Arcabouço de PRP-gel associado a células tronco mesenquimais: uso em lesões condrais em modelo experimental equino / PRP-gel scaffold associated with mesenchymal stem cells: use in experimental chondral defect of equine models

O plasma rico em plaquetas (PRP) é conhecido por apresentar propriedades anabólicas, anti-inflamatórias e capacidade de gelificação. Atualmente o PRP é considerado eficaz na reparação da cartilagem, sendo sua capacidade de formação de gel indicada para o preenchimento de defeitos condrais. O objetivo desse estudo foi analisar o uso do PRP ativado, no formato de arcabouço, como suporte para o implante de células tronco mesenquimais (CTM), no preenchimento e tratamento de lesões condrais induzidas em equinos. Doze equinos foram submetidos a uma cirurgia artroscópica no tempo zero do experimento (T0), onde foi induzida uma lesão condral de 15 mm de diâmetro na tróclea medial femoral dos membros pélvicos direito. As 12 articulações foram divididas em dois grupos distintos com seis articulações cada (GA e GB). As articulações do GA foram submetidas ao tratamento com o implante de CTM em gel de PRP. As articulações de GB foram o grupo controle do experimento. As CTMs foram extraídas do tecido adiposo e o PRP em gel foi obtido por protocolo de dupla centrifugação seguido da adição de trombina liofilizada. Após cinco meses (T150) foi realizada nova artroscopia para avaliação macroscópica do local, coleta de amostras do tecido de reparação para análises de microscopia eletrônica, sendo realizadas imagens ressonância magnética e tomografia computadorizada no local do implante no GA. Observamos que o gel de PRP associado às CTM demonstrou ser adequado no tratamento de defeitos condrais experimentais dos equinos. GA evidenciou um melhor aspecto macroscópico e microscópico do tecido de reparação, sendo que GB mostrou maior desorganização das fibras colágenas. Nas imagens de ressonância magnética e tomografia computadorizada apenas foi relevante o local da lesão condral. O arcabouço de gel de PRP demonstrou ser apropriado no suporte do tratamento com as CTMs, sendo de fácil aplicação e efetivo, demonstrando resultados promissores na reparação de lesões condrais induzidas.(AU)

The platelet-rich plasma (PRP) is characterized by its anabolic, anti-inflammatory and gelling capability. Nowadays, the PRP is considered effective in the repair of cartilage defects, and its gelling capability is proper to filling chondral defects. So, the aim of this study was to investigate the use of activated PRP as a fibrin gel scaffold, such as support for the use with mesenchymal stem cells (MSC), on the treatment of experimentally chondral articular defects. Twelve horses were subjected to an arthroscopic surgery at time zero of the experiment (T0). A chondral defect of 15 mm diameter was created on the medial femoral trochlea and these 12 joints were divided into two groups each with six joints in each group (GA and GB). The joints of the GA were treated with implantation of MSC and PRP-gel. GB joints were the control group. MSCs were cultivated from adipose tissue and PRP-gel was obtained by double centrifugation protocol followed by addition of lyophilized thrombin. After five months (T150) was performed new arthroscopy for macroscopic evaluation of the defect local, collect samples of tissue repair for electron microscopy assessment and also was implemented a magnetic resonance images and computed tomography on GA. It was observed that the PRP-gel associated with CTMs showed a suitable treatment of experimental chondral defects in horses. GA showed a better macroscopic and microscopic appearance of the tissue repair. GB showed smaller number of chondrocytes and increased collagen fibers disorganization. At the magnetic resonance and computed tomography imaging only the local of chondral defect was viewed. The PRP-gel scaffold was satisfactory to use and support MSCs implantation. It showed an easy handling and it was effective, showing a promising results in the repair of induced chondral defects.(AU)

Tratamento dos defeitos osteocondrais do joelho / Treatment of the knee osteochondral defects

