Desarrollo de un modelo de lesión crónica del manguito rotador de conejo para el estudio de la fibrosis y la degeneración grasa muscular

Un modelo animal reproducible y fisiológicamente relevante proporciona la capacidad de avanzar en la comprensión de la patogénesis de la enfermedad, evaluar los resultados de las terapias clínicas y mejorar y desarrollar aún más los tratamientos quirúrgicos³⁵. En este estudio, se estableció un modelo fiable y preciso de CSC de conejo que imita aspectos de la anatomía y fisiopatología de la RC humana. Los desgarros de RC están relacionados con cambios degenerativos musculares progresivos y probablemente irreversibles, lo que resulta en un potencial de curación reducido. Por ejemplo, Ko et al. demostraron que la reinserción de SSP de conejo a las 6 semanas no revirtió la atrofia muscular o la FD en las siguientes 6 semanas. Dicha atrofia muscular mediada por FD influye en varios parámetros clínicos importantes, incluyendo la fuerza tendinosa-muscular y el rango de movimiento articular, lo que puede afectar los resultados quirúrgicos^36,37.

El protocolo establecido aquí mostró importantes atributos crónicos después de la transección de las unidades músculo-tendinosas SSC. Específicamente, estos cambios incluyen una disminución visible de la masa muscular y un aumento del contenido adiposo y del tejido fibrótico (Figura 2, Figura 3 y Figura 4). Estos hallazgos son consistentes con los cambios degenerativos reportados en desgarros humanos de RC³⁸. En los últimos años, la rata se ha convertido en uno de los modelos animales más intensamente estudiados para la enfermedad y lesión de RC debido a sus altas similitudes anatómicas con SSP humanos y ratas que viajan bajo el acromion^38,39,40. Sin embargo, hay que tener en cuenta que la porción de SSP de rata que pasa por debajo del arco acromial es muscular en lugar de tendinosa, como es el caso de los humanos⁴¹. Lo más importante es que Barton et al. reconocieron una falta de acumulación significativa de grasa después del desprendimiento del tendón SSP en ratas²³, lo que contrasta con la condición humana⁴². Como tal, se cree que el complejo SSC de conejo puede proporcionar un modelo apropiado para imitar el desgarro crónico de RC de los humanos.

Para garantizar la reproducibilidad de este modelo, vale la pena señalar dos puntos a la hora de realizar este protocolo. En primer lugar, después de la transección de las unidades músculo-tendinosas, el extremo libre del tendón seccionado puede estar en riesgo de formar adherencias, lo que puede dificultar la recuperación del tendón para manipulaciones posteriores. Para evitar este problema, se utilizó un tubo de silicona no reabsorbible para envolver el extremo libre de la unión músculo-tendón después de la transección para evitar la adhesión espontánea a los tejidos circundantes, así como la cicatrización espontánea (Figura 1E). Además, la unidad músculo-tendinosa seccionada durante un segundo procedimiento para la intervención (es decir, para realizar una reparación segura; los datos no se muestran) se puede identificar claramente envolviendo el extremo de los tejidos lesionados en el momento de la cirugía inicial. Esta técnica es económica, efectiva y puede ser fácilmente implementada en cirugía⁴³. En segundo lugar, los conejos son una especie muy sensible que puede exhibir un comportamiento perjudicial después de la cirugía. Para evitar estos problemas, se recomienda encarecidamente que también se aplique un collarín blando para evitar comportamientos no deseados, como la automutilación, el lamido de los sitios quirúrgicos y la extracción de suturas (Figura 1I). En comparación con los collares electrónicos comercialmente convencionales que están hechos de plástico rígido, el collar blando de fabricación propia no causó ninguna lesión en la piel u otros efectos secundarios que afectaran el bienestar animal o la calidad de la investigación científica. En conjunto, estos pasos son fundamentales para crear un modelo de lesión RC de conejo reproducible con precisión y brindan la posibilidad de estudiar las estrategias de reparación regenerativa.

