Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Intervención Tuina en Conejo Modelo de Artrosis de Rodilla

Published: August 25, 2023 doi: 10.3791/65763
* These authors contributed equally

Summary

El protocolo describe un método para la intervención de Tuina en un modelo de conejo de artrosis de rodilla.

Abstract

La osteoartritis de rodilla (KOA) se caracteriza principalmente por cambios degenerativos en el cartílago de la articulación de la rodilla y los tejidos blandos circundantes. Se ha confirmado la eficacia de Tuina en el tratamiento del KOA, pero es necesario investigar el mecanismo subyacente. Este estudio tiene como objetivo establecer un modelo de conejo KOA científicamente factible tratado con Tuina para revelar los mecanismos subyacentes. Para ello, 18 conejos machos neozelandeses de 6 meses de edad de grado normal se dividieron aleatoriamente en grupos simulados, modelo y Tuina, con 6 conejos en cada grupo. El modelo KOA se estableció inyectando una solución de papaína al 4% en la cavidad articular de la rodilla. El grupo de Tuina fue intervenido con Tuina combinado con el método de corrección rotatoria de la articulación de la rodilla durante 4 semanas. Solo se realizó el agarre y la fijación estándar en los grupos simulados y modelo. Al final de la intervención de 1 semana, se observó el rango de movimiento (ROM) de la articulación de la rodilla y se realizó una tinción de hematoxilina-eosina (HE) del cartílago. El estudio muestra que Tuina podría inhibir la apoptosis de los condrocitos, reparar el tejido cartilaginoso y restaurar el ROM de la articulación de la rodilla. En conclusión, este estudio demuestra la viabilidad científica del tratamiento con Tuina para conejos modelo KOA, destacando su potencial aplicación en el estudio de KOA y afecciones similares relacionadas con la articulación de la rodilla.

Introduction

La artrosis de rodilla (KOA) es una enfermedad degenerativa de la articulación de la rodilla, que se manifiesta principalmente por dolor de rodilla, hinchazón, deformación y restricción del movimiento, con una alta tasa de discapacidad y una mayor prevalencia en mujeres, con 527,81 millones de pacientes con artrosis en todo el mundo en 2019 y su prevalencia global representa el 60,6% de la prevalencia mundial total de OA1. Clínicamente, el tratamiento del KOA suele dividirse en terapias quirúrgicas y no quirúrgicas. Las terapias no quirúrgicas incluyen fisioterapia, farmacoterapia y terapia de inyección de plasma rico en plaquetas 2,3. Tuina es un método de tratamiento común, seguro, confiable y efectivo en la medicina china. Este estudio utiliza Tuina combinado con el método de corrección rotatoria de la articulación de la rodilla para tratar el KOA. Las técnicas de Tuina, como el método de amasamiento y prensado rotatorio, pueden equilibrar el tejido muscular, reducir el dolor, ajustar los niveles de factores inflamatorios, mejorar el metabolismo tisular e inhibir la degeneración del cartílago articular 4,5. El método de corrección rotatoria de la articulación de la rodilla puede ajustar la alineación de los huesos y las articulaciones de las extremidades inferiores, mejorar el espacio de la articulación de la rodilla, restaurar la línea de fuerza normal y equilibrar la biomecánica de las extremidades inferiores 6,7,8,9. Los ejercicios de resistencia pueden mejorar la masa muscular y la fuerza y promover la renovación del tejido cartilaginoso10,11. Un estudio preliminar encontró que este protocolo de Tuina es significativamente más efectivo que las cápsulas orales de sulfato de glucosamina en el tratamiento de KOA, con un inicio de acción más rápido y una inhibición significativa de la degeneración de los condrocitos y la reparación del tejido cartilaginoso dañado12. En el tratamiento del KOA, en comparación con la terapia con Tuina, los antiinflamatorios no esteroideos tienen efectos adversos y eficacia insatisfactoria a largo plazo, riesgos y costos quirúrgicos relativamente altos, y requieren ciertas indicaciones para el tratamiento quirúrgico, con problemas postoperatorios y complicaciones periprotésicas13,14,15. En comparación con la terapia farmacológica y la cirugía, el tratamiento con Tuina para el KOA ofrece varias ventajas, como la reducción de los efectos secundarios, el menor riesgo, la mejora de la seguridad, la rentabilidad y la eficacia más duradera. Además, puede aliviar eficazmente el dolor, la hinchazón, el chasquido y la restricción de movimientoen la articulación de la rodilla 6,13,16,17.

Sin embargo, es necesario aclarar el mecanismo de Tuina para el tratamiento de la KOA, lo que limita la mejora y el perfeccionamiento del protocolo de tratamiento de la KOA. Por lo tanto, estudiar el mecanismo de intervención de Tuina en KOA a través de experimentos con animales es un método eficaz. Los conejos, en comparación con las ratas, tienen un temperamento dócil y articulaciones de rodilla más grandes. La estructura anatómica y los índices bioquímicos del cartílago son similares a los de los humanos, por lo que es un tema adecuado para estudiar el mecanismo de la enfermedad articular de la rodilla por Tuina18. El modelo KOA establecido mediante la inyección de papaína en la cavidad articular de la rodilla de conejos tiene las ventajas de un tiempo de modelado corto, un trauma reducido, una alta tasa de éxito, una alta tasa de supervivencia y un mecanismo patológico similar al KOA19. Este estudio tiene como objetivo establecer un protocolo experimental con animales científicamente factible para la intervención de Tuina en KOA e investigar el mecanismo de Tuina.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

El estudio fue aprobado por el comité de ética del Hospital Afiliado de la Universidad de Medicina Tradicional China de Shandong (número de aprobación: 2020-29).

