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Um modelo animal reprodutível e fisiologicamente relevante fornece a capacidade de avançar na compreensão da patogênese da doença, avaliar os resultados de terapias clínicas e melhorar e desenvolver tratamentos cirúrgicos35. Neste estudo, um modelo confiável e preciso de CCE em coelhos que mimetiza aspectos da anatomia e fisiopatologia do CR humano foi estabelecido. As rupturas do MR estão relacionadas a alterações degenerativas musculares progressivas e provavelmente irreversíveis, resultando em um potencial de cicatrização reduzido. Por exemplo, Ko et al., mostraram que a reinserção do SSP de coelho em 6 semanas não reverteu atrofia muscular ou DF nas 6 semanas seguintes. Essa atrofia muscular mediada pela DF influencia vários parâmetros clínicos importantes, incluindo a força tendão-muscular e a amplitude de movimento articular, o que pode afetar os resultadoscirúrgicos 36,37.
O protocolo aqui estabelecido mostrou atributos crônicos significativos após a transecção das unidades músculo-tendíneas do CSC. Especificamente, essas alterações incluem visivelmente diminuição da massa muscular e aumento do conteúdo adiposo e do tecido fibrótico (Figura 2, Figura 3 e Figura 4). Esses achados são consistentes com alterações degenerativas relatadas em lesões humanas do MR38. Nos últimos anos, o rato emergiu como um dos modelos animais mais intensamente estudados para doença e lesão do MR devido às suas altas semelhanças anatômicas com SSPs humanos e de ratos viajando sob o acrômio38,39,40. Entretanto, deve-se ressaltar que a porção de SSP de ratos que passa sob o arco acromial é muscular e não tendínea, como é o caso emhumanos41. Barton e col. reconheceram a falta de acúmulo significativo de gordura após o descolamento do tendão do SSP em ratos23, o que contrasta com a condição humana42. Como tal, acredita-se que o complexo SSC de coelhos possa fornecer um modelo apropriado para mimetizar a ruptura crônica do MR de humanos.
Para garantir a reprodutibilidade desse modelo, dois pontos merecem destaque na realização desse protocolo. Primeiro, após a transecção das unidades músculo-tendinosas, a extremidade livre do tendão transeccionado pode estar em risco de formar aderências, o que pode tornar a recuperação tendínea desafiadora para manipulações subsequentes. Para evitar esse problema, uma tubulação de silicone não reabsorvível foi usada para envolver a extremidade livre da junção músculo-tendão após a transecção para evitar a adesão espontânea aos tecidos circundantes, bem como a cicatrização espontânea (Figura 1E). Além disso, a unidade músculo-tendínea transeccionada durante um segundo procedimento para intervenção (ou seja, para realizar um reparo seguro; dados não mostrados) pode ser claramente identificada envolvendo a extremidade dos tecidos lesados no momento da cirurgia inicial. Essa técnica é econômica, eficaz e pode ser facilmente implementada emcirurgia43. Em segundo lugar, os coelhos são uma espécie altamente sensível que pode exibir comportamento prejudicial após a cirurgia. Para evitar tais problemas, é altamente recomendável que um colar mole também seja aplicado para prevenir comportamentos indesejados, incluindo automutilação, lambedura de sítios cirúrgicos e remoção de suturas (Figura 1I). Em comparação com os colares E comercialmente convencionais que são feitos de plástico rígido, o colar macio de fabricação própria não causou nenhuma lesão na pele ou outros efeitos colaterais que afetaram o bem-estar animal ou a qualidade da investigação científica. Em conjunto, tais etapas são fundamentais para criar um modelo de lesão do MR de coelho reprodutível com precisão e fornecer a possibilidade de estudar as estratégias de reparo regenerativo.
Para estudar a fisiopatologia e a cicatrização tendínea em modelo animal, uma lesão distinta e reprodutível deve ser criada, e os momentos de estudo devem ser cuidadosamente selecionados. A grande maioria dos estudos sobre lesão e cicatrização tendínea foi realizada em tendões animais totalmentetranseccionados44, pois a transecção é um procedimento simples, altamente reprodutível e capaz de simular adequadamente o cenário clínico45,46. Huegel e col. mostraram que a lesão de um tendão parcialmente transeccionado era menos grave do que a de um tendão totalmente transeccionado, e a imobilização teve um efeito prejudicial na mecânica do tendão, incluindo aumento da rigidez articular47. Para avaliar a atrofia e a DF que se verificam no cenário de ruptura maciça do MR, é essencial definir os momentos característicos observados experimentalmente. validaram um modelo de lesão do MR em coelho macho e observaram atrofia muscular em 2 e 6 semanas, com aumento do conteúdo de gordura em momentos posteriores (menos de 5% de gordura em 2 semanas vs. mais de 10% de gordura em 6 semanas), consistente com o processo patológico observado em rupturas de CR humano11. Neste estudo, uma ruptura maciça do MR foi criada pela transecção da unidade músculo-tendão do CSC em coelhos machos e fêmeas por 4 semanas, o que resultou em DF do músculo SSC (36,5% de gordura). Assim, um período de 4 semanas é apropriado para gerar DF do músculo SSC em coelhos brancos da raça Nova Zelândia, machos e fêmeas.
Existem várias limitações para este estudo. Estes incluem: (i) etapas associadas à geração de modelos animais, como um ponto de tempo relativamente curto e materiais potencialmente inflamatórios (tubos de penrose à base de silicone) para geração de lesões crônicas; (ii) caracterização e análise de modelos animais, como falta de análise da marcha e eletromiografia para avaliar a cinemática articular e a geração de força contrátil muscular; e (iii) comparação de modelos animais, como falta de comparação com outros sítios de lesão do MR.
Em termos de geração de modelo, as lesões do MR humano tipicamente envolvem atrofia progressiva e DF que podem ocorrer ao longo de vários anos, o que é relativamente mais longo do que o ponto de tempo de 4 semanas relatado aqui. Isso é considerado aceitável, uma vez que um modelo animal que gera cerca de 36,5% de gordura intramuscular em um período de tempo relativamente curto será logisticamente conveniente e pode ser prolongado se necessário. Além disso, a biocompatibilidade de implantes à base de silicone, como o tubo de penrose, tem sido fonte de controvérsia de longa data devido a relatos de resposta imune celular e inflamação47; portanto, um material inerte alternativo, como o polietilenoglicol (PEG), pode ser substituído para envolver o tendão ressecado se prosseguir estudos de CR associados à inflamação.
Em termos de caracterização e análise de modelos animais, a falta de análise da marcha49 e de estudos eletromiográficos50 pode limitar os achados do estudo a dados histológicos qualitativos. Esses aspectos poderão ser abordados em estudos futuros utilizando a análise de movimento por vídeo51 e a eletromiografia desuperfície50 para gerar dados quantitativos sobre a cinemática do ombro e o desempenho muscular do MR.
Em termos de comparação de modelos, uma vez que os tendões SSP e infraespinal em coelhos também têm sido amplamente utilizados para estudos de MR, comparar a gravidade da lesão, incluindo a DF entre esses diferentes sítios de lesão no futuro, identificará locais adicionais para otimização do modelo.
Em resumo, este estudo desenvolveu um protocolo para modelagem de lesões crônicas do MR em coelhos machos e fêmeas. Esse modelo é conveniente para os investigadores devido à sua simplicidade (transecção) e período relativamente curto para induzir cronicidade (4 semanas), gerando um grande grau (36,5%) de DF intramuscular. Dessa forma, espera-se que este protocolo auxilie os investigadores no estudo da fisiopatologia do MR, bem como facilite o desenvolvimento de novas terapêuticas para o reparo e regeneração músculo-tendíneo.