Para estudiar la fisiopatología y la curación de los tendones en un modelo animal, se debe crear una lesión distinta y reproducible, y los puntos de tiempo de estudio deben seleccionarse cuidadosamente. La gran mayoría de los estudios sobre la lesión y cicatrización de los tendones se han realizado en tendones de animales completamente seccionados⁴⁴, ya que la transección es un procedimiento sencillo, altamente reproducible y capaz de simular adecuadamente el escenario clínico^45,46. Huegel et al. demostraron que la lesión de un tendón parcialmente seccionado era menos grave que la de un tendón completamente seccionado, y la inmovilización tenía un efecto perjudicial sobre la mecánica del tendón, incluido el aumento de la rigidez articular⁴⁷. Para evaluar la atrofia y la FD que se observa en el contexto de un desgarro masivo de RC, es esencial definir los puntos de tiempo característicos observados experimentalmente. Gupta et al. han validado un modelo de lesión por RC en el conejo macho y han observado atrofia muscular a las 2 y 6 semanas, con un aumento del contenido de grasa en los momentos posteriores (menos del 5% de contenido de grasa a las 2 semanas frente a más del 10% de contenido de grasa a las 6 semanas), en consonancia con el proceso patológico observado en los desgarros humanos^{de RC 11}. En este estudio, se creó un desgarro masivo de RC por la transección de la unidad músculo-tendón SSC en conejos machos y hembras durante 4 semanas, lo que resultó en FD muscular SSC (36,5% de contenido de grasa). Por lo tanto, un punto de tiempo de 4 semanas es apropiado para generar FD muscular SSC en conejos blancos machos y hembras de Nueva Zelanda.

Existen varias limitaciones para este estudio. Estos incluyen: (i) pasos asociados con la generación de modelos animales, como un punto de tiempo relativamente corto y materiales potencialmente inflamatorios (tubo de Penrose a base de silicona) para la generación de lesiones crónicas; (ii) caracterización y análisis de modelos animales, como la falta de análisis de la marcha y electromiografía para evaluar la cinemática articular y la generación de fuerza contráctil muscular; y (iii) comparación de modelos animales, como la falta de comparación con otros sitios de lesión de RC.

En cuanto a la generación de modelos, las lesiones por RC en humanos suelen implicar atrofia progresiva y DF que pueden producirse a lo largo de varios años, lo que es relativamente más largo que el punto de tiempo de 4 semanas que se informa aquí. Esto se considera aceptable, ya que un modelo animal que genera alrededor del 36,5% de grasa intramuscular en un período de tiempo relativamente corto será logísticamente conveniente y puede prolongarse si se considera necesario. Además, la biocompatibilidad de los implantes a base de silicona, como el tubo de Penrose, ha sido una fuente de controversia de larga data debido a los informes de respuesta inmune celular e inflamación⁴⁷; por lo tanto, se puede sustituir un material inerte alternativo, como el polietilenglicol (PEG), para envolver el tendón resecado si se realizan estudios de RC asociados a la inflamación.

En cuanto a la caracterización y análisis de modelos animales, la falta de análisis de la marcha⁴⁹ y de estudios electromiográficos⁵⁰ puede limitar los hallazgos del estudio a datos histológicos cualitativos. Estos aspectos pueden abordarse en futuros estudios mediante el uso del análisis de movimiento^{de vídeo 51} y la electromiografía de superficie⁵⁰ para generar datos cuantitativos sobre la cinemática del hombro y el rendimiento muscular del RC.

En cuanto a la comparación de modelos, dado que los tendones SSP e infraespinoso de los conejos también se han utilizado ampliamente para los estudios de RC, la comparación de la gravedad de la lesión, incluida la DF, entre estos diferentes sitios de lesión en el futuro, identificará sitios adicionales para la optimización del modelo.

En resumen, este estudio ha desarrollado un protocolo para modelar lesiones crónicas de RC en conejos machos y hembras. Este modelo es conveniente para los investigadores debido a su simplicidad (transección) y período relativamente corto para inducir cronicidad (4 semanas) y generar un alto grado (36,5%) de DF intramuscular. Como tal, se espera que este protocolo ayude a los investigadores en el estudio de la fisiopatología de la RC, así como que facilite el desarrollo de nuevas terapias para la reparación y regeneración músculo-tendinosa.