Distraction Osteogenesis: Biological Principles and Its Application in Companion Animals

Distraction osteogenesis is a surgical technique widely used in orthopedic surgery for treatment of various pathological skeletal conditions, namely correction of limb-length discrepancies, angular deformity and treatment of distal and severely comminuted fractures, or bone defects through bone transport. The basic principle consists on the gradual distraction of two bone segments, previously submitted to a corticotomy and promptly fixated generally using of circular external skeletal fixation. New bone tissue is generated in the bone gap between the two segments. This review aims to describe the biological fundaments and principles of this technique, the surgical steps performed to attempt distraction osteogenesis, and its possible complications with main focus on its application in companion animals

Regeneração periodontal: Presente e futuro

O periodonto é o órgão que envolve e sustenta o dente. A periodontite é uma doença inflamatória de elevada prevalência em cães e seres humanos e que, quando não tratada, pode conduzir à esfoliação dentária e colocar em risco a vida do doente devido às manifestações sistémicas decorrentes.Os tratamentos que atualmente se usam revelam-se, muitas vezes, ineficazes. A Engenharia de Tecidos emergiu, recentemente, como uma potencial terapia alternativa e que visa a regeneração ad integrum da arquitetura do tecido e recuperação da sua função biológica

Evaluation of feline permanent canine tooth mineral density using micro-computed tomography

The tooth is made up of three mineralized tissues, enamel, dentin, and cementum, which surround a non-mineralized tissue called the dental pulp. Micro-computed tomography (mCT) is an imaging technology based on X-rays that allows non-invasive visualization of objects at a microscopic scale, according to their radiopacity and in three dimensions (3D). Likewise, it allows the subsequent execution of morphological and quantitative analysis of the objects, such as, for example, the determination of the relative mineral density (MD). The present work aimed to describe the MD of feline teeth using mCT. The studied sample consisted of four European Shorthair cats, from which nine canine teeth were extracted per medical indication. These teeth were evaluated through dental radiography before and after their extraction. Using mCT and the CTAn software, the values of the relative mineral density of the root of each tooth and of specific segments corresponding to the coronal, middle, and apical thirds of the root were determined. Mean MD of root tissues was 1.374 ± 0040 g·cm−3, and of hard root, tissues was 1.402 ± 0.035 g·cm−3. Through mCT, it was possible to determine the mean MD values of feline canine teeth. The study of MD could become an ancillary method for the diagnosis and characterization of dental pathology.This work was funded by national funds through FCT—Foundation for Science and Technology, I.P., under the Scientific Employment Stimulus—Institutional Call-CEECINS/00127/2018 (J.F. Requicha) and supported by the projects UIDB/CVT/00772/2020 and LA/P/0059/2020

Hipertiroidismo felino: Abordagem diagnóstica e terapêutica na região da grande Lisboa

O hipertiroidismo é agora a doença endócrina mais comum no gato. O motivo pelo aumento anual do número de casos desta doença deverá prender-se com um Maior disponibilidade e utilização correcta dos meios complementares que permitem emitir um diagnóstico definitivo, mas também com o aumento de exposição da população de gatos aos factores predisponentes. Assim, este trabalho, utilizando uma base de dados proveniente de um CAMV na região da Grande Lisboa e um inquérito realizado a 31 Médicos Veterinários (MVs) que exercem a sua prática clínica nesta região do país, visou compreender melhor a abordagem global ao problema. Concluiu-se que, nesta região, a sintomatologia e a idade dos gatos são os principais motivos que levam à suspeita de hipertiroidismo felino e que levam à realização frequente de medições da concentração sérica de T4. No entanto, após um diagnóstico definitivo de hipertiroidismo, a maioria dos MVs não recomenda um tratamento curativo, como por exemplo o iodo radioactivo, o qual é desconhecido da maioria dos profissionais inquiridos, ou a tiroidectomia, mas sim uma abordagem terapêutica visando controlar a doença sem no entanto impedir a sua progressão como sendo o metimazol ou as dietas de prescrição

In vivo biocompatibility and safety asessment of a dextrin-based hydrogel for biomedical applications

