- Sociedade Portuguesa de Hemorreologia e

Transcrição

publicação trimestral
Julho/Agosto/Setembro
vol. 28 n.º 3 2013
BSPHM
ISSN 2182-6005
www.hemorreologia.com
Boletim da Sociedade Portuguesa
de Hemorreologia e Microcirculação
Bulletin of the Portuguese Society of Hemorheology and Microcirculation
BOLETIM
Sociedade Portuguesa de Hemorreologia e Microcirculação
Bulletin of the Portuguese Society of Hemorheology and Microcirculation
Editor Principal/Editor‑in‑Chief: Carlota Saldanha Editor Associado/Associated Editor: Henrique Luz Rodrigues Conselho Editorial Internacional/
International Editorial Board: Portugal: José Pereira Albino, J. M. Braz Nogueira, Victor Oliveira, Luís Mendes Pedro, Fausto J. Pinto, João Mar‑
tins e Silva | Outros países: Oguz K. Baskurt (Turquia), Jean‑Frederic Brun (França), Greet Schmid‑Schoenbein (EUA), Nadia Antonova (Bulgária),
Yukihide Isogai (Japão). Coordenador Editorial: João Martins e Silva.
Vol. 28 n.º 3 Julho, Agosto, Setembro 2013
Sumário / Summary
NOTA DE ABERTURA/EDITORIAL
• Destaques
• Highlight
Carlota Saldanha
ARTIGO DE REVISÃO/REVIEW ARTICLE
• Stem cell therapies for diabetic wound healing
• Terapêutica com células estaminais em feridas de diabéticos
Carolina Paulino, Daniela Cunha, Joana Belo, Jorge Lima
SÉRIE TEMÁTICA SOBRE HEMORREOLOGIA E MICROCIRCULAÇÃO
• Tema 7 – Hemorreologia:conceitos biofísicos
J. Martins e Silva
ACTUALIZAÇÕES BIBLIOGRÁFICAS/ARCHIVE
• New insights into the pathophysiology of cardiogenic shock: the role of the microcirculation
• Vasomotor regulation of coronary microcirculation by oxidative stress: role of arginase
• Components of the complete blood count as risk predictors for coronary heart disease:
in-depth review and update.
NOTICIÁRIO
• Novo membro honorário
• Participação nacional em congressos de hemorreologia e microcirculação
3
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Política Editorial: O “Boletim da Sociedade Portuguesa de Hemorreologia e Microcirculação” fica a deter o direito de propriedade sobre todo o material publicado
e difundido (artigos ou vídeos), após concordância expressa, por escrito, dos respectivos autores. O material eventualmente recusado não será devolvido.
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and diffused material (articles or videos) conveyed, upon expressed and signed agreement of their Authors. The material eventually rejected will not be returned.
Boletim da SPHM Vol. 28 (3) Julho, Agosto, Setembro 2013
1
Sociedade Portuguesa de Hemorreologia e Microcirculação
Presidente Honorário: Prof. Doutor João Alcindo Martins e Silva
órgãos sociais da sphm / BOARDS (2012‑2014)
Direcção / Executive Committee
Assembleia Geral / General Assembly Conselho Fiscal / Finance and Audit Committee
Presidente
Prof.ª Doutora Maria Carlota
Saldanha Lopes
Presidente
Prof. Doutor José Manuel Braz
Nogueira
Vice‑Presidente
Dr. José António Pereira Albino
Secretário‑Geral
Dr. Flávio Nelson Fernandes Reis
Tesoureiro
Dr.ª Ana Santos Silva Herdade
Secretários‑Adjuntos
Prof.ª Doutora Alice Santos Silva
Dr. Jorge Lima
Dr. Luís Sargento
1.º Secretário
Prof. Doutor Luís Mendes Pedro
Presidente
Prof. Doutor João Eurico Fonseca
1.º Vogal
Dr.ª Maria Helena Baptista Manso Ribeiro
2.º Vogal
Dr. Carlos Manuel dos Santos Moreira
2.º Secretário
Prof. Doutor Henrique Sobral do Rosário Comissão de Delegados / Committee of Delegates
1.º Secretário Suplente
Dr. Miguel Frederico Leal Galvão
2.º Secretário Suplente
Dr. Paulo Ferreira da Silva
Delegado da Região Norte
– Dr. Manuel Campos
Delegado da Região Centro
– Dr. João Morais
Delegado da Região Sul e Regiões Autónomas
– Dr. Mário Marques
membros consultivos, honorários e correspondentes /
/ Consultive, honorary and correspondent membership
Conselho Científico /
/ Scientific Council
Sócios Honorários /
/ Honorary Members
Sócios Correspondentes /
/ Correspondent Member
A. Diniz da Gama (Portugal)
Axel Pries (Alemanha)
David Lominadze (Estados Unidos)
Fernando Lacerda Nobre (Portugal)
Friedrich Hung (Alemanha)
J B Nogueira (Portugal)
J. Martins e Silva (Portugal)
J.F. Brun (França)
J. Fernandes e Fernandes (Portugal)
J. Rafael Ferreira (Portugal)
João Morais (Portugal)
José M. Ferro (Portugal)
Manuel Carrageta (Portugal)
Mário Andreia (Portugal)
Nadia Antonova (Bulgária)
Ricardo Seabra Gomes (Portugal)
A.M. Ehrly (Alemanha)
Carlos Ribeiro (Portugal)
Gregorio Caimi (Itália)
Helbert J. Meiselman (Estados Unidos)
Helmut Drexler (Alemanha)
Jean-François Stoltz (França)
John Edward Tooke (G. Bretanha)
John A. Dormandy(G. Bretanha)
J. Silva Carvalho (Portugal)
J.M. Toscano Rico (Portugal)
L.Teixeira Diniz (Portugal)
Michel R. Boisseau (França)
Polibio Serra e Silva (Portugal)
Sandro Forconi (Itália)
Yukihide Isogai(Japão)
Ana Pinheiro Sá (Portugal)
Ana Santos Silva Herdade (Portugal)
Catarina Espirito Santo (Portugal)
Cátia Albino (Portugal)
Elisabete Bento Guerreiro (Portugal)
Elísio Costa (Portugal)
Filipe Filipe (Portugal)
Filipe Palavra (Portugal)
José Sereno (Portugal)
Jorge Lima (Portugal)
Henrique Sobral do Rosário (G. Bretanha)
Luís Belo (Portugal)
Magda Terenas (Portugal)
Milton Camacho (Portugal)
Nino Muradashvili (Estados Unidos)
Patrícia Napoleão (Portugal)
filiação internacional
european society for clinical hemorheology
european society for microcirculation
Referência da capa: Vénula pós‑capilar (diâmetro aproximado: 30 mm) de rede microvascular em mesentério de rato (Rattus norvegicus), observada por microscopia intravital de
transiluminação. No interior do vaso sanguíneo visualizam‑se leucócitos a interagir com a parede vascular. Imagem obtida por Henrique Sobral do Rosário (Instituto de Biopatologia
Química – Prof.ª Doutora Carlota Saldanha, Faculdade de Medicina de Lisboa; Unidade de Biopatologia Vascular, Instituto de Medicina Molecular)
Esta publicação não foi subsidiada em 2012 por:
FCT: Fundação para a Ciência e Tecnologia (Ministério da Educação e Ciência – Portugal). Aguarda-se apoio para 2013.
Ao abrigo do: Apoio do Programa Operacional Ciência, Tecnologia, Inovação do Quadro Comunitário de Apoio III
O Boletim (ISSN 2182‑6005) é publicado trimestralmente pela Sociedade Portuguesa de Hemorreologia e Microcirculação. Isenta de registo no ICS nos termos da alínea a) do
n.º 1 do artigo 12.º do Decreto Regulamentar n.º 8/99, de 9 de Junho. Depósito Legal 30 525/89. Tiragem 100 exemplares Distribuição sócios, sociedades científicas afins,
entidades oficiais e privadas de âmbito médico e áreas de educação da ciência. Todos os direitos estão reservados. Preço de cada número avulso: 5 €, a que acresce 2,5 € para
portes de correio. Editor, Proprietário, Administração e Secretariado: Sociedade Portuguesa de Hemorreologia e Microcirculação, a/c Instituto de Bioquímica, Faculdade de
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Publicações Ciência e Vida, Lda. Telef.: 214 787 850; Fax: 214 020 750. E‑mail: [email protected]
2
NOTA DE ABERTURA / EDITORIAL
Destaques
Este editorial interrompe a série
temática a que nos habituámos pela
ocorrência de acontecimentos que de‑
vem merecer destaque especial.
