Neurodegeneração do segmento mastoideo do nervo facial humano associado à senescência

Abstract

Introdução: O processo do envelhecimento provoca alterações microestruturais nos nervos periféricos que podem afetar a sua funcionalidade e afetar a recuperação após lesões ou procedimentos cirúrgicos. Este estudo analisa as variações morfométricas do segmento mastoideo do nervo facial humano em indivíduos idosos, investigando as alterações neurodegenerativas associadas com a idade. Objetivo: Descrever e analisar a morfometria microscópica do segmento mastoideo do nervo facial humano na região do forame estilomastoideo, em diferentes faixas etárias de indivíduos idosos. Materiais e Métodos: Foram utilizados 18 peças anatômicas de ossos temporais de cadáveres humanos com idade entre 63 e 94 anos e divididos em 3 faixas etárias 60-70,71-80 e acima de 80 anos. O nervo foi coletado acessando a porção intratemporal do nervo facial (segmento mastoideo) da face direita, após a coleta, o nervo foi fixado em solução de glutaraldeído e paraformaldeído e em seguida, submetido a processos de desidratação e embebição em resina. Cortes semifinos transversais (1μm) foram obtidos através de um ultramicrotomo (Leica Ultracut UCT 2.0, Alemanha) e em seguida corados com azul de toluidina. Foram capturadas imagens através de um microscópio Nikon Eclipse E-600 (Japão),equipado com uma câmera de dispositivo de carga acoplada (CCD) de alta performance. As imagens foram analisadas usando o software Zen 2.6 (Blue edition y Zeiss y Alemanha). As variáveis foram descritas por média e desvio padrão (DP) e comparadas entre as faixas etárias pela Análise de Variância (ANOVA) complementada pelo teste de Tukey. O nível de significância adotado foi de 5% (p<0,05) e as análises foram realizadas no programa Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) versão 27. As variáveis analisadas foram: área de secção transversal do nervo, número de fibras nervosas mielinizadas,densidade de fibras mielinizadas, área e diâmetro médio das fibras nervosas mielinizadas, área e diâmetro médio dos axônios das fibras nervosas mielinizadas, grau de mielinização (g-ratio), espessura média da bainha de mielina, percentual de área total ocupada por fibras mielinizadas e o percentual de área ocupada pelo endoneuro, fibras amielínicas e tecido degenerativo. Resultados: A área de secção transversal diminuiu com o envelhecimento e apresentou valores de 0,86 ± 0,25 mm² no grupo de 60 a 70 anos, 0,84 ± 0,24 mm² no grupo de 71 a 80 anos e 0,76 ± 0,22 mm² no grupo acima de 80 anos. A estimativa do número total de fibras mielinizadas permaneceu constante e não apresentou diferença significativa entre as faixas etárias e os valores obtidos foram de 8733 ± 4033 fibras no grupo entre 60-70 anos, seguido pelo grupo de 71 a 80 anos 7245±1043 fibras e por fim, o grupo acima de 80 anos, que teve a média de 5800 ± 1809 fibras (p =0,286 para os 3 grupos). A densidade das fibras mielinizadas também não mudou com o avançar da idade, não alcançando diferenças estatisticamente significativas entre as faixas etárias e apresentou valores médios de 61,3 ± 12,6 parao grupo de 60 a 70 anos, 56,6 ± 21,1 para o grupo de 71 a 80 anos e 44,6 ± 21,2 para o grupo acima de 80 anos (p = 0,249 para os 3 grupos). A média da área da fibra mielinizada diminuiu com o avanço da idade e obteve para a faixa etária de 60 a 70 anos um valor de 59,7 ± 30,4 μm², enquanto para a faixa de 71 a 80 anos foi de 54,9± 31,1 μm² e maior que 80 anos foi de 36,3 ± 27,7 μm², com diferença significativa entre as todas as faixas etárias (p < 0,001). A área média do axônio também diminuiu em idades mais avançadas, resultando em valores 12,3 ± 11,4 μm² entre os indivíduos 60-70 anos, 14,5 ± 13,3 μm² no grupo de 71-80 anos e 10,8 ± 10,5 μm² para o grupo mais velho acima de 80 anos, com diferença significativa entre o segundo e terceiro grupo (p < 0,001). O diâmetro médio da fibra mielinizada diminuiu com o avanço da idade e apresentou valores respectivamente 8,43 ± 2,25 seguidos de 8,00 ± 2,45 e por fim 6,30 ± 2,56 para os grupos 60-70, 71-80 e maior que 80 