Análise biomecânica, morfológica e da resposta nociceptiva em modelo animal de Mucopolissacaridose tipo I

Análise biomecânica, morfológica e da resposta nociceptiva em modelo animal de Mucopolissacaridose tipo I

Alternative title Biomechanical, morphological, and nociceptive response analysis in Mucopolysaccharidosis type I mice
Author Ferreira, Nicole Yolanda Autor UNIFESP Google Scholar
Advisor D'Almeida, Vania Autor UNIFESP Google Scholar
Institution Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Graduate program Psicobiologia
Abstract Mucopolysaccharidoses (MPS) are a group of inborn errors of metabolism (IEM), in which specific lysosomal enzymes that participate of glycosaminoglycan (GAG) degradation are deficient or inactive. Musculoskeletal impairment is an important component of the morbidity related to the disease, once it causes a major impact in patients’ health and life quality. Characteristics such as decreased enzyme activity and lysosomal storage in different types of cells are observed in MPS I murine models, making them an important and reliable tool for better understanding the pathogenic mechanisms of the disease. Despite all existing evidence regarding musculoskeletal alterations in MPS I, it is still unclear how these influence bone matrix quality and its biomechanical properties. Objective: Evaluate the nociceptive response to heat in 3 and 6-month old wild type (Idua +/+) and MPS I knockout mice (Idua -/-), as well as bone matrix morphological, biomechanical, and histological properties. Method: Nociceptive response to heat from 3 and 6-month old wild type (Idua +/+) and MPS I knockout mice (Idua -/-) was evaluated. In addition, morphological, biomechanical, and histological analysis of femurs from the same group of animals were perfomed. Results and conclusions: No difference was observed in the nociceptive response to heat for all animal groups ang ages. Femurs from 3-month old Idua -/- mice were found to be smaller and less resistant to fracture when compared to their age matched controls. Also, at this age, femurs from 3-month old Idua - /- mice presented important alterations in articular cartilage, trabecular bone architecture, and collagen types I and III deposition. At 6 months of age, femurs from Idua -/- mice were more resistant to fracture than those from Idua +/+. Our results suggest that the clear abnormalities observed in bone matrix and articular cartilage in 3-month old Idua -/- animals caused bone tissue to be less flexible and more likely to fracture, whereas in 6-month old Idua -/- group the ability to withstand more load before fracturing than wild type animals might suggest that at this age bones become more resistant than at 3 months of age.

A Mucopolissacaridose tipo I (MPS I) é um distúrbio metabólico causado pela deficiência da enzima lisossômica α-L-iduronidase (IDUA), resultando no acúmulo de glicosaminoglicanos (GAG) nos compartimentos lisossômicos de diferentes tipos celulares. Sinais e sintomas em pacientes com MPS I variam grandemente, podendo estes apresentarem comprometimento tanto osteomuscular quanto neurológico. O modelo animal de MPS I permite a realização de diferentes testes, possibilitando a melhor compreensão dos mecanismos fisiopatológicos da doença e suas consequentes manifestações clínicas. Objetivo: O objetivo deste estudo foi analisar os aspectos mecânicos e morfológicos do tecido ósseo, bem como a resposta nociceptiva em modelo animal de MPS I. Métodos: Foram realizados os testes de placa quente (hot plate test), flexão de três pontos (three-point bending test), e análise histológica em camundongos da linhagem C57BL/6, nocautes para o gene codificador da enzima α-Liduronidase (Idua -/-), e camundongos selvagens (Idua +/+). Os testes foram realizados em animais machos e fêmeas de 3 e 6 meses de idade, e os resultados obtidos para cada protocolo experimental foram comparados entre os respectivos grupos. Resultados e conclusões: Fêmures dos animais Idua -/- aos 3 meses de idade se mostraram significativamente menores e menos resistentes ao estímulo de fratura quando comparados àqueles dos animais Idua +/+ com a mesma idade. Ainda aos 3 meses, os fêmures dos animais Idua -/- apresentaram alterações importantes na morfologia da cartilagem articular, na deposição de colágeno tipos I e III, e na arquitetura do tecido ósseo trabecular. Porém, aos 6 meses de idade, fêmures dos animais Idua -/- apresentaram maior resistência quando comparados aos dos animais controle. Tais resultados sugerem que as anormalidades observadas na matriz óssea e na cartilagem articular de animais Idua -/- aos 3 meses de idade resultam na diminuição de flexibilidade do tecido, tornando-o mais suscetível a fraturas. Em contrapartida, os resultados obtidos para o tecido ósseo dos animais Idua -/- aos 6 meses de idade sugerem que estes se tornam mais resistentes com a progressão da doença. Não se observou diferença na resposta nociceptiva dos animais de ambos os grupos nas faixas etárias estudadas.
Keywords Mucopolysaccharidosis type I
Mice, Nociceptive response
Biomechanical
Bone
Collagen
Mucopolissacaridose tipo I
Modelo animal
Tecido ósseo
Teste de flexão de três pontos
Placa quente
Language Portuguese
Sponsor Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
Associação Fundo de Incentivo à Pesquisa (AFIP)
Date 2019-02-28
Published in FERREIRA, Nicole Yolanda. Análise biomecânica, morfológica e da resposta nociceptiva em modelo animal de Mucopolissacaridose tipo I. 2019. 40 f. Dissertação (Mestrado em Ciências) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), São Paulo.
Research area As Bases Genéticas dos Distúrbios Comportamentais
Knowledge area Bases Celulares e Moleculares do Comportamento
Publisher Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Extent 40 p.
Origin https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=7638385
Access rights Open access Open Access
Type Dissertation
URI https://repositorio.unifesp.br/handle/11600/58743

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Name: 2019 FERREIRA, NICOLE YOLANDA.Mestrado.pdf
Size: 6.136Mb
Format: PDF
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