Os defeitos osteocondrais do joelho acometem toda a espessura da cartilagem e são geralmente de origem traumática, podendo ocorrer isoladamente ou em conjunto com lesões ligamentares ou meniscais. O diagnóstico definitivo geralmente é feito por ressonância magnética, apesar da história e exame físico darem indícios do diagnóstico. As lesões osteocondrais sintomáticas necessitam de tratamento cirúrgico e a escolha da técnica cirúrgica depende de alguns fatores como tamanho da lesão, local da lesão, atividade e idade do paciente. Técnicas, como abrasão e drilling são pouco usadas atualmente. A microfratura é largamente usada e geralmente é a primeira escolha no tratamento de defeitos osteocondrais de 1 a 2,5 cm2. A mosaicoplastia também pode ser usada para lesões desta magnitude, mas em pacientes mais ativos que necessitam um retorno mais rápido às atividades esportivas. Pode também ser usadas em defeitos maiores, porém o transplante autólogo de condrócitos (TAC) aparece como uma boa opção para lesões maiores. A primeira geração do TAC transplanta condrócitos os quais ficam contidos no defeito devido a uma cobertura de periósteo, já a segunda geração de TAC apresenta os condrócitos embebidos em uma matriz e evita o uso da cobertura com periósteo. O transplante alógeno osteocondral também é uma opção para defeitos maiores que 4 cm2. Novas tecnologias estão sendo desenvolvidas, porém ainda sem aplicabilidade clínica.

Study of human chondrocyte redifferntiation capacity in three-dimensional hydrogel culture

Articular cartilage tissue defects cannot be repaired by the proliferation of resident chondrocytes. Autologous chondrocyte transplantation [ACT] is a relatively new therapeutic approach to cover full thickness articular cartilage defects by in vitro grown chondrocytes from the joint of a patient. Therefore, we investigated the differentiation capability of human chondrocytes maintained in alginate culture. The cartilage specimens obtained from 50 patients who underwent total knee and hip operations at the teaching hospital of Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan Iran. Isolated primary chondrocytes were first grown in monolayer cultures for 1 to 6 passages [each passage lasting about 3 days]. At each passage, monolayer cells seeded in alginate culture and investigated morphologically and immuno-cytologically for expression of cartilage-specific markers [collagen type II and cartilage-specific proteoglycans]. The chondrocytes from monolayer passages PI to P4 introduced in alginate cultures regained a chondrocyte phenotype. Cells were interconnected by typical gap junctions and after few days, they produced a cartilage-specific extracellular matrix [collagen type II and cartilage-specific proteoglycans]. In contrast, cells from monolayer passages P5 and P6 did not redifferentiate to chondrocytes in the alginate cultures. Chondrocyte culture was established for the first time in Iran. The alginate culture conditions promote the redifferentiation of dedifferentiated chondrocytes that have still a chondrogenic potential. This procedure opens up a promising approach to produce sufficient numbers of differentiated chondrocytes for ACT. Indeed, in some patients the harvested cells were used immediately and successfully for transplantation

Bone morphogenetic proteins: from structure to clinical use

Bone morphogenetic proteins (BMPs) are multi-functional growth factors belonging to the transforming growth factor ß superfamily. Family members are expressed during limb development, endochondral ossification, early fracture, and cartilage repair. The activity of BMPs was first identified in the 1960s but the proteins responsible for bone induction were unknown until the purification and cloning of human BMPs in the 1980s. To date, about 15 BMP family members have been identified and characterized. The signal triggered by BMPs is transduced through serine/threonine kinase receptors, type I and II subtypes. Three type I receptors have been shown to bind BMP ligands, namely: type IA and IB BMP receptors and type IA activin receptors. BMPs seem to be involved in the regulation of cell proliferation, survival, differentiation and apoptosis, but their hallmark is their ability to induce bone, cartilage, ligament, and tendon formation at both heterotopic and orthotopic sites. This suggests that, in the future, they may play a major role in the treatment of bone diseases. Several animal studies have illustrated the potential of BMPs to enhance spinal fusion, repair critical-size defects, accelerate union, and heal articular cartilage lesions. Difficulties in producing and purifying BMPs from bone tissue have prompted the attempts made by several laboratories, including ours, to express these proteins in the recombinant form in heterologous systems. This review focuses on BMP structure, molecular mechanisms of action and significance and potential applications in medical, dental and veterinary practice for the treatment of cartilage and bone-related diseases.