Um ponto positivo diz respeito à
candidatura da SPHM, efectuada para
a organização da 18.ª European Confe‑
rence da European Society of Clinical
Hemorheology and Microcirculation
(ESCHM). No início de Julho decorreu
em Pécs a 17.ª ESCHM, onde apresen‑
tei em nome da SPHM a proposta que,
em sessão do órgão científico da ES‑
CHM, foi acompanhada de outras três
concorrentes oriundas de sociedades
congéneres de outros países. Pois bem,
ganhámos! Assim, em 2016 teremos
em Lisboa a presença dos hemorreolo‑
gistas básicos e clínicos, não só euro‑
peus mas, como é habitual, contará
com a participação dos representantes
de outros continentes. Era tempo da
SPHM ser de novo anfitriã das socie‑
dades científicas afins, e criar um espa‑
ço para a divulgação do conhecimento
que tem sido adquirido e evidenciado
nas extensões da Hemorreologia a ou‑
tros capítulos da investigação de trans‑
lação em medicina.
Pécs já organizou a ESCHM mas a
logística de outrora remodelou‑se,
acompanhando os progressos de hos‑
pitalidade requintada e de qualidade
que a Hungria nos oferece actualmen‑
te. Estão de parabéns! Um pormenor
mas que faz toda a diferença para quem
não está nos países limítrofes da Hun‑
gria, a ligação de Budapeste – Pécs,
possui como alternativa à curva e
contra‑curva, a auto‑estrada. Quem diz
que a auto‑estrada é um desperdício?
Para além das “mordomias” com
que a Sociedade de Hemorreologia
Húngara nos presenteou, as sessões
foram preenchidas com comunica‑
ções de trabalhos de extrema actuali‑
dade. Houve o momento especial da
lição proferida pelo Professor Gerard
Nash e intitulada “Cellular hemorhe‑
ology: the importance of getting small
cells to small gaps”, por ter sido ga‑
lardoado com o prémio Fahraeus
Mas há que dar a triste noticia que
se seguiu, poucos dias depois de ter‑
minar a conferência a 9 de Julho e que
ninguém previu, que um dos seus
membros o Professor Oguz Baskurt
nunca mais estaria entre nós. No en‑
tanto, permanece na memória e no co‑
ração de todos que com ele privaram
e deixou um legado excelente de arti‑
gos científicos publicados. Orguz
Baskurt foi um cientista exemplar que
recebeu e ajudou a formar várias gera‑
ções de cientistas no seu laboratório.
Voltando à SPHM, a partir de 2014
o Boletim passará de trimestral para
semestral, como consequência do apa‑
recimento de constrangimentos finan‑
ceiro e de conteúdo. Quanto ao pri‑
meiro nem divagamos mas, pensando
no conteúdo, a angariação de artigos
reveste‑se de grande dificuldade pro‑
vocada por diversos motivos mas to‑
dos tendo como ponto crítico o famo‑
so “impact factor”(IF). O valor do IF
é determinante na vida curricular do
cientista que continuamente está a ser
3
NOTA DE ABERTURA / EDITORIAL
Destaques
avaliado independentemente da sua
idade. Esta circunstância é global, co‑
locando o valor do IF como decisor
na escolha que o cientista faz sobre a
revista onde publica as suas descober‑
tas. Certa ou errada, a existência do
valor de IF a realidade é que continua
a impor‑se com o apoio das editoras.
Há um sistema montado de contagem
de citações de artigos, formando um
mundo paralelo com o qual não há
petição contra o IF que lhe resista. O
BSPHM, como sabemos por nature‑
za, não tem nem pode ter IF.
4
No entanto o BSHM está indexado
na Entidade Reguladora para a Comu‑
nicação Social e aparece, por exemplo,
no motor de busca do Google Scholar.
A grande vantagem é ser um meio de
comunicar com a sociedade civil. Esta
é a principal razão que no momento
actual o justifica. Temos que estar aten‑
tos às mudanças e agir de acordo.
E, para todos, os votos de bom tra‑
balho.
Carlota Saldanha
Presidente da SPHM
ARTIGO DE REVISÃO / REVIEW ARTICLE
Stem cell therapies for diabetic wound healing
Carolina Paulino1, Daniela Cunha2, Joana Belo3, Jorge Lima4
ABSTRACT
Despite the major improvements
in drug therapy over the past decades,
effective treatments for diabetic
wounds are still lacking. Adult Stem
Cells (ASCs) are multipotent cells
with the ability to differentiate into a
diverse range of specialised cell types.
This evidence provides the rationale
for the use of ASCs in diabetic com‑
plications such as foot ulcers.
Mesenchymal stem cells (MSCs)
are specific ASCs and seem to be
promising for diabetic foot treatment
and, so far without any major adverse
side effects. MSCs promotes acce
leration of wound closure by modu‑
lating the inflammatory environment,
recruiting inflammatory cells into the
wounds, promoting neovasculariza‑
tion and regeneration of appendages.
The benefit of ASCs therapy in wound
healing is unlikelly to be related to the
route of administration, and a number
of different delivery systems have al‑
ready been successfully tested.
The aim of this work is to present
a systematic review of both pre-clini
cal and clinical research regarding
ASCs use in diabetic ulcers and the
future directions of this therapy. It is
clear that there is an extensive inves‑
tigation on this field with some ongo‑
ing trials addressing stem cells treat‑
ments. However, further evidence
from long-term studies is required
before the widespread use of MSCs
in wound healing.
Keywords: Dermal regeneration;
Clinical translation; Wound healing;
Diabetic ulcer; Adult stem cells; Me‑
senchymal stem cells
CURRENT KNOWLEDGE
Adult stem cells are multipotent
cells with the ability to renew them
and to differentiate into a diverse ran‑
ge of specialised cell types such as
fibroblasts, endothelial cells and ke‑
ratinocytes1.
Adult stem cells comprise three di‑
fferent groups: the bone marrow stem
cells (BM-SC), the circulating pool of
stem/progenitor cells (which are also
derived from the bone marrow), and
the tissue-resident stem cells. BM-SC
Médica do 5.º ano da Formação Específica em Medicina Interna, Hospital de Egas Moniz, Centro Hospitalar de Lisboa Ocidental. E-mail: carolina_paulino@
hotmail.com
2
Especialista em Dermatovenereologia, Hospital de Curry Cabral, Centro Hospitalar de Lisboa Central, EPE. E-mail: [email protected]
3
Prof. Adjunta convidada, Escola Superior de Tecnologia da Saúde de Lisboa. E-mail: [email protected]
4
Especialista em Ginecologia e Obstetrícia, Hospital CUF Descobertas. E-mail: [email protected]
1
5
Artigo De Revisão / Review Article
can be categorized into multipotent
adult progenitor cells, mesenchymal
stem cells (MSCs), and hematopoietic
stem cells1. The circulating pool of
stem/progenitor cells includes diffe‑
rent types of cells, among which the
most studied for the setting of vascular
complications are the endothelial pro‑
genitor cells (EPCs).
The past decade has provided new
and fascinating in vitro and in vivo data
supporting the use of mesenchymal
stem cells (MSC) and endothelial pro‑
genitor cells (EPC) for the treatment of
diabetic complications. However, one
of the issues raised is the possible con‑
tribution of these cells for atheroma
formation, neointimal hyperplasia, and
retinal aberrant angiogenesis, as well
as the potential risk of malignant trans‑
formation. Therefore, this subject will
require further long-term analysis1.
The worldwide increase in the
prevalence of diabetes mellitus (DM)
justifies the efforts of the scientific
community not only to prevent this
disease but also to oppose the deve‑
lopment and progression of its wellknown complications3. One of the
investigation focuses on stem cells,
where experimental evidence sug‑
gests that cell-based therapies might
represent a new and promising stra‑
tegy for the treatment of diabetic vas‑
cular complications, namely on me‑
senchymal stem cells and endothelial
progenitor cells. Despite this strate‑
gic and promising investment, there
are concerns about how the diabetic
environment affects these cells and,
consequently additional challenges
include making these cells resistant
to the diabetic environment and thus
increasing their clinical efficacy4.
