Establecimiento y evaluación de un modelo ovino de defecto osteocondral de espesor completo

El cartílago desempeña un papel vital en la preservación de la competencia mecánica del sistema esquelético al proporcionar una superficie lisa y lubricada en las articulaciones diartródiales, evitando la erosión de la superficie articular. A pesar de su notable capacidad para soportar y distribuir cargas físicas y mecánicas en las articulaciones, en caso de lesión, el cartílago articular tiene una capacidad limitada para la curación y reparación intrínseca. La acumulación de tensión en el cartílago articular puede dar lugar a la condición patológica conocida como osteoartritis, la forma más común de enfermedad degenerativa articular en el mundo, que afecta a casi un 10 a 12% de la población adulta mundial.

La regeneración del cartílago y la restauración de la función en las articulaciones artríticas representan avances significativos en la medicina regenerativa. Enfoques prometedores incluyen el uso de condrocitos autólogos y células madre en combinación con biomateriales. Para validar estas estrategias, los modelos animales adecuados son esenciales; mientras que animales más pequeños como ratas y conejos son útiles para estudios preliminares, los animales grandes como las ovejas son más adecuados debido a sus similitudes anatómicas y biomecánicas con las articulaciones humanas.

A continuación, presentamos un protocolo eficiente para inducir defectos osteocondrales en animales grandes, que proporciona un modelo ideal para la investigación en medicina regenerativa. Después de desinfectar la rodilla rapada en la sala de operaciones, coloque al animal en posición de decúbito dorsal. Para definir la ubicación exacta del corte quirúrgico, toca la rodilla del animal para encontrar la cavidad articular.

Realizar el corte quirúrgico con un tamaño aproximado de tres a cinco centímetros. Asegúrate de que la incisión se realiza en la zona del cóndilo del animal. Retira las capas de tejido que subyacen a la piel para acceder al cóndilo.

Mantén limpia la zona de la incisión para evitar posibles contaminaciones y asegura una buena visibilidad durante el procedimiento. Realiza la recogida del líquido sinovial utilizando una jeringuilla y una aguja. Coloca los retractores para exponer completamente la superficie condilar.

Cuanto más expuesto esté el cóndilo, más fácil será inducir una lesión en el siguiente paso. Utiliza un taladro ortopédico unido a un taladro de tráfina de ocho milímetros para promover una lesión en el cóndilo del animal. Antes de iniciar el taladro, asegúrate de que la trefina esté correctamente colocada en el centro del cóndilo para evitar lesiones de dimensiones no deseadas.

Utiliza el martillo ortopédico y el osteotomo para realizar la extracción quirúrgica del tapón osteocondral. Limpia la extensión de la herida con gasas estériles, asegurando que el interior de la lesión esté libre de sangre y restos de tejido. Aplica cuidadosamente 200 microlitros de la formulación líquida de gelMA en el interior de la lesión hasta que llegue a la superficie.

Dirige la luz UV hacia la lesión durante tres minutos a una distancia de aproximadamente cinco centímetros, permitiendo la reticulación con gelMA. Quita cuidadosamente los separadores. Cierra la lesión utilizando suturas independientes para cada capa de tejido para evitar la formación de seroma.

El número de suturas a administrar dependerá del tamaño del corte quirúrgico. Coloca una venda en las suturas para evitar infecciones. Tras siete días de intervención quirúrgica, la oveja seguirá teniendo dificultades de locomoción.

Estas dificultades se evidencian en el movimiento rotativo observado durante las evaluaciones al caminar del animal. Esta observación revela que nuestro protocolo fue eficaz para inducir una lesión osteocondral en la articulación del animal. Durante cuatro días, dependiendo del tratamiento que se administre a la lesión, se restablece el movimiento de marcha del animal y comienza a caminar correctamente.

Se realizó una evaluación histológica con tinción de hematoxilina y eosina seis meses después del procedimiento quirúrgico. Las lesiones aparecieron como hendiduras verticales completas correspondientes a la puntuación cuatro en la escala de calificación internacional de la Osteoarthritis Research Society. En algunos ejemplares se observó una leve hiperplasia sinovial y reemplazo de cartílago por tejido fibroconectivo.

Las puntuaciones histológicas mostraron una variabilidad considerable tanto en los grupos tratados con progresión natural como en los tratados con gelMA, y el análisis estadístico no reveló diferencias significativas entre tratamientos. Dado que se trata de un experimento con animales combinado con el procedimiento quirúrgico invasivo, los animales pueden mostrar variaciones en su comportamiento y recuperación. Nuestro trabajo demostró un protocolo eficiente para la inducción de lesiones osteocondrales en animales grandes sin el inicio de infecciones bacterianas crónicas.