Angiogenesis and Inflammatory Cell Infiltration in Lumbar Disc Herniation

Koike, Yoichi; Uzuki, Miwa; Kokubun, S.; Sawai, Takashi

doi:10.1097/01.brs.0000083324.65405.ae

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“…The duration of disc herniation is believed to affect significantly the extent of neovascularization around herniated ID fragments. Newly formed blood vessels were found to play an important role as a passage for infiltrating macrophages, resulting in the secretion of proteolytic enzymes such as MMPs [16]. Of note, up-regulation of MMP-9 mRNA expression was established in vitro in the process of neurogenesis and vascularization during embryonic tissue development [4].…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…The type of herniation (protrusion, extrusion or sequestration) together with age and duration of symptoms have been correlated to different degrees of molecular changes within the disc cells and its extracellular matrix [16]. In addition, serial magnetic resonance imaging (MRI) studies have documented the spontaneous resorption of non-operatively treated herniated discs [17,31].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Transcript levels of major MMPs and ADAMTS-4 in relation to the clinicopathological profile of patients with lumbar disc herniation

et al. 2010

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The involvement of matrix metalloproteinases (MMPs) in both the pathogenesis of intervertebral disc (ID) herniation and the spontaneous regression of herniated ID fragments remains only partially elucidated. The purpose of the present study was to simultaneously examine the transcript levels of a large number of MMPs (-1, -3, -8, -9, -13 and -14) and ADAMTS-4 (a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs) and to investigate their correlation with the clinicopathologic profile of patients suffering from symptomatic lumbar ID herniation. mRNA expression levels were determined by means of the real-time polymerase chain reaction in 63 herniated and 10 control ID specimens. Our results showed multiple positive correlations among all MMPs and ADAMTS-4 mRNA in herniated samples, indicating their possible synergistic effect in ID herniation. MMP-9 and -13 mRNA levels were significantly elevated in patients with chronic pain, presumably as a consequence of neovascularization and chronic inflammation. Smoking habits were found to have a negative dose-dependent effect on the transcript levels of MMP-3 and MMP-13 and a positive correlation with pain intensity, suggesting an unfavorable role for smoking in the regression process of herniated disc fragments. Our findings provide evidence of the molecular portrait of MMPs and ADAMTS-4 in lumbar ID herniation, as well as of its association with the clinicopathological profile of the patients included in this study, reinforcing the hypothesis of MMPs involvement in the natural history of ID herniation. However, further studies are necessary to elucidate the exact role of MMPs in the resorption process of herniated lumbar discs.

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Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Transcript levels of major MMPs and ADAMTS-4 in relation to the clinicopathological profile of patients with lumbar disc herniation

et al. 2010

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“…56 Thus it is currently believed that the presence of VEGF in IVDs originates from the inflammatory chain due to the metabolic requirement of the region. 56,57 Axonogenesis in the intervertebral disc and discogenic pain…”

Section: Angiogenesis In the Intervertebral Discmentioning

confidence: 99%

Aging and degeneration of the intervertebral disc: review of basic science

2015

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Currently there is a growing interest in the study of intervertebral discs due to loss of manpower brought to society by low back and neck pains. These papers seek to delineate the difference between normal aging and disc degeneration, trying to understand what factor would be determining for the second condition. Thus, the morphology field was expanded and knowledge on the structure of intervertebral discs currently uses the research field of cell and molecular biology, and genetics. The results indicate that regardless of age or condition, the intervertebral disc undergoes long and extensive remodeling of its constituents, which are influenced by several factors: environmental, soluble, cell growth and extracellular matrix. In this literature review we describe the biological characteristics of the cervical and lumbar intervertebral disc with a focus on basic science of aging and degeneration, selecting the latest findings and discussions of the area, which influence future research and clinical thoughts.Keywords: Intervertebral disc/anatomy & histology; Extracellular matrix; Cytokines; Immunohistochemistry. RESUMO Atualmente ocorre um crescente interesse no estudo dos discos intervertebrais em virtude da perda da força de trabalho que a lombalgia e a cervicalgia trazem à sociedade. Esses trabalhos buscam delinear a diferença entre envelhecimento normal e degeneração discal, tentando entender qual fator seria determinante para a segunda condição. Assim, o campo da morfologia foi ampliado e o conhecimento sobre a estrutura dos discos intervertebrais hoje utiliza investigações no campo da biologia celular, molecular e da genética. Os resultados apontam que, independentemente da idade ou condição de enfermidade, o disco intervertebral sofre extenso e longo remodelamento de seus constituintes, os quais sofrem influências de diversos fatores: ambientais, solúveis e de crescimento das células e da matriz extracelular. Nesta revisão da literatura, descrevem-se as características biológicas do disco intervertebral cervical e lombar, com foco na ciência básica do envelhecimento e degeneração, selecionando as mais recentes descobertas e discussões da área, as quais influenciam futuras pesquisas e pensamentos clínicos. Descritores: Disco intervertebral/anatomia & histologia; Matriz extracelular; Citocinas; Imuno-histoquímica. RESUMENActualmente existe un creciente interés en el estudio de los discos intervertebrales debido a la pérdida de mano de obra que el dolor del cuello y lumbar aportan a la sociedad. Estas obras tratan de delimitar la diferencia entre el envejecimiento normal y la degeneración del disco, tratando de entender qué factor sería decisivo para la segunda condición. Así, el campo de la morfología se amplió y los conocimientos sobre la estructura de los discos intervertebrales utiliza actualmente la investigación en el campo de la biología celular y molecular, además de la genética. Los resultados indican que, independientemente de su edad o estado de la enfermedad, el disco intervertebral sufre u...