Several experimental works have
shown that DM affects the mobiliza‑
6
tion and the functions of adult stem
cells and therefore they provide the
rationale for the use of adult stem
cells for diabetic complications such
as macro and microvascular compli‑
cations and wound healing1.
Wound healing normally results
from a combined effort of inflamma‑
tory and non-inflammatory cells re‑
cruited to the injured site5. Recent
studies suggest that MSC and EPC
represent a significant proportion of
the non-inflammatory cells that mi‑
grate to the skin. Albierto et al6 sho‑
wed that in DM, the number of EPC
within the granulation tissue is signi‑
ficantly reduced with respect to nondiabetic controls. Furthermore local
increased apoptosis and decreased
proliferation of these cells have been
reported. The MSC have been asso‑
ciated to acceleration of wound clo‑
sure by differentiating into fibroblasts
and keratinocytes, promoting neo‑
vascularization and regeneration of
appendages and recruiting inflamma‑
tory cells into wounds7,8.
Diabetic foot ulcers (DFU) are a
significant and rapidly growing com‑
plication of diabetes. Stem cells are
a promising treatment for DFUs as
they are capable of targeting, as well
as bypassing the underlying abnor‑
mal healing mechanisms and deran‑
ged cell signalling in diabetic woun‑
ds, thereby promoting healing9.
THE THERAPEUTIC
EFFECT OF DIFFERENT
TYPES OF STEM CELLS
(PRE-CLINICAL RESULTS)
EPCs are able to form new blood
vessels and promote neovascularisa‑
tion after ischemia. Using a model of
diabetic mice with hind limbs ische‑
mia-reperfusion (I/R) injury the in‑
vestigators observed that diabetic rats
were completely unable to mobilize
EPC after I/R injury, compared to the
controls. After insulin administration
and premedication with granulocytecolony stimulating factor (G-CSF)
and other stem cells factors, they
achieved a partial recovery in postischemic EPC mobilization10. This
study suggests that mobilization me‑
chanism is sensitive to chronic hyper‑
glycaemia and early on remains re‑
versible. Despite the impaired
mobilization of adult stem cells, dia‑
betic patients also present dysfunc‑
tional circulating progenitor cells. A
growing body of evidence demons‑
trates that DM is associated with a
generalized reduction in circulating
EPC and this decline is linearly cor‑
related with the severity of DM, in
terms of HbA1c and blood glucose,
whereas it is inversely related to
blood glucose control.
Several works have shown that
MSCs can promote wound healing by
modulating the inflammatory envi‑
ronment, promoting the formation of
a well vascularized granulation ma‑
trix, encouraging the migration of
keratinocytes and inhibiting apopto‑
sis of wound healing cells11. These
trophic effects appear to be useful in
diabetic ulcers, helping the difficult
regeneration of tissue in this specific
group of patients.
In vivo, MSCs seem to enhance
the regenerative potential of multiple
tissues types as a result of various tro‑
phic mechanisms that become activa‑
ted when exposed to the biochemical
factors that are characteristic of an
injury environment. The inflamma‑
tory mediators interferon-γ (IFNγ)
and tumour necrosis factor-α (TNFα)
can regulate homing and migration of
MSCs through the extracellular ma‑
trix (ECM), and MSCs have demons‑
trated chemotaxis toward a variety of
wound healing cytokines in vitro11.
Once they are localized to the
wound bed, MSCs can enhance der‑
mal regeneration during all phases of
the wound healing process. In the in‑
flammation phase, proinflammatory
mediators, such as IFNγ,TNFα, and
interleukin-1β (IL1β), can activate re‑
gulatory functions in MSCs. Therefo‑
re, MSCs can attenuate the acute im‑
mune response to injury by inhibiting
the recruitment, proliferation, and bio‑
logical activity of mast cells, T cells,
B cells, and natural killer cells. MSCs
continue to support tissue regenera‑
tion during the proliferation phase
contributing to generation of a highquality, well-vascularized granulation
tissue, enhances re-epithelialization of
the wound, and attenuates the forma‑
tion of fibrotic scar tissue11.
Angiogenesis is necessary in this
phase and MSCs express several fac‑
tors, including basic fibroblast gro‑
wth factor (bFGF), vascular endothe‑
lial growth factor-A (VEGF-A), and
adrenomedullin, which promotes the
proliferation of microvascular endo‑
thelial cells, vascular stability, and
the development of a long-lasting
functional vascular network 12. MSCs
also secrete a variety of cytokines
and growth factors with antifibrotic
properties, including hepatic growth
factor (HGF), IL10, adrenomedullin,
and MMP-9, which promotes turno‑
ver of the ECM, keratinocyte proli‑
feration, and inhibition of myofibro‑
blast differentiation.
In addition to their differentiation
potential, MSCs exhibit substantial
7
trophic support to regenerating tis‑
sues. As described in the previous
section, MSCs appear to be an attrac‑
tive cell type for a cell-based therapy
to promote dermal regeneration.
Chen et al13 has demonstrated that
the cytokines and growth factors se‑
creted by murine MSCs are sufficient
for improved wound healing by ap‑
plying concentrated MSC-conditio‑
ned medium directly to a full-thick‑
ness excisional wound in mice via
injection and topical administration.
The conditioned medium encouraged
the migration of macrophages and
endothelial cells into the wound spa‑
ce and promoted neovascularization
in the regenerating tissues, thereby
accelerating the rate of wound closu‑
re. In a similar study, murine MSCs
were applied to excisional wounds in
mice, and syngeneic and allogeneic
cells demonstrated an equivalent abi‑
lity to migrate through the tissue and
to attenuate the local inflammatory
response, as compared with the con‑
trol allo-fibroblasts, which were res‑
tricted to the sites of injection14. In a
rabbit model15 human bone marrowderived MSCs were injected into an
incisional wound, and the cellular
therapy resulted in improved wound
closure with better wound tensile
strength and with a significant reduc‑
tion in the appearance of a scar.
The trophic functions of MSCs in
wound healing environment have
been further elucidated using diabetic
animal models to evaluate cells beha‑
viour in the context of impaired cellu‑
lar metabolism and its consequences
on microvascular function16. Using
the db/db diabetic mouse model of
impaired wound healing, murine
bone marrow-derived MSCs were
applied directly to a full-thickness
8
excisional wound, promoting the for‑
mation of a well-vascularized granu‑
lation tissue, more rapid re-epithelia‑
lization, and better gap closure,
thereby preventing the development
of a chronic non-healing wound.
Adipose-derived stem cells
(ASCs) hold great promise for wound
healing, because they are multipoten‑
tial stem cells capable of differentia‑
tion into various cell lineages and
secretion of angiogenic growth fac‑
tors. Nie et al17 demonstrated that
ASCs secret angiogenic cytokines in
vitro and in vivo, including VEGF,
HGF, and FGF2, thereby increasing
neovascularization and accelerating
the time lag for wound closure. In
this study, there was also evidence
that the ASCs differentiated directly
into endothelial and epithelial cell
types and were integrated directly
into the regenerated tissue.
In another study, the authors have
shown that ASCs accelerated wound
healing rate in diabetic rats, but did
not increase length and volume den‑
sity of the vessels and volume densi‑
ty of the collagen fibers18, decreasing
the numerical density of fibroblasts.
Consequently the investigators con‑
cluded that ASCs enhance diabetic
wound healing rate probably by other
mechanisms rather than enhancing
angiogenesis or accumulating colla‑
gen fibers.
A number of delivery systems
have been tested demonstrating the
versatility of the treatment with stem
cells to fulfil the clinical needs for
dermal regeneration. For example,
human bone marrow-derived MSCs
have been incorporated into a fibrin
spray and used as a regenerative
dressing for full-thickness wounds19.
This biologic wound dressing was
sufficient to stimulate complete clo‑
sure of full-thickness excisional
wounds in diabetic mice, whereas
controls remained in a chronic, nonhealing state. MSCs can be adminis‑
tered systemically during dermal
wound healing, and they will home
to the location of injury to impart
their regenerative effects. In a ble‑
omycin model of injury to lung epi‑
thelial tissues in mice, it has been
established that MSCs will home to
the site of inflammation, attenuate
the acute inflammatory response, and
decrease ECM deposition, thereby
minimizing the extent of pulmonary
fibrosis20. These findings have been
extended to dermal wound healing as
systemically injected murine MSCs
engrafted at the site of an excisional
wound model in mice and appeared
to transdifferentiate into kerati‑
nocytes, endothelial cells, and pe‑
ricytes and to accelerate the rate of
wound healing.
