Ensayo clínico preclínico aleatorizado de discectomía bilateral versus discopexia bilateral en ovejas Merino negras de la articulación temporomandibular: TEMPOJIMS – Fase 1 - resultados histológicos, de imagen y de peso corporal

Resumen

Introducción: El papel de la cirugía de la articulación temporomandibular (ATM) no está bien definido debido a la falta de ensayos clínicos controlados aleatorios de calidad, que comparen diferentes tratamientos quirúrgicos de la ATM con intervenciones médicas y de placebo. El estudio de interposición de la articulación temporomandibular (TEMPOJIMS) es un ensayo preclínico riguroso dividido en 2 fases. En la fase 1, los autores investigaron el papel del disco de la ATM y en la fase 2 los autores evaluaron 3 materiales de interposición diferentes. El presente trabajo de TEMPOJIMS en la fase 1, tiene como objetivo evaluar los cambios histopatológicos e imagenológicos de la discectomía bilateral y discopexia en la ATM de ovejas Merino negras, utilizando un ensayo de alta calidad siguiendo las directrices ARRIVE.

Material y métodos: Este ensayo preclínico aleatorizado, ciego y controlado se llevó a cabo en 9 ovejas Merino negras para investigar los cambios histopatológicos (resultado primario), de imagen y de peso corporal (resultados secundarios) después de la discectomía bilateral, discopexia y cirugía simulada.

Resultados: Se notaron cambios significativos en el grupo de discectomía, tanto en análisis de imágenes como histopatológicos. Los cambios en el peso corporal fueron más pronunciados en el grupo de discectomía en los primeros 4 meses después de la cirugía, con recuperación al peso base 6 meses después de la cirugía. La discopexia indujo cambios no significativos en los análisis histopatológicos, de imágenes y de peso corporal.

Conclusiones: Este estudio refuerza la importancia de desarrollar un material de interposición efectivo para sustituir el disco de la ATM y la necesidad de explorar los mecanismos moleculares que subyacen a la degeneración del cartílago de la ATM. El diseño del estudio propuesto en TEMPOJIMS representa un avance importante hacia futuras investigaciones rigurosas de la ATM.

Introducción

En los trastornos temporomandibulares (TTM) severos, el tratamiento estándar es mayormente quirúrgico (Dimitroulis, 2013). Sin embargo, el papel de la cirugía de la articulación temporomandibular (ATM) no está bien definido (Dimitroulis, 2005) debido a la falta de ensayos clínicos controlados aleatorios de calidad, que comparen el tratamiento quirúrgico de la ATM con el tratamiento médico y placebo (Reston y Turkelson, 2003; Souza et al.,2012). Los enfoques quirúrgicos abiertos de la ATM para trastornos severos incluyen principalmente discectomía o discopexia. En casos donde nada en la articulación es recuperable, puede ser necesaria una reemplazo total de la articulación (Dimitroulis, 2013). A pesar del gran número de procedimientos de discectomía realizados anualmente, no somos conscientes de ensayos controlados aleatorios rigurosamente realizados que hayan investigado, en humanos o animales, la efectividad de la discectomía, en comparación con la discopexia, material de interposición bioingeniería e intervenciones quirúrgicas simuladas. Estudios previos indicaron un aumento significativo en la osteoartritis de la ATM (OA), tras la discectomía con y sin reemplazo del disco con un implante de interposición (93% y 100%, respectivamente). Estos autores presentaron una incidencia reducida de OA (62%) al usar discopexia. Aún así, esta técnica se asoció con recaídas frecuentes, requiriendo una discectomía secundaria (Trumpy y Lyberg, 1995). Estos resultados demuestran claramente la importancia de realizar más estudios para comprender mejor los efectos de la cirugía y avanzar en el desarrollo futuro de materiales de interposición.

