Terapia com células-tronco para lesões nos tendões flexores eqüinos

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Lesões por SDFT em Cavalos e Medicina Regenerativa

As lesões superficiais do tendão flexor digital (SDFT) são uma origem significativa de claudicação e diminuição do atletismo na indústria atlética dos equídeos, com uma prevalência descrita de 8 a 43% em cavalos de corrida puro-sangue (Dowling, 2000). Isso se deve à alta prevalência dessas lesões, período prolongado de recuperação e alta taxa de recorrência. As lesões por SDFT são de cura lenta, com 20-60% dos cavalos de corrida lesionados retornando à capacidade atlética total, mas com até 80% dos cavalos de corrida lesionados sucumbindo à lesão (Dowling, 2000). Essa tendência a cicatrizar lentamente, e a construção de matriz extracelular mecanicamente menor, provavelmente se deve ao fato de os tendões serem minimamente vascularizados, apresentarem células com ação mitótica reduzida e poucas células progenitoras nos tecidos. Investigações recentes em células-tronco mesenquimais (CTMs) implicaram o desenvolvimento potencial do uso de medicina regenerativa como um novo tratamento potencial para lesões por SDFT.

As lesões superficiais do tendão flexor digital (SDFT) são uma origem significativa de claudicação e diminuição do atletismo na indústria atlética dos equídeos, com uma prevalência descrita de 8 a 43% nos cavalos de corrida puro-sangue.

Estrutura do tendão em um cavalo

Os tendões são compostos principalmente de água (~ 70%); os 30% restantes contêm colágeno e uma matriz livre de colágeno. Dentro dos tendões flexores normais, o colágeno tipo I é mais comum. Os tipos II, III, IV e V também existem, embora em menor quantidade em posições mais particulares dentro do tendão. O tipo II pode ser localizado em inserções ósseas e áreas nas quais o tendão altera as direções para cobrir uma projeção óssea e foi projetado para suportar compressão e tensão. Os tipos III, IV e V são encontrados apenas nas membranas basais e no endotendão. As moléculas de colágeno são organizadas em microfibrilas, subfibrilas e fibrilas, além de serem categorizadas em fascículos que são vagamente divididos por septos de endotenônio, e a matriz restante é composta de tenócitos e glicoproteínas. Os tipos celulares I, II e III foram reconhecidos dentro dos fascículos dos tendões dos cavalos. A alocação dessas células difere com a idade e pode estar principalmente associada à síntese da matriz extracelular. Vários glicosaminoglicanos foram encontrados em SDFTs normais, incluindo condroitinsulfato, sulfato de queratan, dermatan sulfato, heparina, heparinsulfato e ácido hialurônico. A proteoglicanosdecorina, fibromodulina e biglycan ocorrem em todo o SDFT e influenciam as funções dos tenócitos, a fibrilogênese do colágeno e o arranjo dimensional das fibras. Isso influencia a força do tendão. Os proteoglicanos também potencialmente têm um papel na apreensão de fatores de crescimento dentro da matriz de colágeno.

Os tendões são compostos principalmente de água (~ 70%); os 30% restantes contêm colágeno e uma matriz livre de colágeno.

Lesões comuns no tendão do cavalo

As lesões de tendão de ocorrência natural são descritas como “alongamento, derrapagem e lacrimejamento fibrilar, seguidos de fibrilólise”, que está ligada à “liberação de enzimas de fibroblastos danificados e células inflamatórias” (Dowling, 2000). É aí que o processo de cicatrização começa, seguido de fases subjacentes de inflamação, proliferação, remodelação e maturação. O colágeno tipo III é o primeiro a ser integrado no local da lesão, formando as ligações cruzadas interfibrilares que conferem resistência e estabilidade precoces no local da lesão. Quantidades aumentadas de colágeno tipo IV e tipo V logo se desenvolvem. Após essas fases agudas, as fibras de colágeno tipo I se tornam mais evidentes e as fibrilas livres de colágeno tipo I e tipo III aparecem em quantidades um pouco menores até cerca de 6 meses após a lesão. Posteriormente, predominam as fibrilas de colágeno tipo I, o que é indicativo da remodelação e normalização contínua do tecido cicatricial. Níveis elevados anormais de colágeno tipo III e ausência de qualquer montagem retilínea podem estar presentes em até quatorze meses após a lesão. No tecido fibroso da cicatriz, acredita-se que o arranjo e a composição anormais da matriz, que tem uma biomecânica ainda pior quando comparada à média do tecido tendíneo, e a diminuição da taxa de cicatrização sejam a causa da taxa elevada de re-lesão ao SDFT. Para obter mais informações sobre tendões eqüinos e lesões comuns de tendões (exceto lesões por joelho), recomendo consultar Howell Equine Handbook of Lesões no tendão e ligamentos.

As lesões de tendão de ocorrência natural são descritas como "alongamento, derrapagem e lacrimejamento fibrilar, seguidos de fibrilólise", que está ligada à "liberação de enzimas de fibroblastos danificados e células inflamatórias".