1. Animales de experimentación

  1. Cría 18 conejos neozelandeses machos de 6 meses de edad de grado normal (2,75 ± 0,25 kg) en jaulas individuales estándar (ciclo de luz/oscuridad de 12 h, temperatura 20-24 °C, humedad del aire 40%-60%).

2. Método de agrupación

  1. Seleccione 6 de los 18 conejos de Nueva Zelanda como el grupo simulado utilizando el método de números aleatorios y asigne los 12 conejos restantes al grupo de modelado.
  2. Después de modelar con éxito, divida los conejos del grupo de modelado en los grupos modelo y Tuina de acuerdo con el método de números aleatorios, con 6 conejos en cada grupo.
  3. Realizar la intervención de Tuina en el grupo de Tuina. Realice el mismo agarre y fijación en el grupo simulado y modelo sin Tuina. Opere cada dos días durante 4 semanas (Figura 1).

3. Establecimiento del modelo KOA

  1. Realice la alimentación adaptativa a los conejos en la condición estándar en la semana 1. Acceso ad libitum al agua y a los alimentos. Coloque a los conejos sobre su lado derecho en las cajas de fijación para conejos para calmarlos durante 15 minutos al día. Fije sus cabezas en las placas de fijación de cabezas. Fije las placas de sujeción y los tornillos para que los conejos no puedan moverse. Use guantes protectores cuando agarre y fije a los conejos (Figura 1).
  2. En los días 1, 4 y 7 de la semana 2, coloque a los 18 conejos sobre su lado derecho en las cajas de fijación para conejos (Figura 1). Realice las operaciones que se mencionan a continuación.
  3. Inyectar pentobarbital sódico al 3% (1 ml/kg) en la vena marginal del oído del conejo. Afeita la articulación de la rodilla izquierda del conejo con una afeitadora de animales, lo que hará que no haya vello en la piel expuesta.
  4. Desinfecte la articulación de la rodilla izquierda del conejo de adentro hacia afuera usando yodóforo médico y alcohol al 75% (Figura 2A).
  5. Flexiona la articulación de la rodilla izquierda del conejo a 60°. Inserte una aguja (22G, 0,7 mm x 30 mm) de Waixiyan. Inyectar solución de papaína al 4% (0,1 ml/kg, 0,275 ml de media para un animal de 2,5 kg) en la cavidad articular de la rodilla del grupo de modelado. Inyecte una cantidad igual de solución de cloruro de sodio al 0,9% en el grupo simulado. Esta dosis de inyección es bien tolerada por el animal sin causar evidencia de dolor o angustia (Figura 2B).
    NOTA: Waixiyan (EX-LE5) se encuentra en el receso lateral del ligamento rotuliano, y Neixiyan (EX-LE4) se encuentra en el receso medial del ligamento rotuliano20,21,22.
  6. Presione el orificio durante 2 minutos para evitar el derrame de la solución.
  7. Coloca las manos por encima y por debajo de la articulación de la rodilla izquierda del conejo. Flexiona suave y pasivamente la articulación de la rodilla del conejo y extiéndela 10 veces dentro del rango de movimiento fisiológico (ROM) para infiltrar la solución en la cavidad de la articulación de la rodilla de manera uniforme15. Observe al conejo cada 8 h durante la duración del modelado. Administrar buprenorfina SR (0,18 mg/kg) cuando los conejos muestren signos de esconderse, temblor de las extremidades, respiración superficial y rápida, o incluso morder y arañar.
  8. En la semana 7, observe la rodilla izquierda del conejo en una posición flexionada como hinchada, con un aumento del tono muscular alrededor de la rodilla con nódulos y estrías, un aumento de la respuesta de irritación dolorosa local, disminución del ROM de la rodilla, marcha coja y desplazamiento del centro de gravedad hacia el lado sano. Esto determina el éxito del modelo KOA (Figura 1, Figura 2C)23,24.

4. Manipulación de Tuina

  1. Realizar el entrenamiento utilizando el instrumento de determinación de parámetros de la técnica Tuina antes de la manipulación de Tuina. Entrena durante 1 h al día durante 1 mes por el mismo profesional.
    1. Realice el método de amasado y prensado rotatorio con el pulgar en la plataforma de simulación de manipulación Tuina con una fuerza de 5 N y una frecuencia de 60 veces/min (Figura 3A,C).
    2. Analice la fuerza en tres direcciones de los ejes X, Y y Z mediante el software de procesamiento de parámetros de manipulación Tuina y verifique la magnitud, la frecuencia y el tiempo de acción de la fuerza que se muestran en la pantalla (Figura 3B, D).
    3. Evalúe los parámetros mecánicos de la manipulación Tuina y estandarice la manipulación Tuina utilizando el software durante el entrenamiento. Mantenga el método estandarizado de amasado y prensado rotatorio con el pulgar con una fuerza de 5 N, una frecuencia de 60 veces/min y un tiempo de funcionamiento continuo de 10 min. Vea la forma de onda cuantitativa estandarizada de la manipulación en la Figura 3B, D 25,26,27.
  2. Coloque el conejo sobre su lado derecho en la caja de fijación para conejos. Acaricia suavemente al conejo durante 10 segundos para calmar y relajar al conejo21. A continuación, realiza la intervención de Tuina.
  3. Realice el método de amasamiento rotatorio con el pulgar en la rigidez de los músculos perirodillales izquierdos del conejo, los nudos tendinosos y la rótula, con manipulación de ida y vuelta hacia arriba y hacia abajo con una fuerza de 5 N y una frecuencia de 60 veces/min durante 5 min.
  4. Utilice el extremo del pulgar para presionar Yanglingquan (GB 34), Yinlingquan (SP 9), Waixiyan (EX-LE5), Neixiyan (EX-LE4), Heding (EX-LE2), Xuehai (SP 10), Liangqiu (ST 34) y Weizhong (BL 40)20,21,22, con una fuerza de 5 N y una frecuencia de 60 veces/min, y opere en cada punto durante 30 s.
  5. Realice el método de corrección rotatoria en la articulación de la rodilla del conejo y realice esto 3 veces por separado para cada animal del grupo.
    1. Fija el fémur con una mano. Coloque primero la otra mano detrás de la articulación de la rodilla, luego fije los cóndilos tibiales lateral y medial con los dedos pulgar y anular, respectivamente. Fija la fosa poplítea con los dedos índice y medio. Aplique fuerza de tracción y torsión.
    2. Fija el fémur con una mano. Fija los bordes medial y lateral de la rótula con los dedos pulgar y meñique de la otra mano. Fije la base rotuliana con los dedos índice, medio y anular. Aplique fuerza de torsión.
    3. Mantenga la dirección de la fuerza de tracción paralela al eje largo de la tibia y la dirección de la fuerza de torsión alineada con la dirección del Xiyan inferior. Use los dedos para mantener la piel en su lugar para evitar la fricción entre la piel y los dedos.

