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Medicine

Intervento Tuina nel modello di coniglio dell'artrosi del ginocchio

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

Summary

Il protocollo descrive un metodo per l'intervento Tuina in un modello di coniglio di artrosi del ginocchio.

Abstract

L'artrosi del ginocchio (KOA) è caratterizzata principalmente da cambiamenti degenerativi nella cartilagine dell'articolazione del ginocchio e nei tessuti molli circostanti. L'efficacia di Tuina nel trattamento della KOA è stata confermata, ma il meccanismo sottostante deve essere studiato. Questo studio mira a stabilire un modello di coniglio KOA scientificamente fattibile trattato con Tuina per rivelare i meccanismi sottostanti. Per questo, 18 conigli neozelandesi maschi di 6 mesi di età normale sono stati divisi in modo casuale in gruppi finti, modello e Tuina, con 6 conigli in ciascun gruppo. Il modello KOA è stato stabilito iniettando una soluzione di papaina al 4% nella cavità dell'articolazione del ginocchio. Il gruppo Tuina è stato sottoposto a Tuina in combinazione con il metodo di correzione rotativa dell'articolazione del ginocchio per 4 settimane. Solo la presa e la fissazione standard sono state eseguite in gruppi fittizi e modello. Alla fine dell'intervento di 1 settimana, è stato osservato il range di movimento dell'articolazione del ginocchio (ROM) ed è stata eseguita la colorazione della cartilagine ematossilina-eosina (HE). Lo studio mostra che Tuina potrebbe inibire l'apoptosi dei condrociti, riparare il tessuto cartilagineo e ripristinare il ROM dell'articolazione del ginocchio. In conclusione, questo studio dimostra la fattibilità scientifica del trattamento Tuina per i conigli modello KOA, evidenziando la sua potenziale applicazione nello studio del KOA e di condizioni simili legate all'articolazione del ginocchio.

Introduction

L'artrosi del ginocchio (KOA) è una malattia degenerativa dell'articolazione del ginocchio, che si manifesta principalmente con dolore, gonfiore, deformazione e limitazione dei movimenti del ginocchio, con un alto tasso di disabilità e una maggiore prevalenza nelle donne, con 527,81 milioni di pazienti con osteoartrite in tutto il mondo nel 2019 e la sua prevalenza globale che rappresenta il 60,6% della prevalenza globale totale di OA1. Dal punto di vista clinico, il trattamento della KOA è solitamente suddiviso in terapie non chirurgiche e chirurgiche. Le terapie non chirurgiche comprendono la fisioterapia, la farmacoterapia e la terapia iniettiva di plasma ricco di piastrine 2,3. Tuina è un metodo di trattamento comune, sicuro, affidabile ed efficace nella medicina cinese. Questo studio utilizza Tuina combinato con il metodo di correzione rotativa dell'articolazione del ginocchio per trattare la KOA. Le tecniche Tuina come il metodo rotativo di impastamento e pressatura possono bilanciare il tessuto muscolare, ridurre il dolore, regolare i livelli di fattore infiammatorio, migliorare il metabolismo dei tessuti e inibire la degenerazione della cartilagine articolare 4,5. Il metodo di correzione rotativa dell'articolazione del ginocchio può regolare l'allineamento delle ossa e delle articolazioni degli arti inferiori, migliorare lo spazio tra le articolazioni del ginocchio, ripristinare la normale linea di forza e bilanciare la biomeccanica degli arti inferiori 6,7,8,9. Gli esercizi di resistenza possono migliorare la massa muscolare e la forza e promuovere il rinnovamento del tessuto cartilagineo10,11. Uno studio preliminare ha rilevato che questo protocollo Tuina è significativamente più efficace delle capsule orali di glucosamina solfato nel trattamento della KOA, con un'insorgenza più rapida dell'azione e una significativa inibizione della degenerazione dei condrociti e della riparazione del tessuto cartilagineo danneggiato12. Nel trattamento della KOA, rispetto alla terapia Tuina, i farmaci antinfiammatori non steroidei hanno effetti avversi e un'efficacia a lungo termine insoddisfacente, rischi e costi chirurgici relativamente elevati e richiedono determinate indicazioni per il trattamento chirurgico, con problemi postoperatori e complicanze periprotesiche13,14,15. Rispetto alla terapia farmacologica e alla chirurgia, il trattamento Tuina per KOA offre diversi vantaggi, tra cui effetti collaterali ridotti, rischio inferiore, maggiore sicurezza, economicità ed efficacia più duratura. Inoltre, può alleviare efficacemente il dolore all'articolazione del ginocchio, il gonfiore, lo schiocco e il movimento limitato 6,13,16,17.