Finally, in a study of Huang et al21
the authors explore the role of MSCs
on repairing skin appendages in re‑
newal tissues, to assess whether en‑
grafted bone-marrow-derived mesen‑
chymal stem cells via a delivery
system can participate in cutaneous
wound healing and sweat-gland re‑
pair in mice. Epidermal growth factor
(EGF) microspheres were used to su‑
pport MSCs and, after 3 weeks,
MSC-engineered skin (EGF loaded)
treated wounds exhibited accelerated
healing with increased re-epitheliali‑
zation rates and less skin contraction,
suggesting that MSCs delivered by
this EGF microspheres-based engi‑
neered skin model may be a promi‑
sing strategy to repair sweat glands
and improve cutaneous wound hea‑
ling after injury.
SUMMARY OF THE CLINICAL
TRIALS
One clinical trial has shown im‑
provements of microcirculation and
complete wound healing both among
patients transplanted with bone mar‑
row mononuclear cells and with ex‑
panded bone marrow cells enriched
in CD90+ cells. Diabetic patients
with diabetic foot related to chronic
limb ischemia and without the option
for surgical or interventional revas‑
cularization were recruited and ran‑
domized to the transplant groups or
the control group. The intervention
group was divided into 1) bone mar‑
row cells administered intramuscular
or 2) intra-arterial or 3) expanded
bone marrow cells administered in‑
tramuscular or 4) intra-arterial. Pa‑
tients were evaluated for ankle bra‑
chial index (ABI), transcutaneous
oxygen partial pressure (TcPO2), and
reactive hyperaemia (Blood Oxygen
Level Dependent [BOLD]). Patients
also underwent imaging with angio‑
graphic methods. Furthermore, this
study proved that transplantation of
these cells is safe and feasible22.
Jain and colleagues have perfor‑
med a prospective, randomized, cli‑
nical study comparing the rate of
healing of chronic lower limb woun‑
ds in patients with diabetes mellitus
whose wounds were treated with to‑
pical application of BM-SC to whole
blood (control). Forty-eight patients
were enrolled in this study, 25 were
randomized to study treatment and 23
to control treatment. At 2 weeks, the
average decrease in wound area was
17.4% (39.6-43.4 cm2) in the treat‑
ment group compared to 4.84%
(41.6-42.8 cm2) in the control group
and at the 12th week, the average de‑
9
crease in wound area was 36.4% (SD
0.48) in the treatment group compa‑
red to 27.32% (SD 0.32) in the con‑
trol group23.
At the present there is an ongoing
trial addressing whether the implan‑
tation of BM-SC aspirate concentra‑
te can be clinically effective in tre‑
ating critical limb threatening
ischemia so that the number of am‑
putations can be reduced. It is a
multicentre randomized doubleblind study comparing the efficiency
of concentrated BM-SC injected
into the critically ischemic limb to
a placebo procedure where only sa‑
line is injected.
There are three further clinical
trials registered at the site clinical‑
trials.gov pertaining to the treatment
of cutaneous wounds with stem cells
in diabetic patients: 1) Endogenous
Progenitors Cell Therapy for Diabe‑
tic Foot Ulcers; 2) Umbilical Cord
Mesenchymal Stem Cells Injection
for Diabetic Foot; 3) Safety Study of
Stem Cells Treatment in Diabetic
Foot Ulcers. However, none of these
trials has already started recruiting
patients.
FUTURE DIRECTIONS
Several important conceptual and
technical advances have converged
to allow us to consider the possibility
of using MSCs as starting material
for tissue repair protocols.
Stem cell therapy represents a fas‑
cinating new approach for the mana‑
gement of wound healing, and there
is a significant interest in the clinical
translation of mesenchymal stem
cells-based therapy to promote der‑
mal regeneration.
10
Recent preclinical and clinical
research 24-26 has shown some exci‑
ting results in the absence of any
major adverse side effects, however,
many unresolved questions about
experimental and clinical issues are
still open for future research, espe‑
cially many basic problems concer‑
ning, among others, the method of
delivering the cells. Although syste‑
mic delivery is a good option, the
engraftment efficiency can be diffi‑
cult to evaluate and predict without
rigorous methods to ensure that the
cells will home to the lesion site.
Skin wounds are excellent candida‑
tes for another delivery method: the
direct application of therapeutic
cells to site of injury27. This delivery
method for mesenchymal stem cells
may require an appropriate carrier to
ensure that the cells conserve their
potential benefits and can efficiently
migrate into the wound bed. Addi‑
tional research is needed in order to
develop strategies that ensure that
these cells reach wound sites in su‑
fficient numbers to maximize their
therapeutic benefits.
Further studies are required to cla‑
rify the interactions between these
therapeutic cells and the heteroge‑
neous immune population present in
the wound site. It is clear that much
more work is needed and evidence
from long-term studies is required
before the widespread use of MSCs
as a wound healing therapy. What is
of utmost importance is that the
strong partnerships that have come
about between scientists and clini‑
cians are nurtured and encouraged so
that stem cell therapy for wound he‑
aling will continue to set the example
of how to deliver true translational
science.
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11
SÉRIE TEMÁTICA
Tema 7 – Hemorreologia – Variáveis físicas
CONCEITOS SOBRE HEMORREOLOGIA E MICROCIRCULAÇÃO HUMANAS
J. Martins e Silva1
Tema 7 – Hemorreologia:
Conceitos Biofísicos
MATÉRIA E DEFORMAÇÃO
Para uma melhor compreensão da
Reologia em geral, e da Hemorreolo‑
gia em particular, é indispensável
rever algumas características próprias
dos fenómenos físicos, nomeadamen‑
te o efeito das forças mecânicas ex‑
ternas incidentes em determinado
tipo de matéria, como deformação e/
ou movimento.
Entre os tipos de matéria mais ana‑
lisados encontram‑se os sólidos, líqui‑
dos, fluidos e substâncias viscoelásti‑
cas. Em qualquer dos casos, quando
sujeitos a forças externas, aqueles ma‑
teriais tendem a mudar de forma e ou
dimensões. Estas alterações resultam
de deslocações relativas dos respecti‑
vos componentes físicos, no que se
entende por deformação.
Existem algumas diferenças, con‑
soante o tipo de matéria afectada.
Se for uma matéria sólida, a de‑
formação tende a ser proporcional à
força exercida, recuperando a forma
original quando aquela força deixa de
actuar; porém, alguns tipos de sólidos
com características plásticas, depois
1
de deformados, não recuperam a sua
forma inicial. Os líquidos ou os flui‑
dos (entendidos como matérias com
características viscosas, no estado
líquido ou gasoso), quando sujeitos a
uma força incidente, tendem a
deformar‑se continuamente, do resul‑
ta um movimento, isto é, fluem. Há
fluxo da matéria não só quando a de‑
formação aumenta mas também
quando diminui (continuamente).Se
o fluxo for proporcional á força apli‑
cada, os líquidos /fluidos são classi‑
ficados como “Newtonianos” ou line‑
ares (p.ex., água, óleo, mercúrio); se
não houver aquele tipo de proporcio‑
nalidade (p.ex, nas emulsões e sus‑
pensões), são designados não
‑Newtonianos ou não‑lineares. O
exemplo que mais interessa focar en‑
tre os líquidos não‑Newtonianos é o
do sangue, que apresenta caracterís‑
ticas mais próximas das emulsões.
UNIDADES DE TENSÃO
E PRESSÃO
Por princípio, o grau de deforma‑
ção de determinado corpo depende da
sua estrutura e da força (representada
por F) que se lhe aplica numa deter‑
minada área (ou A). O efeito (perpen‑
Professor catedrático aposentado e ex-director do Instituto de Bioquímica Fisiológica/Biopatologia Química e da Faculdade de Medicina da Universidade de
Lisboa. Sócio fundador e 1.º presidente da SPHM.
