: As células gliais periféricas ao sintetizar FGF-2 e S100ß podem ser importantes no reparo de cicatrização e em eventos restaurativos nas lesões do nervo.
Assuntos
Animais , Masculino , Ratos , /metabolismo , Gânglios Espinais/metabolismo , Fatores de Crescimento Neural/metabolismo , Nervos Periféricos/lesões , /metabolismo , Células de Schwann/metabolismo , Axotomia , Western Blotting , Células Cultivadas , /análise , Gânglios Espinais/química , Gânglios Espinais/citologia , Imuno-Histoquímica , Compressão Nervosa , Fatores de Crescimento Neural/análise , Comunicação Parácrina , Nervos Periféricos/fisiologia , Nervos Periféricos/cirurgia , Ratos Wistar , /análise , Células Satélites Perineuronais/metabolismo , Células de Schwann/citologia , Nervo Isquiático/citologia , Nervo Isquiático/lesões , Nervo Isquiático/metabolismoRESUMO
PURPOSE: The neurotrophic factor fibroblast growth factor-2 (FGF-2, bFGF) and Ca++ binding protein S100beta are expressed by the Schwann cells of the peripheral nerves and by the satellite cells of the dorsal root ganglia (DRG). Recent studies have pointed out the importance of the molecules in the paracrine mechanisms related to neuronal maintenance and plasticity of lesioned motor and sensory peripheral neurons. Moreover, cultured Schwann cells have been employed experimentally in the treatment of central nervous system lesions, in special the spinal cord injury, a procedure that triggers an enhanced sensorymotor function. Those cells have been proposed to repair long gap nerve injury. METHODS: Here we used double labeling immunohistochemistry and Western blot to better characterize in vitro and in vivo the presence of the proteins in the Schwann cells and in the satellite cells of the DRG as well as their regulation in those cells after a crush of the rat sciatic nerve. RESULTS: FGF-2 and S100beta are present in the Schwann cells of the sciatic nerve and in the satellite cells of the DRG. S100beta positive satellite cells showed increased size of the axotomized DRG and possessed elevated amount of FGF-2 immunoreactivity. Reactive satellite cells with increased FGF-2 labeling formed a ring-like structure surrounding DRG neuronal cell bodies.Reactive S100beta positive Schwann cells of proximal stump of axotomized sciatic nerve also expressed higher amounts of FGF-2. CONCLUSION: Reactive peripheral glial cells synthesizing FGF-2 and S100beta may be important in wound repair and restorative events in the lesioned peripheral nerves.
Assuntos
Fator 2 de Crescimento de Fibroblastos/metabolismo , Gânglios Espinais/metabolismo , Fatores de Crescimento Neural/metabolismo , Traumatismos dos Nervos Periféricos , Proteínas S100/metabolismo , Células de Schwann/metabolismo , Animais , Axotomia , Western Blotting , Células Cultivadas , Fator 2 de Crescimento de Fibroblastos/análise , Gânglios Espinais/química , Gânglios Espinais/citologia , Imuno-Histoquímica , Masculino , Compressão Nervosa , Fatores de Crescimento Neural/análise , Comunicação Parácrina , Nervos Periféricos/fisiologia , Nervos Periféricos/cirurgia , Ratos , Ratos Wistar , Subunidade beta da Proteína Ligante de Cálcio S100 , Proteínas S100/análise , Células Satélites Perineuronais/metabolismo , Células de Schwann/citologia , Nervo Isquiático/citologia , Nervo Isquiático/lesões , Nervo Isquiático/metabolismoRESUMO
PURPOSE: Reactive astrocytes are implicated in several mechanisms after central or peripheral nervous system lesion, including neuroprotection, neuronal sprouting, neurotransmission and neuropathic pain. Schwann cells (SC), a peripheral glia, also react after nerve lesion favoring wound/repair, fiber outgrowth and neuronal regeneration. We investigated herein whether cell therapy for repair of lesioned sciatic nerve may change the pattern of astroglial activation in the spinal cord ventral or dorsal horn of the rat. METHODS: Injections of a cultured SC suspension or a lesioned spinal cord homogenized extract were made in a reservoir promoted by a contiguous double crush of the rat sciatic nerve. Local injection of phosphate buffered saline (PBS) served as control. One week later, rats were euthanized and spinal cord astrocytes were labeled by immunohistochemistry and quantified by means of quantitative image analysis. RESULTS: In the ipsilateral ventral horn, slight astroglial activations were seen after PBS or SC injections, however, a substantial activation was achieved after cord extract injection in the sciatic nerve reservoir. Moreover, SC suspension and cord extract injections were able to promote astroglial reaction in the spinal cord dorsal horn bilaterally. Conclusion: Spinal cord astrocytes react according to repair processes of axotomized nerve, which may influence the functional outcome. The event should be considered during the neurosurgery strategies(AU)
