Osteoartritis: Efecto de la meniscectomía en el cartílago articular

Como se mencionó anteriormente, los meniscos articulares desempeñan un papel importante en el funcionamiento normal de las articulaciones. Son estructuras que aumentan la congruencia de las superficies articulares del fémur y la tibia, mejoran la estabilidad lateral y mejoran la distribución del líquido sinovial y el intercambio de nutrientes con el cartílago articular. La meniscectomía total o parcial provoca un cambio en la dirección de la carga sobre la superficie articular de la tibia, lo que resulta en la degeneración del cartílago articular.

Se han dedicado numerosos estudios al estudio del efecto de la meniscectomía en la biomecánica articular, así como a la inducción de procesos degenerativos en el cartílago articular y el hueso subcondral en animales (generalmente perros y ovejas). Inicialmente, los investigadores realizaron una meniscectomía del menisco medial de la articulación de la rodilla, pero posteriormente se descubrió que la meniscectomía del menisco lateral conduce a un desarrollo más rápido de la osteoartritis.

Utilizando la meniscectomía lateral en ovejas, Little et al. (1997) examinaron los cambios en el cartílago articular y el hueso subcondral de varias zonas de la articulación de la rodilla. Los hallazgos histológicos típicos que ilustran los cambios inducidos en el cartílago articular seis meses después de la cirugía fueron el deshilachado del cartílago, la disminución de la concentración de proteoglicanos y la disminución del recuento de condrocitos. En las zonas de cartílago alterado del hueso subcondral, se observó crecimiento capilar hacia la zona de cartílago calcificado, desplazamiento del borde ondulado y engrosamiento de la sustancia esponjosa del hueso subcondral.

En el estudio de P. Ghosh et al. (1998) se demostró que 9 meses después de la meniscectomía lateral en ovejas hay signos de remodelación del hueso subcondral y un aumento en su densidad mineral secundario a la degeneración del cartílago articular. En zonas sujetas a una carga mecánica anormalmente alta debido a la eliminación del menisco lateral (cóndilo lateral del fémur y placa lateral de la tibia), se encontró un aumento de la síntesis de proteoglicanos que contienen sulfato de dermatán, aunque también se encontró un aumento de la síntesis de proteoglicanos del mismo tipo en el cartílago de la placa medial. Resultó que los proteoglicanos que contienen sulfato de dermatán están representados principalmente por la decorina. Su mayor concentración se encontró en las zonas media y profunda del cartílago articular.

Junto con el aumento de la síntesis de proteoglicanos que contienen dermatán sulfato en las zonas de cartílago con mayor carga debido a la eliminación del menisco lateral, se detectó un mayor catabolismo del agrecano, evidenciado por la liberación de sus fragmentos al medio nutritivo desde los explantos de cartílago, así como por la alta actividad de MMP y agrecanasas. Dado que la actividad inflamatoria en este modelo de osteoartrosis fue mínima, los autores sugirieron que los condrocitos eran la fuente de las enzimas.

Aunque aún quedan muchas preguntas sin respuesta, los estudios descritos anteriormente revelan un posible papel de los factores biomecánicos en la patogénesis de la osteoartritis. Es evidente que los condrocitos son capaces de percibir las propiedades mecánicas de su entorno, respondiendo a los cambios sintetizando MEC que puede soportar mayores cargas y, por lo tanto, prevenir el daño del cartílago. En animales jóvenes, el ejercicio moderado indujo la síntesis de MEC rica en agrecano. Esta fase hipertrófica (o adaptativa) de la respuesta de los condrocitos puede durar varios años, proporcionando un nivel estable de carga mecánica al cartílago articular. Sin embargo, la interrupción de este equilibrio debido al aumento de la intensidad o duración de la carga, o cambios en la biomecánica articular normal después de una lesión o cirugía, o una disminución en la capacidad de los condrocitos para mejorar la síntesis de ECM en respuesta al aumento de la carga (durante el envejecimiento), la acción de los factores endocrinos conlleva cambios significativos a nivel celular y de matriz: la síntesis de proteoglicanos y colágeno tipo II se inhibe, y la síntesis de decorina y colágeno tipos I, III y X se estimula. Simultáneamente con el cambio en la biosíntesis, aumenta el catabolismo de ECM, así como el nivel de MMP y agrecanasas. No se sabe cómo la carga mecánica promueve la reabsorción de la ECM circundante por los condrocitos; este proceso es probablemente mediado por prostanoides, citocinas (como IL-1p o TNF-a, y radicales libres de oxígeno). Aquí es necesario mencionar el papel de la sinovitis en la osteoartritis, ya que la fuente más probable de los mediadores del catabolismo antes mencionados pueden ser los sinovocitos y leucocitos similares a macrófagos que se infiltran en la membrana sinovial de la articulación.

Un estudio de OD Chrisman et al. (1981) mostró que la lesión articular traumática estimula la producción de un precursor de prostaglandinas, el ácido araquidónico. Las membranas de los condrocitos dañados se consideran la fuente de ácido araquidónico. Es bien sabido que el ácido araquidónico se convierte rápidamente en prostaglandinas por la enzima ciclooxigenasa (COX). Se ha demostrado que las prostaglandinas, en particular la PGE ₂, interactúan con los receptores de los condrocitos, modificando la expresión de sus genes. Sin embargo, sigue sin estar claro si el ácido araquidónico estimula o inhibe la producción de proteinasas y agrecanasas. Estudios anteriores han demostrado que la PGE ₂ aumenta la producción de MMP y causa la degradación del cartílago articular. Según los resultados de otros estudios, la PGE ₂ tiene un efecto anabólico en la matriz extracelular (ECM) y también promueve su integridad, inhibiendo la producción de citocinas por los condrocitos. Es posible que los resultados contradictorios de estos estudios se deban a las diferentes concentraciones de PGE2 _utilizadas en ellos.

Una pequeña cantidad de IL-1β (la principal citocina que estimula la síntesis y liberación de MMP, además de inhibir la actividad de sus inhibidores naturales) puede formarse en respuesta al daño al cartílago articular, lo que conduce a una mayor degradación del tejido.

Así, los estudios descritos en esta sección han demostrado que mantener una carga dinámica subumbral en la articulación provoca la proliferación de condrocitos capaces de soportar nuevas condiciones mecánicas, lo que supone el inicio de la fase hipertrófica de la osteoartrosis. Los condrocitos hipertrofiados son células en la última etapa de diferenciación, lo que implica una alteración en la expresión de los genes de los principales elementos de la matriz. Por consiguiente, se inhibe la síntesis de proteoglicanos agrecanos y colágeno tipo II, y se incrementa la síntesis de decorina y colágenos de tipo I, III y X.

Una disminución en el contenido de agrecano y colágeno tipo II en la matriz extracelular (MEC), asociada con un desequilibrio entre los procesos de síntesis y degradación, confiere al cartílago articular la propiedad de responder inadecuadamente al estrés mecánico. Como resultado, los condrocitos quedan desprotegidos y el proceso pasa a la tercera etapa, la catabólica, caracterizada por una actividad proteolítica excesiva y la secreción de factores reguladores autocrinos y paracrinos. Morfológicamente, esta etapa se caracteriza por la destrucción de la MEC del cartílago articular; clínicamente, corresponde a la osteoartrosis manifiesta. Esta hipótesis, por supuesto, representa una visión simplificada de todos los procesos complejos que ocurren en la osteoartrosis, pero generaliza el concepto moderno de la patobiología de la osteoartrosis.

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