5. Medición del ROM de la articulación de la rodilla

NOTA: Antes de medir, calma al conejo. El estadístico de medición y el operador son diferentes entre sí.

  1. Mide la movilidad de la articulación de la rodilla izquierda de los conejos de cada grupo al inicio del experimento y al final de cada semana.
  2. Coloque al conejo sobre su lado derecho en la caja de fijación para conejos y fije su fémur izquierdo con una mano.
  3. Alinea el centro del círculo del artroscopio médico con el centro lateral de la articulación de la rodilla izquierda del conejo. Extienda el brazo de fijación de manera que quede paralelo a la extensión de la línea que conecta el centro del círculo con el trocánter mayor. Extienda el brazo móvil de manera que quede paralelo al eje longitudinal de la tibia.
  4. Coloca la otra mano en el eje longitudinal de la tibia, aproximadamente a 9 cm de la articulación de la rodilla. Aplique manualmente aproximadamente 750-850 g de par a una velocidad angular de 3°/s28.
  5. Realice esto hasta que la articulación de la rodilla del conejo ya no se mueva. Registre el número de grados que muestra el goniómetro cuando la articulación deja de moverse; este es el ROM de la articulación de la rodilla. Al leer, asegúrese de que la línea de visión sea perpendicular a la superficie de la regla.
  6. Mida el ROM de cada rodilla 3x y tome el valor promediode 28.

6. Tinción con hematoxilina-eosina (HE)

  1. Recogida de muestras
    1. A 1 semana del final de la intervención (Figura 1), coloque al conejo sobre su lado derecho en la caja de fijación para conejos (es más probable que los conejos permanezcan relajados cuando están acostados sobre su lado derecho). Inyectar pentobarbitona (100 mg/kg) en la vena marginal del oído del conejo para la eutanasia humanitaria29,30.
    2. Abra rápidamente la cavidad de la rodilla izquierda con un bisturí, unas tijeras y unas pinzas hemostáticas para extraer el tejido blando adherido alrededor del cartílago del fémur distal.
    3. Recoja una muestra de cartílago-hueso de aproximadamente 1 cm x 1 cm del fémur distal con pinzas de mordida y colóquela en solución salina para su limpieza.
  2. Fijación y descalcificación
    1. Colocar el cartílago en una solución de paraformaldehído al 4% y fijarlo durante 72 h.
    2. Enjuagar con agua corriente durante 12 h. Descalcificar en solución de descalcificación de ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) durante 6 semanas. Cambie la solución de descalcificación de EDTA cada 3 días. Determine el punto final de la descalcificación cuando el tejido óseo se vuelve blando y flexible, se puede doblar fácilmente y perforar suavemente con una aguja31.
  3. Deshidratación de secciones incrustadas
    1. Coloque la muestra en un deshidratador automático para su deshidratación.
    2. Coloque el pañuelo encerado y recortado en el fondo de un recipiente cuadrado con cera de parafina disuelta durante 1 h. Colóquelos en un horno de enfriamiento hasta que se enfríen y se solidifiquen en bloques duros. Cortar el bloque de tejido incluido en parafina en una cortadora hasta que tenga un grosor de 4 μm.
    3. Despliega las secciones en la máquina de blanqueo, luego colócalas en portaobjetos adhesivos, numéralas y sécalas con una máquina para hornear rodajas y un horno.
  4. Desparafinado e hidratación
    1. Hornea las secciones a 65 °C durante 60 min.
    2. Remoje las secciones en xileno durante 7 minutos, seguidas de 2 rondas más de remojo en xileno fresco durante 7 minutos cada una.
    3. Remoje la rebanada en etanol anhidro durante 5 minutos, seguido de remojo durante 2 minutos cada uno en etanol al 95%, etanol al 85% y etanol al 75%.
    4. Remoja las secciones en agua destilada durante 2 min.
  5. Tinción con hematoxilina: Tinción de secciones con hematoxilina durante 20 s. Enjuague las secciones con agua corriente. Remojar las secciones en fraccionamiento de etanol con ácido clorhídrico durante 3 s. Enjuague las secciones con agua del grifo durante 5 minutos.
  6. Retinción con eosina: Tinte secciones con eosina durante 30 s. Enjuague las secciones con agua del grifo.
  7. Deshidratación para transparencia de la muestra
    1. Coloque las secciones en etanol al 95% dos veces durante 3 s cada una, luego colóquelas en etanol anhidro durante 3 s.
    2. Nuevamente, coloque las rodajas en etanol anhidro durante 1 minuto, seguido de 2 rondas de lavado con xileno durante 1 minuto cada una.
  8. Sellado de rodajas: Saque las rodajas, coloque un sellador de goma neutro, cúbralas con un cubreobjetos y deje que las rodajas se sequen en una campana extractora hasta que no tengan olor.
  9. Fotografiar la muestra: Observar y fotografiar bajo el campo de visión de un microscopio óptico a 100x.
  10. Evaluación: Evaluar el tejido cartilaginoso por la puntuación de Mankin para cada grupo32.