12
Série Temática
dicular ou tangencial) de F em A defi‑
ne a variável stress (tensão),simbolizada
pela letra Grega τ (tau) e quantificada
em unidades Pascal (N/m2)1:
uma alteração de comprimento (ex‑
tensão ou encurtamento total, ΔL) da
matéria relativamente à dimensão
inicial (L0):
τ = F/A
ε = ΔL/L0 (sem unidade de expressão)
Porém, se F actuar tangencial‑
A força F pode actuar em paralelo
(tangencial) ou na perpendicular mente a A, tenderá a provocar desli‑
zamentos relativos (cisalhamentos)
(normal) de A.
entre cada uma das camadas, tanto
Admitindo
que
determinada
ma‑
UNIDADES DE TENSÃO E PRESSÃO tériaPor é princípio, constituída
por camadas para‑ mais acentuados quando mais próxi‑
o grau de deformação de determinado corpo depende da sua estrutura e da mas determinada estiveremárea do(ou ponto
de acção
lelasforça justapostas
entre
si,que se se o lhe stress
(representada por F) aplica numa A). O efeito for (perpendicular ou tangencial) de F em A define a variável stress (tensão),simbolizada pela letra perpendicular, pode haver dois (Fig.2).
Grega τ (tau) e quantificada em unidades Pascal (N/m2)2: Nestas condições, o stress (shear
tipos
de efeitos sobre a matéria: dis‑
stress
ou tensão de cisalhamento) in‑
tensão
ou
compressão
(Fig.
1).
τ = F/A Em
qualquer dos casos, a defor‑ duz a deformação, por alteração da
A força F pode actuar em paralelo (tangencial) ou na perpendicular (normal) de A. mação respectiva (simbolizada pela distância (X) de deslocamento de
Admitindo que determinada matéria é constituída por camadas paralelas justapostas entre si, letrase o stress for perpendicular, pode haver dois tipos de efeitos sobre a matéria: distensão ou Grega epsilon, ε) corresponde a cada camada em relação à camada na
compressão (Fig. 1). (A) DISTENSÃO (B) COMPRESSÃO FF FF
F
F
FF
L0 L0 L1
L1 Figura1. Efeito de força (F) de distensão (A) ou de compressão (B) num corpo em repouso, que ocasiona, Figura
1. Efeito de força (F) de distensão (A) ou de compressão (B) num corpo em repouso, que ocasiona,
respectivamente, o aumento do comprimento das suas diversas camadas ou o seu encurtamento (L1), em relação á respectivamente, o aumento do comprimento das suas diversas camadas ou o seu encurtamento (L1),
dimensão inicial (L0). em relação à dimensão inicial (L0).
2
N simboliza unidades Newton. 2
N simboliza
unidades Newton.
13
Série Temática
base e em função da vertical e altura
(Y) total da matéria. Consequente‑
mente, a deformação de cisalhamen‑
to (definida pela letra gama γ do al‑
fabeto Grego) é representada:
valor do gradiente de velocidade do
fluxo (Fig.3).Este aspecto assume
particular importância na reologia da
circulação sanguínea, a desenvolver
mais adiante. Considerando Vo como
a velocidade de deslocação da cama‑
γ = Δx/Δy (sem unidade de expressão) da superior onde incide a força, e V
a da camada mais inferior, o gradien‑
Relativamente ao fluxo, a relação te de velocidade (ou relação de cisa‑
de Em cisalhamento
(shear rate, simboli‑ lhamento) será igual a:
qualquer dos casos, a deformação respectiva (simbolizada pela letra Grega epsilon, zada
por
ẏ)
entre
dois
planos paralelos
ε)corresponde a uma alteração de comprimento (extensão ou encurtamento total, ΔL) da matéria relativamente à dimensão inicial (L
ẏ = ΔV / ΔY
explicita
a deformação (por cisalha‑
0): mento) na unidade de tempo
(t):
ε = ΔL/L0 (sem unidade de expressão) em que: ΔV= Vo – V; ΔY = inter‑
Porém, se F actuar tangencialmente a A, tenderá a provocar deslizamentos relativos as referidas
camadas.
ẏ = Δγ/Δt (unidade de expressão: s ‑1) valo entre
(cisalhamentos) entre cada uma das camadas, tanto mais acentuados quando mais próximas As variáveis mencionadas depen‑
estiverem do ponto de acção (Fig.2). Considerando o cisalhamento das dem das propriedades físicas da matéria
Nestas condições, o stress (shear stress ou tensão de cisalhamento) induz a deformação, por diferentes camadas que fluem num em observação, nomeadamente se fo‑
alteração da distância (X) de deslocamento de cada camada em relação à camada na base e mesmo
plano a velocidades diferen‑ rem substâncias elásticas ou viscosas.
em função da vertical e altura (Y) total da matéria. Consequentemente, a deformação de Ao contrário dos sólidos elásticos,
tes,cisalhamento (definida pela letra gama γ do alfabeto Grego) é representada: conclui‑se que a relação de cisa‑
lhamento pode ser equivalente ao a deformação total dos líquidos e flui‑
γ = Δx/Δy (sem unidade de expressão) F Y
X Figura 2. A aplicação de uma tensão de cisalhamento tangencial a um sólido em repouso provoca sua deformação Figura
2. A aplicação de uma tensão de cisalhamento tangencial a um sólido em repouso provoca sua deforma‑
(γ), representada pelo deslocamento (X) relativo das superiores relativamente à inferior, tanto mais ção (γ), representada
pelo deslocamento
(X)camadas relativo das
camadas
superiores relativamente
à inferior,
acentuado quanto mais perto da camada onde incidiu o stress. tanto mais acentuado quanto mais perto da camada onde incidiu o stress.
Relativamente ao fluxo, a relação de cisalhamento (shear rate , simbolizada por ẏ ) entre dois τ τ
planos paralelos explicita a deformação (por cisalhamento) na unidade de tempo (t): VV00 ‐1
ẏ = Δγ/Δt (unidade de expressão: s ) Considerando o cisalhamento das diferentes camadas que fluem num mesmo plano a ΔY
Δ Y velocidades diferentes, conclui‐se que a relação de cisalhamento pode ser equivalente ao valor do gradiente de velocidade do fluxo (Fig.3).Este aspecto assume particular importância na V11
reologia da circulação sanguínea, a Vdesenvolver mais adiante. Considerando Vo como a velocidade de deslocação da camada superior onde incide a força, e V a da camada mais inferior, o gradiente de velocidade (ou relação de cisalhamento) será igual a: Figura 3. A tensão de cisalhamento (τ) induz uma deformação da matéria. A relação de cisalhamento entre as
diferentes camadas é representada
peloẏquociente
entre ΔV e a distância entre aquelas camadas, Δ Y.
= ΔV / ΔY (τ) induz uma deformação da matéria. A relação de cisalhamento entre as Figura 3.A tensão de cisalhamento
diferentes camadas é representada pelo quociente entre ΔV e a distância entre aquelas camadas, Δ Y. 14
em que: ΔV= Vo – V; ΔY = intervalo entre as referidas camadas. Boletim da SPHM Vol. 28 (3) Julho, Agosto, Setembro 2013
As variáveis mencionadas dependem das propriedades físicas da matéria em observação, nomeadamente se forem substâncias elásticas ou viscosas. Série Temática
dos viscosos depende duração da for‑
ça aplicada, a forma inicial não é
recuperada e toda a energia despen‑
dida durante a deformação tende a ser
dissipada como calor.
VISCOSIDADE, FLUIDEZ
E VISCOELASTICIDADE
Em Hemorreologia, estas unidades
de expressão são reduzidas para dimen‑
são 1000 vezes inferior: mili‑Pascal
‑segundo (mPas) ou centiPoise (cP).
O inverso da viscosidade é repre‑
sentado pela fluidez (φ, letra fi, do
alfabeto Grego):
φ=1/η, ou ẏ/τ.
Tensão de cisalhamento (Pascal)
Enquanto os líquidos viscosos “New
Enquanto a matéria sólida tem
tonianos” evidenciam proporcionalida‑ fluidez igual a zero, nos líquidos ou
de (relação linear) entre a tensão de cisa‑ fluidos “Newtonianos” a fluidez e a
lhamento (τ) e a relação de cisalhamento viscosidade são independentes da va‑
(ẏ), nos não‑Newtonianos a relação é riação da tensão e da relação de cisa‑
não‑linear. Por outras palavras, nos líqui‑ lhamento ou da pressão, mas são
dos “Newtonianos” a curva de fluxo afectados pela temperatura.