Tuttavia, il meccanismo di Tuina per il trattamento della KOA deve essere chiarito, il che limita il miglioramento e il perfezionamento del protocollo di trattamento della KOA. Pertanto, studiare il meccanismo di intervento di Tuina in KOA attraverso esperimenti su animali è un metodo efficace. I conigli, rispetto ai ratti, hanno un temperamento docile e articolazioni del ginocchio più grandi. La struttura anatomica e gli indici biochimici della cartilagine sono simili a quelli degli esseri umani, quindi è un argomento adatto per studiare il meccanismo della malattia dell'articolazione del ginocchio con Tuina18. Il modello KOA stabilito iniettando papaina nella cavità articolare del ginocchio dei conigli presenta i vantaggi di un breve tempo di modellazione, traumi ridotti, alto tasso di successo, alto tasso di sopravvivenza e meccanismo patologico simile a KOA19. Questo studio mira a stabilire un protocollo sperimentale animale scientificamente fattibile per l'intervento di Tuina in KOA e a studiare il meccanismo di Tuina.

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Protocol

Lo studio è stato approvato dal comitato etico dell'Ospedale affiliato dell'Università di Medicina Tradizionale Cinese dello Shandong (numero di approvazione: 2020-29).

1. Animali da esperimento

  1. Allevare 18 conigli neozelandesi maschi di 6 mesi di età normale (2,75 ± 0,25 kg) in gabbie singole standard (ciclo luce/buio di 12 ore, temperatura 20-24 °C, umidità dell'aria 40%-60%).

2. Metodo di raggruppamento

  1. Seleziona 6 dei 18 conigli neozelandesi come gruppo fittizio utilizzando il metodo del numero casuale e assegna i restanti 12 conigli al gruppo di modellazione.
  2. Dopo aver modellato con successo, dividi i conigli del gruppo di modellazione nei gruppi modello e Tuina secondo il metodo dei numeri casuali, con 6 conigli in ciascun gruppo.
  3. Eseguire l'intervento Tuina nel gruppo Tuina. Esegui la stessa presa e fissazione nel gruppo sham e modello senza Tuina. Operare a giorni alterni per 4 settimane (Figura 1).

3. Istituzione del modello KOA

  1. Eseguire l'alimentazione adattiva ai conigli nelle condizioni standard nella settimana 1. Accesso ad libitum all'acqua e al cibo. Metti i conigli sul lato destro nelle scatole di fissaggio per conigli per calmarli per 15 minuti al giorno. Fissare le teste sulle piastre di fissaggio della testa. Fissare le piastre di fissaggio e le viti in modo che i conigli non possano muoversi. Indossare guanti protettivi quando si afferrano e si fissano i conigli (Figura 1).
  2. Nei giorni 1, 4 e 7 della settimana 2, posizionare tutti e 18 i conigli sul lato destro nelle scatole di fissaggio del coniglio (Figura 1). Eseguire le operazioni indicate di seguito.
  3. Iniettare pentobarbital sodico al 3% (1 ml/kg) nella vena marginale dell'orecchio del coniglio. Radere l'articolazione del ginocchio sinistro del coniglio con un rasoio per animali, in modo da eliminare i peli sulla pelle esposta.
  4. Disinfettare l'articolazione del ginocchio sinistro del coniglio dall'interno verso l'esterno utilizzando iodoforo medico e alcol al 75% (Figura 2A).
  5. Fletti l'articolazione del ginocchio sinistro del coniglio a 60°. Inserire un ago (22G, 0,7 mm x 30 mm) di Waixiyan. Iniettare una soluzione di papaina al 4% (0,1 ml/kg, 0,275 ml in media per un animale di 2,5 kg) nella cavità dell'articolazione del ginocchio del gruppo di modellazione. Iniettare una quantità uguale di soluzione di cloruro di sodio allo 0,9% nel gruppo fittizio. Questa dose iniettiva è ben tollerata dall'animale senza causare segni di dolore o angoscia (Figura 2B).
    NOTA: Waixiyan (EX-LE5) si trova nel recesso laterale del legamento rotuleo e Neixiyan (EX-LE4) si trova nel recesso mediale del legamento rotuleo20,21,22.
  6. Premere il foro stenopeico per 2 minuti per evitare fuoriuscite di soluzione.
  7. Posiziona le mani sopra e sotto l'articolazione del ginocchio sinistro del coniglio. Flettere delicatamente e passivamente l'articolazione del ginocchio del coniglio ed estenderla 10 volte all'interno del range di movimento fisiologico (ROM) per infiltrare la soluzione nella cavità dell'articolazione del ginocchio in modo uniforme15. Osservare il coniglio ogni 8 ore per tutta la durata della modellazione. Somministrare buprenorfina SR (0,18 mg/kg) quando i conigli mostrano segni di nascondiglio, tremore degli arti, respirazione superficiale e rapida, o anche morsi e graffi.
  8. Alla settimana 7, osservare il ginocchio sinistro del coniglio in posizione flessa come gonfio, con aumento del tono muscolare intorno al ginocchio con noduli e strie, aumento della risposta all'irritazione dolorosa locale, diminuzione del ROM del ginocchio, andatura zoppa e spostamento del centro di gravità sul lato sano. Questo determina il successo del modello KOA (Figura 1, Figura 2C)23,24.