Opções atuais de terapia em medicina equina

Atualmente, existem várias opções aceitas para o tratamento de lesões por SDFT. Essas opções de terapia podem ser categorizadas em terapias físicas, farmacológicas e cirúrgicas. As terapias físicas existem nas formas de formação de gelo, hidroterapia a frio, curativos sob pressão e repouso, e foram consideradas a pedra angular nas fases iniciais do tratamento da lesão por SDFT, a fim de reduzir a inflamação e as chances de danos adicionais. As terapias físicas são frequentemente usadas em conjunto com terapias medicamentosas. Os regimes de terapia medicamentosa incluem geralmente anti-inflamatórios, hialuronato de sódio, glicosaminoglicanos polissulfatados e fumarato de beta-aminoproprionitrila. Atualmente, as opções cirúrgicas corretivas incluem desmotomia ligamentar acessória, divisão percutânea de tendões, implantes de tendões sintéticos e contra-irritação. Outras opções de terapia menos estudadas incluem ultrassom terapêutico de baixa intensidade, terapia com laser infravermelho de baixa frequência e terapia de campo eletromagnético. Os resultados de tais tratamentos foram variados, pois houve dados demonstráveis ​​mínimos de que qualquer uma das opções de terapia mencionadas anteriormente teve benefícios confiáveis ​​ou de longo prazo de forma consistente. Provavelmente, isso se deve parcialmente à grande variação de técnicas e preferências de terapia entre veterinários e proprietários.

As terapias físicas existem nas formas de formação de gelo, hidroterapia a frio, curativos sob pressão e repouso, e foram consideradas a pedra angular nas fases iniciais do tratamento da lesão por SDFT, a fim de reduzir a inflamação e as chances de danos adicionais.

Terapia com Células Tronco Mesenquimais (MSC) em Medicina Equina

As células-tronco mesenquimais são células-tronco multiponentes não-hematopoiéticas de importância para uso na terapia de lesões ortopédicas em cavalos. As células-tronco são categorizadas como células embrionárias ou adultas, dependendo do nível de desenvolvimento de seus doadores. Para os fins deste estudo, o foco aqui será nas células adultas. As células-tronco adultas são uma população habitual de células encontradas em cada tipo de tecido e ajudam a fornecer a forma adequada de órgão durante os processos regulares de renovação celular. Essas células-tronco também têm a capacidade de se diferenciar em outros tipos de células de diferentes origens de tecidos, conforme necessário, o que é chamado de plasticidade celular. O uso de CTMs para regeneração de tecidos foi promovido pela primeira vez com base nessa idéia de plasticidade celular; tecidos danificados seriam diretamente estimulados pela injeção de CTMs, as células preenchiam o local da lesão, diferenciavam-se no tipo de célula apropriado para esse tecido e a regeneração começava. Mais tarde, verificou-se que essas células também estimulariam a regeneração indiretamente, produzindo fatores tróficos e imunomodulares bioativos.

O tecido adiposo e a medula óssea são as duas fontes mais comuns de CTMs usadas na medicina eqüina, embora fontes como sangue periférico e sangue do cordão umbilical estejam ganhando popularidade, pois são menos invasivas. Comparado às CTMs humanas, atualmente não há padrões de caracterização acessíveis para CTMs de origem animal. Portanto, várias empresas usam vários métodos para caracterizar as CTMs de animais, dificultando a comparação de resultados de pesquisas e resultados clínicos de terapias de CTM usadas em cavalos. Embora as CTM de animais possam ser classificadas por sua capacidade de aderir ao plástico e diferenciar, sua expressão de antígeno de superfície ainda não é facilmente identificada. Essa disponibilidade limitada de anticorpos específicos na medicina veterinária limita as possibilidades de verdadeira imunofenotipagem das CTMs.

Resultados dos estudos atuais sobre MSC

Em 2003, foi definido pela primeira vez o uso de CTMs como terapia para lesões de tendões eqüinos, com apenas cinco artigos de pesquisa sobre o assunto publicados (Van de Walle, 2016). Após esse evento, o uso de MSCs na medicina regenerativa de equinos disparou, com milhares de equinos sendo tratados agora com esse método. No entanto, a eficácia das terapias com CTM eqüina ainda é um tanto incerta, pois nem sempre são usados ​​grupos de controle adequados, e outros fatores biológicos são frequentemente usados ​​em conjunto com células-tronco. Ainda, pesquisas anteriores demonstraram uma relação positiva entre a terapia com células-tronco mesenquimais e a regeneração saudável dos tendões nas lesões por SDFT, com algumas demonstrando taxas diminuídas de re-lesão (Badial, 2013; Carvalho, 2011; Godwin, 2013; Guercio, 2015; Smith, Smith, 2003).