7. Análisis de datos

  1. Analizar estadísticamente los datos experimentales utilizando software de análisis. Cuando los datos se sometieron a una distribución normal, se compararon dos grupos de muestras mediante la prueba t y varios grupos mediante ANOVA de un factor.
  2. Exprese los resultados como media ± desviación estándar (DE). Representar los resultados como gráficos estadísticos utilizando software comercial. Las diferencias fueron estadísticamente significativas a p < 0,05.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

El grado de movimiento restringido de la rodilla y el daño en el tejido cartilaginoso reflejan la gravedad del KOA. El ROM de la articulación de la rodilla refleja el grado de restricción del movimiento de la articulación de la rodilla. Cuanto más pequeño sea el ROM de la articulación de la rodilla, más grave será la limitación del movimiento de la articulación de la rodilla. Por el contrario, cuanto mayor sea el ROM de la articulación de la rodilla, más normal será el grado de movimiento de la rodilla. La tinción HE para observar la morfología y la estructura del tejido cartilaginoso refleja el grado de daño del tejido cartilaginoso. Cuanto más irregular es la superficie del tejido cartilaginoso, mayor es la existencia de grietas y defectos, menor es el número de condrocitos, más delgado es el grosor de la capa de cartílago, más desordenada es la disposición de las células, más desigual es la distribución de las células, más poco claras son las capas, menos clara y completa es la línea de marea, cuanto mayor es la puntuación de Mankin, más grave es el daño al tejido cartilaginoso de la articulación de la rodilla, y al revés, más normal es el tejido cartilaginoso32. Al establecer el modelo KOA, el éxito de la modelación puede determinarse observando el grado de restricción del movimiento de la articulación de la rodilla de conejo23,24. La eficacia de Tuina se puede determinar observando la mejora del grado de limitación del movimiento de la articulación de la rodilla y el grado de daño del tejido cartilaginoso cuando la articulación de la rodilla de conejo es intervenida por Tuina12.

Después de la semana 7, la comparación de la articulación de la rodilla izquierda de los dos grupos de conejos reveló que los músculos en el grupo de modelado estaban más rígidos y el movimiento era limitado, con un ROM de 74,67 ° ± 1,21 °, que era más bajo que los 140,17 ° ± 1,33 ° en el grupo simulado, lo que sugiere un modelado exitoso (Figura 2C, Figura 4).

Después de la 12ª semana de medición y análisis, el ROM de la articulación de la rodilla del grupo simulado, el grupo modelo y el grupo Tuina fue de 140,33° ± 1,37°, 76,33° ± 1,37° y 134,33° ± 1,51°, respectivamente, y la movilidad de la articulación de la rodilla del grupo Tuina fue significativamente mayor que la del grupo modelo (p < 0,01), lo que indica que Tuina podría mejorar la función articular de la rodilla de los conejos KOA (Figura 5).

La tinción HE del cartílago de la articulación de la rodilla izquierda de los conejos en cada grupo mostró que la superficie del tejido cartilaginoso del grupo simulado era lisa e intacta, el número de condrocitos era de 331,67 ± 13,98, el grosor de la capa de cartílago era de 259,42 ± 41,97 μm, las células estaban bien dispuestas y distribuidas uniformemente, los niveles eran claros, las líneas de marea eran claras, continuas y completas, y la puntuación de Mankin era de 0,33 ± 0,52. En comparación con el grupo simulado, la superficie del tejido cartilaginoso del grupo modelo era irregular con defectos y fisuras, el número de condrocitos era de 29,50 ± 8,04, el grosor de la capa de cartílago era de 103,15 ± 24,64 μm, las células estaban desordenadas, distribuidas de manera desigual, las capas no estaban claras, las líneas de marea no estaban claras e incompletas, y la puntuación de Mankin fue de 9,33 ± 1,03. En comparación con el grupo modelo, el cartílago del grupo Tuina tenía una superficie regular, con menos defectos y fisuras, el número de condrocitos era de 291,83 ± 8,18, el grosor de la capa de cartílago era de 183,58 ± 15,34 μm, las células estaban más ordenadas, ligeramente distribuidas de manera desigual, las capas eran más claras y las líneas de marea eran relativamente claras y completas, y el puntaje de Mankin fue de 3,00 ± 0,63 (Figura 6)15,23,33. El número de células, el grosor de la capa de cartílago y la puntuación de Mankin en el grupo de Tuina fueron significativamente mejores que en el grupo modelo (p < 0,001), lo que indica que Tuina podría reparar el tejido cartilaginoso dañado.

