Modelo investigación animal para el estudio de la osteartrosis

Resumen

La artrosis es una de las enfermedades del aparato locomotor más frecuentes en el mundo entero. La patogénesis de esta enfermedad no es del todo conocida aún, por esta razón los modelos de investigación animal deben ayudar a identificar factores importantes en el origen y el desarrollo de esta enfermedad. Asimismo se confía en que nos puedan ser de gran ayuda en el desarrollo de nuevos métodos de tratamiento. El objetivo original de este estudio era provocar y probar cambios artrósicos en las rodillas de minipigs a través de inyecciones intraarticulares de colagenasa. Después de un tiempo de reposo de 4 meses, los animales fueron sacrificados y sus articulaciones examinadas macroscópica-, inmunohistoquímica- e histológicamente. Por otra parte se investigó la posibilidad de desarrollar transplantes tridimensionales de condrocitos procedente del cartílago de la rodilla sana de los cerdos. Para ello se realizó una biopsia de tejido condral con el fin de aislar condrocitos, multiplicarlos en monolayer y poder obtener finalmente implantes tridimensionales de condrocitos porcinos. Material y métodos: A través de las mencionadas inyecciones de colagenasa en las rodillas de 10 minipigs se pudo realizar posteriormente un estudio histológico e inmunohistoquímico. En cada cerdo se inyectó colagenasa en una rodilla y nada en la otra, obteniendo finalmente una población de 10 rodillas con su correspondiente población de control en las otras 10 rodillas no inyectadas. En los estudios macroscópicos e histológicos de las articulaciones tratadas con inyecciones de colagenasa, se pudo comprobar la presencia de cambios degenerativos artrósicos. Estos cambios artrósicos consistían en color amarillento mate del cartílago, rugosidades, fracturas condrales, grietas pequeñas y grandes, pérdida parcial de superficie cartilaginosa, proliferación celular, pérdida de proteoglicanos y penetración de estructuras vasculares, descritos en la Clasificación Modificada de la Sociedad Internacional de Reparación del Cartílago (ICRS). Según la escala histológica modificada de Mankin en las comprobaciones inmunohistoquímicas se apreció una pérdida de los principales componentes de la matriz, el colágeno tipo II y el agrecano. Además, se apreció la síntesis de colágeno tipo I en el cartílago dañado. En el análisis de las citoquinas anabólicas IGF-1 y TGF-β se apreciaron alteraciones en sus patrones de expresión. Sin embargo, las citoquinas catabólicas IL-1β y TNF-α sólo mostraron un aumento muy débil en el cartílago artrósico, permaneciendo sus niveles casi inalterados. Por otra parte se pudo comprobar un aumento de los niveles proteicos de la enzima MMP-13 y del marcador de apoptosis caspasa-3. En contraste, la enzima ADAMTS-5 no presentaba ningún cambio. El análisis estadístico es concluyente, ya que, teniendo en cuenta las características que se presentan en una rodilla con artrosis, se ha observado que en el 100% de las 10 rodillas en las que se ha infiltrado la enzima colagenasa, estaba presente el 100% de dichas características, tanto las que se aprecian macroscópicamente como las que se observan en las evaluaciones histológicas e inmunohistoquímicas. Todas las rodillas infiltradas presentaron sistemáticamente el mismo resultado, sin existir una variabilidad que hiciese dudar de que estuviese presente la artrosis. A su vez, todas las rodillas de control presentaron resultados que se corresponden con una rodilla sana. Si bien el tamaño muestral es de sólo 10 individuos, los resultados observados evidencian muy fuertemente una relación causa-efecto entre la infiltración de la enzima y la presencia de artrosis. Conclusión: Con los resultados obtenidos tanto macroscópica- como inmunohistoquímicamente se demuestra que la inyección intraarticular de colagenasa en la articulación del cerdo favorece la digestión directa del cartílago, que, junto con el incremento de la carga mecánica sobre el mismo, conduce a la artrosis. Asimismo, se ha podido demostrar que la producción de implantes tridimensionales de condrocitos porcinos a partir de una biopsia de cartílago de un minipig es posible.