Evaluación de la reparación tendinosa tras la aplicación de plasma rico en factores de crecimiento en un modelo experimental de rotura de tendón de Aquiles en oveja

Abstract

La ruptura aguda del tendón de Aquiles es una lesión grave, con un manejo terapéutico complejo, debido a la pobre capacidad de cicatrización que tiene el tendón. El uso de Plasma Rico en Factores de Crecimiento (PRGF) se está usando clínicamente para el manejo de este tipo de lesión. Diversos estudios experimentales han mostrado que el empleo de este tipo de terapia biológica puede producir una interesante mejoría de la cicatrización del tendón, pero recientemente han aparecido algunos estudios clínicos que ponen en entredicho este efecto beneficioso. Actualmente existe un intenso debate acerca de la efectividad de este tipo de terapias. El objetivo de esta Tesis Doctoral fue evaluar el efecto que tiene la aplicación de inyecciones intratendinosas de PRGF sobre la cicatrización del tendón de Aquiles, usando para ello un modelo experimental en oveja. Para ello se emplearon 20 ovejas adultas en las que se practicó una sección del tendón de Aquiles de manera estandarizada. A continuación, esta tenotomía se reparó mediante una sutura de los bordes tendinosos, usando un patrón en triple polea. Los animales se dividieron en cuatro grupos de cinco individuos cada uno. Dos de estos grupos recibieron una infiltración de PRGF en el lugar de la tenotomía justo tras la cirugía. Durante las 3 semanas posteriores a la cirugía se aplicó una inyección semanal de PRGF de manera ecoguiada en la zona de la lesión tendinosa. Los otros dos grupos recibieron una infiltración de solución salina, siguiendo la misma pauta descrita para los grupos tratados con PRGF. Uno de los grupos tratados con PRGF y otro de los grupos infiltrados con salino se eutanasiaron a las cuatro semanas de la cirugía, y los otros dos grupos restantes se eutanasiaron a las 8 semanas. Durante el periodo postoperatorio se realizaron exámenes físicos semanales de los animales, y exámenes ecográficos del tendón de Aquiles para monitorizar el proceso de cicatrización. Tras la eutanasia de los animales, se extrajeron los tendones de Aquiles y se realizó un examen macroscópico de la zona de reparación, y exámenes histoquímicos para evaluar histológicamente la zona de reparación. Con ayuda de un programa de análisis de la imagen microscópica se determinaron los siguientes parámetros: morfometría del núcleo de los fibroblastos, densidad de fibroblastos, neovascularización. La organización de las fibras de colágeno y la respuesta inflamatoria se evaluaron mediante una escala de valoración semicuantitativa. Para evaluar el colágeno tipo I y tipo III se realizaron técnicas inmunohistoquímicas. Todos los animales que se emplearon en el diseño de este modelo experimental llegaron al final del estudio sin que se registrase ninguna baja. Tras el análisis estadístico de los datos recogidos se observó una mejoría significativa del aspecto ecográfico de los tendones tratados con PRGF a las 8 semanas de la cirugía. En cuanto al estudio histológico, el núcleo de los fibroblastos en los tendones tratados con PRGF presentó una morfología significativamente más alargada y una mejor orientación con respecto al eje longitudinal del tendón, sobre todo a las 8 semanas de la cirugía. Además, estos tendones mostraron unos haces de colágeno más compactados y mejor alineados con respecto al eje longitudinal del tendón, tanto a las 4 como a las 8 semanas. Los tendones de los grupos PRGF presentaron una disminución significativa de la densidad de fibroblastos, y una regresión vascular más rápida que en el caso de los tendones del grupo salino. La infiltración inflamatoria también fue menor en los tendones tratados con PRGF, tanto a las 4 como a las 8 semanas. Con respecto al estudio inmunohistopatológico, se observó que los tendones tratados con PRGF presentaban menor extensión en la reacción frente al colágeno de tipo III a las cuatro semanas de la cirugía, y una mayor intensidad en la reacción frente a colágeno tipo I a las ocho semanas de la cirugía. Los hallazgos de este estudio sugieren que el empleo de PRGF aceleró el proceso de cicatrización tendinosa en nuestro modelo experimental. Los tendones tratados con PRGF mostraron una mejoría en las características morfométricas de los núcleos de los fibroblastos, una organización más madura de los haces de colágeno, una aceleración en el proceso de regresión vascular y un menor grado de infiltración inflamatoria. Además, estos tendones presentaron un mejor aspecto ecográfico a las 8 semanas de la cirugía. Estos resultados proporcionan indicios para considerar la infiltración de PRGF como una terapia coadyuvante prometedora en el tratamiento de las roturas agudas del tendón de Aquiles.