Figure 1
Figura 1: Protocolo para el establecimiento y Tuina de conejos modelo KOA. Después de la alimentación adaptativa de conejos durante 1 semana, construya el modelo KOA en la articulación de la rodilla izquierda de los conejos durante 6 semanas, con inyecciones de solución de papaína al 4% en los días 1, 4 y 7 del inicio del modelado. Intervenir la articulación de la rodilla izquierda de los conejos por Tuina durante 4 semanas, 1 vez cada dos días. Después de 1 semana de alimentación, mida el ROM de la articulación de la rodilla izquierda de los conejos y tome muestras. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 2
Figura 2: Establecimiento del modelo KOA . (A) Se preparó y desinfectó la articulación de la rodilla izquierda de los conejos. (B) La aguja se insertó desde Waixiyan, y se inyectó una solución de papaína al 4% y una solución de cloruro de sodio al 0,9% en la cavidad de la articulación de la rodilla de los grupos de conejos modeladores y simulados, respectivamente. (C) Los conejos modelo KOA moldeados con éxito con movimiento limitado de la articulación de la rodilla izquierda. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 3
Figura 3: Entrenamiento para las técnicas de Tuina utilizando el instrumento de determinación de parámetros de la técnica de Tuina. (A) Entrene para el método de amasado rotatorio con un pulgar. (B) La curva del método de amasado rotatorio con un pulgar. (C) Entrene el método de prensado con el extremo del pulgar. (D) La curva del método de prensado con el extremo del pulgar. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 4
Figura 4: ROM de la articulación de la rodilla izquierda en conejos antes y después del modelado. Los datos se procesaron mediante la prueba t sobre los grupos simulado y modelado, y los resultados se expresaron como media ± DE. ns p > 0,05,***p < 0,001. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 5
Figura 5: ROM de la articulación de la rodilla izquierda de conejos. Para los grupos simulado, modelo y Tuina, los datos se procesaron mediante ANOVA y los resultados se expresaron como media ± DE. En la semana 1, el ROM aumentó ligeramente en los tres grupos. En comparación con el grupo simulado, el ROM disminuyó gradualmente en los grupos modelo y Tuina en el momento de la modelación (p < 0,001). A diferencia del grupo modelo, el ROM aumentó gradualmente después de la intervención en el grupo Tuina (p < 0,001). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 6
Figura 6: Tinción HE del cartílago de la articulación de la rodilla de conejo . (A) La tinción HE del grupo simulado. (B) La tinción HE del grupo modelo. (C) La tinción HE del grupo Tuina. (D) Comparación del número de condrocitos entre grupos. (E) Comparación del espesor de la capa de cartílago entre grupos. (F) Comparación de la puntuación de Mankin entre grupos. Los datos fueron procesados por ANOVA, y los resultados se expresaron como media ± DE. Después de 12 semanas, como se observó en la tinción de HE, el tejido cartilaginoso del grupo estaba estructuralmente intacto con un número y disposición celulares normales; el tejido cartilaginoso del grupo modelo se destruyó estructuralmente con bajo número de células y disposición desordenada; el tejido cartilaginoso del grupo de Tuina estaba intacto con un número y disposición de células relativamente normales. * **p < 0,001. Barra de escala = 100 μm. N = 6. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

El diseño del protocolo experimental es particularmente importante para investigar el mecanismo de Tuina en el tratamiento de KOA. El modelado de KOA se realizó en conejos mediante inyección de papaína en Waixiyan. Waixiyan se encuentra en la cripta lateral del ligamento rotuliano, que es fácil de localizar, y el espacio articular entre el fémur y la tibia es grande aquí durante la flexión de la rodilla, lo que facilita la inyección en la cavidad de la articulación de la rodilla y evita daños en los tejidos circundantes, por lo que es fácil establecer el modelo KOA34. Durante la intervención de Tuina en conejos KOA, los conejos modelo se colocaron adecuadamente para facilitar la administración de Tuina. Los conejos fueron colocados en la caja de fijación de conejos en su lado sano, con la cabeza fija, y sus emociones fueron calmadas para relajar todo su cuerpo y no luchar. Para estandarizar la fuerza y la frecuencia de Tuina y mejorar la homogeneidad de las intervenciones de Tuina, Tuina es realizado por un operador que ha sido sometido a un riguroso entrenamiento en la manipulación de Tuina mediante el instrumento de determinación de parámetros de la técnica Tuina.

El paso clave en este protocolo es el uso de Tuina combinado con el método de corrección rotatoria de la articulación de la rodilla para tratar el KOA. Antes de la operación, se palpó la extremidad inferior afectada del conejo desde la cadera hasta el tobillo, centrándose en el área alrededor de la articulación de la rodilla, sondeando los nudos tendinosos y la rigidez muscular, y luego flexionando y extendiendo la articulación de la rodilla para observar la altura de Neixiyan y Waixiyan para una manipulación precisa de Tuina. El método de amasamiento y prensado rotatorio puede liberar la tensión y los espasmos musculares, mejorar la circulación sanguínea en la articulación de la rodilla, promover el metabolismo de las sustancias inflamatorias y reducir la hinchazón y el dolor35,36. Los puntos de acupuntura son los puntos de respuesta y tratamiento de la enfermedad, y GB 34 y EX-LE2 son puntos con alta sensibilidad para el tratamiento de KOA, y al estimularlos, pueden actuar sobre los mastocitos, afectando así la liberación de 5-hidroxitriptamina, triptasa e histamina37. La minería de datos reveló que GB 34, SP 9, EX-LE5, EX-LE4, EX-LE2, SP 10, ST 34 y BL 40 son puntos de acupuntura comúnmente utilizados en la práctica clínica38,39. Estos puntos tienen los efectos de aliviar tendones y nudos, activar la circulación sanguínea y aliviar el dolor38,39. Los estudios han demostrado que la estimulación de los puntos de acupuntura anteriores puede reducir los niveles séricos de factores inflamatorios como el factor de necrosis tumoral-α y la interleucina-1β e inhibir la destrucción del esqueleto de los condrocitos, tratando así el KOA 39,40,41.