La mayoría de los ensayos clínicos utilizan imágenes para clasificar el proceso degenerativo de la ATM (Eriksson y Westesson, 2001). La tomografía computarizada (TC) es una herramienta valiosa para evaluar la OA de la ATM (Cordeiro et al., 2016) y es utilizada por la mayoría de los estudios clínicos para evaluar cambios articulares (Boman, 1947; Eriksson y Westesson, 1985; Hall, 1985; Kiehn y Desprez, 1962; Silver, 1984; Takaku et al., 1994; Tolvanen et al., 1988). Dos importantes estudios clínicos de seguimiento a largo plazo presentaron aplanamiento y esclerosis del cóndilo después de la discectomía, pero estos no se asociaron con síntomas de la ATM (Eriksson y Westesson, 1985; Hall, 1985; Silver, 1984; Tolvanen et al., 1988). Por el contrario, el grupo Desprez (1962) sugirió una asociación entre la erosión articular y el dolor en el período postoperatorio (Kiehn y Desprez,1962). Si bien las modalidades de imagen son medidas clave en la investigación clínica, los estudios preclínicos ofrecen una oportunidad única para obtener también patología histológica y comprender mejor los cambios inducidos por la cirugía de la ATM y mejorar el conocimiento para la investigación de materiales de interposición. Estudios preclínicos anteriores han evaluado resultados histológicos e imágenes utilizando diseños de estudio con posibles fuentes de sesgo (sesgo de selección, sesgo de medición, no aleatorización, evaluación de resultados no ciega) aumentando el riesgo de errores en los resultados del estudio y en conclusiones posteriores (Block y Bouvier, 1990; Choukas et al., 1969; Hagandora y Almorza, 2012; Laurell et al., 1987; Macher et al., 1992; Ogi et al., 1996).

El Estudio de Material Interposicional de la Articulación Temporomandibular (TEM-POJIMS) fue planeado con un diseño riguroso prepublicado (Ângelo et al., 2017) de acuerdo con las directrices ARRIVE (Kilkenny et al., 2010). Este primer estudio preclínico aleatorizado de alta calidad, realizado en ovejas Merino negras, fue necesario para aumentar el poder de traducción de estudios posteriores y avanzar en futuras opciones de tratamiento para pacientes que se someten a cirugía de reemplazo de disco de la ATM. TEMPOJIMS se divide en fase 1 y 2. La fase 1 fue un ensayo preclínico aleatorizado y ciego diseñado para investigar la imagenología de la ATM (TC), cambios histopatológicos y de peso corporal en ovejas después de discectomía bilateral, discopexia o cirugía simulada. La fase 2 utiliza el mismo diseño para probar diferentes andamios de bioingeniería para reemplazar el disco de la ATM en ovejas. Es crítico que todas las evaluaciones sean realizadas y clasificadas de manera independiente por dos profesionales, de cada área, que estén cegados a la intervención. En ambas fases, el resultado primario fue la clasificación histológica de la patología de la ATM. El objetivo principal de la presente investigación fue examinar los efectos de la cirugía bilateral sobre los resultados de la fase 1.

Materiales y métodos

Diseño del estudio

La justificación y el protocolo para el ensayo preclínico TEMPOJIMS están disponibles públicamente (Ângelo et al., 2017). Un comité independiente de monitoreo de datos y seguridad desveló los resultados preclínicos. El estudio fue aprobado por la Autoridad Nacional Portuguesa de Salud Animal con el número 026618. El diseño y la organización del estudio respetaron las directrices ARRIVE (Kilkenny et al., 2010).

Población del estudio y muestra

Se han realizado estudios preclínicos relevantes sobre la ATM en ovejas (Ishimaru y Goss, 1992; Matsuura et al., 2006; Miyamoto et al., 1999; Ogi et al., 1996; Takaishi et al., 2007), y para disminuir la variabilidad biológica en los resultados de TEMPOJIMS, se utilizó una cepa específica de ovejas Merino Negras de raza pura (Ângelo DF et al., 2017). En 2016, nuestro grupo realizó un estudio anatómico, biomecánico e histológico de la ATM de ovejas Merino Negras, destacando el potencial de este animal para llevar a cabo ensayos preclínicos en el ámbito de la ATM (Angelo et al., 2016). Se utilizaron los siguientes criterios de elegibilidad: ovejas Merino Negras certificadas, adultas (de entre 2 y 5 años), hembras y en buen estado de salud (la evaluación fue realizada por veterinarios, confirmando también la dentición normal).

