INTRODUÇÃO: Este estudo tem como objetivo comparar os achados biomecânicos e anatomopatológicos de um modelo animal inédito de tendinopatia do tendão do calcâneo, induzido por injeções seriadas de baixa dose da enzima colagenase bacteriana, com o modelo mais comumente utilizado na literatura, induzido por injeção única de maior dose da enzima, e com os controles. A hipótese é que a utilização de injeções seriadas resultaria em alterações tendíneas mais progressivas e duradouras, similar à doença nos humanos. MÉTODOS: Quarenta e cinco (N=45) coelhos foram randomizados em três diferentes grupos de estudo (A, B e Controles). Animais do Grupo A (n=18) foram submetidos a três injeções seriadas de baixa dose de colagenase (0,1mg), em ambos os tendões do calcâneo, separadas por intervalo de duas semanas. Animais do Grupo B (n=18) foram injetados com dose única de maior dose (0,3mg). Já no Grupo Controle, animais (n=9) foram injetados bilateralmente com três doses seriadas de solução fisiológica 0,9%. Após a última injeção, foi realizada eutanásia do mesmo número de animais dos Grupos A e B (n=6), com 10 semanas (Subgrupos A1 e B1), 12 semanas (Subgrupos A2 e B2) e 16 semanas (Subgrupos A3 e B3). Todos os animais do Grupo controle foram eutanasiados após 16 semanas. Alterações anatomopatológicas, pelo escore de Bonar, e biomecânicas foram comparadas entre os grupos e dentro de cada grupo, para os diferentes momentos de eutanásia. Valores de p < 0,05 foram considerados estatisticamente significativos. RESULTADOS: Após 16 semanas, o escore anatomopatológico de Bonar foi significativamente maior para ambos os Grupos A (11,8±2,28) e B (5,6±2,51), quando comparados aos controles (2±0,76). Os valores para o grupo A também diferiram do Grupo B (p < 0,001). Para os desfechos biomecânicos, os grupos diferiram quanto à área de secção transversa do tendão (p=0,003), módulo de elasticidade (p=0,024), e tensões no limite da elasticidade (p=0,020) e na resistência máxima (p=0,022), com piores resultados encontrados nos animais do Grupo A. Na semana 12, também houve diferença entre os Grupos A e B para o escore anatomopatológico de Bonar (p=0,028) e para a tensão no limite da elasticidade(p=0,013), novamente com piores resultados no Grupo A. Já na 10a semana, foram os coelhos do Grupo B que demonstraram alterações mais pronunciadas quando comparados aos do Grupo A, com diferença significativa no Escore de Bonar (p=0,033), área de secção transversa do tendão (p=0,038), rigidez (p=0,048), módulo de elasticidade (p=0,024), força, tensão, energia e densidade de energia no limite da elasticidade (p=0,008, p=0,020, p=0,047 e p=0,0015, respectivamente) além de força e tensão no limite da resistência máxima (p=0,004 e p=0,008, respectivamente). A comparação dos desfechos dentro de cada grupo, entre os diferentes subgrupos, apresentou diferenças significativas no escore de Bonar em ambos os grupos A (p=0,012) e B (p < 0,001). Parâmetros biomecânicos não diferiram entre os subgrupos do Grupo A. Já os subgrupos do grupo B apresentaram diferenças na área de secção transversa do tendão (p=0,011), módulo de elasticidade (p=0,024), tensão no limite da elasticidade (p=0,023) e da resistência máxima (p=0,031), assim como na a densidade de energia no limite da elasticidade (p=0,017), com resultados mais pronunciados no subgrupo B1. CONCLUSÃO: O modelo animal de tendinopatia do tendão calcâneo induzida por injeções seriadas de colagenase apresentou alterações anatomopatológicas e biomecânicas mais avançadas na 16a semana, de caráter progressivo e duradouro, similar à doença dos humanos. Tal modelo experimental pode representar uma melhor opção na indução da tendinopatia do tendão do calcâneo, possibilitando a realização de estudos promissores no futuro / INTRODUCTION: This study aims to compare the biomechanical and histological findings of a new animal model of Achilles tendinopathy induced by serial low-dose injections of bacterial collagenase with the most commonly used high-dose single injection and to controls. The hypothesis of the study is that consecutive low-dose injections of collagenase would result in more progressive and long-lasting tendinopathic findings, reproducing better the disease in humans. METHODS: Forty-five (N=45) rabbits were randomly divided into three groups (A, B and Control). Animals in Group A (n=18) underwent three serial low-dose (0,1mg) injections of bacterial type I collagenase in both Achilles tendons, separated by a two-week interval. Animals in Group B (n=18) underwent bilateral single high dose injection (0,3mg) of the same enzyme. In the Control Group, animals (n=9) were injected bilaterally with three consecutive doses of saline solution, separated by a two-week interval. Following the last injection, the same number of rabbits from Groups A and B (n=6) were euthanized after 10 weeks (Subgroups A1 and B1), 12 weeks (Subgroups A2 and B2), and 16 weeks (Subgroups A3 and B3). Animals in the Control Group were all euthanized after 16 weeks. Histological findings, using the Bonar tendinopathy score, and biomechanical properties of the Achilles tendons were compared between the groups and inside each the group, in the different time-points of euthanasia. Findings at 16 weeks were considered primary outcomes. P-values < 0,05 were considered significant. RESULTS: After 16 weeks, the Bonar score was significantly increased for both Groups A (11,8±2,28) and B (5,6±2,51), when compared to controls (2±0,76). Group A has also differed from Group B (p < 0,001). Regarding biomechanical findings, groups differed in cross-sectional area of the Achilles tendon (p=0,003), Young\'s modulus (p=0,024), Yield stress (p=0,020) and ultimate tensile strength (p=0,022), with the worst results in animals from Group A. At 12 weeks, comparison between Groups A and B have shown significant differences for Bonar score (p=0,028) and Yield stress (p=0,013), again with worse results in Group A. Conversely, at 10 weeks, rabbits in Group B showed worse results when compared to Group A, with significant differences in the Bonar score (p=0,033), cross sectional area of the tendon (p=0,038), stiffness (p=0,048), Young\'s modulus (p=0,024), Yield tension (0,008), Yield stress (p=0,020), energy Yield (p=0,047), ultimate tension (p=0,004), ultimate stress (p=0,008) and yield strain energy density (p=0,015). The comparison of outcomes inside each group, in the different time-points of follow-up, demonstrated significant differences in the Bonar score for Group A (p=0,012) and Group B (p < 0,001). Regarding biomechanical properties, Group A showed no differences between the subgroups for any of the parameters evaluated. Subgroups in Group B differed for cross-sectional area of the tendon (p=0,011), Young\'s modulus (p=0,024), Yield stress (p=0,023), ultimate stress (p=0,031) and yield strain energy density (p=0,017), with worst results in the earliest follow-up (Subgroup B1). CONCLUSIONS: The animal model of Achilles tendinopathy induced by consecutive injections of collagenase showed worse histological and biomechanical properties after 16 weeks, demonstrating more progressive and long lasting tendinopathic findings, reproducing better the disease in humans. This novel experimental model can represent a better option to induce Achilles tendinopathy, allowing promising future research on the subject
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-09082017-132050 |
| Date | 16 May 2017 |
| Creators | Cesar de Cesar Netto |
| Contributors | Tulio Diniz Fernandes, Rui dos Santos Barroco, Mauricio Etchebehere, Eduardo Angeli Malavolta |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Ortopedia e Traumatologia, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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