El método de corrección rotatoria de la articulación de la rodilla realizado bajo ejercicios de resistencia activa con niveles de fuerza ajustables es fácil de realizar y evita el riesgo potencial de lesiones en la regulación de la estructura de la rodilla en comparación con las técnicas de movimiento pasivo como la flexión y la compresión. El ángulo afecta el torque, y un desequilibrio entre el torque de cierre interno de la articulación de la rodilla y el torque de abducción puede aumentar la carga articular anormal, lo que puede desencadenar KOA42,43,44,45. Algunos estudios han demostrado que la intervención de Tuina con ejercicio de resistencia regular puede mejorar la densidad ósea, liberar los espasmos musculares, restaurar la masa muscular y la fuerza, reducir el dolor y tratar eficazmente el KOA 46,47,48,49,50. Debido a que la rodilla de conejo es más pequeña que la rodilla humana y no puede realizar movimientos de resistencia voluntarios, el Tuina original para dos personas se cambió a un Tuina para una persona y dos manos para garantizar una mejor eficacia y facilidad de operación del método de corrección rotatoria de la articulación de la rodilla bajo resistencia12. Ahora, fijando el fémur del conejo con una mano para simular el movimiento de resistencia, la otra mano se usa para realizar el método de corrección rotatoria de la articulación de la rodilla aplicando fuerza de torsión y tracción al Xiyan inferior para que Waixiyan y Neixiyan estén a la misma altura y se ajuste la altura relativa de la meseta tibial medial y lateral. La articulación de la rodilla también se puede ajustar hacia adentro y hacia afuera para regular sus pares hacia adentro y hacia afuera, promover la alineación axial, ajustar la alineación de las articulaciones femorotibial y femoropatelar, restaurar la estructura de fuerza normal de la articulación de la rodilla, reducir la carga de la articulación de la rodilla, aumentar la estabilidad de la articulación de la rodilla y restaurar la movilidad normal y la función fisiológica de la articulación de la rodilla42, 43,44,45.

Los estudios clínicos previos del equipo han demostrado la eficacia de este método en el tratamiento del KOA, y los estudios en animales han demostrado que es más eficaz que el sulfato de glucosamina en el tratamiento del KOA12. Tuina puede mediar las vías de señalización de la interleucina 1β (IL-1β) y la quinasa regulada por señales extracelulares 1/2 (ERK1/2)-factor de transcripción nuclear κB (NF-κB), reducir la concentración de IL-1β en el suero periférico de conejo y el líquido articular, aumentar el nivel de expresión del linfoma de células B-2 (Bcl-2) y disminuir los niveles de expresión de ERK1/2, proteína x asociada a Bcl-2, NF-κB p65 y cisteína aspartato proteasa 3. Esto ayuda a regular la apoptosis y proliferación de los condrocitos y a equilibrar el ambiente interno de los condrocitos desordenados, mejorando así los cambios patológicos en el cartílago12.

La limitación de este método es que la intervención de Tuina es realizada por un humano en lugar de una máquina, y es difícil para el operador lograr una homogeneidad completa en la fuerza y frecuencia de Tuina.

En conclusión, Tuina puede reducir eficazmente la inflamación de las articulaciones de la rodilla, inhibir la degeneración del cartílago de la rodilla y restaurar gradualmente la movilidad fisiológica normal, y este estudio puede proporcionar un protocolo de investigación científico y factible para el mecanismo del tratamiento de las enfermedades de la articulación de la rodilla.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Los autores declaran no tener posibles conflictos de intereses.

Acknowledgments

Este trabajo contó con el apoyo del Proyecto de Ciencia y Tecnología de Medicina Tradicional China de la Provincia de Shandong (2021Q080) y el Proyecto de Herencia de la Escuela Académica de Medicina Tradicional China de Qilu [Lu-Wei-Letter (2022) 93].

Materials

Name Company Catalog Number Comments
0.9 % sodium chloride injection Sichuan Keren Pharmaceutical Co. Z22121903
-20°C refrigerator Haier BD-328WL
4 % fixative solution Solarbio P1110
4°C refrigerator Haier SC-315DS
Anhydrous ethanol Sinopharm
Automatic tissue dewatering machine Dakowei (Shenzhen) Medical Equipment Co. HP30
Blast drying oven Shanghai Yiheng Scientific Instruments Co. DHG-9070A
Coverslip Biyuntian FCGF50
Electric thermostat water bath Shanghai Yiheng Scientific Instruments Co. HWS-26
Embedding freezing table Changzhou Paishijie Medical Equipment Co. BM450
Embedding machine Changzhou Paishijie Medical Equipment Co. BM450A
Ethylenediaminetetraacetic acid decalcification solution Servicebio G1105-500ML
Fluorescent inverted microscope Leica Leica DM IL LED
Hematoxylin-eosin staining kit Cisco Jet EE0012
Hydrochloric acid Laiyang Economic and Technological Development Zone Fine Chemical Plant
Medical joint goniometer KOSLO
Neutral gum Cisco Jet EE0013
Normal-grade male New Zealand rabbit Jinan Xilingjiao Breeding and Breeding Center SCXK (Lu) 2020 0004
Papain(3000 U/mg) Bioss D10366
Pathological tissue bleaching and drying instrument Changzhou Paishijie Medical Equipment Co. PH60
Pet electric clippers Codos CP-3180
Rabbit fixing box any brand
Rotating Slicer Leica 531CM-Y43
Tuina technique parameter determination instrument Shanghai DuKang Instrument Equipment Co. Ltd. ZTC-Equation 1
Ventilator TALY ELECTRIC C32
Xylene Fuyu Reagent