[Excerpt] Hydrogels are three dimensional, crosslinked networks of hydrophilic polymers swollen with a large amount of water or biological fluids. They can be combined with granules of ceramic-based synthetic bone substitutes (SBSs) aiming to stabilize them into bone defects and to obtain injectable formulations. Our research group has been characterizing a fully resorbable and injectable dextrin-based hydrogel (HG) which was intended to perform as a multifunctional platform, enabling the combination with stem cells and other bioactive agents, during clinical procedures [1-3]. In a subcutaneous assay, the HG was able to incorporate and stabilize ceramic granules (250-500 um) in the implant site, demonstrating its potential as an injectable carrier and stabilizer of SBSs [3]. [...]Isabel Pereira was supported by the grant SFRH/BD/ 90066/2012 from FCT. We thank FEDER and NORTE 2020 through the project nº 003262 titled iBONE therapies: advanced solutions for bone regeneration and NORTE-01-0145-FEDER-000012. We also thank the funding from FCT (UID/BIO/044469/2013 and UID/BIM/04293/2013) and from FEDER through COMPETE 2020 (POCI-01-0145-FEDER-006684).info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Complexo Gengivite-Estomatite-Faringite felino - A doença e o diagnóstico

O Complexo Gengivite-Estomatite-Faringite Felino é uma doença frequente nestes animais e caracteriza-se por uma intensa inflamação da cavidade oral e das gengivas. Afeta, principalmente, gatos adultos com cerca de 8 anos de idade, não havendo predisposição sexual. A etiologia não é claramente conhecida, mas suspeita-se que determinadas bactérias, alguns vírus, a alimentação, o ambiente e episódios de stresse, ou uma conjugação destes fatores com fatores genéticos, estejam na origem desta doença. Atualmente, crê-se que a causa mais importante seja o calicivírus felino. Os sinais clínicos mais frequentemente visualizados são inapetência, disfagia, anorexia, ptialismo, halitose e perda de peso. Para a obtenção do diagnóstico definitivo realiza-se a pesquisa de calicivírus por PCR (reação em cadeia da polimerase) e a eletroforese de proteínas para evidenciação de gamopatia policlonal

Modelo impresso em 3D usado num planeamento cirúrgico de um cão com radius curvus

An 8 month-old, 10 kg male Azawakh dog was presented due to worsening forelimb gait and exercise intolerance. The right forelimb presented gross angular limb deformity with carpal valgus and radial procurvatum. Surgical planning based on radiographs allowed calculation of the centers of rotation and angularity (CORAs). The computer tomography data were used to generate 3D reconstructions of the antebrachium to aid the detection of the orthopaedic problems. With proper imaging software, the nature of the deformity and its degree were quantified using a previously unreported method based on the CORAs as a 3D printed model of anatomical area of interest. This 3D printed model was used by the surgeon to simulate the surgery with all orthopaedic steps, which included a partial ulna osteotomy and a double cuneiform osteotomy of the radius performed at the level of CORAs and stabilized with bone plates and screws. After 7 weeks, radiographs revealed bone union. At 8 months after surgery the animal presented a complete recovery of the involved forelimb. CORAs method combined with computed tomography and 3D model was useful to plan and simulate surgical procedures, including the corrective surgery of forelimb deformities in a dog which improved the surgical efficiency comparatively to the conventional pre-operative study.Um cão com 8 meses de idade, 10kg de peso vivo, macho da raça Azawakh foi apresentado à clínica devido à intolerância ao exercício e agravamento da marcha do membro anterior. O membro anterior direito apresentou uma deformidade angular com valgus carpal e com um procarvatum radial. O planeamento cirúrgico inicialmente baseado em exames radiográficos possibilitou o cálculo dos centros de rotação e angulação articulares (CORAs). O exame de tomografia computadorizada foi utilizado juntamente com um software de imagiologia para obter o modelo 3D virtual da área anatómica de interesse que foi posteriormente impresso em 3D e que permitiu quantificar micrometricamente a deformação óssea presente. Este modelo 3D foi utilizado pelos cirurgiões para executar uma simulação cirúrgica completa que englobou todos os procedimentos cirúrgicos, que incluiu a realização de várias osteotomias e aplicação do material cirúrgico (placas e parafusos). Com base na simulação cirúrgica foi executada a cirurgia ao animal. Decorridas sete semanas, as radiografias demonstraram uma correta regeneração óssea. Oito meses após a cirurgia o animal apresentou uma recuperação completa. O método dos CORAs juntamente com a tomografia computadorizada e com a utilização do modelo 3D revelou-se útil no planeamento e na simulação dos vários procedimentos cirúrgicos, resultando numa melhoria significativa da eficiência cirúrgica

Tongue nodules in canine leishmaniosis - a case report.

