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Las células mesenquimales mejoran la curación de las lesiones condrales microfracturadas

14/11/2011

Evaluation of Intra-Articular Mesenchymal Stem Cells to Augment Healing of Microfractured Chondral Defects

C. Wayne McIlwraith, B.V.Sc., Ph.D., D.Sc., David D. Frisbie, D.V.M., Ph.D., William G. Rodkey, D.V.M., John D. Kisiday, Ph.D., Natasha M. Werpy, D.V.M., Christopher E. Kawcak, D.V.M., Ph.D., J. Richard Steadman, M.D.

Purpose: This study evaluated intra-articular injection of bone marrow–derived mesenchymal stem cells (BMSCs) to augment healing with microfracture compared with microfracture alone. Methods: Ten horses (aged 2.5 to 5 years) had 1-cm2 defects arthroscopically created on both medial femoral condyles of the stifle joint (analogous to the human knee). Defects were debrided to subchondral bone followed by microfracture. One month later, 1 randomly selected medial femorotibial joint in each horse received an intra-articular injection of either 20 × 106 BMSCs with 22 mg of hyaluronan or 22 mg of hyaluronan alone. Horses were confined for 4 months, with hand walking commencing at 2 weeks and then increasing in duration and intensity. At 4 months, horses were subjected to strenuous treadmill exercise simulating race training until completion of the study at 12 months. Horses underwent musculoskeletal and radiographic examinations bimonthly and second-look arthroscopy at 6 months. Horses were euthanized 12 months after the defects were made, and the affected joints underwent magnetic resonance imaging and gross, histologic, histomorphometric, immunohistochemical, and biochemical examinations. Results: Although there was no evidence of any clinically significant improvement in the joints injected with BMSCs, arthroscopic and gross evaluation confirmed a significant increase in repair tissue firmness and a trend for better overall repair tissue quality (cumulative score of all arthroscopic and gross grading criteria) in BMSC-treated joints. Immunohistochemical analysis showed significantly greater levels of aggrecan in repair tissue treated with BMSC injection. There were no other significant treatment effects. Conclusions: Although there was no significant difference clinically or histologically in the 2 groups, this study confirms that intra-articular BMSCs enhance cartilage repair quality with increased aggrecan content and tissue firmness. Clinical Relevance: Clinical use of BMSCs in conjunction with microfracture of cartilage defects may be potentially beneficial.

Traducción al español:

Evaluación de las células mesenquimales intraarticulares para acelerar la curación de defectos condrales microfracturados

Objetivo: En este estudio se evaluó la inyección intraarticular de células mesenquimales derivadas de la médula ósea (BMSC, por sus siglas en inglés) para acelerar la curación con microfractura en comparación con la microfractura sola. Métodos: A 10 caballos (de entre 2.5 y 5 años de edad) se les crearon artroscópicamente defectos de 1 cm2 en ambos cóndilos femorales mediales de la articulación de la babilla (análoga a la rodilla humana). Se efectuó el desbridamiento de los defectos hasta el hueso subcondral seguido de microfractura. Un mes después, una articulación femorotibial seleccionada al azar en cada caballo recibió una inyección intraarticular de 20 x 106 BMSC con 22 mg de hialuronano o solamente 22 mg de hialuronano. Los caballos estuvieron encerrados durante 4 meses; se los hizo caminar de la mano a partir de las 2 semanas y luego se incrementó la duración y la intensidad. A los 4 meses, se sometió a los caballos a ejercicios intensos en la cinta para correr que simularon el entrenamiento para carreras, hasta que finalizó el estudio a los 12 meses. A los caballos se les realizaron exámenes musculoesqueletales y radiográficos cada dos meses y una artroscopía de revisión a los 6 meses. A los caballos se les realizó la eutanasia 12 meses después de que se realizaran los defectos y las articulaciones afectadas fueron sometidas a imágenes de resonancia magnética y exámenes macroscópicos, histológicos, histomorfométricos, inmunohistoquímicos y bioquímicos. Resultados: Si bien no hubo evidencia de ninguna mejora significativa desde el punto de vista clínico en las articulaciones a las cuales se les inyectaron BMSC, las evaluaciones artroscópica y macroscópica confirmaron que la firmeza del tejido de reparación se había incrementado significativamente y que había una tendencia hacia una mejor calidad general del tejido de reparación (puntaje acumulativo de todos los criterios de clasificación artroscópicos y macroscópicos) en las articulaciones tratadas con BMSC. El análisis inmunohistoquímico mostró niveles significativamente mayores de agrecano en el tejido de reparación tratado con inyección de BMSC. No hubo otros efectos significativos del tratamiento. Conclusiones: Aunque no hubo diferencias significativas desde el punto de vista clínico o histológico entre los dos grupos, este estudio confirma que las BMSC intraarticulares mejoran la calidad de la reparación del cartílago con más contenido de agrecano y mayor firmeza del tejido. Relevancia clínica: El uso clínico de las BMSC junto con la microfractura de los defectos de cartílago puede ser potencialmente beneficioso.




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