Toxicidade de metais pesados no ratinho: técnicas criogénicas para marcação histoquímica e imuno-histoquímica

Abstract

O grande incremento que se verifica actualmente na utilização de biomateriais em implantologia ortopédica e odontológica, conjuntamente com a ocorrência de degradação superficial destes mesmos implantes provocada pelo meio biológico, torna do maior interesse o desenvolvimento de estudos sobre a toxicidade dos biomateriais utilizados na sua manufactura. Verifica-se que, os biomateriais metálicos maioritariamente utilizados nestas próteses são as ligas de titânio, o aço inoxidável e as ligas à base de cobalto. No presente trabalho foram desenvolvidos estudos de toxicidade em ratinhos com o objectivo de investigar os efeitos destes metais pesados nos órgãos relacionados com a filtração da linfa e do sangue, tais como o rim, o fígado e o baço, constituindo também este último, o principal órgão linfóide envolvido na resposta imunológica. Procedeu-se ao desenvolvimento de métodos criogénicos de preparação dos tecidos, em substituição do tradicional e fastidioso método de inclusão em parafina. Desenvolveram-se ainda técnicas histoquímicas para hidratos de carbono, proteínas, lípidos e peroxidase, bem como técnicas imuno-histoquímicas para identificação de linfócitos. Após a optimização destes métodos para secções criogénicas, investigou-se os efeitos dos produtos de corrosão dos biomateriais em estudo no fígado, rim e baço. Murganhos machos jovens adultos (2-3 meses, 32-408) da estirpe Charles River, foram injectados por via subcutânea, com as suspensões metálicas resultantes da degradação do aço inoxidável, da liga de Cr-Co-Mo e de Ti, em doses de 0,5ml, com periocidade de 72 horas e durante 3, 9, 14 e 30 dias. Aos animais controlo apenas foi administrada a solução de Hank's Balanced Salt Solution (HBSS), que constitui a solução veículo. A avaliação da histologia geral pela coloração da hematoxilina e eosina, bem como a da histoquímica pelas técnicas PAS, PAS-azul de Alcian, Vermelho de Congo, BIóB, Negro de Sudão-B, Bromo-Negro de Sudão-B e DAB revelou alteragões histopatológicas no baço, figado e rim dos ratinhos administrados com as suspensões metálicas. Foram também observadas alterações de linfócitos no baço detectadas pela técnica imunoenzimática APAAP. O conjunto destas alterações afigura-se problemático, dado que os referidos órgãos estão envolvidos nos processos de filtração sanguínea e linfática, e no caso do baço também implicado no sistema imunológico do organismo.

The increment of biomaterials applications in orthopaedic/odontic implants and their subsequent degradation caused by the biological medium became a matter of great concern, so that by bimaterials toxicity and biocompatibility have emerged as a major subject of research. The metallic biomaterials widely used in such devices are titanium, stainless steel and cobalt alloys. In the present work, mouse toxicity studies were developed in order to investigate the effects of heavy metals released from the above biomaterials in the organs related to the filtration of lymph and blood, such as: kidney, liver and spleen, being the last one the main organ related to the imune response. Young male adult Charles River mice (2-3 months, 32-40g) received subcutaneous injections of 0,5 rnl of the metallic slurry - stainless steel, Cr-Co-Mo alloys, titanium - each 72h during 3, 9, 14 and 30 days. The control group received an equal volume of the vehicle Hank's Balanced Salt Solution (HBSS). Cryostat technique for histology/histochemistry was developed in order to substitute the paraffin embbeding method. Histochemical techniques for carbohydrates, lipids and proteins, and imunohistochemical techniques for lymphocytes were also developed. After the optimization of those methods for frozen sections the effect of corrosion products of the studied biomaterials was evaluated in the liver, kidney and spleen. Histological analysis of tissue sections stained with hematoxylin and eosin, PAS, PAS- -blue alcian, Congo red, BIóB, Sudan Black-B, Bromine- Sudan Black-B and DAB revealed histophatological alterations on the spleen, liver and kidney from the metal- -administered mice. Alterations on lymphocyte populations by the APAAP technique were also observed. All of those alterations suggest physiological changes, since the organs studied, are involved in the processes of blood and lymphatic filtration, in which spleen is also the immunological organ.