BACKGROUND Canine leishmaniosis (CanL) caused by Leishmania infantum is an endemic zoonosis in southern European countries. Infected dogs can present rare or atypical forms of the disease and diagnosis can be challenging. The present report describes a case of tongue nodules in a 3-year-old neutered female Labrador Retriever dog with leishmaniosis. FINDINGS A fine needle aspiration of the lingual nodules revealed amastigote forms of Leishmania inside macrophages. Differential diagnosis ruled out neoplasia, calcinosis circumscripta, solar glossitis, vasculitis, amyloidosis, eosinophilic granulomas, chemical and electrical burns, uremic glossitis and autoimmune diseases. Combined therapy with antimoniate meglumine and allopurinol for 30 days resulted in the normalization of hematological and biochemical parameters. Two months after diagnosis and the beginning of treatment, a mild inflammatory infiltrate was observed by histopathology, but an anti-Leishmania immunofluorescence antibody test (IFAT) was negative as well as a PCR on both tongue lesions and a bone marrow aspirate. Seven months after diagnosis, the dog's general condition appeared good, there were no tongue lesions and a new IFAT was negative. Fifteen months after diagnosis this clinically favourable outcome continued. CONCLUSIONS The dog could have suffered a relapsing episode of CanL, but a new systemic or local infection cannot be excluded. Regular clinical re-evaluation should be maintained, as a future relapse can potentially occur. In conclusion, CanL should be considered in the differential diagnosis of nodular glossitis in dogs.publishersversionpublishe

The Facial Reconstruction of a Mesolithic Dog, Muge, Portugal

This paper presents the facial reconstruction of a Mesolithic dog whose skeleton was recovered from the Muge shell middens (Portugal) in the 19th century. We used the anatomical deformation approach based on a collection of computer tomography images as an attempt to reconstruct the Muge dog’s head appearance. We faced a few challenges due to the level of bone displacement and the absence of some cranium anatomical parts, as well as accurate information on soft tissue thickness for modern dogs. This multidisciplinary study combined anatomical, veterinary, zooarchaeological, artistic and graphic aspects to allow for the facial reconstruction of the Muge dog. Albeit an approximation, it confers a recognition to this prehistoric finding.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

New tissue-engineered matrix for periodontal regeneration based on a biodegradable material combined with canine adipose-derived stem cells

