Las membranas condrogénicas mejoran la reparación del cartílago articular

Acute Osteoclast Activity following Subchondral Drilling Is Promoted by Chitosan and Associated with Improved Cartilage RepairTissue Integration

G. Chen, J. Sun, V. Lascau-Coman, A. Chevrier, C. Marchand, and Caroline D. Hoemann

Abstract

Objectíve: Cartilage-bone integration is an important functional end point of cartilage repair therapy, but little is known about how to promote integration.We tested the hypothesis that chitosan-stabilized blood clot implant elicits osteoclasts to drilled cartilage defects and promotes repair and cartilage-bone integration. Design: Bilateral trochlear defects in 15 skeletally mature rabbit knees were microdrilled and then treated with chitosan-glycerol phosphate (GP)/blood implant with fluorescent chitosan tracer and thrombin to accelerate in situ solidification or with thrombin alone. Chitosan clearance, osteoclast density, and osteochondral repair were evaluated at 1,2, and 8 weeks at the outside, edge, and through the proximal microdrill holes. Results: Chitosan was retained at the top of the drill holes at I week as extracellular particles became internalized by granulation tissue cells at 2 weeks and was completely cleared by 8 weeks. Osteoclasts burst-accumulated at microdrill hole edges at I week, in new woven bone at the base of the drill holes at 2 weeks, and below endochondral cartilage repair at 8 weeks. Implants elicited 2-fold more osteoclasts relative to controls (P < 0.001), a more complete drill hole bone repair, and improved cartilage-bone integration and histological tissue quality.Treated and control 8-week cartilage repair tissues contained 85% collagen type II. After 8 weeks of repair, subchondral osteoclast density correlated positively with bone-cartilage repair tissue integration (P < 0.0005). Condusions: Chitosan-GP/blood implant amplified the acute influx of subchondral osteoclasts through indirect mechanisms, leading to significantly improved repair and cartilage-bone integration without inducing net bone resorption. Osteoclasts are cellular mediators of marrow-derived cartilage repair integration.

Traducción al español:

La actividad aguda de los osteoclastos después de la perforación subcondral promovida por Chitosan y Asociados con la integración de tejido de reparación del cartílago mejorado.

Resumen.

Objetivo: La integración del cartílago-hueso es un importante extremo funcional de la terapia de reparación del cartílago, pero poco se sabe acerca de cómo promover la integración. Hemos probado la hipótesis de que el implante de Chitosan-estabilizado en un coágulo de sangre provoca osteoclastos a los defectos del cartílago perforados y promueve la integración y la reparación del cartílago de los huesos.

Diseño: los defectos bilaterales en la tróclea en 15 rodillas de conejo alcanzada la madurez esquelética son microperforados y luego tratados con fosfato de Chitosan-glicerol (GP) / implante de sangre con trazador y trombina fluorescente chitosan para acelerar la solidificación in situ o con trombina sola. La existencia/extracción de Chitosan, la densidad de los osteoclastos, y la reparación osteocondrales fueron evaluados en 1, 2 y 8 semanas en el exterior, borde, y a través de los agujeros microtaladrados.

Resultados: El chitosan se mantuvo en la punta de los taladros en una semana como partículas extracelulares, que fueron internalizadas por las células del tejido de granulación en 2 semanas y se borró por completo a las 8 semanas. Los osteoclastos se acumularon en los bordes del agujero microtaladrado en una semana, en el nuevo tejido del hueso en la base de los agujeros de perforación en 2 semanas, y debajo de la reparación del cartílago endocondral a las 8 semanas. Los implantes provocaron dos veces mas osteoclastos en relación con los controles (P <0,001), mas completa reparación del agujero del hueso, la integración mejorada del cartílago del hueso y la calidad de los tejidos histológicos. Tratado y controlado en la semana 8, los tejidos del cartílago contienen 85% de colágeno tipo II. Después de 8 semanas de la reparación, la densidad de los osteoclastos subcondrales establece una integración positiva de la reparación de los tejidos del cartílago del hueso (P <0,0005).

Conclusiones: El chitosan-GP/implante de sangre amplifica la influencia aguda de los osteoclastos subcondrales a través de mecanismos indirectos, lo que mejoró significativamente la reparación y la integración del cartílago del hueso sin la inducción de la resorción ósea neta. Los osteoclastos son mediadores celulares de la médula ósea derivada de la integración de la reparación del cartílago.