De voorste kruisband (ACL) is een kritieke structuur in het kniegewricht, die stabiliteit biedt en overmatige voorwaartse beweging van het scheenbeen ten opzichte van het dijbeen1 voorkomt. ACL-blessures behoren tot de meest voorkomende knieblessures, vooral bij sporten waarbij plotseling stoppen, springen of van richting veranderen2 betrokken zijn. Deze verwondingen kunnen variëren van gedeeltelijke scheuren tot volledige scheuren en vereisen vaak een chirurgische ingreep voor een optimaal herstel3. Maar zelfs na een chirurgische behandeling leiden ACL-letsels vaak tot langdurige gewrichtsveranderingen, waaronder chondrale slijtage, vorming van osteofyten en structurele veranderingen van het subchondrale bot. Deze veranderingen dragen samen bij aan gewrichtsdegeneratie, gewoonlijk posttraumatische artrose (PTOA) genoemd4,5.
Hoewel de progressie van het eerste ACL-letsel naar symptomatische PTOA kan variëren van 2 jaar tot wel 20 jaar na het letsel, kunnen vroege gewrichtsveranderingen binnen enkele weken worden gedetecteerd 6,7,8,9. Een belangrijk kenmerk van deze vroege veranderingen is de verhoogde aanwezigheid van inflammatoire cytokines (bijv. interleukine (IL)-1, IL-6, tumornecrosefactor (TNF)) en markers van extracellulaire matrixafbraak (bijv. metalloproteïnasen (MMP's) en CTX-II). Beoordelingen van gewrichtsvloeistof van deze markers van ontsteking en afbraak bieden cruciale inzichten in de acute en chronische fasen van gewrichtspathologie. De IL-1- en IL-6-spiegels pieken bijvoorbeeld in de gewrichtsvloeistof van het geblesseerde gewricht binnen de eerste maand na het letsel. Hoewel deze niveaus in de loop van de tijd afnemen, keren ze zelden terug naar het normale basisniveau, zelfs jaren na de behandeling 10,11,12. Deze eerste pro-inflammatoire reactie veroorzaakt een cascade van gewrichtsschade, waaronder synoviale ontsteking, kraakbeendegradatie en biomechanische veranderingen, waardoor weefselafbraak wordt bestendigd en gewrichtsdegeneratie wordt versneld13. Bovendien leidt acute ontsteking na VKB-letsel vaak tot gewrichtseffusie en knie-oedeem, geïllustreerd door de zwelling en vochtophoping in het gewricht14.
Om ACL-letsel te repliceren en de progressie van PTOA te onderzoeken, wordt het chirurgisch geïnduceerde ACL-transsectie (ACLT)-model bij muizen veel gebruikt15,16. Dit model omvat het doorsnijden van de ACL om letsel te simuleren en het beoordelen van de resulterende biologische en mechanische gevolgen. Het ACLT-model is een waardevol hulpmiddel voor het bestuderen van de ontstekingsreactie, kraakbeendegradatie en biomechanische veranderingen na letsel, waardoor inzicht wordt verkregen in de moleculaire en cellulaire mechanismen die PTOA aansturen. Bovendien maakt het de evaluatie mogelijk van therapeutische strategieën die gericht zijn op het verminderen van gewrichtsdegeneratie en het behoud van de functie. Bij mensen wordt synoviale vloeistofanalyse veel gebruikt om ontstekingen en kraakbeendegradatie in de loop van de tijd te volgen, aangezien het verkrijgen van gewrichtsvloeistof relatief eenvoudig is17,18. Bij muizen is het verzamelen van gewrichtsvloeistof na verwondingsmodellen echter een uitdaging. In dit manuscript beschrijven we onze chirurgische techniek voor ACLT en een kniespoelingsmethode voor het verzamelen van gewrichtsvloeistof om inflammatoire en afbrekende markers te beoordelen. We presenteren ook een methode voor het meten van de knieomvang om oedeem na gewrichtsletsel te kwantificeren. Daarnaast beschrijven we onze microCT-beoordelingsmethode om de ernst van PTOA na ACLT te beoordelen. Deze benaderingen bieden aanvullende hulpmiddelen voor het evalueren van de acute en chronische effecten van ACL-letsel in een preklinische setting.