Tese de Doutoramento em Ciências VeterináriasO periodonto é o órgão que envolve e sustenta o dente, sendo constituído pelo osso alveolar que forma o alvéolo dentário, o cemento que envolve a raiz do dente, o ligamento periodontal que estabelece a ligação entre os dois tecidos anteriores formando uma articulação e a gengiva. A periodontite é uma doença inflamatória de elevada prevalência em cães e seres humanos e que, quando não tratada, pode conduzir à esfoliação dentária e colocar em risco a vida do doente devido às manifestações sistémicas decorrentes pela dispersão sanguínea de mediadores inflamatórios e microrganismos patogénicos. Os tratamentos que atualmente se usam para tratar esta patologia revelam-se muitas vezes ineficazes. A Engenharia de Tecidos emergiu, recentemente, como uma potencial terapia alternativa. Esta abordagem consiste no fornecimento de um biomaterial de suporte semeado com células estaminais que visa a regeneração ad integrum da arquitetura e da função biológica do tecido afetado. As células estaminais mesenquimatosas de origem oral e dentária têm a capacidade de regenerar os tecidos periodontais. No entanto, as células provenientes destes locais pressupõem uma morbilidade significativa associada ao local da colheita e possuem um baixo rendimento celular em comparação com fontes não-orais, como por exemplo o tecido adiposo. As células estaminais derivadas do tecido adiposo (ASCs) possuem um grande potencial de aplicação em terapias celulares devido à sua facilidade de colheita e baixa morbidade associada, ao alto rendimento de células isoladas e à capacidade demonstrada para se diferenciarem em inúmeras linhagens celulares. O principal objetivo da presente Tese consistiu no desenvolvimento de uma nova abordagem de Engenharia de Tecidos para o tratamento de defeitos periodontais com base numa matriz biodegradável combinada com ASCs. Partindo do conhecimento de que o cão é o modelo animal mais relevante para estudar a doença periodontal em humanos, pretende validar-se esta estratégia de Engenharia de Tecidos em modelo canino antes da aplicação translacional para a Medicina Humana, sem descuidar nunca que esta doença assume também grande importância na Medicina Veterinária. Tendo isto em consideração, o trabalho desenvolvido nesta Tese teve como principais objetivos: Otimizar a colheita e o isolamento de ASCs caninas (cASCs) provenientes de diferentes regiões anatómicas e caracterizar a sua estaminalidade e o seu potencial osteogénico em diferentes passagens; Avaliar a resposta à implantação de cASCs em modelo subcutâneo de murganho saudável; Desenvolver e caracterizar um material de suporte (scaffold) biodegradável de dupla camada que vise a regeneração de defeitos periodontais; Avaliar o potencial in vitro do scaffold de dupla camada desenvolvido para uso em Engenharia de Tecidos através da sua cultura com cASCs; Avaliar a funcionalidade in vivo do scaffold para a regeneração óssea, utilizando um modelo de defeito mandibular em rato. A fim de alcançar os objetivos propostos, numa primeira etapa, as amostras de tecido adiposo canino foram colhidas a partir de duas localizações anatómicas diferentes, a saber, tecido subcutâneo e tecido omental, e o isolamento das cASCs foi posteriormente otimizado. A estaminalidade destas células e o potencial de diferenciação osteogénica foram analisadas ao longo das diferentes passagens através de RT-PCR em tempo real e histologia. Posteriormente, as mesmas cASCs foram xenotransplantadas em murganho, a fim de avaliar a resposta xenogénica do hospedeiro contra as mesmas. Concomitantemente, desenvolveu-se um scaffold composto por uma mistura de amido e poli-ε-caprolactona e compreendendo duas camadas: uma malha tridimensional de fibras (“fiber mesh”) funcionalizadas com grupos silanol para promover a osteogénese ao nível do osso alveolar, e uma membrana obtida por evaporação de solvente com o intuito de atuar como barreira contra a migração de epitélio gengival para o interior do defeito periodontal. Os scaffolds obtidos foram extensivamente caracterizados quanto às suas propriedades mecânicas, ao comportamento de degradação e à eficácia da técnica de funcionalização. De seguida, os scaffolds foram semeados com cASCs a fim de avaliar a funcionalidade in vitro das construções obtidas. Como forma de avaliar a capacidade dos scaffolds desenvolvidos para promover a regeneração óssea, estes foram implantados num defeito circular de tamanho crítico induzido na mandíbula do rato, e a formação de novo osso foi determinada após oito semanas de implantação. Em geral, a estaminalidade e o potencial de diferenciação osteogénica das cASCs decresceu ao longo de passagens. Além disso, demonstrou-se também que a origem anatómica do tecido adiposo tem um efeito significativo nas duas características analisadas. Após a injeção de cASCs num hospedeiro xenogénico (murganho), não foi observada nenhuma resposta inflamatória local exuberante contra as mesmas. A caracterização físico-química do scaffold desenvolvido demostrou que esta matriz apresenta uma morfologia, composição da superfície, comportamento de degradação e propriedades mecânicas adequadas para auxiliar a regeneração periodontal. Os estudos biológicos com cASCs revelaram o potencial que ambas as camadas têm de permitir a adesão e proliferação celular, bem como de promover a diferenciação osteogénica na malha funcionalizada. Nos defeitos mandibulares experimentais, o scaffold funcionalizado com grupos silanol induziu uma maior formação de osso novo em comparação com a membrana comercial de colagénio e com os defeitos vazios. Além disso, a face composta pela membrana evitou o crescimento do tecido epitelial e conjuntivo para o interior do defeito, o qual é um dos requisitos para o sucesso da regeneração guiada de tecidos. Em resumo, este trabalho demonstrou que o tecido adiposo canino fornece uma fonte alternativa de células estaminais com capacidade de diferenciação osteogénica e que estas não induzem uma resposta inflamatória exuberante no hospedeiro xenogénico. Estes resultados, juntamente com o potencial observado do scaffold desenvolvido