4. Manipolazione dei Tuina

  1. Eseguire l'allenamento utilizzando lo strumento di determinazione dei parametri della tecnica Tuina prima della manipolazione Tuina. Allenati per 1 ora al giorno per 1 mese dallo stesso professionista.
    1. Eseguire il metodo di impastamento e pressatura rotativo con il pollice sulla piattaforma di simulazione della manipolazione Tuina con una forza di 5 N e una frequenza di 60 volte/min (Figura 3A,C).
    2. Analizza la forza in tre direzioni degli assi X, Y e Z con il software di elaborazione dei parametri di manipolazione Tuina e controlla l'ampiezza, la frequenza e il tempo di azione della forza visualizzati sullo schermo (Figura 3B, D).
    3. Valutare i parametri meccanici della manipolazione Tuina e standardizzare la manipolazione Tuina utilizzando il software durante l'allenamento. Mantenere il metodo di impastamento e pressatura rotatorio standardizzato con il pollice con una forza di 5 N, una frequenza di 60 volte/min e un tempo di funzionamento continuo di 10 min. Vedere la forma d'onda quantitativa standardizzata della manipolazione in Figura 3B,D 25,26,27.
  2. Posiziona il coniglio sul lato destro nella scatola di fissaggio del coniglio. Accarezza delicatamente il coniglio per 10 secondi per calmare e rilassare il coniglio21. Quindi eseguire l'intervento Tuina.
  3. Eseguire il metodo di impastamento rotatorio con il pollice sulla rigidità dei muscoli peri-ginocchio sinistro del coniglio, sui nodi tendinei e sulla rotula, con una manipolazione di andata e ritorno su e giù con una forza di 5 N e una frequenza di 60 volte/min per 5 min.
  4. Utilizzare l'estremità del pollice per premere Yanglingquan (GB 34), Yinlingquan (SP 9), Waixiyan (EX-LE5), Neixiyan (EX-LE4), Heding (EX-LE2), Xuehai (SP 10), Liangqiu (ST 34) e Weizhong (BL 40)20,21,22, con una forza di 5 N e una frequenza di 60 volte/min, e operare su ciascun punto per 30 s.
  5. Eseguire il metodo di correzione rotativa sull'articolazione del ginocchio del coniglio ed eseguirlo 3 volte separatamente per ogni animale del gruppo.
    1. Fissare il femore con una mano. Posiziona prima l'altra mano dietro l'articolazione del ginocchio, quindi fissa i condili tibiali laterali e mediali rispettivamente con il pollice e l'anulare. Fissare la fossa poplitea con l'indice e il medio. Applicare la trazione e la forza di torsione.
    2. Fissare il femore con una mano. Fissare i bordi mediale e laterali della rotula con il pollice e il mignolo dell'altra mano. Fissare la base rotulea con l'indice, il medio e l'anulare. Applicare la forza di torsione.
    3. Mantenere la direzione della forza di trazione parallela all'asse lungo della tibia e la direzione della forza di torsione in linea con la direzione dello Xiyan inferiore. Usa le dita per tenere la pelle in posizione per evitare l'attrito tra la pelle e le dita.

