IVOT
INSTITUTO VETERINARIO DE ORTOPEDIA Y TRAUMATOLOGíA

Artículos

AVANCES EN LOS PROCESOS DE REPARACIÓN DE LAS LESIONES DEL CARTÍLAGO ARTICULAR

Dr. J. Cebamanos Celma.
Servicio de Cirugía Ortopédica y Traumatología.
Hospital del Mar. Barcelona

Introducción

El auge de la práctica deportiva ha proporcionado un incremento de lesiones de asiento en el cartílago articular. Estas han podido ser diagnosticadas de forma precoz y en mayor número por la mayor precisión que nos ofrecen determinada exploraciones complementarias como la RNM.
Dada la escasa respuesta que presenta el cartílago articular para lograr una reparación espontánea, en los últimos años se han desarrollado numerosas investigaciones dirigidas a simular o reproducir una determinada lesión y observar este proceso de reparación. En este sentido, se han empleado animales de laboratorio previo a su posible aplicación clínica. Analizaremos a continuación diversas actuaciones de tipo mecánico, el empleo de injertos y transplantes de diversa naturaleza y la producción de cultivos celulares.

Métodos de regeneración del cartílago articular lesionado.

ABRASIÓN

Superficial o afeitado.

El afeitado del cartílago articular es un procedimiento habitual durante la realización de una artroscopia cuando se encuentra una afectación del cartílago tipo condromalacia. Aunque ya se ha demostrado la incapacidad de reparación espontánea del cartílago, cuando se crean defectos superficiales los pacientes refieren -a corto y medio plazo- una mejoría del cuadro álgico que presentaban, sin que se tenga una justificación de ello.
Paradójicamente, Schmid, al revisar en clínica los efectos sobre el cartílago de un afeitado motorizado (en 1987), observó la pérdida de la congruencia de la superficie articular, un incremento de la fibrilación e incremento de necrosis en la profundidad del defecto y en los bordes del mismo.
En el terreno experimental, Kim (1991) realiza con fresa motorizada defectos superficiales de 3mm. de diámetro en el cartílago rotuliano de conejos. Los somete a movilización libre intermitente o movilización continua pasiva durante dos semanas y realiza el sacrificio en diferentes periodos. No objetiva signos de reparación del cartílago en ninguno de los grupos y en los bordes del cartílago adyacente aparece necrosis celular.
Así pues, el laboratorio demuestra la inefectividad real de una técnica ampliamente utilizada en nuestra práctica habitual.
Recientemente, Hunzinker y Rosemberg (1996) demostraron que moléculas de sulfato de dermatán actúan de forma negativa: impidiendo la adhesión de células mesenquimales procedentes del tejido sinovial. Introdujeron enzimas degradativas de proteoglicanos encargadas de liberar decorina y biglicanos y, junto a factores de crecimiento, alcanzaron una significativa población celular, que ha permitido abrir una nueva línea en el estudio de los mecanismos reparativos durante el proceso degenerativo de la artrosis.

Profunda o espongialización.

Si bien en ambos procedimientos se realiza un defecto profundo en el cartílago que llega hasta el hueso subcondral los diferenciaremos atendiendo a si se realiza de forma manual con un escoplo o de forma motorizada con una fresa. Habitualmente el primero se realiza mediante artrotomía mientras que el segundo se realiza durante la artroscopia.
El término espongialización ha sido utilizado por P. Ficat 1978 para describir el procedimiento quirúrgico de resección del cartílago articular incluyendo la placa ósea subcondral en las lesiones ulcerativas del mismo (fig 1.a,b.)