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Long, H. B., et al. Prevalence trends of site-specific osteoarthritis from 1990 to 2019: findings from the global burden of disease study 2019. Arthritis & Rheumatology. 74 (7), 1172-1183 (2022).
  2. Tschopp, M., et al. A randomized trial of intra-articular injection therapy for knee osteoarthritis. Investigative Radiology. 58 (5), 355-362 (2023).
  3. Buchanan, W. W., Kean, C. A., Kean, W. F., Rainsford, K. D. Osteoarthritis. Inflammopharmacology. , (2023).
  4. Wang, W. Y., et al. A randomized, parallel control and multicenter clinical trial of evidence-based traditional Chinese medicine massage treatment VS External Diclofenac Diethylamine Emulgel for the treatment of knee osteoarthritis. Trials. 23 (1), 555 (2022).
  5. Wang, M. N., et al. Mechanism of traditional Chinese medicine in treating knee osteoarthritis. Journal of Pain Research. 13, 1421-1429 (2020).
  6. Katz, J. N., Arant, K. R., Loeser, R. F. Diagnosis and treatment of hip and knee osteoarthritis: A review. The Journal of the American Medical Association. 325 (6), 568-578 (2021).
  7. Chang, A., et al. The relationship between toe-out angle during gait and progression of medial tibiofemoral osteoarthritis. Annals of the Rheumatic Diseases. 66, 1271-1275 (2007).
  8. Jenkyn, T. R., Hunt, M. A., Jones, I. C., Giffin, J. R., Birmingham, T. B. Toe-out gait in patients with knee osteoarthritis partially transforms external knee adduction moment into flexion moment during early stance phase of gait: a tri-planar kinetic mechanism. Journal of Biomechanics. 41 (2), 276-283 (2008).
  9. Brouwer, G. M., et al. Association between valgus and varus alignment and the development and progression of radiographic osteoarthritis of the knee. Arthritis & Rheumatism. 56 (4), 1204-1211 (2007).
  10. Liao, C. D., et al. Effects of protein supplementation combined with resistance exercise training on walking speed recovery in older adults with knee osteoarthritis and sarcopenia. Nutrients. 15 (7), 1552 (2023).
  11. Thudium, C. S., et al. Cartilage tissue turnover increases with high-compared to low-intensity resistance training in patients with knee OA. Arthritis Research & Therapy. 25 (1), 22 (2023).
  12. Zheng, L. J., et al. Shutiao Jingjin massage can stabilize intracellular environment of rabbit chondrocytes following knee osteoarthritis-induced cartilage injury. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu. 27, (2023).
  13. Liu, K. Q., et al. Efficacy and safety of Tuina (Chinese therapeutic massage) for knee osteoarthritis: A randomized, controlled, and crossover design clinical trial. Frontiers in Medicine. 10, 997116 (2023).
  14. Wang, Z., et al. Systematic Review and Network Meta-analysis of Acupuncture Combined with Massage in Treating Knee Osteoarthritis. BioMed Research International. 2022, 4048550 (2022).
  15. Li, Y. Y., et al. Therapeutic effect of acupotomy at Sanheyang for cartilage collagen damage in moderate knee osteoarthritis: a rabbit model. Journal of Inflammation Research. 16, 2241-2254 (2023).
  16. Guo, G. X., et al. Cerebral mechanism of Tuina analgesia in management of knee osteoarthritis using multimodal MRI: study protocol for a randomised controlled trial. Trials. 23 (1), 694 (2022).
  17. Perlman, A., et al. Efficacy and safety of massage for osteoarthritis of the knee: a randomized clinical trial. Journal of General Internal Medicine. 34 (3), 379-386 (2019).
  18. Chen, B. J., et al. Aerobic exercise combined with glucosamine hydrochloride capsules inhibited the apoptosis of chondrocytes in rabbit knee osteoarthritis by affecting TRPV5 expression. Gene. 830, 146465 (2022).
  19. Rasheed, M. S., Ansari, S. F., Shahzadi, I. Formulation, characterization of glucosamine loaded transfersomes and in vivo evaluation using papain induced arthritis model. Scientific Reports. 12 (1), 19813 (2002).
  20. Li, Z. R. Experimental acupuncturology. Beijing: China Press of Traditional Chinese Medicine. 2003, 314-319 (2003).
  21. Hu, Y. L. Manual of practical animal acupuncture. Beijing: China Press of Agriculture. 2003, 286-298 (2014).
  22. Liu, J., et al. Effects of "knot-loosing" of acupotomy on motor function and morphological changes of knee joint in knee osteoarthritis rabbits. Zhen Ci Yan Jiu. 46 (2), 129-135 (2021).
  23. Li, Q., et al. The protective effects and mechanism of Ruyi Zhenbao Pill, a Tibetan medicinal compound, in a rat model of osteoarthritis. Journal of Ethnopharmacology. 308, 116255 (2023).
  24. Kwon, M., Nam, D., Kim, J. Pathological characteristics of monosodium iodoacetate-induced osteoarthritis in rats. Tissue Engineering and Regenerative Medicine. 20 (3), 435-446 (2023).
  25. Wang, J. G., Tang, C. L. Experimental Tuina science. Beijing: China Press of Traditional Chinese Medicine. Chinese. , (2017).
  26. Fang, M., Song, B. L. Tuina science. Beijing: China Press of Traditional Chinese Medicine. , (2016).
  27. Jin, X. Y., Yu, Y. Y., Lin, Y. Y., Yang, J. P., Chen, Z. H. Tendon-regulating and bone-setting manipulation promotes the recovery of synovial inflammation in rabbits with knee osteoarthritis via the TLR4-MyD88-NF-κB signaling pathway. Annals of Translational Medicine. 11 (6), 245 (2023).
  28. Wang, M., Liu, C., Xiao, W. Intra-articular injection of hyaluronic acid for the reduction in joint adhesion formation in a rabbit model of knee injury. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy: Official Journal of the ESSKA. 22 (7), 1536-1540 (2014).
  29. Xu, C., et al. Bacterial cellulose membranes used as artificial substitutes for dural defection in rabbits. International Journal of Molecular Sciences. 15 (6), 10855-10867 (2014).