para acomodar a proliferação e diferenciação das cASCs cultivadas e para promover a regeneração de osso in vivo, permite propor esta construção como uma alternativa às técnicas atualmente utilizadas na regeneração periodontal, tanto no homem como no cão.Periodontium is the organ which involves and sustains the tooth and it is constituted by the alveolar bone which forms the dental alveolus, the cementum which surrounds the tooth root, the periodontal ligament, which connects them and form a joint, and the gingiva. Periodontitis is an inflammatory pathology highly prevalent in both dogs and humans that, when not treated, can lead to tooth exfoliation and also to life threatening systemic implications due to the blood dispersion of inflammatory mediators and pathogenic microorganisms. The routine clinical therapies currently used to treat periodontal defects are often ineffective. Tissue Engineering has emerged as a valuable alternative approach aiming to regenerate ad integrum the architecture and the biological function of the damaged tissue by providing the repair site with a suitable supportive biomaterial seeded with stem cells. Mesenchymal stem cells from oral and dental origin have the ability to regenerate the periodontium; however, harvesting cells from these sites implies significant local tissue morbidity and low cell yield, as compared to non-oral sources, such as the adipose tissue. Adipose-derived stem cells (ASCs) hold a great potential in cell based therapies for their easiness of harvesting with low morbidity, generating high yields of cells with capacity to differentiate into several lineages. The main goal of this Thesis was to develop a new Tissue Engineering approach for the treatment of periodontal defects, based on an innovative biodegradable supportive matrix combined with ASCs. As the dog is the most relevant animal model to study human periodontal disease and, simultaneously, an important subject in Veterinary Medicine, we envisioned to validate this Tissue Engineering strategy in a canine model prior to the translation of this strategy for human application. With this in mind, the work aimed to achieve the following distinct objectives: Optimize harvesting and isolation of canine ASCs (cASCs) from different anatomical regions and characterize their stemness and osteogenic potential at different passages; Evaluate the response to the implantation of cASCs in a healthy mice subcutaneous model; Develop and characterize a double layer biodegradable scaffold meeting the requirements to achieve different functionalities, targeting regeneration of periodontal defects; Evaluate the potential of the developed double layer scaffold for Tissue Engineering by culturing it with cASCs, Assess the in vivo functionality of the scaffold for bone regeneration, using a rat mandibular defect model. In order to achieve the proposed objectives, in a first stage, canine adipose tissue samples were harvested from two different anatomical sites, namely subcutaneous and omental adipose tissue, and the isolation of cASCs was optimized. The stemness and the osteogenic differentiation potential of these cells were analyzed along passages using real time RT-PCR and staining procedures. Subsequently, the same stem cells were xenotransplanted (into a mouse model) in order to evaluate the response of the xenogenic host against the cASCs. Concomitantly, a double layer scaffold made of a blend of starch and poly (ε-caprolactone) was designed, comprising a 3D fiber mesh functionalized with silanol groups to promote osteogenesis and a solvent casting membrane aiming to act as a barrier against the migration of gingival epithelium into the periodontal defect. The obtained scaffolds were extensively characterized regarding their mechanical properties, degradation behaviour and effectiveness of the functionalization. Ultimately, the scaffolds were seeded/cultured with cASCs to assess the in vitro functionality of the obtained constructs. Finally, to assess the ability of the developed scaffold to promote bone regeneration, these were implanted in a circular critical size defected induced in rat mandible, and the formation of new bone was quantified after 8 weeks of implantation. In general, the stemness and osteogenic differentiation potential of the cASCs was found to decrease along increasing passages. Additionally, it was shown that the anatomical origin of the adipose tissue has a significant effect in the osteogenic differentiation ability of these cells. After the injection of cASCs in a xenogenic host (mouse), it was proved that no significant local immunogenic response was detected against them. The physicochemical characterization of the newly developed double layer scaffold showed that this matrix presents a morphology, surface composition, degradation behaviour and mechanical properties suitable for assisting periodontal regeneration. The biological studies with cASCs revealed the potential of both layers to allow cellular adhesion and proliferation, and also to promote the osteogenic differentiation on the functionalized fiber mesh. In the induced mandibular defect, the functionalized scaffold with silanol groups was shown to enhance higher new bone formation in comparison to a collagen commercial membrane and to empty defects. Moreover, the membrane layer was observed to avoid the epithelial and connective tissue ingrowth, which is one of the main requirements for guided tissue regeneration. In summary, this work demonstrated that the canine adipose tissue provides an alternative source of stem cells with the ability to differentiate into different cellular lineages and which do not induce an in vivo inflammatory response in the xenogeneic host. These findings together with the observed potential of the developed scaffold to accommodate the proliferation and differentiation of the cultured cASCs and to enhance in vivo bone regeneration allows to propose this tissue-engineered matrix for periodontal regeneration as an alternative to the techniques currently used in the dentistry field, both in human and in veterinary medical practice