5. Misurazione del ROM dell'articolazione del ginocchio

NOTA: Prima della misurazione, calmare il coniglio. Lo statistico di misurazione e l'operatore sono diversi l'uno dall'altro.

  1. Misurare la mobilità dell'articolazione del ginocchio sinistro dei conigli di ciascun gruppo all'inizio dell'esperimento e alla fine di ogni settimana.
  2. Posiziona il coniglio sul lato destro nella scatola di fissaggio del coniglio e fissa il femore sinistro con una mano.
  3. Allineare il centro del cerchio dell'artroscopio medico con il centro laterale dell'articolazione del ginocchio sinistro del coniglio. Estendere il braccio di fissaggio in modo che sia parallelo all'estensione della linea che collega il centro del cerchio al grande trocantere. Estendere il braccio mobile in modo che sia parallelo all'asse longitudinale della tibia.
  4. Posizionare l'altra mano sull'asse longitudinale della tibia, a circa 9 cm dall'articolazione del ginocchio. Applicare manualmente una coppia di circa 750-850 g ad una velocità angolare di 3°/s28.
  5. Esegui questa operazione fino a quando l'articolazione del ginocchio del coniglio non si muove più. Registrare il numero di gradi visualizzati dal goniometro quando l'articolazione smette di muoversi; questo è il ROM dell'articolazione del ginocchio. Durante la lettura, assicurarsi che la linea di vista sia perpendicolare alla superficie del righello.
  6. Misura il ROM per ogni ginocchio 3x e prendi il valore medio28.

6. Colorazione con ematossilina-eosina (HE)

  1. Raccolta dei campioni
    1. A 1 settimana dalla fine dell'intervento (Figura 1), posizionare il coniglio sul lato destro nella scatola di fissaggio del coniglio (è più probabile che i conigli rimangano rilassati quando sono sdraiati sul fianco destro). Iniettare pentobarbitone (100 mg/kg) nella vena marginale dell'orecchio del coniglio per l'eutanasia umana29,30.
    2. Apri rapidamente la cavità del ginocchio sinistro con un bisturi, forbici e una pinza emostatica per rimuovere i tessuti molli attaccati intorno alla cartilagine del femore distale.
    3. Raccogliere un campione di cartilagine-osso di circa 1 cm x 1 cm del femore distale con una pinza per mordere e metterlo in soluzione fisiologica per la pulizia.
  2. Fissazione e decalcificazione
    1. Mettere la cartilagine in una soluzione di paraformaldeide al 4% e fissarla per 72 h.
    2. Risciacquare in acqua corrente per 12 ore. Decalcificare in una soluzione di decalcificazione di acido etilendiamminotetraacetico (EDTA) per 6 settimane. Cambiare la soluzione di decalcificazione EDTA ogni 3 giorni. Determinare il punto finale della decalcificazione quando il tessuto osseo diventa morbido e flessibile, può essere facilmente piegato e perforato senza problemi con un ago31.
  3. Disidratazione delle sezioni incorporate
    1. Mettere il campione in un disidratatore automatico per la disidratazione.
    2. Posizionare il fazzoletto cerato e rifilato sul fondo di un contenitore quadrato con la cera di paraffina disciolta per 1 ora. Mettili in un forno di raffreddamento fino a quando non si saranno raffreddati e solidificati in blocchi duri. Affettare il blocco di tessuto incluso in paraffina in uno slicer fino a uno spessore di 4 μm.
    3. Aprire le sezioni nella macchina per la candeggina, quindi posizionarle su vetrini adesivi, numerarle e asciugarle con una macchina per la cottura a fette e un forno.
  4. Deceratura e idratazione
    1. Infornare le sezioni a 65 °C per 60 min.
    2. Immergere le sezioni nello xilene per 7 minuti, seguite da altri 2 giri di ammollo nello xilene fresco per 7 minuti ciascuno.
    3. Immergere la fetta in etanolo anidro per 5 minuti, seguita da un ammollo per 2 minuti ciascuna in etanolo al 95%, etanolo all'85% ed etanolo al 75%.
    4. Immergere le sezioni in acqua distillata per 2 min.
  5. Colorazione con ematossilina: colorare le sezioni con ematossilina per 20 s. Sciacquare le sezioni sotto acqua corrente. Immergere le sezioni in etanolo con acido cloridrico frazionato per 3 s. Sciacquare le sezioni in acqua di rubinetto per 5 min.
  6. Ricolorazione con eosina: Colorare le sezioni con eosina per 30 s. Sciacquare le sezioni con acqua di rubinetto.
  7. Disidratazione per la trasparenza del campione
    1. Mettere le sezioni in etanolo al 95% due volte per 3 secondi ciascuna, quindi immergerle in etanolo anidro per 3 secondi.
    2. Ancora una volta, mettere le fette in etanolo anidro per 1 minuto, seguito da 2 giri di lavaggio allo xilene per 1 minuto ciascuno.
  8. Sigillatura delle fette: Estrarre le fette, far cadere il sigillante per gomme neutre, coprire con un vetrino coprioggetto e lasciare asciugare le fette in una cappa aspirante fino a quando non saranno inodori.
  9. Fotografare il campione: osservare e fotografare sotto il campo visivo di un microscopio ottico a 100x.
  10. Valutazione: Valutare il tessuto cartilagineo in base al punteggio di Mankin per ogni gruppo32.