Randomización

El proceso de randomización fue realizado por un grupo estadístico, no inscrito en las evaluaciones de resultados. Diez ovejas fueron asignadas aleatoriamente al grupo de intervención: cirugía simulada bilateral (n = 3), discectomía bilateral (n = 3), discopexia bilateral (n = 3) y grupo de respaldo (n = 1). Se planeó utilizar una oveja de respaldo si ocurría la muerte debido a la anestesia, o a otra complicación no relacionada con la intervención quirúrgica. La asignación a cada grupo aleatorizado se realizó preoperatoriamente mediante un sobre sellado.

Procedimientos

Se seleccionaron diez ovejas elegibles y se midió el peso corporal basal en los días 11, 10 y 9 antes de la cirugía. El transporte a las instalaciones quirúrgicas se realizó 5 días antes de la cirugía para evitar el estrés animal y permitir la familiarización con el alojamiento temporal. Se realizó una tomografía computarizada de cabeza el día de la cirugía aprovechando la sedación preanestésica (material suplementario doc 1). El equipo quirúrgico no estaba cegado a la asignación del tratamiento dado el tipo de intervención; sin embargo, los miembros del equipo quirúrgico no participaron en la evaluación de resultados. Los eventos adversos graves se definieron como eventos que fueron fatales o que amenazaron la vida o causaron discapacidad persistente, o que resultaron en muerte, pérdida de peso superior al 10% por semana, o peligro o daño clínicamente significativo para el animal.

Fase de intervención

Protocolo de anestesia

Se requirió ayuno y restricción de agua 24 h antes de la cirugía. La sedación se realizó con diazepam (0.5 mg/kg i.v.), seguida de la inducción de anestesia con ketamina (5 mg/kg i.v.). Se realizó intubación oral y la anestesia se mantuvo con isoflurano (1.5e2%). Para garantizar la analgesia del animal, se administró meloxicam (0.5 mg/kg i.v, bid) el día de la cirugía hasta 4 días postoperatorios. Se utilizó profilaxis antibiótica con amoxicilina y ácido clavulánico (50 mg/kg i.v. bid) durante 5 días, después de las cirugías.

Intervención quirúrgica

En todos los animales, se rasuró el sitio quirúrgico, se preparó la piel con solución de povidona yodada y se aisló con drapes estériles de acuerdo con los procedimientos quirúrgicos estándar. Con un bisturí 15 se realizó una incisión en la piel preauricular de 6 cm de largo, seguida de una disección roma del tejido blando que cubre la articulación, para exponer la cápsula articular. Se utilizaron retractores de tejido para mantener la exposición del campo quirúrgico. En el grupo de control (n = 3) no se incisión en la cápsula articular de la ATM, y la herida se cerró en 3 capas (muscular, subcutánea y piel) con Vicryl 3/0. En los animales restantes, se incisión en la cápsula articular y se identificaron el disco y sus anexos. En el grupo de discectomía (n = 3), se expuso el disco y utilizando tijeras de iris se disecaron los anexos lateral, anterior y posterior, permitiendo la exposición y transección del anexo medial y la extracción del disco intacto. En el grupo de discopaxia (n = 3), los anexos lateral y posterior del disco se separaron con tijeras de iris. Se retiró un segmento triangular de 4 mm del tejido retrodiscal y luego se suturó con PDS 3/0. La herida, incluida la cápsula articular, se cerró en 4 capas (cápsula articular, muscular, subcutánea y piel) con Vicryl 3/0.

Evaluaciones de seguimiento

Diez días después de la cirugía, los animales fueron transportados a las instalaciones de TEMPOJIMS (Ângelo et al., 2017). Desde el día 19^th hasta el 21^st día después de la cirugía, se registraron los resultados secundarios de seguimiento, que se repitieron cada 30 días durante 6 meses (T1 a T6, respectivamente). Los datos de T0-T6 se calcularon en una media de las mediciones de 3 días de cada mes. Seis meses después de la intervención, inmediatamente después de la eutanasia, todos los animales tuvieron una segunda tomografía computarizada y el bloque de la ATM fue enviado a histología.

