Clinical and morphophisiological aspects of the rat knee articulation after immobilization and remobilization

O objetivo do presente trabalho foi avaliar os aspectos clínicos e morfofisiológicos da articulação do joelho de ratos após imobilização prolongada e remobilização com atividade livre e natação. Trinta e quatro ratos adultos machos (Wistar) foram alocados aleatoriamente em um dos quatro grupos: sem imobilização (G1, n = 4), com imobilização (G2, n = 10), imobilização e remobilização com atividade livre (G3, n = 10), imobilização e remobilização com atividade livre e natação (G4, n = 10). Os animais tiveram o joelho direito imobilizado por 45 dias. Os animais do G2 foram sacrificados após o período de imobilização, juntamente com os animais do G1. Após o período de imobilização os animais do G3 movimentaram livremente em suas respectivas gaiolas e os animais do G4, além da movimentação na gaiola, foram submetidos a um programa de natação por 5 semanas, sendo todos sacrificados em seguida. Durante este período de remobilização os animais dos G3 e G4 foram submetidos a avaliação clínica da marcha. Após sacrifício a resistência à flexão articular do joelho direito de todos os animais foi avaliada e cortes histológicos da cápsula articular, cartilagem e osso subcondral foram obtidos. Os resultados mostraram que os animais do G4 apresentaram melhor evolução na marcha nos cinco primeiros dias, em relação àqueles do G3. Após este período a evolução na marcha foi similar nos G3 e G4. Animais do G2 apresentaram rigidez articular enquanto nos do G3 e G4 o movimento estava próximo ao normal. A análise histológica mostrou que a imobilização promoveu aumento da espessura da cápsula articular, evidenciada pela presença do tecido conjuntivo fibroso substituindo o tecido adiposo no G2, mas em menor proporção nos G3 e G4. Pela análise da cartilagem articular e osso subcondral pode-se observar que a imobilização determinou perda de proteoglicanos da matriz cartilaginosa, aumento do número de condrócitos dispostos de forma irregular, aumento da espessura da cartilagem calcificada, irregularidade da superfície articular, proliferação de tecido conjuntivo no espaço intra-articular e aumento da espessura do osso subcondral. Os animais do G3 apresentaram um maior número de alterações tanto na cartilagem articular como no osso subcondral, quando comparados com aqueles do G4. Concluiu-se que a imobilização degenerou as células sinoviais, indicando diminuição da produção de fluido sinovial e redução do suprimento nutricional à cartilagem; e que tanto a atividade livre na gaiola quanto sua associação com a natação influenciaram positivamente o retorno das condições morfológicas da cápsula, anteriores à imobilização.The aim of this study was to evaluate the clinical and morphophisiological aspects of the rat knee articulation after immobilization and remobilization with free activity and swimming. Thirty four adult male rats (Wistar) were randomly allocated into one of four groups: without immobilization, (G1, n = 4), with immobilization (G2, n = 10), immobilization and remobilization with free activity (G3, n = 10), and immobilization and remobilization with free activity and swimming (G4, n = 10). Animals had the right knee joint immobilized for 45 days. Animals from G2 were killed after this immobilization period and so were those from G1. After the immobilization period animals from G3 were allowed to move freely in their cages and those from G4 add to that were submitted to a swimming program for 5 weeks and were than all killed. During the remobilization period animals from G3 and G4 had their march clinically evaluated. After being killed the articular amplitude of the right knee was assessed in all animals and histological slices from the articular capsule, cartilage and subchondral bone were obtained. The results showed that animals from G4 exhibited a better march evolution on the first five days period as compared to those from G3. After such period march evolution were similar in both G3 and G4. Animals from G2 displayed rigid joint while in those from G3 and G4 the articular movement was close to normal. The histological analysis pointed out that immobilization led to increase in articular capsule thickness evidenced by the presence of fibrous connective tissue replacing adipose tissue in G2, but proportionally less in G3 and G4. By the analysis of the articular cartilage and subchondral bone it was observed that immobilization determined loss of proteoglycans from the cartilaginous matrix, increase in the number of regularly arranged condrocytes, increase in calcified cartilage thickness, irregularity in the articular surface, proliferation of connective tissue in the intraarticular space and increase in subchondral bone thickness. A animals from G3 displayed a greater number of alterations in both articular cartilage and subchondral bone, as compared to those from G4. It was concluded that: immobilization degenerated synovial cells indicating decreased synovial fluid production and reduced nutritional supplying to the cartilage; and both free cage activity and its association with swimming influenced positively the return of the capsule morphologic conditions to those before immobilization