7. Analisi dei dati

  1. Analizzare statisticamente i dati sperimentali utilizzando un software di analisi. Quando i dati sono stati sottoposti a una distribuzione normale, confrontare due gruppi di campioni mediante t-test e più gruppi mediante ANOVA unidirezionale.
  2. Esprimere i risultati come media ± deviazione standard (SD). Rappresentare i risultati come grafici statistici utilizzando software commerciale. Le differenze sono risultate statisticamente significative a p < 0,05.

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Representative Results

Il grado di limitazione del movimento del ginocchio e il danno al tessuto cartilagineo riflettono la gravità del KOA. Il ROM dell'articolazione del ginocchio riflette il grado di restrizione del movimento dell'articolazione del ginocchio. Più piccolo è il ROM dell'articolazione del ginocchio, più grave è la limitazione del movimento dell'articolazione del ginocchio. Al contrario, più grande è il ROM dell'articolazione del ginocchio, più normale è il grado di movimento del ginocchio. La colorazione HE per osservare la morfologia e la struttura del tessuto cartilagineo riflette il grado di danno al tessuto cartilagineo. Più irregolare è la superficie del tessuto cartilagineo, maggiore è l'esistenza di crepe e difetti, minore è il numero di condrociti, più sottile è lo spessore dello strato cartilagineo, più disordinata è la disposizione delle cellule, più irregolare è la distribuzione delle cellule, più poco chiari sono gli strati, meno chiara e completa è la linea di marea, più alto è il punteggio di Mankin, più grave è il danno al tessuto cartilagineo dell'articolazione del ginocchio e, viceversa, più normale è il tessuto cartilagineo32. Quando si stabilisce il modello KOA, il successo della modellazione può essere determinato osservando il grado di restrizione del movimento dell'articolazione del ginocchio del coniglio23,24. L'efficacia di Tuina può essere determinata osservando il miglioramento del grado di limitazione del movimento dell'articolazione del ginocchio e del grado di danno del tessuto cartilagineo quando l'articolazione del ginocchio del coniglio viene intervenuta con Tuina12.

Dopo la settimana 7, il confronto dell'articolazione del ginocchio sinistro dei due gruppi di conigli ha rivelato che i muscoli del gruppo di modellazione erano più rigidi e il movimento era limitato, con un ROM di 74,67° ± 1,21°, che era inferiore ai 140,17° ± 1,33° nel gruppo fittizio, suggerendo una modellazione di successo (Figura 2C, Figura 4).

Dopo la 12a settimana di misurazione e analisi, il ROM dell'articolazione del ginocchio del gruppo sham, del gruppo modello e del gruppo Tuina era rispettivamente di 140,33° ± 1,37°, 76,33° ± 1,37° e 134,33° ± 1,51°, e la mobilità dell'articolazione del ginocchio del gruppo Tuina era significativamente superiore a quella del gruppo modello (p < 0,01), indicando che Tuina potrebbe migliorare la funzione dell'articolazione del ginocchio dei conigli KOA (Figura 5).

