El cartílago articular puede curarse parcialmente después de una lesión: los investigadores encontraron un nuevo mecanismo
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La osteoartritis postraumática es un trastorno musculoesquelético que ensombrece especialmente la vida de la población joven y activa. La inhibición de la progresión del daño del cartílago con una intervención temprana es crucial. Para predecir cómo afectaría una intervención al estado de una articulación de rodilla lesionada, es necesario conocer los aspectos biomecánicos e inflamatorios de la progresión de la artrosis. Por primera vez, los investigadores ahora han capturado ambos mecanismos en un modelo computacional basado en la física que predice la degradación del cartílago y un posible escenario de recuperación después de la lesión y reconstrucción del ligamento cruzado anterior. Los frutos de un estudio colaborativo internacional (UEF, UCSF, CC, MIT) se publicaron recientemente en el Journal of Orthopaedic Research.
La rotura del ligamento cruzado anterior es una lesión deportiva típica. Una articulación de la rodilla lesionada se puede tratar con una cirugía de reconstrucción de ligamentos que tiene como objetivo restaurar el entorno de la articulación a un estado saludable. Sin embargo, este objetivo no siempre se logra. En cambio, la carga biomecánica puede elevarse localmente y la inflamación articular puede causar hinchazón y dolor en la rodilla. Ambos mecanismos también promueven la degradación del cartílago articular ubicado en los extremos de los huesos, lo que posiblemente provoque una enfermedad paralizante llamada osteoartritis.
Actualmente, no existe cura para la osteoartritis. Por lo tanto, la prevención de la progresión de la enfermedad es un objetivo prestigioso, que solo se puede lograr si se comprenden los mecanismos de la enfermedad y se pueden predecir sus efectos. Las predicciones perspicaces abren puertas para el diseño de nuevas estrategias de intervención y la evaluación de su eficacia. Para abordar estos desafíos, investigadores de la Universidad del Este de Finlandia (UEF), la Universidad de California en San Francisco (UCSF), la Clínica Cleveland (CC) y el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) ahora informan sobre un flujo de trabajo novedoso para predecir tanto biomecánica y, por primera vez, los cambios relacionados con la inflamación que ocurren en la osteoartritis postraumática.
El flujo de trabajo consiste en imágenes de resonancia magnética de pacientes con reconstrucción de ligamentos, análisis clínico de la marcha y modelos computacionales 3D específicos del sujeto. proporcionando información sobre los cambios degradativos dependientes del tiempo en la composición del cartílago. Al tener acceso al líquido sinovial aspirado de las rodillas de los pacientes, los investigadores también pudieron incluir las concentraciones clínicas de moléculas inflamatorias en los modelos computacionales.
«Al comparar las predicciones del modelo con imágenes de resonancia magnética cuantitativa en 1 – y puntos de tiempo de seguimiento de 3 años, observamos una sorprendente similitud en las ubicaciones de la degeneración del cartílago. Brevemente, la degradación biomecánica debida al corte del tejido ocurrió especialmente cerca de las lesiones condrales, mientras que el efecto de la inflamación se observó en áreas más amplias «, dice el primer autor del artículo, el investigador posdoctoral Gustavo Orozco, Ph.D.
«Curiosamente, nuestro modelo también predice que si la inflamación pudiera detenerse antes de volverse crónica, la recuperación de la composición del cartílago se acercaría más a los niveles saludables. Este escenario podría ser factible con una eliminación rápida de moléculas proinflamatorias y complementando el líquido sinovial con medicamentos que prohíban el exceso de citoquinas. e activación», agrega el investigador en etapa inicial Atte Eskelinen, M.Sc.
El objetivo a largo plazo es desarrollar una nueva generación de modelos mecanobiológicos computacionales capaces de predecir los efectos de la progresión de la osteoartritis tanto biomecánica como bioquímica. mecanismos para varios años por delante. El nuevo estudio es un hito en ese camino, que destaca la viabilidad de la inclusión de análisis de la marcha y muestras de líquido sinovial en modelos numéricos predictivos.
«Nuestro enfoque computacional también podría mejorarse en el futuro para incluir diferentes protocolos de rehabilitación, como pérdida de peso y medicamentos anticatabólicos, para guiar la toma de decisiones de los profesionales de la salud con predicciones numéricas, concluye el investigador en etapa inicial Joonas Kosonen, M.Sc.
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Los científicos descubren por qué la lesión de la articulación de la rodilla conduce a la osteoartritis of Orthopaedic Research (2021).DOI: 10.1002/jor.25177 Proporcionado por University of Eastern Finland Cita: El cartílago articular puede curarse parcialmente después de una lesión: los investigadores encontraron un nuevo mecanismo ( 2021, 6 de octubre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-10-articular-cartilage-partially-injury-mechanism.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.