POTENCIAL DE IMUNOMODULAÇÃO E REPARAÇÃO DAS CÉLULAS TRONCO MESENQUIMAIS DERIVADAS DA MEMBRANA SINOVIAL E ENCAPSULADAS EM HIDROGEL DE ALGINATO EM LESÕES ARTICULARES INDUZIDAS EXPERIMENTALMENTE EM EQUINOS

RESUMO

A alta casuística e os desafios encontrado no tratamento da osteoartrite (OA) em equinos, tem impulsionado a comunidade científica na busca do tratamento mais efetivo. As células tronco mesenquimais derivadas de membrana sinovial (CTMMS) tem apresentado resultados promissores no tratamento de lesões articulares, especialmente por seu potencial de imunomodulação e reparação, mas que necessita de melhor compreensão. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar as características da imunomodulação e reparação após a aplicação intra-articular das CTMMS livres e encapsuladas em hidrogel de alginato em lesões articulares induzidas em equinos. Lesões condrais foram realizadas na tróclea medial do talus em quinze cavalos. No dia da indução os animais foram divididos em três grupos. Os grupos foram divididos em CTMMS encapsulada, CTMMS livres e controle. Foram realizadas avaliações clínicas, análise citológica, química e dosagem de citocinas no líquido sinovial (IL-1, IL-10, IL-6, INF-, TNF , Substância P, amilóide sérica A, TGF, IGF e PGE2), antes do defeito e 24, 48, 96, 168 e 336 horas. Após 150 dias da instituição dos tratamentos, foram realizadas avaliação in situ através da cirurgia artroscópica utilizando os escores ICRS e coletamos material para análise histológica escore de ODriscoll e imunohistoquímica para colágeno tipo II. O tratamento com CTMMS seja ela livre ou encapsulada reduziu o processo inflamatório articular. O grupo CTMMS encapsulada apresentou maior processo inflamatório inicial comparado com os demais grupos, em função do elevado número de neutrófilos, macrófagos, IL-6, IL-10, TNF e INF-. Na avaliação in situ da reparação da cartilagem, foi observado diferença estatística na avaliação global de reparo no CTMMS encapsulada. Na análise macroscópica coradas com hematoxilina-eosina e azul de toluidina, o CTMMS encapsulada e CTMMS livre, demonstraram diferentes graus da formação de fibrocartilagem, maior quantidade no CTMMS livre, no entanto as características morfológicas foram semelhantes a cartilagem nativa. As CTMMS encapsuladas em hidrogel de alginato demonstram ter maior potencial de imunomodulação por reduzir a contagem de linfócitos e macrófagos, aumentar a IL-10 e IL-6 no líquido sinovial, o que contribuiu de forma mais eficaz para o controle da inflamação e na reparação quando comparado ao grupo de CTMMS livres, provavelmente devido ao maior tempo de permanência das células encapsuladas dentro da articulação.

ABSTRACT

The high casuistry and the challenges encountered in the treatment of osteoarthritis (OA) in horses has driven the scientific community in the search for the most effective treatment. Mesenchymal stem cells derived from synovial membrane (MSCSM) have shown promising results in the treatment of joint lesions, especially for their potential for immunomodulation and repair, but need better understanding. Therefore, the objective of this work was to evaluate the characteristics of immunomodulation and repair after the intra-articular application of free and encapsulated MSCSM in alginate hydrogel in equine induced joint lesions. Chondral lesions were performed in the medial trochlea of the talus in fifteen horses. On the day of induction the animals were divided into three groups. The groups were divided into encapsulated MSCSM, free MSCSM and control. Clinical evaluations, cytological analysis, chemistry and cytokine dosage in the synovial fluid (IL-1, IL-10, IL-6, INF-, TNF , Substance P, amyloid serum A, TGF, IGF and PGE2) were performed before the defect and 24, 48, 96, 168 and 336 hours. After 150 days from the institution of treatment, in situ evaluation was performed through arthroscopic surgery using the ICRS scores and we collected material for histological analysis O'Driscoll score and immunohistochemistry for collagen type II. The treatment with MSCSM, either free or encapsulated, reduced the joint inflammatory process. The encapsulated MSCSM group presented a greater initial inflammatory process compared to the other groups, due to the high number of neutrophils, macrophages, IL-6, IL-10, TNF and INF-. In the in situ evaluation of the cartilage repair, a statistical difference was observed in the global evaluation of the encapsulated MSCSM repair. In the macroscopic analysis stained with hematoxylin-eosin and toluidine blue, the encapsulated MSCSM and free MSCSM demonstrated different degrees of fibrocartilage formation, greater amount in free MSCSM, however the morphological characteristics were similar to native cartilage. The MSCSM encapsulated in alginate hydrogel showed higher immunomodulation potential by reducing the lymphocyte and macrophage counts, increasing the IL-10 and IL-6 in the synovial fluid, which contributed more effectively to the control of inflammation and repair when compared to the group of free MSCSM, probably due to the longer stay of the encapsulated cells inside the joint