Resultados

Análisis histológico: La ATM intacta fue removida utilizando una sierra oscilante de necropsia de hueso de acuerdo con las siguientes referencias anatómicas: cranial e aspecto craneal del proceso coronoides en la región de unión del proceso cigomático; caudal e externo al meato acústico; dorsal e el hueso temporal escamoso; y ventral - 2 cm por debajo del meato acústico en la zona del ángulo estilo-hioideo. Las articulaciones se fijaron en formalina tamponada al 10% durante 24 h y se almacenaron en etanol al 70%. La descalcificación se obtuvo mediante inmersión en ácido fórmico al 10% en formalina al 5% durante 20 días, cambiando la solución cada 2 días, después de lo cual las articulaciones se cortaron sagitalmente a través de todo el cóndilo. Las articulaciones de la ATM se sumergieron luego en tres mezclas graduadas de salicilato de metilo/parafina, se incrustaron en parafina y se seccionaron hasta la parte central de la ATM. Se montaron secciones de cuatro micrones en portaobjetos de vidrio, se calentaron durante 1 h a 65ºC, se desparafinaron con 3 ciclos de 5 min con xileno y se tiñeron con azul de toluidina y verde rápido como se describió anteriormente (Little et al., 2010). Los portaobjetos identificados por un código numérico fueron aleatorizados y enviados a los Laboratorios Raymond Purves para su evaluación por 2 evaluadores independientes cegados con experiencia en la evaluación de la histopatología articular ovina (CBL, MMS).

Dado que la histomorfología normal de la ATM es bastante distinta del cartílago en las articulaciones sinoviales apendiculares (Murphy et al., 2013) (Fig. 1Aa), se utilizó una modificación de un sistema de puntuación publicado específico para la ATM (Li et al., 2014) (material suplementario doc2). En resumen, el cartílago mandibular y temporal (estructura, número de células, forma y clonación, y contenido y distribución de proteoglicanos), línea de marca, línea de cemento y hueso subcondral (estructura, número de osteocitos, activación de osteoblastos, invasión vascular e islas de cartílago calcificado) se puntuaron por separado de 0 (normal) a 3 (>70% anormal). Además, la hiperplasia sinovial temporal y retrodiscal, fibrosis e infiltración de células inflamatorias también se puntuaron de 0 a 3. Se calcularon las puntuaciones histopatológicas sumadas de cartílago (puntuación máxima posible 60 en cada cóndilo), hueso subcondral (puntuación máxima posible 15 en cada cóndilo), sinovial (puntuación máxima posible 9 en cada sitio) y total (puntuación máxima posible 168).

Análisis de imágenes: La evaluación de imágenes fue realizada y clasificada de manera independiente por 2 radiólogos experimentados (RS, LN) que estaban cegados a la intervención utilizando los criterios delineados (material suplementario doc 3).

Evaluación de la masa corporal: Las ovejas fueron pesadas inmediatamente después de comer 150 gramos de pellets secos. Las evaluaciones de la masa corporal fueron realizadas por 2 evaluadores capacitados que no estaban afiliados a la intervención.

Análisis estadístico

Los análisis estadísticos se realizaron utilizando ya sea el Paquete Estadístico para Ciencias Sociales (IBM SPSS, versión 22.0) o Estadísticas/ Análisis de datos (versión 14.2 de STATA-corporation). Las puntuaciones de histopatología para cada parámetro en cada sección de los 2 evaluadores fueron promediadas, y tras el descegado, se calcularon las puntuaciones medianas (y sumas de puntuaciones) para cada grupo de tratamiento. Las diferencias entre tratamientos fueron analizadas mediante regresión logística ordinal mixta.

Se realizó un análisis de varianza (ANOVA) de una vía para el análisis transversal, para comparar las variables de resultado en los tres niveles de la variable independiente antes y después de la asignación aleatoria del grupo de tratamiento. Para el análisis longitudinal, se realizó un ANOVA de una vía con medidas repetidas tomando como efectos dentro de los sujetos las observaciones después de la cirugía (T1-T6) para todas las condiciones. El análisis primario probó los efectos de la intervención quirúrgica utilizando series de pre-prueba y post-prueba. La masa corporal y la puntuación de imagen se utilizaron como variables dependientes para el proceso degenerativo. La masa corporal se midió 3 veces en la pre-prueba para apoyar la invariancia con respecto a las medidas de resultado antes de la intervención clínica. El análisis secundario (post-prueba) evaluó los resultados midiendo 3 veces, en 6 puntos temporales, uno por mes en el mismo lugar, fecha y hora que en la pre-prueba (Ângelo et al., 2017). Para analizar los resultados de imagen, se realizaron pruebas no paramétricas atendiendo al tamaño de la muestra y la no normalidad de la distribución para la mayoría de las variables en cada grupo, prueba de Shapiro-Wilk ≤ .82, p ≤ .091. Se realizaron pruebas de Kruskal-Wallis para comparaciones entre grupos, con la prueba de Bonferroni para comparaciones múltiples post-hoc. Se utilizaron eta cuadrado parcial (η²_p) y d de Cohen para cálculos del tamaño del efecto. Se utilizaron las categorías de Cohen para evaluar la magnitud de estos tamaños del efecto (pequeño si 0 ≤ |d|≤ 0.5, medio si 0.5 < |d|≤ 0.8, y grande si |d| > 0.8).