La colorazione HE della cartilagine dell'articolazione del ginocchio sinistro dei conigli in ciascun gruppo ha mostrato che la superficie del tessuto cartilagineo del gruppo fittizio era liscia e intatta, il numero di condrociti era 331,67 ± 13,98, lo spessore dello strato di cartilagine era di 259,42 ± 41,97 μm, le cellule erano ben disposte e distribuite uniformemente, i livelli erano chiari, le linee di marea erano chiare, continue e complete, e il punteggio del Mankin era di 0,33 ± 0,52. Rispetto al gruppo fittizio, la superficie del tessuto cartilagineo del gruppo modello era irregolare con difetti e fessure, il numero di condrociti era 29,50 ± 8,04, lo spessore dello strato di cartilagine era di 103,15 ± 24,64 μm, le cellule erano disordinate, distribuite in modo non uniforme, gli strati non erano chiari, le linee di marea non erano chiare e incomplete e il punteggio di Mankin era di 9,33 ± 1,03. Rispetto al gruppo modello, la cartilagine del gruppo Tuina aveva una superficie regolare, con meno difetti e fessure, il numero di condrociti era 291,83 ± 8,18, lo spessore dello strato di cartilagine era di 183,58 ± 15,34 μm, le cellule erano disposte in modo più ordinato, distribuite in modo leggermente non uniforme, gli strati erano più chiari e le linee di marea erano relativamente chiare e complete, e il punteggio di Mankin è stato di 3,00 ± 0,63 (Figura 6)15,23,33. Il numero di cellule, lo spessore dello strato di cartilagine e il punteggio di Mankin nel gruppo Tuina erano significativamente migliori rispetto a quelli nel gruppo modello (p < 0,001), indicando che Tuina poteva riparare il tessuto cartilagineo danneggiato.

Figure 1
Figura 1: Protocollo per l'insediamento e il Tuina dei conigli modello KOA. Dopo l'alimentazione adattiva dei conigli per 1 settimana, costruire il modello KOA sull'articolazione del ginocchio sinistro dei conigli per 6 settimane, con iniezioni di soluzione di papaina al 4% nei giorni 1, 4 e 7 dall'inizio della modellazione. Intervenire sull'articolazione del ginocchio sinistro dei conigli con Tuina per 4 settimane, 1 volta a giorni alterni. Dopo 1 settimana di alimentazione, misurare il ROM dell'articolazione del ginocchio sinistro dei conigli e prelevare dei campioni. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 2
Figura 2: Istituzione del modello KOA . (A) L'articolazione del ginocchio sinistro dei conigli è stata preparata e disinfettata. (B) L'ago è stato inserito da Waixiyan e una soluzione di papaina al 4% e una soluzione di cloruro di sodio allo 0,9% sono state iniettate rispettivamente nella cavità dell'articolazione del ginocchio di gruppi di conigli modellanti e fittizi. (C) I conigli modello KOA modellati con successo con movimento limitato dell'articolazione del ginocchio sinistro. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 3
Figura 3: Addestramento per le tecniche Tuina utilizzando lo strumento per la determinazione dei parametri della tecnica Tuina. (A) Allenarsi per il metodo di impastamento rotativo con un pollice. (B) La curva del metodo di impastamento rotativo con un pollice. (C) Allenare il metodo di pressatura con l'estremità del pollice. (D) La curva del metodo di pressatura con l'estremità del pollice. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 4
Figura 4: ROM dell'articolazione del ginocchio sinistro nei conigli prima e dopo la modellazione. I dati sono stati elaborati mediante t-test sui gruppi sham e di modellazione, e i risultati sono stati espressi come media ± SD. ns p > 0,05,***p < 0,001. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 5
Figura 5: ROM dell'articolazione del ginocchio sinistro dei conigli. Per i gruppi sham, model e Tuina, i dati sono stati elaborati da ANOVA e i risultati sono stati espressi come media ± SD. Alla settimana 1, il ROM è leggermente aumentato in tutti e tre i gruppi. Rispetto al gruppo fittizio, il ROM è gradualmente diminuito nel modello e nei gruppi Tuina al momento della modellazione (p < 0,001). A differenza del gruppo modello, il ROM è aumentato gradualmente dopo l'intervento nel gruppo Tuina (p < 0,001). Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 6
Figura 6: Colorazione HE della cartilagine dell'articolazione del ginocchio del coniglio . (A) La colorazione HE del gruppo fittizio. (B) La colorazione HE del gruppo modello. (C) La colorazione HE del gruppo Tuina. (D) Confronto del numero di condrociti tra i gruppi. (E) Confronto dello spessore dello strato di cartilagine tra i gruppi. (F) Confronto del punteggio di Mankin tra i gruppi. I dati sono stati elaborati dall'ANOVA e i risultati sono stati espressi come media ± DS. Dopo 12 settimane, come si vede dalla colorazione HE, il tessuto cartilagineo del gruppo era strutturalmente intatto con numero e disposizione delle cellule normali; il tessuto cartilagineo del gruppo modello è stato distrutto strutturalmente con un basso numero di cellule e una disposizione disordinata; il tessuto cartilagineo del gruppo Tuina era intatto con un numero e una disposizione delle cellule relativamente normali. ***p < 0,001. Barra della scala = 100 μm. N =6. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