The acute rupture of the Achilles tendon is probably the most dramatic lesion that affects this tendon, and the management of this injury may result challenging. Recovery from a tendon rupture is a slow process because the poor-healing capacity of tendon compared to other tissues, mainly associated with a reduced blood supply and a reduced metabolism of the tenocytes. The use of Platelet-Rich in Growth Factors (PRGF) has been proposed to improve the healing of Achilles tendon injuries. Several authors have reported that applications of PRP for improve the healing response after tendon injuries but there is debate about the effectiveness of this biological therapy. The objective of this Doctoral Thesis was to evaluate the effects of PRGF injections on Achilles tendon healing, using an experimental model in sheep. The Achilles tendons of twenty adult sheep were divided surgically in a standardized way. After the tenotomy, the Achilles tendon was sutured using a threeloop pulley pattern. Animals were randomly divided into four groups of five animals each. The repaired tendons of two groups received an infiltration of PRGF intraoperatively and every week for the following three weeks under ultrasound guidance. The other two groups received injections with saline as described previously. The animals in one PRGF-treated group and one saline group were euthanized at four weeks, and the animals in the remaining two groups were euthanized at eight weeks. During the postoperative period, weekly general health examinations were performed, and the operated tendons were evaluated by mean of ultrasound in order to monitor the healing process in tendons. After euthanasia, the Achilles tendons were harvested and examined macroscopically. Histological examinations were also performed. The morphometry of fibroblast nuclei, fibroblast density, and vascular response were evaluated with the aid of image analysis software. Other histological parameters as the arrangement of collagen fibers, or inflammatory cell infiltration were evaluated using a semiquantitative grade scale. Immunohistochemical techniques were performed to evaluate the collagen type I and type III. All animals used in the design of this experimental model reached the end of the study without any casualties. After the statistical analysis of the data, a significant improvements related to ultrasonographic appearance of the Achilles tendon was observed in PRGF-treated tendons at eight weeks after surgery. Regarding histological study, fibroblast nuclei of PRGF-treated tendons were significantly more elongated and more parallel to the tendon axis than the fibroblast nuclei of the saline-injected group at eight weeks. PRGF-treated tendons also showed more packed and better oriented collagen bundles, both at four and eight weeks. In addition to an increased maturation of the collagen structure, fibroblast density was significantly lower in tendons that had been infiltrated with PRGF. PRGF-treated tendons exhibited faster vascular regression than tendons in the control groups at eight weeks. PRGF-treated group showed a lower degree of inflammation than saline group, both at four and eight week after surgery. Tendons infiltrated with PRGF showed significantly less collagen type III four weeks after surgery; and more collagen type I at eight weeks, compared to tendons injected with saline. The findings of this Doctoral Theses suggest that PRGF injections accelerated the healing process in repaired tendons after experimental disruption of Achilles tendons in sheep. PRGF-treated tendons showed improvements in morphometric features of fibroblast nuclei, suggesting a more advanced stage of healing. Histological examinations at eight weeks of tendons treated with PRGF revealed a more mature organization of collagen bundles, lower vascular density and lower fibroblast density, producing more advanced histological appearances of the healing process than in tendons infiltrated with saline. Ultrasonographic evaluations also showed an improvement in tendon healing in PRGF-injected tendons at eight weeks. These results suggest that PRGF infiltration may be an interesting coadjuvant treatment during the surgical management of acute rupture of Achilles tendons.