Resultados

En la línea base, no se observaron diferencias entre los grupos en la masa corporal (grupo sham: 55.1 ± 2.7 kg, grupo discopexia: 62.3 ± 6.0 kg, grupo discectomía: 67.3 ± 10.2, p > .10).

Resultados histológicos

La apariencia morfológica del cartílago y el hueso en las articulaciones operadas sham era consistente con lo que se ha descrito previamente como TMJ normal (Murphy et al., 2013; Li et al., 2015) (Fig. 1Aa). La mitad superficial de la profundidad del cartílago tenía una apariencia laminar distinta, con células aplanadas escasas y una tinción de proteoglicanos limitada que se intensificaba con la profundidad. Debajo de esto, había una capa densamente poblada con células que tenían una apariencia mesenquimal, y una tinción de proteoglicanos en la matriz difusa más intensa. La capa de cartílago más profunda contenía condrocitos maduros y/o hipertóficos a menudo rodeados por una matriz pericelular rica en proteoglicanos, pero con poco o ningún proteoglicano interterritorial. Una línea de tidemark que separaba las dos capas superiores de las capas de cartílago más profundas se podía observar en algunas secciones, sugiriendo que la zona inferior estaba calcificada. Una línea de cemento indistinta delimitaba el hueso subcondral que contenía osteocitos distribuidos uniformemente en lagunas, y separaba completamente el cartílago de los espacios de médula escasos revestidos por osteoblastos en el hueso más profundo. La sinovial en el TMJ operado sham era similar a la del articulación de la rodilla en ovejas (Smith et al., 2008) con una única capa de revestimiento de sinoviocitos sobre un tejido conectivo laxo con adipocitos y fibroblastos escasos y colágeno.

Se observaron una variedad de cambios patológicos de diferente gravedad en las articulaciones de discopexia y discectomía (Fig. 1Abee). Los cambios más leves incluyeron engrosamiento del cartílago, aumento leve de la tinción de proteoglicanos en la matriz y pericelular, aumento de la densidad celular, activación vascular e invasión del hueso subcondral y la capa de cartílago calcificado, con la línea de tidemark y la línea de cemento siendo más distintas (Fig. 1Ab). La patología del cartílago intermedio se caracterizó por rugosidad/fibrilación de la superficie, pérdida de la estructura laminar típica, un aumento marcado en la tinción de proteoglicanos interterritoriales en todas las capas, clonación celular, particularmente en las zonas superiores, y una mayor invasión vascular en la zona profunda (Fig. 1Ac). Un avance adicional de la patología fue evidente con erosión y pérdida del cartílago de la zona superficial, disminución de la densidad celular en la zona media pero clonación en todas las capas, invasión vascular en la zona media (Fig. 1Ad), y finalmente pérdida completa de la integridad del cartílago y remodelación marcada del hueso subcondral (Fig. 1Ae). Acompañando los cambios osteocondrales, hubo sinovitis con hiperplasia de células superficiales, fibrosis subsinovial con pérdida de adipocitos y tanto infiltración de células inflamatorias peri-vasculares como difusas (no mostrado). La puntuación a ciegas demostró un aumento significativo en la puntuación histopatológica mediana total en discectomía en comparación con los otros grupos (Fig. 1B). Esto fue impulsado por un aumento significativo en la patología en cartílago, hueso y sinovio en discectomía en comparación con las articulaciones sometidas a sham (Fig. 1C). Las articulaciones de discopexia mostraron alguna evidencia de patología del cartílago y sinovial, pero esto fue bastante variable y no alcanzó significancia estadística.