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Discussion

La progettazione del protocollo sperimentale è particolarmente importante per studiare il meccanismo di Tuina nel trattamento della KOA. La modellazione KOA è stata eseguita su conigli mediante iniezione di papaina a Waixiyan. Waixiyan si trova nella cripta laterale del legamento rotuleo, che è facile da localizzare, e lo spazio articolare tra il femore e la tibia è ampio qui durante la flessione del ginocchio, il che lo rende facile da iniettare nella cavità articolare del ginocchio e previene danni ai tessuti circostanti, quindi è facile stabilire il modello KOA34. Durante l'intervento di Tuina nei conigli KOA, i conigli modello sono stati posizionati in modo appropriato per facilitare la somministrazione di Tuina. I conigli sono stati messi nella scatola di fissaggio del coniglio sul loro lato sano, con la testa fissa, e le loro emozioni sono state calmate per rilassare tutto il corpo e non lottare. Per standardizzare la forza e la frequenza di Tuina e migliorare l'omogeneità degli interventi Tuina, Tuina viene eseguito da un operatore che ha seguito una rigorosa formazione nella manipolazione di Tuina con lo strumento di determinazione dei parametri della tecnica Tuina.

Il passo chiave di questo protocollo è l'utilizzo di Tuina combinato con il metodo di correzione rotativa dell'articolazione del ginocchio per trattare la KOA. Prima dell'operazione, l'arto inferiore interessato del coniglio è stato palpato dall'anca alla caviglia, concentrandosi sull'area intorno all'articolazione del ginocchio, sondando i nodi tendinei e la rigidità muscolare, quindi flettendo ed estendendo l'articolazione del ginocchio per osservare l'altezza di Neixiyan e Waixiyan per una precisa manipolazione Tuina. Il metodo rotativo di impastamento e pressatura può rilasciare la tensione muscolare e lo spasmo, migliorare la circolazione sanguigna nell'articolazione del ginocchio, promuovere il metabolismo delle sostanze infiammatorie e ridurre il gonfiore e il dolore35,36. I punti di agopuntura sono i punti di risposta e di trattamento della malattia, mentre GB 34 e EX-LE2 sono punti ad alta sensibilità per il trattamento del KOA e, stimolandoli, possono agire sui mastociti, influenzando così il rilascio di 5-idrossitriptamina, triptasi e istamina37. L'estrazione dei dati ha rivelato che GB 34, SP 9, EX-LE5, EX-LE4, EX-LE2, SP 10, ST 34 e BL 40 sono tutti punti di agopuntura comunemente usati nella pratica clinica38,39. Questi punti hanno l'effetto di alleviare tendini e nodi, attivare la circolazione sanguigna e alleviare il dolore38,39. Gli studi hanno dimostrato che la stimolazione dei punti di agopuntura di cui sopra può ridurre i livelli sierici di fattori infiammatori come il fattore di necrosi tumorale-α e l'interleuchina-1β e inibire la distruzione dello scheletro dei condrociti, trattando così KOA 39,40,41.