anos, com diferença significativa entre as todas as faixas etárias (p < 0,001). O diâmetro médio do axônio apresentou queda em idades mais avançadas e seus valores nos três grupos respectivamente foram de 3,68 ± 1,59, seguido de 3,93 ± 1,75 e por fim 3,34 ± 1,63, para os grupos 60-70, 71-80 e maior que 80 anos, com diferença significativa entre as todas as faixas etárias (p < 0,001). Já a espessura média da bainha de mielina decresceu com o envelhecimento e apresentou valores de 2,50 ± 1,99 no grupo 60- 70 anos, 2,06 ± 1,41 no segundo grupo 71-80 e 1,48 ± 0,79 no terceiro grupo maior que 80 anos, com diferença significativa entre as todas as faixas etárias (p < 0,001). O grau de mielinização (razão g), cresceu com avançar da idade e obteve resultados de 0,44 ± 0,15, seguidos de 0,51 ± 0,19 e 0,51 ± 0,19 respectivamente para os grupos 60-70, 71-80 e maior que 80 anos, com diferença significativa entre as todas as faixas etárias (p < 0,001). O percentual de áreas ocupada por fibras mielinizadas, reduziu com o avançar da idade, com os resultados mostrando valores de 78,6 ± 16,2 para o primeiro grupo 60-70 anos, 70,2 ± 23,6 no segundo grupo 71-80 anos e 69,8 ± 20,6 para o grupo maior que 80 anos, com diferença estatisticamente significativa entre as todas as faixas etárias (p < 0,001). O percentual de área ocupada pelo endoneuro, fibras amielínicas e tecido em degeneração aumentou com o envelhecimento e mostrou valores de 21,4 ± 16,2 para o grupo 60-70 anos, 29,8 ± 23,6 para o grupo 71-80 anos e finalmente 30,2 ± 20,6 para o grupo mais velho acima de 80 anos. Conclusões: A comparação das variáveis morfométricas entre os grupos permitiu identificar que com o avanço do envelhecimento houve redução progressiva da mielinização das fibras nervosas, aumento da quantidade percentual de fibras de menor área de secção transversa e redução da quantidade percentual de fibras maiores. A redução da área de secção transversal do nervo, à área e diâmetro dos axônios mielinizados foram identificadas nos indivíduos com mais de 80 anos, em comparação com as outras faixas etárias, mostrando que estas alterações ocorrem mais tardiamente no processo de envelhecimento.

Introduction: The aging process causes microstructural changes in peripheral nerves that can affect their functionality and affect recovery after injuries or surgical procedures. This study analyzes the morphometric variations of the mastoid segment of the human facial nerve in elderly individuals, investigating neurodegenerative changes associated with age. Objective: To describe and analyze the microscopic morphometry of the mastoid segment of the human facial nerve in the region of the stylomastoid foramen, in different age groups of elderly individuals. Materials and methods:18 anatomical pieces of temporal bones from human cadavers aged between 63 and 94 years were used and divided into 3 age groups 60-70, 71-80 and over 80 years. The nerve was collected by accessing the intratemporal portion of the facial nerve (mastoid segment) of the right face. After collection, the nerve was fixed in a glutaraldehyde and paraformaldehyde solution and then subjected to dehydration and resin embedding processes. Transverse semi-thin sections (1μm) were obtained using an ultramicrotome (Leica Ultracut UCT 2.0, Germany) and then stained with toluidine blue. Images were captured using a Nikon Eclipse E-600 microscope (Japan), equipped with a high-performance charge-coupled device (CCD) camera. Images were analyzed using Zen 2.6 software (Blue edition y Zeiss y Germany). The variables were described by mean and standard deviation and compared between age groups by Analysis of Variance (ANOVA) complemented by the Tukey test. The significance level adopted was 5% (p<0.05) and the analyzes were carried out using the Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) version 27. The variables analyzed were: nerve cross-sectional area, number of myelinated fibers, density of fibers myelinated, area and average diameter of myelinated nerve fibers, area and average diameter of axons of myelinated nerve fibers, degree of