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“…Embora alguma das abordagens da presente pesquisa possam ter sido relatadas em publicações acerca do tema 20,28,31,32,133,163 , o material, a metodologia e os tipos de análises aqui empregadas permitiram a obtenção de dados ainda não relatados sobre as características do envelhecimento normal dos DIVs.…”

Section: Discussionunclassified

“…A maior parte da literatura pertinente utiliza espécimes doentes, portanto sintomáticos, obtidos em cirurgias de hérnia discal (protrusão, extrusão e sequestro) 23,37,124,133,156 ; espondilólise/espondilolistese 28,39 ; escoliose 161 e cervicalgia/lombalgia (dissectomia) 22,123,153,164 . Trabalhos que relacionam indivíduos sintomáticos x assintomáticos admitindo esses últimos como controle normal, exibem um número menor desses espécimes, por serem de origem cadavérica 20,22,31,36 .…”

Section: Discussionunclassified

Análise do envelhecimento e degeneração de discos intervertebrais humanos cervicais e lombares

Baptista¹

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AGRADECIMENTOSAo Deus onipotente, por permitir a minha existência com saúde e prover sempre excelentes pessoas ao meu redor, como as citadas ao longo dessa seção.Aos meus amados pais, Ana Nazira da Silva Baptista e José Baptista Sobrinho, por sempre se mostrarem um firme esteio emocional, com motivação e apoio constante.Muito obrigado por propiciarem as melhores oportunidades de aprendizado, e as críticas e sugestões mais construtivas na minha vida.Ao orientador dessa tese, e estimado amigo, Prof. Dr. Edson Aparecido Liberti.Muito obrigado pela confiança e amizade depositada ao longo de nosso convívio; pela acolhida desde 2006 na "casa" da família VQM; pela maleabilidade no qual conduziu a orientação desse trabalho; pelas inúmeras lições filosóficas, anatômicas e pessoais, e por demonstrar com rígido caráter, em sua obra, o altruísmo inspirador e a irrestrita dedicação e contentamento com o trabalho. A segunda epígrafe dessa tese é dedicada ao senhor.Ao meu grande amigo, Dr. Ricardo Bragança de Vasconcellos Fontes, por juntamente ao Dr. Liberti me incluir nesse projeto e depositar tamanha confiança, pelos vários ensinamentos e momentos de discussão ao longo dessa tese, pelo exemplo de médico dedicado a ciência em função dos seus pacientes, causando inspiração em todos ao seu redor; e, evidentemente, pelos gloriosos momentos de descontração.Ao querido amigo, Prof. Dr. Rogério Albuquerque Azeredo, não somente por me impelir nessa jornada científica desde 2005, mas por se mostrar sempre uma fonte de amizade, aprendizado e trabalho.Ao Grande Mestre, Prof. Fernando Musso, por ascender a fogueira da anatomia em minha mente, e frequentemente alimentá-la com seu exemplo de retidão e trabalho.Ao dedicado colega Arthur Nery que sem a ajuda na aquisição dos materiais para técnica imuno-histoquímica essa tese não teria ocorrido.Ao amigo Ricardo Bandeira, o "Robin Hood" da ciência; pelas muitas horas passadas na bancada, dedicadas ao trabalho, discutindo perspectivas e se divertindo "a valer".Ao estimado amigo, Prof. Dr. Ricardo Eustáquio da Silva, que com sua dicção serena e postura austera me auxiliou na jornada do doutoramento com muita discussão acadêmica e, sobretudo, com relação às atividades didáticas na Universidade Federal do Espírito Santo (UFES).Ao meu grande amigo, colega de faculdade, de pós-graduação, de departamento, quase um irmão, Prof. Me. William Paganini Mayer. Com sua seriedade e dedicação, mostrou-se em todos os momentos engajado em prestar-me auxílio na realização desse aprimoramento, tanto nos afazeres da UFES quanto nos momentos privilegiados de lazer. À Prof. Flávia de Oliveira, querida amiga que sempre mostrou-se um exemplo de dedicação a ciência e a anatomia, e pelas contribuições acerca dessa obra.Ao Prof. Richard Halti Cabral, por ser um entusiasta da ciência anatômica, e pelas discussões e contribuições principalmente clínicas acerca dessa tese.Ao Prof. Francisco Javier Hernandez Blazquez, por seus sábios apontamentos ao presidir a banca de qualificação do presente trabalho.À minha querida irmã...

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Angiogenesis and Inflammatory Cell Infiltration in Lumbar Disc Herniation

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Transcript levels of major MMPs and ADAMTS-4 in relation to the clinicopathological profile of patients with lumbar disc herniation

Transcript levels of major MMPs and ADAMTS-4 in relation to the clinicopathological profile of patients with lumbar disc herniation

Aging and degeneration of the intervertebral disc: review of basic science

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