OBJETIVO: Astrócitos reativos participam de vários mecanismos após lesões do sistema nervoso central e periférico, os quais incluem neuroproteção, brotamento neuronal, neurotransmissão e dor neuropática. As células de Schwann (CS), um tipo de glia periférica, também reagem com a lesão do nervo, podendo interferir com o reparo e cicatrização, crescimento de fibras e regeneração neuronais. Investigamos aqui a possibilidade da terapia celular para o reparo do nervo ciático poder alterar o padrão da ativação astrocitária nos cornos anterior e posterior da medula espinal do rato. MÉTODOS: Suspensão de CS cultivadas ou extrato homogeneizado de medula espinal lesada de rato foram inoculados num reservatório feito a partir de dois esmagamentos aplicados no nervo ciático do rato distantes 0,5mm entre si. Injeção local de salina tamponada serviu como controle. Os ratos foram mortos uma semana após e os astrócitos da medula espinal marcados por método imunohistoquímico e quantificados por análise de imagem. RESULTADOS: No corno anterior da medula, ipsilateral à lesão, ativação astrocitária leve foi vista após as injeções de tampão ou CS, entretanto, ativação celular intensa foi observada nesta região com a inoculação neural do extrato homogeneizado de tecido medular lesado. Adicionalmente, as inoculações de CS e de extrato homogeneizado de tecido medular promoveram forte reação astrocitária no corno dorsal da medula espinal, bilateralmente. CONCLUSÕES: Os astrócitos da medula espinal reagem em função do processo de reparo do nervo lesado, o que pode influenciar o resultado funcional esperado, algo que deve ser considerado durante o planejamento da estratégia neurocirúrgica(AU)
Assuntos
Animais , Ratos , Astrócitos/fisiologia , Regeneração Nervosa/fisiologia , Plasticidade Neuronal/fisiologia , Células de Schwann/transplante , Nervo Isquiático/lesões , Traumatismos da Medula Espinal/terapia , Células Cultivadas , Imuno-Histoquímica , Ratos Wistar , Medula Espinal/químicaRESUMO
PURPOSE: Reactive astrocytes are implicated in several mechanisms after central or peripheral nervous system lesion, including neuroprotection, neuronal sprouting, neurotransmission and neuropathic pain. Schwann cells (SC), a peripheral glia, also react after nerve lesion favoring wound/repair, fiber outgrowth and neuronal regeneration. We investigated herein whether cell therapy for repair of lesioned sciatic nerve may change the pattern of astroglial activation in the spinal cord ventral or dorsal horn of the rat. METHODS: Injections of a cultured SC suspension or a lesioned spinal cord homogenized extract were made in a reservoir promoted by a contiguous double crush of the rat sciatic nerve. Local injection of phosphate buffered saline (PBS) served as control. One week later, rats were euthanized and spinal cord astrocytes were labeled by immunohistochemistry and quantified by means of quantitative image analysis. RESULTS: In the ipsilateral ventral horn, slight astroglial activations were seen after PBS or SC injections, however, a substantial activation was achieved after cord extract injection in the sciatic nerve reservoir. Moreover, SC suspension and cord extract injections were able to promote astroglial reaction in the spinal cord dorsal horn bilaterally. Conclusion: Spinal cord astrocytes react according to repair processes of axotomized nerve, which may influence the functional outcome. The event should be considered during the neurosurgery strategies.
OBJETIVO: Astrócitos reativos participam de vários mecanismos após lesões do sistema nervoso central e periférico, os quais incluem neuroproteção, brotamento neuronal, neurotransmissão e dor neuropática. As células de Schwann (CS), um tipo de glia periférica, também reagem com a lesão do nervo, podendo interferir com o reparo e cicatrização, crescimento de fibras e regeneração neuronais. Investigamos aqui a possibilidade da terapia celular para o reparo do nervo ciático poder alterar o padrão da ativação astrocitária nos cornos anterior e posterior da medula espinal do rato. MÉTODOS: Suspensão de CS cultivadas ou extrato homogeneizado de medula espinal lesada de rato foram inoculados num reservatório feito a partir de dois esmagamentos aplicados no nervo ciático do rato distantes 0,5mm entre si. Injeção local de salina tamponada serviu como controle. Os ratos foram mortos uma semana após e os astrócitos da medula espinal marcados por método imunohistoquímico e quantificados por análise de imagem. RESULTADOS: No corno anterior da medula, ipsilateral à lesão, ativação astrocitária leve foi vista após as injeções de tampão ou CS, entretanto, ativação celular intensa foi observada nesta região com a inoculação neural do extrato homogeneizado de tecido medular lesado. Adicionalmente, as inoculações de CS e de extrato homogeneizado de tecido medular promoveram forte reação astrocitária no corno dorsal da medula espinal, bilateralmente. CONCLUSÕES: Os astrócitos da medula espinal reagem em função do processo de reparo do nervo lesado, o que pode influenciar o resultado funcional esperado, algo que deve ser considerado durante o planejamento da estratégia neurocirúrgica.
