Estudio de la cicatrización de la interfase hueso-tendón en modelo animal utilizando una matriz sintética y PRP

Abstract

INTRODUCCIÓ: Des de fa anys s’han utilitzat matrius biològiques per reforçar la reparació d’una ruptura gran del manegot rotador o per cobrir defectes quan ha estat impossible la mobilització dels tendons per suturar-los a l’os. No obstant això, la seva ràpida reabsorció i les reaccions immunes i inflamatòries que generaven inicialment van suposar un inconvenient per a la pràctica clínica.

OBJECTIU: L'objectiu d’aquest estudi és analitzar si una matriu sintètica reabsorbible utilitzada de forma aïllada o associada a PRP, en una lesió autoinduïda en la interfase os-tendó del tendó del gastrocnemi medial, modifica el procés de reparació a nivell macroscòpic, microscòpic, ecogràfic i biomecànic en un model experimental amb conills.

HIPÒTESI: L'ús d’una matriu sintètica degradable de PLC i de PLA, aïllada o associada a PRP, com a suport, interfereix millorant el procés de cicatrització a la interfase os-tendó i zones adjacents d’una lesió autoinduïda a nivell del tendó del gastrocnemi medial en conills, en l’anàlisi macroscòpic, microscòpic, ecogràfic i biomecànic.

MATERIAL I MÈTODES: Es dissenya un estudi experimental intervenint quirúrgicament 24 conills. Es defineixen 2 grups experimentals de 12 unitats cadascun i un grup control amb 24 unitats. Una pota posterior de l’animal és assignada al grup experimental i l’altra al grup control. A la primera sèrie de 12 unitats, a la pota experimental, el tendó del múscul gastrocnemi intern és seccionat i reparat sobre l’os amb sutura en doble fila, reforçant la reparació amb una matriu de PLC i PLA (Grup BioP). A la segona sèrie de 12 unitats es realitza el mateix procediment i, a més, s’aplica PRP autòleg com a aport de factors de creixement (Grup BioP+PRP). A les dues sèries, a la pota control, el tendó del múscul gastrocnemi intern és seccionat i reparat sobre l’os amb sutura en doble fila, sense utilitzar matriu ni aport de PRP. Els grups queden definits:

Grup BioP: n de 12 Grup BioP + PRP: n de 12 Grup control: n de 24

Es practica l’eutanàsia a les 8 setmanes i es realitza una valoració macroscòpica, microscòpica, ecogràfica i biomecànica.

RESULTATS: Macroscòpicament, no s’objectiven diferències a la interfase os-tendó ni alteracions sistèmiques adverses que contraindiquin la implantació de la matriu. A nivell microscòpic, s’ha observat l’aparició d’una reacció granulomatosa limitada a cos estrany en els 2 grups amb matriu, sense diferències significatives entre ells. El procés de cicatrització en tots els grups no s’ha vist alterat, mostrant una bona biocompatibilitat de la matriu. Ecogràficament, s’objectiva un diàmetre sagital major en el grup sense aport de PRP. Biomecànicament, no hi ha diferències significatives a la zona de ruptura en aplicar una càrrega màxima en tots els grups, produint-se a nivell tendinós, però sí que ha necessitat una major força màxima aplicada prèvia a la ruptura en el grup amb només matriu, en comparar-lo amb la resta de grups.

CONCLUSIONS: En aquest estudi, a les 8 setmanes, l’ús d’una matriu sintètica degradable de PLC i de PLA aïllada com a suport en la interfase os-tendó: 1- no ha modificat de manera significativa el procés de reparació normal del tendó lesionat a l’os a nivell macroscòpic i microscòpic. 2- ha mostrat beneficis a nivell ecogràfic, mostrant un diàmetre tendinós incrementat. 3- ha mostrat beneficis a nivell biomecànic, mostrant una major resistència a les forces de tracció. 4- L’aport de PRP com a coadjuvant biològic no ha mostrat beneficis en el nostre model experimental.

INTRODUCCIÓN: Desde hace años se han utilizado matrices biológicas para reforzar la reparación de una ruptura grande del manguito rotador o para cubrir defectos cuando ha sido imposible la movilización de los tendones para suturarlos en el hueso. No obstante, su rápida reabsorción y las reacciones inmunes e inflamatorias que generaban inicialmente supusieron un inconveniente para la práctica clínica.

OBJETIVO: El objetivo de este estudio es analizar si una matriz sintética reabsorbible utilizada de forma aislada o asociada a PRP, en una lesión autoinducida en la interfase hueso – tendón del tendón del gastrocnemio medial modifica el proceso de reparación a nivel macroscópico, microscópico, ecográfico y biomecánico en un modelo experimental con conejos.

HIPOTESIS: La utilización de una matriz sintética degradable de PLC y de PLA, aislada o asociada a PRP, como soporte, interfiere mejorando el proceso de cicatrización en la interfase hueso - tendón y zonas adyacentes de una lesión autoinducida a nivel del tendón del gastrocnemio medial en conejos en el análisis macroscópico, microscópico, ecográfico, y biomecánico.