Resultados de imagen

Los autores compararon los resultados de todas las condiciones de cirugía (Tabla 1). En general, las diferencias fueron muy altas (η²_p correspondiente al 90.8%, potencia estadística > .999) para todos los resultados, excluyendo la calcificación. Considerando cada resultado, las diferencias fueron mayores para la forma, seguidas por la esclerosis del cóndilo, esclerosis temporal, médula del cóndilo, erosión temporal, erosión del cóndilo y médula temporal. El tamaño del efecto de las diferencias varió del 43.4% al 90.8%. Fig. 2 es una imagen representativa de TC del grupo de cirugía simulada (Fig. 2A), grupo de discopexia (Fig. 2B) y discectomía (Fig. 2C).

Excluyendo la diferencia entre discopexia y cirugía de control para la erosión temporal (d = 0.59), todas las demás diferencias se clasificaron como grandes (d > 0.80). Las diferencias más grandes fueron entre discectomía y cirugía de control (R² correspondiente al 92.9% de degeneración en la apreciación global), principalmente debido a la forma (R² = 96.0%), médula del cóndilo (R² = 83.4%) y esclerosis del cóndilo (R² = 80.1%). La erosión del cóndilo y la médula temporal fueron las menos afectadas, a pesar de un tamaño del efecto de R² de 50.3% y 50.8%, respectivamente. La esclerosis temporal y la erosión temporal mostraron tamaños del efecto R² de 71.1% y 62.3%, respectivamente. La discopexia también difería de la cirugía de control (R² correspondiente al 80.3% de deterioro en la apreciación global), aunque con tamaños de efecto más bajos en comparación con las diferencias entre discectomía y cirugía de control, y solo para la forma (R² = 80.3%), esclerosis del cóndilo (R² = 76.6%) y médula del cóndilo (R² = 56.7%) (Tabla 2 y Fig. 3).

Resultados de la masa corporal

Análisis transversal.

No se encontraron diferencias estadísticas en la masa corporal en la pre-prueba (T0) y en todos los momentos de la post-prueba (p > .10, Tabla 3).

En Fig. 4 se puede ver que en la condición de discectomía, las ovejas perdieron peso desde el mes 1 hasta el mes 4 y recuperaron su peso durante los meses 5 y 6 después de la cirugía.

Análisis longitudinal.

Se realizó un ANOVA de una vía con medidas repetidas tomando como efectos dentro de los sujetos los meses después de la cirugía (T1-T6) para discectomía, discopexia y cirugía simulada. Se encontraron diferencias estadísticamente significativas, F(5, 10) = 9.69, 27.35 y 8.07, p < .01, η²_p = .829, .932 y .801, (1 –  β) = .992, 1.00 y .977 para discectomía, discopexia y cirugía simulada respectivamente, mostrando que las ovejas recuperaron peso de T1 a T6. Las pruebas de contrastes dentro de los sujetos identificaron que el aumento ocurrió de T4 a T5 tanto en discectomía (p = .04), discopexia (p = .01) y cirugía simulada (p = .01). A pesar de este aumento, solo aquellos en los grupos de discopexia y cirugía simulada aumentaron su peso sobre el pre-test en T5 y T6, t(2) = —5.34 y —5.00, p < .04. En las condiciones de discectomía y cirugía simulada, las ovejas no superaron su peso en la línea base.

Discusión

Este es el primer estudio preclínico sobre la articulación temporomandibular que utiliza un diseño aleatorizado y ciego respetando las directrices ARRIVE. Utilizando las adecuadas ovejas Merino negras con selección de edad y género, grupo de control simulado y enfoque bilateral, los autores buscaron reducir posibles sesgos en los resultados. En humanos, el cartílago de la ATM es diferente de las articulaciones sinoviales apendiculares (Murphy et al., 2013), con el fibrocartílago laminar distintivo con escasos proteoglicanos que recuerda al menisco y al anillo fibroso del disco intervertebral (Melrose et al., 2017; Shu et al., 2017). En las articulaciones operadas simuladamente de las ovejas Merino negras, el cartílago de la ATM era histológicamente muy similar al de los humanos, apoyando a las ovejas como un buen modelo animal. La rata (Zhang et al., 2016) y la cabra (Li et al, 2015) también tienen una apariencia típica de fibrocartílago de la ATM con las capas organizadas distintas, mientras que en el ratón (Cohen et al., 2014; Xu et al., 2009) y el conejo (Wu et al., 2015) la estructura laminar es menos evidente.

