Estudio mecánico, histológico e histomorfométrico del regenerado de cartílago a partir de injertos de periostio invertido

Abstract

Introducción:<br/>Basándose en la capacidad condrogénica de su capa profunda, el periostio ha sido empleado para el recubrimiento y reparación de lesiones condrales y osteocondrales.<br/>Los objetivos de este trabajo son:<br/>1. Analizar las propiedades viscoelásticas del tejido de reparación obtenido a partir de injertos libres de periostio invertido sobre defectos osteocondrales de espesor completo.<br/>2. Determinar si la similitud de las características histológicas del tejido de reparación a partir de los mencionados injertos con el cartílago sano se corresponde con una semejanza en el comportamiento biomecánico. <br/>3. Determinar la influencia de la movilización continua pasiva sobre la naturaleza y propiedades mecánicas del tejido de reparación.<br/>4. Evaluar la durabilidad del tejido de reparación a largo plazo.<br/>Material y método:<br/>Se realizaron defectos de 4x4 mm en el surco patelar de la rodilla derecha de 57 conejos New Zealand adolescentes de tres meses de edad que fueron recubiertos con un autoinjerto libre de periostio invertido. De los 50 conejos aptos 24 fueron sometidos a movilización contínua pasiva durante 2 semanas 8 horas diarias y 26 a movilidad libre. Las patas izquierdas fueron utilizadas como control. El sacrificio se realizó a las 8 semanas en 43 conejos y a las 36 semanas en otros 7. Se realizó estudio histológico (aplicando una modificación de la escala de O´Driscoll), histomorfométrico y mecánico empleando un sistema de indentacion para calcular la rigidez elástica del tejido de reparación.<br/>Resultados:<br/>Los resultados macroscópicos fueron 65.1% buenos, 27.9% regulares y 6.9% malos a las 8 semanas. A las 36, 14.2%, 71.4% y 14.2%. En el 69.7% de los casos el tejido fue considerado hialino. No hubo diferencias según movilidad a las 8 semanas. A las 36, el porcentaje de tejido hialino disminuyó, pero en un grado mucho mayor en el grupo de MAI.<br/>A las 8 semanas, el tejido regenerado era más grueso que el control, sin observarse influencia de la movilización sobre los parámetros histomorfométricos. A las 36 semanas el tejido mostraba características estructurales peores y menor grosor, apareciendo fenómenos degenerativos. <br/>El coeficiente de rigidez elástica mostró una relación inversamente proporcional al grosor del tejido en estudio<br/>Conclusiones:<br/>1. El tejido de reparación cuando presenta características hialinas, tiene un comportamiento viscoelástico similar al del cartílago hialino. <br/>2. La rigidez elástica es menor en el tejido regenerado que en el cartílago normalprobablemente por un mayor grosor del primero.<br/>3. La MCP no influye en la aparición de uno u otro tipo de tejido ni en los parámetros histológicos, histomorfométricos ni mecánicos a las 8 semanas, Sin embargo, a largo plazo parece ejercer un efecto protector sobre el tejido de reparación.<br/>4. A las 36 semanas aparecieron fenómenos degenerativos y un aumento de la rigidez elástica, datos que confirman la escasa durabilidad del tejido de reparación.

Introduction:<br/>Periosteum has been used to resurface chondral defects based on its capability to regenerate cartilage.<br/>The objectives of this study are:<br/>1. To analyse the viscoelastic properties of the regenerated tissue obtained from periosteal grafts in full-thickness defects. <br/>2. To correlate the histological and histomorphometrical characteristics with the mechanical properties of the tissue. <br/>3. To find the influence of continuous passive motion on the histological and mechanical properties.<br/>4. To evaluate the durability of the regenerated tissue.<br/>Material and method:<br/>Full thickness 4mm defects were performed in the patellar groove of the right knee of 57 young New Zealand white rabbits. All of them were resurfaced with free periosteal autografts with the deep aspect facing the joint. 50 rabbits underwent histologic, hystomorphometric and mechanical study. 24 were placed on a continuous passive motion machine 8 hours a day during 2 weekse and 26 returned to cage activity.Left limbs were used as control. 43 animals were sacrifized at 8 weeks and 7 at 36 weeks postoperatively. <br/>Results:<br/>Macroscopic results were good in 65.1% of the cases, fair in 27.9% and poor in 6.9% at 8 weeks. At 36 weeks results were 14.2%, 71.4% and 14.2% respectively. Regenerated tissue was considered to be hyaline in 69.7% of the cases. There were no differences induced by motion at 8 weeks. Hyaline tissue decreased at 36 weeks, more significantly in the IAM group.<br/>At 8 weeks regenerated tissue was thicker than control independently of the motion protocol. Tissue was thinner at 36 weeks, and showed worse structural characteristics with degeneative changes.<br/>Elas tic stiffness was inversely proportional to the thikness of the tissue. <br/>Conclusions:<br/>1. Regenerated hyaline tissue shows viscoelastic properties similar to those of the normal cartilage. <br/>2. Elastic stifness is lower in the regenerated tissue than in control cartilage , probably due to its higher thickness.<br/>3. There is no influence of the CPM on the histological, histomorphometrical and mechanical parametres at 8 weeks, but at 36 weeks there is a protective effect of the CPM over the regenerated tissue. <br/>4. Regenerated tissue showed degenerative changes at 36 weeks with an increase in elastic stiffness. These data confirm the scarce durability of the regenerated tissue.