(linear) expressa‑se por uma linha recta
Nos líquidos ou fluidos “não
que passa pela origem (Fig.4), sendo o ‑Newtonianos”, a viscosidade (ou a
valor da viscosidade (η; eta, letra Grega) fluidez) é função da tensão de cisalha‑
inferido da respectiva inclinação, ou:
mento, além de depender do tempo de
tuante. Esta interdependência caracteriza a tixotropia daqueles materiais, evidenciada ntre outros, por tintas de óleo e, também, pelo sangue. A acção de uma força sobre observação,
isto é, da duração e inten‑
tipo de materiais em repouso tende a reduzir a sua viscosidade, tanto mais η= τ/ ẏ (unidade de expressão:
sidade da força actuante. Esta interde‑
damente quanto maior for a tensão aplicada e o a sua duração. No caso de uma força ua intermitentemente, Pascal
a sua acção induz a redução da viscosidade a par pendência
com o ‑segundo,
ou Poise)
caracteriza a tixotropia da‑
o da relação de cisalhamento. queles materiais, evidenciada p.ex.,
entre outros, por tintas de óleo e, tam‑
Tensão de cisalhamento (Pascal)
bém, pelo sangue. A acção de uma for‑
ça sobre aquele tipo de materiais em
repouso tende a reduzir a sua viscosida‑
de, tanto mais acentuadamente quanto
(B)
maior for a tensão aplicada e o a sua
duração. No caso de uma força que ac‑
(A)
tua intermitentemente, a sua acção in‑
duz a redução da viscosidade a par com
o aumento da relação de cisalhamento.
Este tipo de comportamento é inter‑
pretado na perspectiva das propriedades
Tensão
de cisalhamento (s ) )
0 0
Relação de cisalhamento (s
viscoelásticas de alguns materiais, sóli‑
dos e líquidos. A viscoelasticidade dos
Figura 4. Representação das curvas de fluxo dos lí‑
Figura 4. Representação das curvas de fluxo dos líquidos Newtonianos (A), linha recta a azul, e não‐ Newtonianos (B), curva tracejada a vermelho, determinadas pelos valores da tensão e quidos Newtonianos (A), linha recta a azul,
sólidos pressupõe que estes possuem,
da relação de cisalhamento, e cuja inclinação expressa a medida de viscosidade. Nos líquidos e não‑Newtonianos (B), curva tracejada a
Newtonianos a viscosidade torna‐se excessivamente elevada a valores baixos da relação de junto com um componente viscoso,
vermelho, determinadas pelos valores da
cisalhamento, enquanto nos não‐ Newtonianos a viscosidade é independente desta variável. tensão e da relação de cisalhamento, e cuja
uma estrutura interna elástica, que cap‑
inclinação expressa a medida de viscosida‑
ta e armazena energia ao serem defor‑
o de comportamento é interpretado na perspectiva das propriedades viscoelásticas de de. Nos líquidos Newtonianos a viscosida‑
materiais, sólidos e líquidos. A viscoelasticidade dos sólidos estes de torna‑se
excessivamente
elevadapressupõe a valo‑ que mados
mas que a liberta após cessar a
m, junto com um componente viscoso, da
uma estrutura elástica, que capta e res baixos
relação
deinterna cisalhamento,
acção
na energia ao serem deformados mas a liberta após cessar a acção da força da força deformante, possibilitan‑
enquanto
nosque não‑Newtonianos
a viscosi‑
nte, possibilitando a recuperação, parcial ou desta
completa, da forma original. dade é independente
variável.
do aA recuperação, parcial ou completa,
‐1
-1
sticidade dos líquidos ou fluidos “não‐Newtonianos” resultaria da suspensão de as elásticas em meio viscoso (tal como os eritrócitos em suspensão no plasma eo), de modo que, sob elevada relação de cisalhamento, coexistiria com a deformação Boletim da SPHM Vol. 28 (3) Julho, Agosto, Setembro
s partículas. Por conseguinte, a redução da viscosidade após a aplicação de uma força uido tixotrópico seria consequente à degradação progressiva da sua estrutura interna o aquela acção durasse, revertendo aos valores iniciais após a sua suspensão. 2013
15
Série Temática
da forma original. A viscoelasticidade
dos líquidos ou fluidos “não
‑Newtonianos” resultaria da suspensão
de partículas elásticas em meio viscoso
(tal como os eritrócitos em suspensão
no plasma sanguíneo), de modo que,
sob elevada relação de cisalhamento,
coexistiria com a deformação daquelas
partículas. Por conseguinte, a redução
da viscosidade após a aplicação de uma
força num líquido tixotrópico seria con‑
sequente à degradação progressiva da
sua estrutura interna enquanto aquela
acção durasse, revertendo aos valores
iniciais após a sua suspensão. Enquanto
os líquidos como a água evidenciam
valores estáveis e reprodutíveis de vis‑
cosidade, a do sangue depende da pre‑
sença de rolhões globulares, presentes
em repouso mas progressivamente de‑
gradados pelo fluxo ou agitação.
16
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ACTUALIZAÇÕES BIBLIOGRÁFICAS / ARCHIVES
New insights into the pathophysiology of cardiogenic shock:
the role of the microcirculation
Ashruf JF, Bruining HA, Ince C1
Abstract
Purpose of review: The ultimate
goal of therapy for cardiogenic shock
is to restore microcirculatory function
and thereby restore the oxygen supply
to sustain cellular function. Thera‑
peutic measures mainly focus on im‑
proving pressure‑derived macrocir‑
culatory parameters. However, it is
increasingly clear that to achieve sig‑
nificant progress in treatment, micro‑
circulatory physiopathological mech‑
anisms must be considered.
Recent findings: Microcircula‑
tory function deteriorated during car‑
diogenic shock and improved after
treatment. Postcardiogenic shock mi‑
crocirculatory disturbances, both
myocardial and peripheral, were a
prognostic factor for the long‑term
outcome. Hypothermia, whether
pharmacologically or physically in‑
duced, improved postresuscitation
myocardial and cerebral function, an
effect associated with improved
postresuscitation microcirculation.
The impact of cardiogenic shock on
cerebral and myocardial microcircu‑
lation could be evaluated with MRI.
In severe heart failure, pharmaco‑
logical interventions improved mi‑
crocirculation. An assessment of the
microcirculation was often performed
using handheld video microscopy for
direct observation of the sublingual
microcirculation, which proved to be
useful for evaluating the effects of
interventions during cardiogenic
shock. A large multicenter study on
critically ill patients is now being
conducted using this technique.
Summary: Cardiogenic shock in‑
duces microcirculatory disorders that
can be monitored and influenced in
various manners, both pharmacolog‑
ically and physically. In addition to
global hemodynamic optimization,
interventions must also ameliorate
the microcirculation.
[Curr Opin Crit Care. 2013 Oct;
19(5):381‑6] PMID:23995131
Department of Translational Physiology, Academic Medical Center, University of Amsterdam, Amsterdam bDepartment of Surgery, OZG Hospital, Groningen
cDepartment of Surgery, Erasmus University of Rotterdam, Rotterdam, the Netherlands.
1
17
actualizações bibliográficas / archives
Vasomotor regulation of coronary microcirculation
by oxidative stress: role of arginase
Kuo L, Hein TW.1
Abstract
Overproduction of reactive oxy‑
gen species, i.e., oxidative stress,
is associated with the activation of
redox signaling pathways linking
to inflammatory insults and cardio‑
vascular diseases by impairing en‑
dothelial function and consequent‑
ly blood flow dysregulation due to
microvascular dysfunction. This
review focuses on the regulation of
vasomotor function in the coronary
microcirculation by endothelial ni‑
tric oxide (NO) during oxidative
stress and inflammation related to
the activation of L-arginine con‑
suming enzyme arginase. Superox‑
ide produced in the vascular wall
compromises vasomotor function
by not only scavenging endotheli‑
um-derived NO but also inhibiting
prostacyclin synthesis due to for‑
mation of peroxynitrite. The up‑
regulation of arginase contributes
to the deficiency of endothelial NO
and microvascular dysfunction in
various vascular diseases by initia
ting or following oxidative stress
and inflammation. Hydrogen per‑
oxide, a diffusible and stable oxi‑
dizing agent, exerts vasodilator
1
function and plays important roles
in the physiological regulation of
coronary blood flow. In occlusive
coronary ischemia, the release of
hydrogen peroxide from the micro‑
vasculature helps to restore vaso‑
motor function of coronary collat‑
eral microvessels with exercise
training. However, excessive pro‑
duction and prolonged exposure of
microvessels to hydrogen peroxide
impairs NO-mediated endothelial
function by reducing L-arginine
availability through hydroxyl rad‑
ical-dependent upregulation of ar‑
ginase. The redox signaling can be
a double-edged sword in the mi‑
crocirculation, which helps tissue
survival in one way by improving
vasomotor regulation and elicits
oxidative stress and tissue injury
in the other way by causing vascu‑
lar dysfunction. The impact of vas‑
cular arginase on the development
of vasomotor dysfunction associa
ted with angiotensin II receptor
activation, hypertension, ischemiareperfusion, hypercholesterolemia,
and inflammatory insults is dis‑
cussed.
[Front Immunol. 2013 Aug
19;4:237] PMID:23966996
Department of Medical Physiology, Scott & White Healthcare, Texas A&M Health Science Center , Temple, TX , USA ; Department of Surgery, College of
Medicine, Scott & White Healthcare, Texas A&M Health Science Center , Temple, TX , USA.
18
Actualizações Bibliográficas / Archives
Components of the complete blood count as risk predictors
for coronary heart disease: in-depth review and update
Madjid M, Fatemi O1
Abstract
Atherosclerosis is an inflamma‑
tory disease, and several inflamma‑
tory biomarkers, such as C‑reactive
protein, have been used to predict
the risk of coronary heart disease.
High white blood cell count is a
strong and independent predictor of
coronary risk in patients of both
sexes, with and without coronary
heart disease. A high number of
white blood cells and their subtypes
(for example, neutrophils, mono‑
cytes, lymphocytes, and eosino‑
phils) are associated with the pres‑
ence of coronary heart disease,
peripheral arterial disease, and
stroke. The coronary heart disease
risk ratios associated with a high
white blood cell count are compa‑
rable to those of other inflamma‑
tory markers, including C‑reactive
protein. In addition, other compo‑
nents of the complete blood count,
such as hematocrit and the erythro‑
cyte sedimentation rate, also are
associated with coronary heart di
sease, and the combination of the
complete blood count with the
white blood cell count can improve
our ability to predict coronary heart
disease risk. These tests are inex‑
pensive, widely available, and easy
to order and interpret. They merit
further research.
[Tex Heart Inst J. 2013;40(1):17
‑2] PMID:23467296
Texas Heart Institute at St. Luke’s Episcopal Hospital (Dr. Madjid), Houston, Texas 77030, USA. [email protected]
1
19
NOTÍCIAS / NEWS AND INFORMATIONS
Novo membro honorário
Gregorio Caimi was born in Marsala (Sicily). Graduated with honours in
Medicine at the University of Palermo in 1969. He did his post-graduate
degree in Internal Medicine in Cagliari. Associated Professor since 1984 and
Full Professor in Internal Medicine since 2002, he teaches Semeiotics and
Clinical Methodology at the School of Medicine of the University of Pa
lermo. In charge of the Laboratory of Clinical Haemorheology in the Depart‑
ment of Internal Medicine, Cardiovascular and Renal Disease of which he
is Chair. Since 2007 Caimi is Chair of the post-graduate school of Sports
Medicine. From 1992 to 2005 he was the General Secretary of the Italian
Society of Clinical Haemorheology and since 2005, is the President of the
Italian Society of Clinical Haemorheology and Microcirculation. From 2005
to 2011, Vice-President of the European Society for Clinical Haemorheology and Microcirculation. Since 2012, he is the Pro-Rector of the Univer‑
sity of Palermo. Referee for several scientific journals concerning topics in
clinical haemorheology. He is a member of the Editorial Board of Clinical
Haemorheology and Microcirculation and of the Committee of the Euro‑
pean Society for Clinical Haemorheology and Microcirculation.
20
notícias / news and informations
Participação nacional em congressos
de hemorreologia e microcirculação
17TH CONFERENCE OF THE EUROPEAN SOCIETY FOR
CLINICAL HEMORHEOLOGY AND MICROCIRCULATION
6-9 JULY 2013, PÉCS, HUNGARY
Signal transduction pathways in erythrocyte nitric oxide metabolism
under high fibrinogen levels
Saldanha C, Freitas T, Lopes de Almeida JP
Instituto de Medicina Molecular, Faculdade de Medicina da Universidade de Lisboa
[email protected]
Fibrinogen is a plasma protein that beyond its hemostatic function behaves
as an acute phase protein and as a hemorheological factor. The erythrocyte
hyperaggregation state induced by fibrinogen takes place in various metabo‑
lic and cardiovascular diseases such as diabetes, arterial hypertension and
atherosclerosis. Soluble form of fibrinogen binds to erythrocyte CD47. So‑
luble thrombomodulin is an inflammatory marker that binds erythrocyte CD47
in a sequence peptide known as 4N1K.
Hiperfibrinogenemia induced in vitro modulates erythrocyte nitric oxide
(NO) metabolism in dependence of band 3 phosphorylation degree. When in
presence the CD47 agonist peptide, 4N1K,and at hiperfibrinogenemia no
variations was observed in erythrocyte NO efflux at variance with increased
GSNO, peroxinitrite, nitrite and nitrate concentrations.
The aim of this work was to study the influence of the CD47 agonist pep‑
tide, 4N1K, on the erythrocyte NO metabolism in the presence of inhibitors
of band 3 phosphorylation degree under high fibrinogen concentration.
In this in‑vitro study, whole blood samples were harvested from healthy
subjects and NO, peroxynitrite, nitrite, nitrate and S‑nitroglutathione (GSNO)
were determined in presence of 4N1K, calpeptine, Syk inhibitor and under high
fibrinogen concentrations. The results obtained, when 4N1K is present with
either calpeptine or syk inhibitor in presence of high fibrinogen levels show, in
relation to control, (1) no variations on the levels the erythrocyte NO efflux;
(2) increased concentrations of the reactive nitrogen species namely peroxyni‑
trite (p<0.05; p<0.005), nitrite (p<0.0001; p<0.001) and nitrate (p<0.0001;
p<0.001); (3) increased GSNO concentrations (p<0.001; p<0,001).
In conclusion the CD47 agonist peptide 4N1K induces erythrocyte NO
mobilization in hiperfibrinogenemia independent of erythrocyte membrane
band 3 protein phosphorylation status.
21
Hemorheological parameters profile in children with sickle cell disease
Napoleão P*, Calado A*, Morais A**, Faustino P**, Coelho A**, Lavinha J**, Saldanha C*
InstitutoNacional de Saúde Dr. Ricardo Jorge (INSARJ)
[email protected]
*
**
Patients with sickle cell disease (SCD) have intermittent painful crises
caused by recurrent vaso‑occlusion in microcirculation resulting from sickle
red blood cells (SS‑RBCs) adhesion to endothelium. Microvascular occlusion
is a complex multifactorial process showing alterations in coagulation system,
endothelial function and inflammation. Fibrinogen is an acute phase protein
and is a major determinant of whole blood viscosity promoting erythrocyte
aggregation. The blood rheology contribution to the SCD in children’s are
poorly studied.
The aim of this study was to evaluate the hemorheological parameters
namely erythrocyte deformability (ED) and aggregation (EA), hematocrit,
whole blood viscosity (WBV), fibrinogen and their associations with steady
‑state to vaso‑occlusive crisis transitions in children’s with SCD.
Thirteen eight SCD patients with age 9,5±4,8 years old have been enrolled
and divided in two groups mild (N=28) and moderate/severe (N=3) according
the Pediatric Severity Score (PSS). The majority of the patients are in steady
state (N=32).
Hemoglobin (Hb), metahemoglobin (MetHb) and carboxihemoglobin
(COHb) were determined in a Hemoximeter and the hematocrit measured in
a microcentrifuge. EA and ED were assessed using the MA1 aggregometer
and the Rheodyn SSD laser difractometer respectively. Whole‑blood visco‑
sity were measured with a rotation digital viscosimeter from Brookfield and
fibrinogen concentration evaluated in a Fibrintimer, using a modification of
the Clauss method. The haematological, biochemical and haemorheological
parameters obtained were analysed using EXCELL SPSS 19.0.
Concerning all patients the results showed decreased values of Hb and
hematocrit; increased values of MetHb in crisis; higher fibrinogen values were
associated in the higher MetHb quartile; increased erythrocyte COHb levels
is negative associated with haemoglobin (r=‑0.502; p=0.001) and positively
associated with higher MetHb quartile. Lower values of MetHb are associa‑
ted with higher EA quartile. Lower values of COHb are associated with higher
ED quartile. High values of erythrocyte deformability, in crisis, were verified
at low shear stress. The ED values obtained at 6.0 Pa and 30.0 Pa are directly
associated (r=0.644, p=0.000; r=0.517, p=0.001, respectively) with hemato‑
crit; higher values of ED are associated with higher EA quartile. Lower reti‑
culocytes number is associated with WBV higher quartile.
22
In conclusion the results suggested an oxidative stress environment, exa‑
ggerated carbon monoxide production by vascular endothelium hemoxige‑
nase, which is a marker of endothelial dysfunction. The intravascular hemoly‑
sis that occur in these patients may be the cause of the increased of
hemoxigenase enzyme activity. The improvement of ED in lower shear stress
may be the results of less constraint applied favouring lower release of oxy‑
gen and less deoxygenated SS‑RBCs.
Erythrocyte Nitric Oxide Association with Low Grade Inflammation
Saldanha C, Santos MJ, Mendes Pedro L, Canhão H, Fernandes e Fernandes,
Canas da Silva J, Fonseca JE,
Atherogenesis is present in patients with systemic lupus erythematosus
(SLE) and patients with rheumatoid arthritis (RA) which are at increased
risk for vascular disease. Cross‑sectional clinical studies performed in pa‑
tients with atherothrombotic risk factors evidenced associations between
erythrocyte aggregation (EA) and those risk factors. The low‑grade inflam‑
mation verified in patients with atherothrombotic risk factors shows that
fibrinogen mediates erythrocyte hyperaggregation. Previously we have sho‑
wed increase erythrocyte nitric oxide (NO) efflux ability in blood samples
from patients with vascular disease namely atherosclerosis, hypertension
and erectile dysfunction.
The aim of this study was to evaluate in SLE and RA patients the erythrocyte
NO biovailability and to examine its association with EA and subclinical
atherosclerosis.
The 197 women patients (96 SLE and 101 RA) were enrolled and com‑
pared with 97 controls and carotid intima‑media thickness (cIMT) evaluated
(using ultrasonography Philips‑ATL HDI 5000) as well as erythrocyte NO
(using the aminoNO‑IV sensor) and EA (by MA1 aggregometer from Myren‑
ne GMBH)
The results showed increase EA in SLE and RA patients compared with
controls being higher when in patients are in active state. The multivariable
analysis showed associations between EA with cardiovascular and inflamma‑
tory risk factors and erythrocyte NO production is negatively associated with
cIMT.
Both SLE and RA are systemic rheumatic inflammatory diseases associa‑
ted with sub‑clinical atherosclerosis.The increase EA may contribute to en‑
dothelium dysfunction but the erythrocyte NO scavenger ability verified in
both group of patients may reduce the NO produced by endothelial inducible
nitric oxide.
23
IUPS 2013 JOINT MEETING 27TH EUROPEAN
SOCIETY FOR MICROCIRCULATION HOSTED
BY BRITISH MICROCIRCULATION SOCIETY
AND 7TH EUROPEAN VASCULAR BIOLOGY ORGANIZATION
21‑26 JULY 2013 BIRMINGHAM, UK.
Effects of fibrinogen in mice leukocyte recruitment
V. Vitorino de Almeida, A.S.S. Herdade, A. Calado, H. S. Rosário C. Saldanha
[email protected]
In vitro soluble fibrinogen (sFib) modulate leukocyte adhesion to endo‑
thelium. This rise the question that In vivo sFib may influence leukocyte
recruitment. To address this question under absence of sFIb acute inflamma‑
tion was performed in mice (Fib alpha ‑/‑), by perfusing PAF over mesentery
exposed in an intravital microscopy. Two types of mice wild and heterozygous
were used. Under acute inflammatory conditions an abnormal pattern of re‑
cruitment was observed for leukocytes in homozygous (sFib alpha ‑/‑) in
comparation with both control groups. The leukocyte recruitment in homo‑
zygous mice is compromised suggesting a role of fibrinogen in leukocyte
recruitment in inflammation.
24
REGRAS DE PUBLICAÇÃO / INSTRUCTIONS TO AUTHORS
CONVITE
INVITATION
A Sociedade Portuguesa de Hemorreologia e Microcircu‑
lação (SPHM) aceita para publicação no seu BOLETIM artigos
de curta extensão. O Boletim é editado quatro vezes por ano
em formato de papel e electrónico (www.hemorreologia.com), sendo distribuído gratuitamente a individualidades e institui‑
ções científicas e culturais.
The Portuguese Society on Hemorheology and Microcir‑
culation (Sociedade Portuguesa de Hemorreologia e Micro
circulação, SPHM) is pleased to welcome short papers for
publication in its BOLETIM. This publication, in paper and
online (www.hemorreologia.com), is distributed four times a
year free of charge to the members of the Society.
INSTRUÇÕES
INSTRUCTIONS
1. Todos os textos enviados para publicação estão sujeitos a
apreciação editorial e aprovação. A decisão é baseada no
mérito científico e cultural dos trabalhos.
1. All submitted manuscripts are subjected to editorial review
and approval. The decision to publish is dependent on the
scientific and cultural merit of the papers.
2. São aceites somente os trabalhos preparados em versão óp‑
tica (PDF ou Microsoft Word).
2. Only contributions prepared and submitted as optic version
(PDF or Microsoft Word), will be accepted.
3. Os textos devem ser redigidos em Português ou Inglês.
3. Texts must be written in Portuguese or in English.
4. Os manuscritos com o pedido de publicação devem ser en‑
viados por e-mail ao Editor ([email protected]).
4. All scientific contributions, including manuscript submis‑
sion and further correspondence should be addressed by
email to the Editor ([email protected])
– Comunicações Originais (artigos curtos) – Os textos serão
considerado para publicação rápida, com a seguinte estru‑
tura: Sumário (50-70 palavras), Introdução, Material e Mé‑
todos, Resultados, Discussão e Conclusões. O(s) autor(es)
são estimulados a englobar em conjunto os resultados, dis‑
cussão e conclusões.
(Extensão máxima do texto: 5 a 6 páginas a um espaço
(letra de corpo 11), incluindo figuras tabelas e quadros(e
respectivas legendas),agradecimentos e até 30 referências bibliográficas).
– Artigos de Revisão – O BOLETIM terá a maior satisfação
em acolher curtas revisões sobre assuntos de particular in‑
teresse, no âmbito da Hemorreologia, Microcirculação ou
assuntos de âmbito médico ou de outras áreas científicas
afins, que sejam submetidos directamente para publicação
ou mediante convite especial do Editor.
(Extensão máxima do texto:8 a 10 páginas ( letra de cor‑
po 11) incluindo figuras, tabelas, quadros, fotos (e respec‑
tivas legendas), agradecimentos e até 60 referências bi‑
bliográficas).
– Original Communications – Manuscripts may be considered
for rapid processing as short communications. All manus‑
cripts should be arranged in the following sections: Abstract
(50-70 words), Introduction, Material and Methods, Results,
Discussion, Acknowledgements and References. The
author(s) may combine some of the sections normally in‑
cluded in a full paper, namely the results, discussion and
conclusions.
(Maximum communication length – 5-6 single spaced typed
pages, including figures, tables, legends, acknowledgments
and up to 30 references).
– Short Reviews – The BOLETIM will publish reviews on
subjects of particular interest in its field, either following a
special invitation or a submission by the author, and in the
latter case only after approval by an Editorial Board mem‑
ber. Further information can be obtained from the editor.
(Maximum review length – 8-10 full pages, including figu‑
res, tables, photos, legends, acknowledgments and up to 60
references)
25

- Sociedade Portuguesa de Hemorreologia e

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