Animal Model Standardization for Studying Avascular Necrosis of the Femoral Head in Legg-Calvé-Perthes Disease / Padronização de modelo animal para o estudo da necrose isquêmica da cabeça femoral na doença de Legg-Calvé-Perthes

ABSTRACT

Abstract Objective Testing an experimental model for ischemic necrosis of the femoral head in Legg-Calvé-Perthes disease by evaluating gait, imaging and morphohistology. Methods The operation was done in 11 piglets. Necrosis by cerclage in the right femoral neck was induced. Piglets were divided into group A, with 8 animals, euthanizing two in the 2nd, 4th, 6th, and 8th weeks, respectively; and group B, with 2 animals (sham), submitted to the surgical procedure without cerclage of the right femoral neck. The gait classification used was that of Etterlin. The frozen femurs were submitted to digital radiography and computed tomography. The height and width of the epiphysis and epiphysary coefficient were measured at study times. Light microscopy and immunohistochemistry with TGF-β1 were performed. Results One animal died of sepsis in Group A. In this group, claudication was observed in all animals. On digital radiography and computed tomography, bone sclerosis, enlargement of the right femoral neck, flattening, collapse, and fragmentation of the right femoral head were observed. All epiphysis height and epiphysary coefficient values of the right femoral head were lower than the contralateral ones, in which were observed chondrocytes disordered and separated by gaps. A reduction in TGF-β1 expression was observed at 2 and 6 weeks in the right femoral head and at eight in the left. In group B, there were no signs of necrosis and gait was normal. Conclusions The model presented reproduced macroscopic necrosis on digital radiography, computed tomography, and microscopy. Gait evaluation showed a good correlation with other ischemia findings. Level of EvidenceV. Diagnostic studies.

RESUMO

Resumo Objetivo Testar um modelo experimental para necrose isquêmica da cabeça femoral na doença de Legg-Calvé-Perthes avaliando a marcha, exames de imagens e morfohistologia. Métodos Operaram-se 11 leitões. Induziu-se a necrose por cerclagem no colo femoral direito. Dividiram-se os leitões em grupo A com 8 animais, sacrificando-se dois na 2ª, 4ª, 6ª e 8ª semanas, respectivamente; e grupo B, com 2 animais (sham), submetidos ao procedimento cirúrgico sem a cerclagem do colo femoral direito. A classificação da marcha utilizada foi a de Etterlin. Os fêmures congelados foram submetidos à radiografia digital e tomografia computadorizada. Mediram-se a altura e largura da epífise e o coeficiente epifisário nos tempos de estudo. Realizou-se, microscopia de luz e imunohistoquímica com TGF-β1. Resultados Um animal morreu por sepse no grupo A. Neste grupo, observou-se claudicação em todos os animais. Na radiografia digital e tomografia computadorizada observaram-se esclerose óssea, alargamento do colo femoral direito, achatamento, colapso e fragmentação da cabeça femoral direita. Todos os valores da altura da epífise e coeficiente epifisário da cabeça femoral direita foram menores que os contralaterais, nos quais observaram-se condrócitos desordenados e separados por lacunas. Observou-se redução da expressão do TGF-β1 com 2 e 6 semanas nas cabeças femorais direitas e nas esquerdas com oito. No grupo B, não ocorreram sinais de necrose e a marcha foi normal. Conclusões O modelo apresentado reproduziu a necrose macroscopicamente, na radiografia digital, tomografia computadorizada e microscopia. A avaliação da marcha demonstrou boa correlação com os demais achados de isquemia. Nível de EvidênciaV. Estudos diagnósticos.