Abstract in English:
This study aimed to compare the early-phase histopathological and immunohistochemical effects of platelet-rich plasma (PRP) and platelet-rich fibrin (PRF) following their application in the inflammatory phase of experimentally induced calcaneal tendon injuries in a rabbit model. A complete calcaneal tenotomy was performed and repaired using the modified Kessler technique. In the PRP group, 0.5–1 ml of non-activated liquid PRP was injected into the paratenon. In the PRF group, a PRF membrane was wrapped around the tenotomy site. The Control group received sutures only. On the 14th postoperative day, tendon tissue samples were collected for analysis. Healing was assessed via histopathology (HE, Masson’s trichrome) and immunohistochemistry for key growth factors (TGF-β, VEGF, FGF-β) and inflammatory markers (iNOS, nitrotyrosine). Histopathological evaluation revealed that both PRP and PRF groups exhibited superior healing compared to the Control group, characterized by reduced inflammatory cell infiltration, less edema, and a more organized, parallel arrangement of newly synthesized collagen fibers. Compared to controls, both treatment groups showed significantly increased expression of the pro-regenerative FGF-β and decreased expression of TGF-β and VEGF. Furthermore, levels of iNOS and nitrotyrosine were markedly lower in the PRP and PRF groups. Both PRP and PRF demonstrated comparable and significant efficacy in enhancing the quality of early tendon repair. Their therapeutic effect appears to be multifactorial, created by a pro-regenerative and anti-inflammatory microenvironment that favorably modulates growth factor expression and reduces inflammatory tissue damage. These findings support the use of both preparations as effective strategies to promote healing in acute tendon injuries.
Abstract in Portuguese:
Este estudo teve como objetivo comparar os efeitos histopatológicos e imuno-histoquímicos de fase inicial do plasma rico em plaquetas (PRP) e fibrina rica em plaquetas (PRF) após a sua aplicação na fase inflamatória de lesões do tendão calcâneo, induzida experimentalmente em um coelho. Uma tenotomia completa do calcâneo foi realizada e reparada através da técnica de Kessler modificada. No grupo PRP, foram injetados 0,5–1 ml de PRP líquido não ativado no espaço do paratendão. No grupo PRF, uma membrana de PRF foi enrolada em torno do local da tenotomia. O Grupo controle recebeu apenas suturas. No 14º dia pós-operatório, os tecidos tendinosos foram recolhidos para análise. A cicatrização foi avaliada por histopatologia (HE, tricrômico de Masson) e imunohistoquímica para fatores de crescimento chave (TGF-β, VEGF, FGF-β) e marcadores inflamatórios (iNOS, nitrotirosina). A avaliação histopatológica revelou que ambos os grupos, PRP e PRF, apresentaram uma cicatrização superior em comparação com o Grupo controle, caracterizada por uma menor infiltração de células inflamatórias, menos edema e um arranjo paralelo mais organizado das fibras de colágeno recém-sintetizadas. Em comparação com os controles, ambos os grupos de tratamento apresentaram uma expressão significativamente aumentada do pró-regenerador FGF-β e uma expressão diminuída de TGF-β e VEGF. Além disso, os níveis de iNOS e nitrotirosina foram significativamente mais baixos nos grupos PRP e PRF. Tanto o PRP como o PRF demonstraram uma eficácia comparável e significativa na melhoria da qualidade da reparação precoce do tendão. O seu efeito terapêutico parece ser multifatorial, envolvendo a criação de um microambiente pró-regenerador e anti-inflamatório, modulando favoravelmente a expressão do fator de crescimento e reduzindo os danos inflamatórios nos tecidos. Estes achados corroboram a utilização de ambas as preparações como estratégias eficazes para promover a cicatrização em lesões agudas do tendão.
Abstract in English:
ABSTRACT.- Souza M.V., Moreira J.C.L., Silva M.O., Crepaldi J., Silva C.H.O., Garcia S.L.R. & Natali A.J. 2015. Histomorphometric analysis of the Achilles tendon of Wistar rats treated with laser therapy and eccentric exercise. Pesquisa Veterinária Brasileira 35(Supl.1):39-50. Departamento de Veterinária, Universidade Federal de Viçosa, Avenida Peter Henry Rolfs s/n, Campus Universitário, Viçosa, MG 36570-000, Brazil. E-mail: msouza@ufv.br
Low-level laser therapy is recommended for the treatment of tendinopathies despite the contradictory results related to the ideal dose of energy, wavelength and time of application. This study aimed to assess the effects of laser therapy and eccentric exercise on tendinopathy of the Achilles tendon of Wistar rats. Forty-eight adult male rats were randomly distributed into four groups (L= laser; E= eccentric exercise; LE = laser and eccentric exercise; and R= rest). Laser therapy (904nm/3J/cm²) and/or eccentric exercise (downhill walking; 15o incline treadmill; 12m/min; 50min/day) was started 24h after induction of unilateral tendinopathy and remained for 20 days. At 3, 7, 14 and 21 days after lesion induction, three rats from each group were euthanized and the tendons were collected for histological and morphometric analyses. There was no difference among groups or among times for the characteristics hemorrhage (p=0.4154), fibrinous adhesion formation (p=0.0712), and organization of collagen fibers (p=0.2583) and of the connective tissue (p=0.1046). For these groups, regardless of the time, eccentric exercise led to epitenon thickening (p=0.0204), which was lower in the group treated with laser therapy. Histological analysis revealed differences (p=0.0032) in the number of inflammatory cells over time. They were more numerous in the group that only exercised. This result was confirmed by morphometric analysis, which showed a significant interaction (groups x time) for this characteristic. Eccentric exercise increased (p=0.0014) the inflammatory infiltrate over time (3 and 21 days). However, association with laser therapy reduced inflammatory reaction. On the other hand, the combination of the treatments increased angiogenesis in morphometric (p=0.0000) and histological (p=0.0006) analyses compared with the other groups, while the isolated application of low-level laser reduced this characteristic over time. Animals maintained at rest presented the lowest amount (p=0.0000) of fibroblasts, according to the morphometric analysis. However, histological evaluation showed a significant group x time interaction (p=0.0024). Greater amounts of fibroblasts were observed in groups E, L and LE on the 7th, 14th and 21st days, respectively. The animals that received laser therapy and were exercised showed a greater (p=0.0000) amount of collagen fibers over time. Laser therapy at a dose of 3J and at a wavelength of 904nm, starting 24h after surgical induction of tendinopathy in Wistar rats, is suitable for angiogenesis and prevention of tendon thickening, which can be associated with the intensity of inflammatory process. When associated with eccentric exercise, the therapy has the advantage of increasing the amount of collagen fibers, reducing fibrinous adhesions and inflammatory infiltrate, despite prolonging angiogenesis. Therefore, eccentric exercise performed concomitantly with laser therapy improves the histological properties of the injured tendon.