Il metodo di correzione rotativa dell'articolazione del ginocchio eseguito in esercizi di resistenza attiva con livelli di forza regolabili è facile da eseguire ed evita il potenziale rischio di lesioni nella regolazione della struttura del ginocchio rispetto alle tecniche di movimento passivo come la flessione e la compressione. L'angolo influisce sulla coppia e uno squilibrio tra la coppia di chiusura interna dell'articolazione del ginocchio e la coppia di abduzione può aumentare il carico articolare anomalo, che può innescare KOA42,43,44,45. Alcuni studi hanno dimostrato che l'intervento Tuina con un regolare esercizio di resistenza può migliorare la densità ossea, rilasciare gli spasmi muscolari, ripristinare la massa muscolare e la forza, ridurre il dolore e trattare efficacemente KOA 46,47,48,49,50. Poiché il ginocchio del coniglio è più piccolo del ginocchio umano e non può eseguire movimenti di resistenza volontari, il Tuina originale per due persone è stato cambiato in un Tuina per una persona e due mani per garantire una migliore efficacia e facilità d'uso del metodo di correzione rotativa dell'articolazione del ginocchio in condizioni di resistenza12. Ora, fissando il femore del coniglio con una mano per simulare il movimento di resistenza, l'altra mano viene utilizzata per eseguire il metodo di correzione rotativa dell'articolazione del ginocchio applicando la forza di torsione e trazione allo Xiyan inferiore in modo che Waixiyan e Neixiyan siano alla stessa altezza e l'altezza relativa del piatto tibiale mediale e laterale venga regolata. L'articolazione del ginocchio può anche essere regolata verso l'interno e verso l'esterno per regolare le sue coppie verso l'interno e verso l'esterno, promuovere l'allineamento assiale, regolare l'allineamento delle articolazioni femorotibiale e femoro-rotellare, ripristinare la normale struttura della forza dell'articolazione del ginocchio, ridurre il carico dell'articolazione del ginocchio, aumentare la stabilità dell'articolazione del ginocchio e ripristinare la normale mobilità e la funzione fisiologica dell'articolazione del ginocchio42, 43,44,45.

I precedenti studi clinici del team hanno dimostrato l'efficacia di questo metodo nel trattamento del KOA e gli studi sugli animali hanno dimostrato che è più efficace del solfato di glucosamina nel trattamento del KOA12. Tuina può mediare le vie di segnalazione dell'interleuchina 1β (IL-1β) e della chinasi 1/2 regolata dal segnale extracellulare (ERK1/2)-fattore di trascrizione nucleare κB (NF-κB), ridurre la concentrazione di IL-1β nel siero periferico del coniglio e nel liquido articolare, aumentare il livello di espressione del linfoma-2 a cellule B (Bcl-2) e diminuire i livelli di espressione di ERK1/2, proteina x associata a Bcl-2, NF-κB p65 e proteasi 3 dell'aspartato di cisteina. Questo aiuta a regolare l'apoptosi e la proliferazione dei condrociti e a bilanciare l'ambiente interno disordinato dei condrociti, migliorando così i cambiamenti patologici nella cartilagine12.

Il limite di questo metodo è che l'intervento di Tuina viene eseguito da un essere umano piuttosto che da una macchina, ed è difficile per l'operatore raggiungere una completa omogeneità nella forza e nella frequenza di Tuina.

In conclusione, Tuina può ridurre efficacemente l'infiammazione delle articolazioni del ginocchio, inibire la degenerazione della cartilagine del ginocchio e ripristinare gradualmente la normale mobilità fisiologica, e questo studio può fornire un protocollo di ricerca scientifico e fattibile per il meccanismo del trattamento Tuina delle malattie dell'articolazione del ginocchio.

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Disclosures

Gli autori dichiarano di non avere potenziali conflitti di interesse.

Acknowledgments

Questo lavoro è stato sostenuto dal Progetto di Scienza e Tecnologia della Medicina Tradizionale Cinese della Provincia di Shandong (2021Q080) e dal Progetto di Eredità della Scuola Accademica di Medicina Tradizionale Cinese della Scuola 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

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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).

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Intervento Tuina Modello Di Coniglio Osteoartrite Del Ginocchio (KOA) Alterazioni Degenerative Cartilagine Tessuti Molli Efficacia Del Tuina Meccanismo Sottostante Scientificamente Fattibile Modello Di Coniglio KOA Tuina Combinato Con Metodo Di Correzione Rotativa Dell'Articolazione Del Ginocchio Gamma Di Movimento Dell'Articolazione Del Ginocchio (ROM) Apoptosi Condrocitaria Riparazione Del Tessuto Cartilagineo Ripristino ROM Dell'Articolazione Del Ginocchio Potenziale Applicazione
Intervento Tuina nel modello di coniglio dell'artrosi del ginocchio
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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).

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