MATERIAL Y METODOS: Diseñamos un estudio experimental interviniendo quirúrgicamente a 24 conejos. Se definen 2 grupos experimentales de 12 unidades cada uno y un grupo control con 24 unidades. Una pata trasera del animal es asignada al grupo experimental y la otra al grupo control. En la primera serie de 12 unidades, en la pata experimental el tendón del músculo gemelo interno es seccionado y reparado sobre el hueso con sutura en doble hilera, reforzando la reparación con una matriz de PLC y PLA (Grupo BioP). En la segunda serie de 12 unidades se realiza el mismo procedimiento y además se aplica PRP autólogo como aporte de factores de crecimiento (Grupo BioP+PRP). En las dos series, en la pata control, el tendón del músculo gemelo interno es seccionado y reparado sobre el hueso con sutura en doble hilera, sin utilizar matriz ni aporte de PRP. Los grupos quedan definidos: - Grupo BioP: n de 12 - Grupo BioP + PRP: n de 12 - Grupo control: n de 24 Se practica la eutanasia a las 8 semanas y se realiza una valoración macroscópica, microscópica, ecográfica y biomecánica.

RESULTADOS: Macroscópicamente no se objetivan diferencias en la interfase hueso tendón ni alteraciones sistémicas adversas que contraindiquen la implantación de la matriz. A nivel microscópico se ha observado la aparición de una reacción granulomatosa limitada a cuerpo extraño en los 2 grupos con matriz, sin diferencias significativas entre ellos. El proceso de cicatrización en todos los grupos no se ha visto alterado, mostrando una buena biocompatibilidad de la matriz. Ecográficamente se objetiva un diámetro sagital mayor en el grupo sin aporte de PRP . Biomecánicamente no existen diferencias significativas en la zona de ruptura al aplicar una carga máxima en todos los grupos, produciéndose a nivel tendinoso, pero si ha necesitado una mayor fuerza máxima aplicada previa a la ruptura en el grupo con solo matriz al ser comparado con el resto de los grupos.

CONCLUSIONES: En este estudio, a las 8 semanas, la utilización de una matriz sintética degradable de PLC y de PLA aislada como soporte en la interfase hueso-tendón: 1- no ha modificado de forma significativa el proceso de reparación normal del tendón lesionado al hueso a nivel macroscópico y microscópico. 2- ha mostrado beneficios a nivel ecográfico, mostrando un diámetro tendinoso incrementado. 3- ha mostrado beneficios a nivel biomecánico, mostrando una mayor resistencia a las fuerzas de tracción. 4- El aporte de PRP como coadyuvante biológico no ha mostrado beneficios en nuestro modelo experimental.

INTRODUCTION: For years, biological matrices have been used to reinforce the repair of large rotator cuff tears or to cover defects when it has been impossible to mobilize the tendons for suturing to the bone. However, their rapid resorption and the immune and inflammatory reactions they initially generated posed an inconvenience for clinical practice.

OBJECTIVE: The objective of this study is to analyze whether a resorbable synthetic matrix, used alone or in combination with PRP, in a self-induced injury at the bone-tendon interface of the medial gastrocnemius tendon modifies the repair process at the macroscopic, microscopic, ultrasonographic, and biomechanical levels in an experimental rabbit model.

HYPOTHESIS: The use of a degradable synthetic matrix made of PLC and PLA, alone or in combination with PRP, as a scaffold, interferes by improving the healing process at the bone-tendon interface and adjacent areas of a self-induced injury at the medial gastrocnemius tendon in rabbits, based on macroscopic, microscopic, ultrasonographic, and biomechanical analyses.

MATERIALS AND METHODS: We designed an experimental study involving surgical intervention in 24 rabbits. Two experimental groups of 12 units each and a control group of 24 units are defined. One hind limb of the animal is assigned to the experimental group and the other to the control group. In the first series of 12 units, in the experimental limb, the tendon of the internal gastrocnemius muscle is sectioned and repaired onto the bone with double-row sutures, reinforcing the repair with a PLC and PLA matrix (BioP Group). In the second series of 12 units, the same procedure is performed, and additionally, autologous PRP is applied as a source of growth factors (BioP+PRP Group). In both series, in the control limb, the tendon of the internal gastrocnemius muscle is sectioned and repaired onto the bone with double-row sutures, without using the matrix or PRP supplementation. The groups are defined as follows: - BioP Group: n = 12 - BioP+PRP Group: n = 12 - Control Group: n = 24 Euthanasia is performed at 8 weeks, and macroscopic, microscopic, ultrasonographic, and biomechanical evaluations are conducted.

RESULTS: Macroscopically, no differences were observed at the bone-tendon interface, nor were there any adverse systemic alterations that contraindicated matrix implantation. Microscopically, a granulomatous reaction limited to a foreign body was observed in both matrix groups, with no significant differences between them. The healing process was not altered in any of the groups, showing good biocompatibility of the matrix. Ultrasonographically, a greater sagittal diameter was observed in the group without PRP supplementation. Biomechanically, there were no significant differences in the rupture zone under maximum load application among all groups, occurring at the tendinous level, but a higher maximum applied force was required prior to rupture in the group with only the matrix compared to the other groups.

CONCLUSIONS: In this study, at 8 weeks, the use of a degradable synthetic matrix made of PLC and PLA alone as a scaffold at the bone-tendon interface: 1- Didnotsignificantlymodifythenormalrepairprocessoftheinjuredtendonto the bone at the macroscopic and microscopic levels. 2- Showed benefits at the ultrasonographic level, with an increased tendon diameter. 3- Showedbenefitsatthebiomechanicallevel,withgreaterresistancetotensile forces. 4- The supplementation of PRP as a biological adjuvant did not show benefits in our experimental model.