myelination (g-ratio), average thickness of the myelin sheath, percentage of total area occupied by myelinated fibers and the percentage of area occupied by endoneurium, unmyelinated fibers and degenerative tissue. Results: The cross-sectional area decreased with advancing age and presented values of 0.86 ± 0.25 mm² in the group aged 60 to 70 years, 0.84 ± 0.24 mm² in the group aged 71 to 80 years and 0.76 ± 0.22 mm² in the group over 80 years old. The estimate of the total number of myelinated fibers remained constant and showed no significant difference between the age groups and the values obtained were 8733 ± 4033 fibers in the group between 60-70 years, followed by the group between 71 and 80 years 7245±1043 fibers and finally, the group over 80 years old, which had an average of 5800 ± 1809 fibers (p =0.286 for the 3 groups). The density of myelinated fibers also did not change with advancing age, not reaching statistically significant differences between age groups and presented mean values of 61.3 ± 12.6 for the group aged 60 to 70 years, 56.6 ± 21, 1 for the group aged 71 to 80 years and 44.6 ± 21.2 for the group over 80 years old (p = 0.249 for the 3 groups). The average area of myelinated fiber decreased with advancing age and reached a value of 59.7 ± 30.4 μm² for the age group of 60 to 70 years, while for the age group of 71 to 80 years it was 54.9 ± 31.1 μm² and over 80 years old was 36.3 ± 27.7 μm², with a significant difference between all age groups (p < 0.001). The average axon area also decreased at older ages, resulting in values of 12.3 ± 11.4 μm² among individuals aged 60-70 years, 14.5 ± 13.3 μm² in the 71-80 year group and 10.8 ± 10.5 μm² for the oldest group over 80 years old, with a significant difference between the second and third groups (p< 0.001).The average diameter of the nerve fiber decreased with advancing age and presented values respectively 8.43 ± 2.25, followed by 8.00 ± 2.45 and finally 6.30 ±2.56 for groups 60-70, 71 -80 and over 80 years old, with a significant difference between all age groups (p < 0.001). The average axon diameter decreased at older ages and its values in the three groups respectively were 3.68 ± 1.59, followed by 3.93± 1.75 and finally 3.34 ± 1.63, for the groups 60-70, 71-80 and over 80 years old, with a significant difference between all age groups (p < 0.001). The average thickness of the myelin sheath decreased with aging and presented values of 2.50 ± 1.99 in the 60- 70 year old group, 2.06 ± 1.41 in the second 71-80 year old group and 1.48 ± 0. 79 in the third group over 80 years old, with a significant difference between all age groups (p < 0.001). The degree of myelination (g ratio) increased with advancing age and obtained results of 0.44 ± 0.15, followed by 0.51 ± 0.19 and 0.51 ± 0.19 respectively for groups 60-70, 71-80 and over 80 years old, with a significant difference between all age groups (p < 0.001). The percentage of areas occupied by myelinated fibers reduced with advancing age, with results showing values of 78.6 ± 16.2 for the first group 60-70 years old, 70.2 ± 23.6 in the second group 71- 80 years old and 69.8 ±20.6 for the group over 80 years old, with a statistically significant difference between all age groups (p < 0.001). The percentage of area occupied by the endoneurium, unmyelinated fibers and degenerating tissue increased with aging and showed values of 21.4 ± 16.2 for the 60-70 years old group, 29.8 ± 23.6 for the 71-80 years and finally30.2 ± 20.6 for the oldest group over 80 years. Conclusions: The comparison of morphometric variables between the groups allowed us to identify that with advancing aging there was a progressive reduction in the myelination of nerve fibers, an increase in the percentage quantity of fibers with a smaller cross-sectional area and a reduction in the percentage quantity of larger fibers. The reduction in the cross-sectional area of the nerve and the area and diameter of myelinated axons were identified in individuals over 80 years of age, compared to other age groups, showing that these changes occur later in the aging process.