Efeitos da vibração de corpo inteiro sobre a morfofuncionalidade do nervo isquiático em um modelo experimental de lesão por esmagamento

Abstract

Os efeitos de diferentes formas de modalidades terapêuticas sobre a regeneração nervosa periférica e a recuperação funcional têm sido alvo de investigação em estudos experimentais. O objetivo deste estudo foi analisar os efeitos da vibração de corpo inteiro sobre a morfofuncionalidade do nervo isquiático em um modelo de lesão por esmagamento. Ratos Wistar machos foram aleatoriamente distribuídos em cinco grupos: controle (C; n=10), sham (SH; n=10), lesionados e não treinados (NT; n=11), lesionados e treinados com vibração de corpo inteiro iniciada 3 dias após a lesão (V3; n=11) e lesionados e treinados com vibração de corpo inteiro iniciada 10 dias após a lesão (V10; n=11). A lesão foi realizada pelo esmagamento do nervo isquiático direito. O treinamento teve início 3 ou 10 dias após a lesão (conforme o grupo) e foi realizado em uma plataforma vibratória (TBS 100A Total Image Fitness Inc; CA) adaptada para o uso em animais. Os parâmetros utilizados foram: cinco séries de 3 minutos nas frequências de 15 Hz e 30Hz e amplitude de 2 mm, cinco dias por semana, durante cinco semanas. Para avaliar a recuperação funcional foram utilizados o cálculo do Índice Funcional do Isquiático (IFI), Teste da Escada Horizontal (EH) e Teste da Barra Estreita (BE), os quais foram realizados duas vezes por semana ao longo do treinamento. Ao final do experimento, os animais foram anestesiados e submetidos a eutanásia por perfusão transcardíaca e foi coletada a porção do nervo isquiático distal ao local da lesão. As amostras foram fixadas em glutaradeído 2,5% e pós-fixadas em tetróxido de ósmio 1%, desidratadas em acetona e incluídas em resina (Durcupan; ACM-Fluka). Cortes transversais semifinos foram realizados utilizando o Ultramicrótomo (Leica), corados com azul de toluidina e utilizados para análises histológicas e morfométricas. Para análise das imagens foi utilizado o programa Image Pro Plus 6.0. As análises estatísticas dos parâmetros funcionais e morfométricos foram realizadas conforme o modelo de Equações de Estimações Generalizadas e ANOVA oneway, respectivamente, onde a significância foi considerada para P<0,05. Ao final do treinamento, os valores do IFI foram menores nos grupos NT, V3 e V10 que os dos grupos C e SH (P<0,05). No teste EH, os grupos NT, V3 e V10 apresentaram maior número de erros que os grupos C e SH (P<0,05). No teste BE, apenas o grupo V10 apresentou diferença significativa (P<0,05) em relação aos grupos C e SH, enquanto que os grupos NT e V3 apresentaram recuperação funcional completa. No decorrer do experimento o grupo lesionado que iniciou o treinamento 10 dias após a lesão teve maior déficit funcional que o grupo lesionado não treinado e treinado a partir de 3 dias após a lesão 13 dias (IFI), 16 dias (IFI e EH), 28 e 35 dias (BE) após a lesão. Na comparação entre os valores dos grupos lesionados treinados (V3 e V10), o grupo V10 mostrou maior déficit funcional no 13° dia após a lesão (IFI; P<0,05). Nas análises histológicas e morfométricas, os grupos lesionados NT, V3 e V10 apresentaram regeneração nervosa incompleta, com menor porcentagem de fibras nervosas mielinizadas, menor área de secção transversa das fibras nervosas mielinizadas, menor espessura da bainha de mielina e maior grau de mielinização (P<0,05). Não existiram diferenças entre os grupos lesionados para os parâmetros morfométricos. Em conclusão, nos ratos submetidos à lesão do nervo isquiático, o treinamento físico por vibração não alterou os parâmetros histomorfométricos deste nervo, porém, quando iniciado 10 dias após a lesão nervosa, promoveu prejuízos na recuperação funcional.

The effects of therapeutic modalities on peripheral nerve regeneration and functional recovery have been investigated in animal models of nerve injury. In this study, we analyze the effects of whole body vibration on the morphological and functional regeneration of the sciatic nerve in a crush injury model. Male Wistar rats were randomly assigned to five groups: control (C; n = 10), sham (SH; n = 10), lesioned and no trained (NT; n = 11), injured and trained with whole body vibration initiated 3 days after injury (V3; n = 11) and injured and trained with whole body vibration started 10 days after injury (V10; n = 11). The lesion was performed by crushing the right sciatic nerve. The training started 3 or 10 days after injury (according to the group) and was performed on a vibratory platform (TBS 100A Total Image Fitness Inc; CA) adapted for use in animals. The training protocol was: five trials of 3 minutes in the frequencies of 15 Hz and 30 Hz and amplitude of 2 mm, five days a week, for five weeks. We analyze the functional recovery through the Sciatic Functional Index (SFI), the Horizontal Ladder Rung Walking Test (HLRWT) and the Narrow Beam Test (NBT). These tests, were performed twice a week along the training. At the end of the protocol, the animals were anesthetized and euthanized by transcardiac perfusion and the segment of the sciatic nerve distal to the lesion site was collected. The samples were fixed in 2.5% glutaraldehyde and post-fixed in 1% osmium tetroxide, dehydrated in acetone and included in resin (Durcupan; ACM-Fluka). Semithin transversal slices were performed through the Ultramicrotome (Leica), stained with toluidine blue and used for histological and morphometric analysis. Image Pro Plus 6.0 was used to analyze the images. The statistical analysis of the functional and morphometric parameters involved were performed according to the Generalized Estimation Equations model and one way ANOVA, respectively, where the significance was considered for P <0.05. At the end of the training, the SFI values were lower in the NT, V3 and V10 groups than in the C and SH groups (P <0.05). In the HLRWT test, the NT, V3 and V10 groups showed a greater number of slips than the C and SH groups (P <0.05). In the NBT test, only the V10 group presented a significant difference (P <0.05) in relation to the C and SH groups, while the NT and V3 groups presented complete functional recovery. In the course of the experiment V10 group had a greater functional deficit than NT group on 13 days (SFI), 16 days (SFI and HLRWT) and 28 days after injury (NBT). In the comparison between the values of the trained injured groups (V3 and V10), the V10 group showed a greater functional deficit 13 days (SFI) and 17 days (NBT) after injury and at the end of the experiment (P <0.05). In the histological and morphometric analyzes, the NT, V3 and V10 have incomplete nerve regeneration, with a lower percentage of myelinated nerve fibers, a smaller cross-sectional area of the myelinated nerve fibers, a smaller myelin sheath thickness and a higher myelinization degree (P <0.05). There were no differences between the injured groups for the morphometric parameters. In conclusion, in rats submitted to sciatic nerve crush, whole body vibration training did not alter the histomorphometric parameters of this nerve, however, its impaired functional recovery in the group in which the training was started on the 10 days after injury.