Assuntos
Animais , Masculino , Ratos , Astrócitos/fisiologia , Regeneração Nervosa/fisiologia , Plasticidade Neuronal/fisiologia , Células de Schwann/transplante , Nervo Isquiático/lesões , Traumatismos da Medula Espinal/terapia , Astrócitos/citologia , Células Cultivadas , Imuno-Histoquímica , Ratos Wistar , Nervo Isquiático/citologia , Medula Espinal/químicaRESUMO
The role of satellite cells, a type of peripheral glia, in the paracrine mechanisms related to neuronal maintenance and plasticity in the dorsal root ganglia (DRG) needs to be further investigated. This study employed immunohistochemistry and image analysis to investigate basic fibroblast growth factor (bFGF, FGF-2) and S100Beta immunoreactivities in the DRG and sciatic nerve of the rat and mouse. Well-characterized antibodies against bovine (residues 1-24) and rat (residues 1-23) FGF-2 were employed. Furthermore, the state of satellite cell reaction and changes in the FGF-2/S100Beta immunoreactivity were analyzed after axotomy of rat sciatic nerve. Scattered neurons and the majority of the satellite cells of the rat DRG and also Schwann cells of the rat sciatic nerve stained for S100Beta. In the mouse, strong S100Beta was encountered in the majority of sensory neurons and Schwann cells. Moderate FGF-2 (residues 1-24) immunoreactivity was found in scattered small size neurons of the rat DRG. A strong FGF-2 (residues 1-23) immunoreactivity was achieved in the satellite cells of rat DRG. Both FGF-2 antisera showed strong labeling in the mouse DRG sensory neurons. Activated satellite cells of the axotomized DRG possessed increased amount of FGF-2 and S100Beta immunoreactivity as demonstrated by quantitative image analysis. The proximal stump of the lesioned rat sciatic nerve showed increased FGF-2 (residues 1-24 and 1-23) in the Schwann cells, myelin sheaths, and neuronal fibers, without changes in the level of S100Beta immunoreactivity. Results suggested a possible interaction between FGF-2 and S100Beta in activated satellite cells of the DRG, which might trigger paracrine actions in the axotomized sensory neurons.
Assuntos
Fator 2 de Crescimento de Fibroblastos/metabolismo , Gânglios Espinais/metabolismo , Fatores de Crescimento Neural/metabolismo , Proteínas S100/metabolismo , Células Satélites Perineuronais/metabolismo , Nervo Isquiático/metabolismo , Animais , Axotomia , Gânglios Espinais/citologia , Imuno-Histoquímica , Masculino , Camundongos , Camundongos Endogâmicos C57BL , Fibras Nervosas/metabolismo , Neurônios Aferentes/metabolismo , Neurônios Aferentes/ultraestrutura , Comunicação Parácrina/fisiologia , Ratos , Ratos Wistar , Subunidade beta da Proteína Ligante de Cálcio S100 , Células Satélites Perineuronais/citologia , Células de Schwann/citologia , Células de Schwann/metabolismo , Nervo Isquiático/citologia , Organismos Livres de Patógenos EspecíficosRESUMO
PURPOSE: Reactive astrocytes are implicated in several mechanisms after central or peripheral nervous system lesion, including neuroprotection, neuronal sprouting, neurotransmission and neuropathic pain. Schwann cells (SC), a peripheral glia, also react after nerve lesion favoring wound/repair, fiber outgrowth and neuronal regeneration. We investigated herein whether cell therapy for repair of lesioned sciatic nerve may change the pattern of astroglial activation in the spinal cord ventral or dorsal horn of the rat. METHODS: Injections of a cultured SC suspension or a lesioned spinal cord homogenized extract were made in a reservoir promoted by a contiguous double crush of the rat sciatic nerve. Local injection of phosphate buffered saline (PBS) served as control. One week later, rats were euthanized and spinal cord astrocytes were labeled by immunohistochemistry and quantified by means of quantitative image analysis. RESULTS: In the ipsilateral ventral horn, slight astroglial activations were seen after PBS or SC injections, however, a substantial activation was achieved after cord extract injection in the sciatic nerve reservoir. Moreover, SC suspension and cord extract injections were able to promote astroglial reaction in the spinal cord dorsal horn bilaterally. CONCLUSION: Spinal cord astrocytes react according to repair processes of axotomized nerve, which may influence the functional outcome. The event should be considered during the neurosurgery strategies.