Restauração da cartilagem hialina articular com uso de células-tronco mesenquimais, hidrogel de colágeno tipo II e condroblastos em lesão troclear do joelho

O dano a cartilagem articular é um grande desafio para médicos e todos os demais profissionais envolvidos no atendimento a saúde, bem como a todos os pacientes. Diversos fatores estão relacionados a lesão condral. Essas lesões podem se manifestar com dor, incapacidade funcional, edema ou derrames articulares, frequentemente o afastamento de atividades laborais ou atividades do cotidiano, e quando inadequadamente tratadas ou ao longo da evolução natural da doença , contribuem para perda significativa da qualidade de vida. Os tratamentos cirúrgicos mais utilizados na prática médica como o debridamento articular, a microfratura ou até mesmo o implante autólogo de condrócitos são ainda insuficientes para reparo e manutenção da capacidade tecidual existente antes da lesão. Nas pesquisas clínico-cirúrgicas de cartilage, os modelos experimentais mais utilizados são as culturas de células e tecidos (pesquisa in vitro) e os utilização de modelo animal (pesquisa in vivo) , ambas utilizadas neste trabalho. O objetivo deste trabalho foi avaliar três tratamentos para lesão condral troclear completa nos joelhos de coelhos quanto a sua capacidade de restauração utilizando-se as escalas de avaliacões da ICRS (International Cartilage Repair Society) para animais quanto aos aspectos macroscópicos e histológicos, após 8 e 16 semanas de seguimento, e também avaliar as diferenças de reparo nos individuos pertecentes a um mesmo grupo de tratamento, apenas diferenciado-os pelo tempo de observação. Foram utilizados um total de 30 coelhos Nova Zelândia , machos, adultos, com idade acima de 7 meses, submetidos a lesões cirúrgicas circunferenciais na tróclea femural do joelho de 4 mm de diâmetro por 4 mm de profundidade , bilateralmente. Todos coelhos foram distribuídos entre os 3 grupos tratamentos e o grupo controle. Os grupos tratamentos foram compostos da seguimente forma : Grupo A, com 7 coelhos que tiveram suas lesões preenchidas com células-tronco mesenquimais (CTMs) derivadas de placenta humana ; Grupo B, com 7 coelhos que tiveram suas lesōes preenchidas com hidrogel de colágeno tipo II; Grupo C com 7 coelhos, preenchido com condroblastos, que foram obtidos após aplicação de protocolo de diferenciação, a partir das células-tronco mesenquimais derivadas de placenta humana. O Grupo D com 9 coelhos, sem preenchimento algum, formou o controle. O reparo tecidual obtidas na área de lesão troclear dos animais dos quatro grupos foram avaliadas após 8 e 16 semanas de acompanhamento. Para avaliação morfológica grosseira (macroscópica) foram observados os seguintes apectos: o grau de reparo do defeito, a integração à zona das bordas e aparência macroscópica. Para avaliação histológica visual (microscópica) foram observados os seguintes aspectos: continuidade de superfície, predomínio de matriz, distribuição de células, viabilidade de população celular, remodelamento do osso subcondral, mineralização da cartilagem calcificada. Após transcorridos 16 semanas, a melhora observada no escore global macroscópico, integridade à zona de bordas e aparência macroscópica do grupo A (CTMs) comparativamente ao grupo D (controle) foi estatisticamente significativa, obtendo-se um de p=0,004, p=0,020 e p= 0,006, respectivamente. A microscopia, não observamos melhora histológica dos aspectos analisados entre os tratamentos e o grupo controle. Internamente nos grupos , sob a variável temporal 8 e 16 semanas, foi observado no grupo mesenquimal, uma melhora microscópica no escore total (p=0,004), continuidade de superfície (p=0,015), predomínio de matriz (p=0,002), remodelamento do osso subcondral (p=0,015) mineralização da cartilagem calcificada (p=0,015), o que nos mostra um efeito parácrino importante, tempo-dependente até 16 semanas, o que não foi observado nos demais grupos, nos mesmos intervalos. Concluimos que o tratamento com células mesenquimais apresenta uma melhora macroscópica significativa e que os demais tratamentos são satisfatórios no reparo.Cartilage damage is a major challenge for physicians and all other healthcare professionals, as well as to all patients. Several factors are related to chondral injury. These injuries can manifest with pain, functional disability, edema or joint effusions, often the withdrawal from work or daily activities, and when inadequately treated or along the natural course of the disease, contribute to a significant loss of quality of life. The most widely used surgical treatments in medical practice such as joint debridement, microfracture or even autologous chondrocyte implantation are still insufficient to repair and maintain the existing tissue capacity before the injury. In clinical and surgical cartilage research, the most used experimental models are cell and tissue cultures (in vitro research) and the use of animal models (in vivo research), both used in this work. The aim of this study was to evaluate three treatments for complete chondral chondral lesion in rabbit knees for restoration capacity using the International Cartilage Repair Society (ICRS) rating scales for macroscopic and histological aspects after eight and sixteen weeks of follow-up, and also to assess the differences in repair in individuals belonging to the same treatment group, only differentiated by the time of observation. All rabbits were distributed between the three treatment groups and the control group. The treatment groups were composed as follows: Group A, with 7 rabbits that had their lesions filled with mesenchymal stem cells (MSCs) derived from human placenta; Group B, with 7 rabbits that had their lesions filled with type II collagen hydrogel; Group C with 7 rabbits, filled with chondroblasts, which were obtained after a differentiation protocol was applied from the human placenta-derived mesenchymal stem cells. Group D with 9 rabbits, without any padding, formed the control. A total of 30 adult male New Zealand rabbits, aged over 7 months, submitted to circumferential surgical injuries to the knee femoral trochlea of 4 mm diameter by 4 mm deep, bilaterally, were used. All rabbits were distributed between the 3 treatment groups and the control group. The treatment groups were composed as follows: Group A, with 7 rabbits that had their lesions filled with mesenchymal stem cells (MSCs) derived from human placenta; Group B, with 7 rabbits that had their lesions filled with type II collagen hydrogel; Group C with 7 rabbits, filled with chondroblasts, which were obtained after a differentiation protocol was applied from the human placenta-derived mesenchymal stem cells. Group D with 9 rabbits, without any padding, formed the control. Tissue repair obtained in the area of trochlear injury of the animals of the four groups was evaluated after 8 and 16 weeks of follow-up. For gross morphological evaluation (macroscopic) the following aspects were observed: the degree of defect repair, integration with the edge zone and macroscopic appearance. For visual histological evaluation (microscopic) the following aspects were observed: surface continuity, matrix predominance, cell distribution, cell population viability, subchondral bone remodeling, calcified cartilage mineralization. After sixteen weeks, the improvement in macroscopic overall score, border zone integrity and macroscopic appearance of group A (MSCs) compared to group D (control) was statistically significant, with p = 0.004, p = 0.020. and p = 0.006, respectively. At microscopy, we did not observe histological improvement of the analyzed aspects between the treatments and the control group. Internally in the groups, under the temporal variable 8 and 16 weeks, it was observed in the mesenchymal group, a microscopic improvement in the total score (p = 0.004), surface continuity (p = 0.015), matrix predominance (p = 0.002), remodeling. subchondral bone (p = 0.015) mineralization of calcified cartilage (p = 0.015), which shows us an important paracrine effect, time-dependent up to 16 weeks, which was not observed in the other groups at the same intervals. We conclude that mesenchymal cell treatment has a significant macroscopic improvement and that the other treatments are satisfactory in repair