Cultura de condrócitos humanos para tratamento de lesões cartilaginosas / Human chondrocytes culture to treatment of cartilaginous injuries

Este trabalho apresenta como objetivo testar o cultivo de condrócitos por um método não enzimático. Para isto, foram isolados condrócitos de cartilagem costal humana pelo método de explante primário, em que as células migraram da cartilagem e se aderiram ao fundo do frasco de cultura. posteriormente, pelo método de imunofluorescência indireta dosou-se a capacidade de produção de colágeno tipo II pelos condrócitos isolados a fim de / This work presents as objective to test culture of chondrocytes for a not enzymatic method of primary explante, where the cells migrate of the cartilage and if they had adhered to the deep one in the bottle of culture. Later, for the method of indirect immunofluorescence it was dosed capacity of production of collagen type II for the isolated chondrocytes in order to evaluate the capacity of the cells to produce extracellular matrix to demonstrate the maintenance of the physiological capacities of the isolated cells in culture...

Pressure necrosis of articular cartilage; types of connective tissue fibers involved in its repair

OBJECTIVE: The hypothesis that was evolved in the present study was to investigate the repair of damaged articular cartilage by connective tissue fibers other than collagen fibers. Setting: Anatomy Department. Period: Seven Weeks. At the end of sixth week of immobilization reticular fibers were seen invading the collagenous scar in the floor of ulcer. The obtained result indicates that it is not only the collagen fibers, which fill the gap, but reticular fibers are also involved in the repair of articular cartilage by fibrosis

Reabilitação de pacientes portadores da doença de Kienböck submetidos a ressecçäo da fileira proximal do carpo / Rehabilitation of patients with Kienböck disease underwent proximal row carpectomy

A proposta deste estudo foi a aplicaçäo de um protocolo de avaliaçäo e tratamento desenvolvido no Serviço de Terapia da Mäo do Setor de Terapia Ocupacional da Disciplina de Fisiatria do Departamento de Ortopedia e Traumatologia da Universidade Federal de Säo Paulo, destinado a pacientes portadores da doença de Kienböck e submetidos a técnica cirúrgica de ressecçäo da fileira proximal do carpo. O protocolo de avaliaçäo foi aplicado em 16 pacientes que foram avaliados no pré e pós-tratamento, considerando-se a dor, perímetro do punho, força muscular, amplitude articular do antebraço e punho e a capacidade funcional. Considerou-se também alguns referencias subjetivos, no que se refere à satisfaçäo pessoal do paciente quanto ao tratamento.Os resultados mostraram que o protocolo de tratamento aplicado foi eficaz na reduçäo da dor, no aumento do arco de movimento da pronaçäo e supinaçäo do antebraço, abduçäo e aduçäo do punho e favoreceu a melhora da capacidade funcional da mäo afetada. Na avaliaçäo subjetiva 90 por cento dos pacientes tratados em nosso protocolo estavam satisfeitos com a sua recuperaçäo.

Conceptos actuales sobre colágenas de cartílago y su asociación con enfermedades / Current concepts in cartilage collagens and their association with disease

La principal función de las fibras colágenas del cartílago es la de formar una red estable para contrarrestar la presión por el aumento de volumen generada por los agregados hidratados de proteoglicanos. La mayor parte de la colágena presente en el cartílago es la tipo II aunque tambien hay cantidades pequeñas de los tipos IV, VI, IX, X, XI, y XIV. Para estudiar la patogenia de las mutaciones de las colágenas presentes en el cartílago, se han desarrollado ratones transgénicos. Igualmente, el estudio molecular de estas proteínas han dado un fuerte impulso al conocimiento de la patogenia de algunas enfermedades hereditarias y adquiridas del cartílago. La terapia génica de las enfermedades de la colágena, especialmente las hereditarias del cartílago, ayudará a corregir estas anormalidades. Aquí revisamos todos estos aspectos

Tratamento artroscópico da condromalácia patelofemoral / Arthroscopic treatment of patellofemoral chondromalacia

Os autores estudaram 59 pacientes (65 joelhos) portadores de condromalácia, com acompanhamento pós-operatório mínimo de um ano. Säo discutidas as vantagens da técnica artroscópica, em comparaçäo com o procedimento aberto