Los cambios histopatológicos obtenidos en la ATM de ovejas después de una discectomía bilateral fueron consistentes con otras investigaciones utilizando diversas especies, incluyendo ratones (Cohen et al., 2014), ratas (Zhang et al., 2016), conejos (Embree et al., 2015) y cabras (Li et al., 2015). Los autores notaron un aumento en los proteoglicanos y células redondeadas y un engrosamiento del cartílago después de la discectomía. Estos cambios en las ovejas Merino negras son similares a los informes en otros animales (por ejemplo, ratón (Cohen et al., 2014; Matías et al., 2016; Xu et al., 2009) y rata (Zhang et al., 2016)). Son consistentes con una metaplasia condroidal, que está potencialmente asociada con la pérdida del disco y una carga directa aumentada en el cartílago de la ATM. Sin embargo, cuando esta primera fase protectora falla bajo una carga anormal continua, la articulación sufre degeneración con muerte celular y clonación, erosión de la superficie, cambios en el hueso subcondral y degeneración. Esta última fase está bien descrita y es similar a la que se observa en la articulación de la rodilla de las ovejas después de una meniscectomía (Cake et al., 2013; Little et al., 2010). En el grupo de intervención de discopexia, se preservó la cápsula de la ATM y el entorno intraarticular. El resultado, como se esperaba, tuvo cambios histopatológicos menos severos, porque el disco permaneció interpuesto entre las superficies óseas, disipando la carga y protegiendo el cartílago de la ATM. Es notable que también encontramos una sinovitis más severa en la discectomía en comparación con la discopexia, lo que indica que la inflamación no es solo una reacción a la artrotomía, sino parte del proceso de OA en la articulación. La apariencia histopatológica de la sinovitis en la ATM fue la misma que la de las articulaciones de la rodilla de ovejas con OA (Smith et al., 2008). Aún así, dadas las diferencias anatómicas subyacentes en el cartílago, futuros estudios deberían explorar los mecanismos moleculares que subyacen a la patología de OA de la ATM, para determinar sus similitudes y diferencias con las articulaciones apendiculares como la rodilla (Young et al., 2005). Tales estudios podrían llevar a avances en la definición de la fisiopatología y el manejo de los trastornos degenerativos de la ATM.

Los cambios morfológicos radiográficos causados por la discectomía fueron reportados por primera vez por Boman en 1947, describiendo “aplanamiento de la superficie articular” (Boman, 1947). En 1985, se obtuvieron conclusiones similares con aplanamiento del cóndilo y esclerosis después de discectomía unilateral, donde no se describieron osteofitos, pero sí daños severos (Eriksson y Westesson, 1985). Concomitantemente, el aplanamiento del cóndilo y la esclerosis fueron los hallazgos radiográficos más comunes en una investigación a 33.8 años post discectomía (Tolvanen et al., 1988). En el presente estudio, estos resultados se refuerzan con cambios morfológicos severos observados después de la discectomía bilateral. La mayoría de las diferencias estadísticas se observaron en la forma y la esclerosis del cóndilo, correspondiendo a los hallazgos clínicos de otros autores (Eriksson y Westesson, 1985; Takaku et al., 2000). Mientras que el cóndilo humano es convexo y tiende a aplanarse después de la discectomía, el cóndilo de oveja es normalmente plano y tiende a una forma más convexa después de la discectomía (Fig. 2C). Sin embargo, se detectó esclerosis del cóndilo en todas las articulaciones después de la discectomía bilateral (R² = 80.1%) y un cambio en el hueso trabecular subyacente (médula ósea del cóndilo). El desglose cortical caracterizado por una fase destructiva inicial fue reportado por Agerber y Lundberg en los primeros 6 meses post-discectomía (Agerberg y Lundberg, 1971). Algunos autores sugieren que estos cambios pueden ocurrir si la carga no se controla durante esos 6 meses (Hall, 1985). Otros autores plantearon la cuestión de si el proceso condilar lítico es precipitado por la discectomía o por sobrecarga, ya que la articulación contralateral no operada presenta cambios morfológicos similares (Agerberg y Lundberg, 1971; Eriksson y Westesson, 1985; Takaku y Toyoda, 1994; Wilkes, 1991). Yaillen, en 1979, describió anquilosis ósea entre el cóndilo y el hueso temporal 1 año después de la discectomía unilateral en Macaca fascicularis (Yaillen et al., 1979). Más tarde, Bjornland encontró anquilosis fibrosa 6 meses después de la discectomía unilateral (Bjornland y Larheim, 2003). En TEMPOJIMS, 6 meses después de la discectomía bilateral no se encontró calcificación intraarticular, y aunque no se puede excluir la anquilosis fibrosa con TC, esta no fue evidente histológicamente. También se reporta una formación significativa de osteofitos, rara vez descrita en estudios anteriores, lo que puede deberse a las limitaciones de imagen de la radiografía y la artrografía en comparación con la TC.