Abstract in Portuguese:
RESUMO.- Souza M.V., Moreira J.C.L., Silva M.O., Crepaldi J., Silva C.H.O., Garcia S.L.R. & Natali A.J. 2015. Histomorphometric analysis of the Achilles tendon of Wistar rats treated with laser therapy and eccentric exercise. [Análise histomorfométrica do tendão calcanear comum de ratos Wistar tratado com laserterapia e exercício excêntrico.] Pesquisa Veterinária Brasileira 35(Supl.1):39-50. Departamento de Veterinária, Universidade Federal de Viçosa, Avenida Peter Henry Rolfs s/n, Campus Universitário, Viçosa, MG 36570-000, Brazil. E-mail: msouza@ufv.br
O laser de baixa potência é recomendado para o tratamento das tendinopatias apesar dos resultados contraditórios no que se refere a dose de energia ideal, comprimento de onda e tempo de aplicação. O objetivo desse estudo foi avaliar os efeitos da laserterapia e do exercício excêntrico na tendinopatia do tendão calcanear comum de ratos Wistar. Foram utilizados 48 ratos machos adultos. Os animais foram distribuídos aleatoriamente em quatro grupos (L=laser; E=exercício excêntrico; LE=laser e exercício excêntrico, e R=repouso). Após 24h da indução de tendinopatia unilateral, foi iniciada laserterapia (904nm/3J/cm²) e/ou exercício excêntrico (caminhada em declive; esteira com 15o de inclinação; 12m/min; 50min/dia) que permaneceu por 20 dias. Aos 3, 7, 14 e 21 dias após indução da lesão, três ratos de cada grupo foram submetidos à eutanásia, e os tendões foram obtidos para análises histológica e morfométrica. Não houve diferença entre grupos nem entre tempos nas características hemorragia (p=0,4154), formação de aderência fibrinosa (p=0,0712) e organização das fibras colágenas (p=0,2583) e do tecido conjuntivo (p=0,1046). Considerando os grupos, independentemente do tempo, foi observado que o exercício excêntrico ocasionou espessamento do epitendão (p=0,0204), que foi menor no grupo submetido à laserterapia. A análise histológica revelou diferença (p=0,0032) na quantidade de células inflamatórias ao longo do tempo, sendo observado em maior quantidade no grupo apenas exercitado. Esse resultado foi confirmado pela análise morfométrica, que demonstrou haver interação significativa (grupos x tempo) nessa característica, na qual o exercício excêntrico aumentou (p=0,0014) o infiltrado inflamatório ao longo do tempo (3 e 21 dias), porém, quando associado à laserterapia, ocorreu redução da reação inflamatória. Por outro lado, a associação dos tratamentos ocasionou maior angiogênese observada nas análises morfométrica (p=0,0000) e histológica (p=0,0006), quando comparada com os demais grupos, enquanto a aplicação isolada do laser de baixa potência reduziu essa característica ao longo do tempo. Os animais mantidos em repouso foram os que apresentaram menor (p=0,0000) quantidade de fibroblastos, na análise morfométrica, porém na avaliação histológica foi observada interação significativa entre grupo e tempo (p=0,0024). Maior quantidade de fibroblastos foi observada nos grupos E, L e LE, no 7o, 14o e 21o dias, respectivamente. Os animais que receberam laserterapia e foram exercitados apresentaram maior (p=0,0000) quantidade de fibras colágenas ao longo do tempo. A laserterapia na dose de 3J e comprimento de onda de 904nm, iniciada 24h após indução cirúrgica de tendinopatia em ratos Wistar é adequada para angiogênese e para evitar o espessamento do tendão, que pode estar relacionado com a intensidade do processo inflamatório. Quando associada ao exercício excêntrico, a terapia apresenta a vantagem de aumentar a quantidade de fibras colágenas, reduzir a aderência fibrinosa e infiltrado inflamatório, apesar de prolongar a angiogênese. Portanto, o exercício excêntrico realizado concomitantemente com a laserterapia melhora as propriedades histológicas do tendão lesionado.