Um estudo de 2013, em particular, utilizou métodos semelhantes aos do estudo. Neste estudo anterior, as lesões foram induzidas com a injeção de gel de colagenase na região metacarpo dos SDFTs de oito cavalos de raças mistas. Os cavalos do grupo de tratamento foram tratados com uma injeção interlesional de células-tronco mesenquimais derivadas de tecido adiposo suspenso no concentrado de plaquetas. Após 16 semanas de tratamento, foram realizadas biópsias para análises histopatológicas, imuno-histoquímicas e de expressão gênica. Os resultados deste estudo demonstraram que o uso de células-tronco mesenquimais e concentrado de plaquetas impediu a progressão das lesões tendíneas, resultou em arranjo celular superior e menor inflamação quando comparado ao grupo controle. (Badial, 2013)

Um estudo de 2014 de nove cavalos com lesões por SDFT pré-existentes observou evidências de processos de tecido reparador pós-tratamento após o uso de células-tronco mesenquimais derivadas de adiposo como método de tratamento (Guercio, 2014). Um estudo de dois anos em 2012 de 141 cavalos de corrida de propriedade de clientes com lesões pré-existentes utilizou células-tronco derivadas da medula óssea em vez de células derivadas da adipose, mas não observou efeitos adversos do tratamento; no entanto, foi observada uma diminuição significativa nas taxas de lesões repetidas entre os cavalos de corrida (Godwin, 2012).

Embora todos esses estudos anteriores tenham tentado observar uma relação entre lesões por SDFT e células-tronco mesenquimais, existem muitos fatores de confusão e muitas lacunas óbvias nesta pesquisa. Alguns estudos falharam em utilizar uma quantidade suficiente de sujeitos para fornecer evidências conclusivas, outros utilizaram uma ampla gama de raças, idades, sexos e disciplinas atléticas. Outros usam números variados de células-tronco e intervalos de tratamento. Talvez o maior fator de confusão seja que a maioria desses estudos utilizou cavalos com lesões pré-existentes, criando uma grande variação no tamanho, gravidade, duração, etc., e não conseguiu determinar se esses fatores tinham relação com os resultados. Usando um grupo maior de cavalos com restrição de idade, sexo, raça e disciplina, um número predefinido de células-tronco, uma lesão específica, plano de tratamento e intervalo de tratamento, e tentando estabelecer relações entre esses fatores e os resultados, novos estudos devem se esforçar para reduzir fatores de confusão e adquirir evidências mais conclusivas. A partir desse momento, são necessárias pesquisas adicionais para investigar os efeitos da terapia com células-tronco em equinos.

Questionário sobre lesões por SDFT e CTM

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Referências

Badial, P., Deffune, E., Borges, A., Carvalho, A., Yamada, A., Álvarez, L., Garcia Alves, A. (2013). Terapia com tendinite eqüina usando células-tronco mesenquimais e concentrados de plaquetas: um estudo controlado randomizado. Pesquisa e terapia com células-tronco, 4 (4), 1-13. doi: 10.1186 / scrt236

Crovace, A., Lacitignola, L., Rossi, G., Francioso, E. (2009). Avaliação histológica e imuno-histoquímica de células-tronco mesenquimais da medula óssea e células mononucleadas da medula óssea em tendinite induzida por colagenase do tendão flexor digital superficial eqüino. Veterinary Medicine International, 2010, 1-10. doi: 10.4061 / 2010/25097

Dowling, BA, Dart, AJ, Hodgson, DR e Smith, RKW (2000), tendinite flexora digital superficial no cavalo. Equine Veterinary Journal, 32: 369-378. doi: 10.2746 / 042516400777591138

Godwin, EE, Young, NJ, Dudhia, J., Beamish, IC e Smith, RKW (2012). O implante de células-tronco mesenquimais derivadas da medula óssea demonstra um melhor resultado em equinos com lesão por esforço excessivo do tendão flexor digital superficial. Equine Veterinary Journal, 44 (1): 25–32. doi: 10.1111 / j.2042-3306.2011.00363.x

Guercio, A., Di Marco, P., Casella, S., Russotto, L., Puglisi, F., Majolino, C., Piccione, G. (2015). Células-tronco mesenquimais derivadas de gordura subcutânea e plasma rico em plaquetas usados ​​em cavalos atléticos com claudicação do tendão flexor digital superficial. Jornal da ciência veterinária equina, 35 (1), 19-26. doi: 10.1016 / j.jevs.2014.10.006

Richardson LE, Dudhia J., Clegg PD, Smith, R. (2007). Células-tronco na medicina veterinária - tentativas de regeneração do tendão eqüino após lesão. Trends in Biotechnology, 25 (9), 409-16.

Van de Walle, G., De Schauwer, C., Fortier, L. (2016). Terapia com células-tronco mesenquimais. Equine Clinical Immunology (1ª ed.) John Wiley & Sons, Inc. Recuperado de https://lmunet.illiad.oclc.org/illiad/TNF/illiad.dll?Action=10&Form=75&Value=25484

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