Hasta donde sabemos, no hay estudios clínicos o preclínicos que evalúen la imagen después de la discopexia. Los resultados mostraron que la cirugía abierta de la ATM no es inocua, resultando en cambios leves a moderados en la remodelación global. El cóndilo se ve más afectado que el hueso temporal y solo por forma (R² = 80.3%), esclerosis del cóndilo (R² = 76.6%) y médula del cóndilo (R² = 56.7%).

En otras enfermedades como la artritis reumatoide (England et al., 2017), cáncer (Lynch et al., 2017), VIH (Malvy et al., 2001) y intervenciones quirúrgicas como la manga gástrica (Casillas et al., 2017), la masa corporal se ha utilizado como un resultado valioso para evaluar el progreso de la enfermedad y el éxito de la intervención. Sin embargo, para los trastornos de la ATM, este resultado rara vez se ha utilizado. Se ha informado de una disminución del 4% de la masa corporal en el 60% de los animales, 3 meses después de la discectomía unilateral con la eliminación de las superficies del cóndilo y temporal (Miyamoto et al.,1999). En un estudio en ratones, después de la discectomía parcial no se observaron pérdidas o ganancias significativas en el peso corporal de los ratones experimentales o de control (Xu et al., 2009). En este estudio, después de la discectomía bilateral hubo una pérdida de masa corporal del 5.2% (toda ocurriendo en el primer mes) pero con una recuperación completa a los 6 meses de seguimiento. En contraste, las ovejas sometidas a discopexia y cirugía simulada aumentaron de peso (principalmente en T4-T6), finalizando el estudio un 8% y un 8.2% por encima de la línea base, respectivamente. Esto es consistente con la patología limitada de la ATM. La evaluación de la masa corporal también fue una medida de control de bienestar relacionada con la salud y la buena alimentación, respetando el principio de las 3 Rs (reemplazo, reducción o refinamiento) (Richmond, 2002).

Conclusión

Este diseño de estudio piloto demuestra que es factible realizar ensayos preclínicos quirúrgicos de la ATM en ovejas Merino negras. En este estudio, los autores observaron: (1) la discopexia bilateral en una ATM sana no es una intervención inocua, resultando en patología variable del cartílago y sinovial junto con cambios en la imagen; (2) la discectomía bilateral indujo cambios severos en la ATM detectados tanto con análisis de imagen como histopatológicos; (3) no se detectó anquilosis fibrosa o ósea durante el período de 6 meses después de la discectomía y discopexia bilaterales. Y (4) más allá de los cambios esperados en el cartílago y el hueso, se demostró que la sinovitis es parte del proceso de osteoartritis, proporcionando una nueva medida de resultado y objetivo terapéutico.

Este estudio ha reforzado que: (1) el cartílago de la ATM es diferente de las articulaciones sinoviales apendiculares, y como tal puede requerir enfoques terapéuticos únicos; (2) se necesitan investigaciones futuras para estudiar un material de interposición efectivo para sustituir el disco de la ATM y (3) se necesitan investigaciones futuras para explorar los mecanismos moleculares que subyacen a la degeneración del cartílago de la ATM.

Autores: David Faustino Ângelo, Pedro Morouço, Florencio Monje Gil, Lisete Mónico, Raúl González-Gárcia, Rita Sousa, Lia Neto, Inês Caldeira, Margaret Smith, Susan Smith, David Sanz, Fábio Abade dos Santos, Mário Pinho, Belmira Carrapiço, Sandra Cavaco, Carla Moura, Nuno Alves, Francisco Salvado, Christopher Little

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