  30. Leary, S., et al. AVMA guidelines for the euthanasia of animals: 2020 edition. Schaumburg: American Veterinary Medical Association. 2020, (2020).
  31. Amirtham, S. M., Ozbey, O., Kachroo, U., Ramasamy, B., Vinod, E. Optimization of immunohistochemical detection of collagen type II in osteochondral sections by comparing decalcification and antigen retrieval agent combinations. Clinical Anatomy. 33 (3), 343-349 (2020).
  32. Niazvand, F., et al. Curcumin-loaded poly lactic-co-glycolic acid nanoparticles effects on mono-iodoacetate-induced osteoarthritis in rats. Veterinary Research Forum: An International Quarterly Journal. 8 (2), 155-161 (2017).
  33. Liu, A., et al. Intra-articular injection of umbilical cord mesenchymal stem cells loaded with graphene oxide granular lubrication ameliorates inflammatory responses and osteoporosis of the subchondral bone in rabbits of modified papain-induced osteoarthritis. Frontiers in Endocrinology. 12, 822294 (2022).
  34. Hall, M. M. The accuracy and efficacy of palpation versus image-guided peripheral injections in sports medicine. Current Sports Medicine Reports. 12 (5), 296-303 (2013).
  35. Xing, L., et al. Traditional Chinese medicine ointment combined with Tuina therapy in treatment of pain and swelling after total knee arthroplasty. World Journal of Orthopedics. 13 (10), 932-939 (2022).
  36. Xu, H., et al. The effectiveness of Tuina in relieving pain, negative emotions, and disability in knee osteoarthritis: a randomized controlled trial. Pain Medicine. 24 (3), 244-257 (2023).
  37. Ding, N., et al. Mast cells are important regulator of acupoint sensitization via the secretion of tryptase, 5-hydroxytryptamine, and histamine. The Public Library of Science One. 13 (3), e0194022 (2018).
  38. Cai, F. H., Li, F. L., Zhang, Y. C., Li, P. Q., Xiao, B. Research on electroacupuncture parameters for knee osteoarthritis based on data mining. European Journal of Medical Research. 27 (1), 162 (2022).
  39. Mei, Z. G., Cheng, C. G., Zheng, J. F. Observations on curative effect of high-frequency electric sparkle and point-injection therapy on knee osteoarthritis. Journal of Traditional Chinese Medicine. 31 (4), 311-315 (2011).
  40. Xiao, G., et al. Effect of manipulation on cartilage in rats with knee osteoarthritis based on the Rho-associated protein kinase/LIM kinase 1/Cofilin signaling pathways. Journal of Traditional Chinese Medicine. 42 (2), 194-199 (2022).
  41. Wu, M. X., et al. Clinical study on the treatment of knee osteoarthritis of Shen-Sui insufficiency syndrome type by electroacupuncture. Chinese Journal of Integrative Medicine. 16 (4), 291-297 (2010).
  42. Richards, R. E., Andersen, M. S., Harlaar, J., van den Noort, J. C. Relationship between knee joint contact forces and external knee joint moments in patients with medial knee osteoarthritis: effects of gait modifications. Osteoarthritis Cartilage. 26 (9), 1203-1214 (2018).
  43. Shull, P. B., et al. Toe-in gait reduces the first peak knee adduction moment in patients with medial compartment knee osteoarthritis. Journal of Biomechanics. 46 (1), 122-128 (2013).
  44. Adouni, M., Shirazi-Adl, A. Partitioning of knee joint internal forces in gait is dictated by the knee adduction angle and not by the knee adduction moment. Journal of Biomechanics. 47 (7), 1696-1703 (2014).
  45. Kutzner, I., Trepczynski, A., Heller, M. O., Bergmann, G. Knee adduction moment and medial contact force--facts about their correlation during gait. The Public Library of Science One. 8 (12), e81036 (2013).
  46. Camacho-Cardenosa, A., et al. Resistance circuit training combined with hypoxia stimulates bone system of older adults: a randomized trial. Experimental Gerontology. 169, 111983 (2022).
  47. Babur, M. N., Siddiqi, F. A., Tassadaq, N., Arshad Tareen, M. A., Osama, M. Effects of glucosamine and chondroitin sulfate supplementation in addition to resistance exercise training and manual therapy in patients with knee osteoarthritis: A randomized controlled trial. The Journal of the Pakistan Medical Association. 72 (7), 1272-1277 (2022).
  48. Wang, H. N., et al. Effect of low-load resistance training with different degrees of blood flow restriction in patients with knee osteoarthritis: study protocol for a randomized trial. Trials. 23 (1), 6 (2022).
  49. Cheon, Y. H., et al. Relationship between decreased lower extremity muscle mass and knee pain severity in both the general population and patients with knee osteoarthritis: Findings from the KNHANES V 1-2. The Public Library of Science One. 12 (3), e0173036 (2017).
  50. Murton, A. J., Greenhaff, P. L. Resistance exercise and the mechanisms of muscle mass regulation in humans: acute effects on muscle protein turnover and the gaps in our understanding of chronic resistance exercise training adaptation. The International Journal of Biochemistry & Cell Biology. 45 (10), 2209-2214 (2013).

Tags

Intervención Tuina Modelo de Conejo Artrosis de Rodilla (KOA) Cambios Degenerativos Cartílago Tejidos Blandos Eficacia De Tuina Mecanismo Subyacente Científicamente Factible Modelo KOA Conejo Tuina Combinado con Método de Corrección Rotatoria de la Articulación de la Rodilla Rango de Movimiento de la Articulación de la Rodilla (ROM) Apoptosis de Condrocitos Reparación del Tejido Cartílago Restauración ROM de la Articulación de la Rodilla Aplicación Potencial
Intervención Tuina en Conejo Modelo de Artrosis de Rodilla
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Zhang, S., Zhang, X., Sun, G., Wang, More

Zhang, S., Zhang, X., Sun, G., Wang, K., Qiao, Y., He, Y., Li, M., Li, H., Zheng, L. Tuina Intervention in Rabbit Model of Knee Osteoarthritis. J. Vis. Exp. (198), e65763, doi:10.3791/65763 (2023).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter