Estabelecimento e Avaliação de um Modelo Ovino de Defeito Osteocondral de Espessura Total

A cartilagem desempenha um papel vital na preservação da competência mecânica do sistema esquelético, fornecendo uma superfície lisa e lubrificada nas articulações diartródicas, evitando a erosão da superfície articular. Apesar de sua notável capacidade de suportar e distribuir cargas físicas e mecânicas nas articulações, em caso de lesão, a cartilagem articular possui uma capacidade limitada para cicatrização e reparo intrínsecos. O acúmulo de tensão na cartilagem articular pode levar à condição patológica conhecida como osteoartrite, a forma mais comum de doença degenerativa articular no mundo, que afeta quase 10 a 12% da população adulta mundial.

A regeneração da cartilagem e a restauração da função nas articulações artríticas representam avanços significativos na medicina regenerativa. Abordagens promissoras incluem o uso de condrócitos autólogos e células-tronco em combinação com biomateriais. Para validar essas estratégias, modelos animais adequados são essenciais; enquanto animais menores, como ratos e coelhos, são úteis para estudos preliminares, animais grandes como ovelhas são mais adequados devido às suas semelhanças anatômicas e biomecânicas com as articulações humanas.

Em seguida, apresentamos um protocolo eficiente para induzir defeitos osteocondrais em animais grandes, que fornece um modelo ideal para a pesquisa em medicina regenerativa. Após desinfetar o joelho raspado na sala de cirurgia, coloque o animal na posição de decúbito dorsal. Para definir a localização exata do corte cirúrgico, toque o joelho do animal para encontrar a cavidade articular.

Realize o corte cirúrgico com tamanho aproximado de três a cinco centímetros. Certifique-se de que a incisão está sendo feita na região do côndilo do animal. Remova as camadas de tecido abaixo da pele para acessar o côndilo.

Mantenha a área da incisão limpa para evitar possíveis contaminações e garanta boa visibilidade durante o procedimento. Realize a coleta do fluido sinovial usando seringa e agulha. Posicione os retratores para expor totalmente a superfície condilar.

Quanto mais exposto estiver o côndilo, mais fácil será induzir lesão na próxima etapa. Use uma broca ortopédica acoplada a uma broca de trépina de oito milímetros para promover uma lesão no côndilo do animal. Antes de iniciar a furação, certifique-se de que o tréphine esteja corretamente posicionado no centro do côndilo para evitar lesões de dimensões indesejadas.

Use o martelo ortopédico e o osteótomo para realizar a extração cirúrgica do tampão osteocondral. Limpe a extensão da ferida com gaze estéril, garantindo que o interior da lesão esteja livre de sangue e detritos de tecido. Aplique cuidadosamente 200 microlitros da formulação líquida gelMA no interior da lesão até que ela chegue à superfície.

Direcione a luz UV para a lesão por três minutos a uma distância de aproximadamente cinco centímetros, permitindo a reticulação com gelMA. Remova cuidadosamente os retratores. Feche a lesão usando suturas independentes para cada camada de tecido para evitar a formação de seroma.

O número de pontos a serem aplicados dependerá do tamanho do corte cirúrgico. Coloque um curativo nos pontos para evitar infecções. Após sete dias de cirurgia, a ovelha ainda terá dificuldades de locomoção.

Essas dificuldades são evidenciadas pelo movimento rotativo observado durante as avaliações de caminhada do animal. Essa observação revela que nosso protocolo foi eficaz em induzir lesão osteocondral na articulação do animal. Ao longo de quatro dias, dependendo do tratamento aplicado à lesão, o movimento da marcha do animal é restabelecido e ele começa a andar corretamente.

A avaliação histológica com coloração de hematoxilina e eosina foi realizada seis meses após o procedimento cirúrgico. As lesões apareceram como fendas verticais completas correspondentes à pontuação quatro na escala internacional de avaliação da Osteoarthritis Research Society. Em alguns exemplares, foi observada hiperplasia sinovial leve e substituição de cartilagem por tecido fibroconjuntivo.

As pontuações histológicas mostraram variabilidade substancial tanto nos grupos tratados com progressão natural quanto no grupo tratado com gelMA, e a análise estatística não revelou diferença significativa entre os tratamentos. Como este é um experimento com animais combinado com o procedimento cirúrgico invasivo, os animais podem apresentar variações no comportamento e na recuperação. Nosso trabalho demonstrou um protocolo eficiente para a indução de lesões osteocondrais em animais grandes sem o início de infecções bacterianas de longo prazo.