Cuando se realizan defectos profundos, que incluyen el hueso subcondral, existe una total unanimidad en la aparición de un proceso reparador. Este proceso cuyo objetivo es el relleno del defecto por un nuevo tejido cartilaginoso, en las fases iniciales presenta un cierto potencial, pero con el transcurso del tiempo sufre un deterioro progresivo y acaba por transformarse en un tejido fibroso o fibrocartilaginoso. Asi pues parecen mantenerse los postulados ya descritos por Hunter en 1743, cuando enunció la incapacidad del cartílago de obtener una restauración de su superficie articular. Esto no debe producir un desánimo y como ya enunció Cruess (1971): parece necesario revisar nuestros conceptos sobre la lesión del cartílago e intentar conseguir las mejores condiciones para la reparación del mismo, con la esperanza de potenciar el proceso natural y poder abandonar los supuestos procesos reconstructivos.
Parece ser admitido por todos los autores que el proceso de reparación tiene lugar a partir de la profundidad, es decir, desde el hueso subcondral. La creación del defecto lesionando el hueso subcondral actúa de manera semejante a la producción de una fractura. En los primeros días se halla un hematoma parcialmente organizado producido por la rotura de vasos y gradualmente se convierte en un coágulo rico en fibrina, que engloba hematíes, leucocitos y elementos medulares. Con el crecimiento de capilares procedentes del lecho vascular, el coágulo se transforma en un tejido de reparación de carácter fibroblástico y bien vascularizado. La metaplasia progresiva de este tejido de granulación produce que el defecto se vuelva más celular y menos vascular. En la profundidad de la lesión, la formación de hueso es un proceso activo que tiende a progresar hacia la superficie articular, aunque de manera usual queda limitado a los viejos márgenes entre la capa calcificada y el hueso subcondral. La detención del crecimiento óseo desde la profundidad puede obedecer a la menor presencia de vasos y al efecto del líquido sinovial procedente de la articulación, convirtiéndose en un medio avascular. La ausencia o presencia de capilares condicionará que las células osteógenas se diferencien en condroblastos u osteoblastos respectivamente (Ham, 1930).
La actuación de la matriz ósea como factor inductor del proceso de reparación ha sido estudiada por Reddi (1983), al considerar la posibilidad de que contenga factores de crecimiento y diferenciación que gobiernen la formación de hueso y cartílago. Asi pues, en las lesiones osteocondrales pueden liberarse estos factores, hecho que no sucederá con las lesiones estrictamente superficiales.
Gomar-Sancho (1986) realiza en dos series de conejos la resección del cartílago articular rotuliano. En la primera la resección es parcial y observa la formación de nidos celulares y la progresiva desaparición o ulceración del resto del cartílago hasta llegar a visualizar el hueso subcondral. En la segunda la resección es total (espongialización) y observa que, si bien el tejido de granulación parecía fibrocartílago, progresivamente se degenera hasta llegar a desaparecer completamente hacia las 36 semanas.
Tercedor-Sanchez (1987) realiza la espongialización de la rótula en 16 pacientes afectos de lesiones graves del cartílago. Obtiene un 66.6% de buenos resultados y el tejido regenerado presenta características de fibrocartílago y cartílago hialino, con predominio de este último. Estos resultados son corroborados mediante un estudio experimental en conejos donde observa una atípica disposición de los condrocitos (formaciones isogénicas coronarias).
Recientemente, Kim (1991) realiza abrasiones profundas en el cartílago rotuliano de conejos y los somete a movilización activa intermitente (MM) o movilización pasiva continua (MCP) durante las dos semanas iniciales. La capacidad de reparación es variable y alcanza un 75% de cartílago hialino como tejido predominante en el grupo sometido a MCP y sacrificio más tardío, mientras que en ningún defecto del grupo sometido a MAI y sacrificio temprano aparece este tejido.

PERFORACIONES

La realización de perforaciones en áreas de la superficie articular, denudadas de cartílago y con un tejido de características eburneas, ha sido una técnica utilizada desde 1959 cuando fue descrita por Pridie. Su objetivo es estimular la formación de cartílago a partir de la lesión producida en la profundidad. (fig. 1b)
En 1967, Insall revisa 62 casos operados por Pridie según su procedimiento y la valoración objetiva de los mismos alcanzó un 64% de buenos resultados.
En el campo experimental, Mitchell 1976 realiza en la superficie articular de rodillas de conejos un defecto condral con un escoplo y lo perfora hasta llegar a hueso subcondral, creando 20 a 30 pequeños defectos de 1mm. de diámetro. Entre dos y cuatro meses después los defectos estaban recubiertos y sobreelevados por un tejido en cuya base se hallaban células de aspecto semejante a condrocitos al observarlos con microscopía óptica y electrónica. En los bordes se evidenciaba una considerable actividad mitótica mediante el marcaje con Timidina tritiada. Con el transcurso del tiempo se produjo un deterioro de las superficies de los defectos, caracterizado por la presencia de un tejido fibrocartilaginoso, evidente tanto en las superficies de carga como en las libres de carga.
Bajo la acción de la MCP Salter (1980), tras realizar defectos en número de cuatro, de 1mm.. de diámetro y que alcanzan el hueso subcondral en diversas zonas de la articulación de la rodilla, obtiene en conejos adolescentes y adultos un 52 y 44% de reparaciones, respectivamente, que presentan las características del cartílago hialino.
Shapiro (1993) también realizó defectos profundos de 3mm. en rodillas de conejos y analizó el origen de la población celular de reparación. Mediante el marcaje con timidina tritiada, determinó el origen de los condrocitos, que atribuyó a las células mesenquimales procedentes del coagulo de fibrina de la profundidad y excluyó la actuación de las células del cartílago vecino.

MICROFRACTURAS

Steadman (1995) introdujo un nuevo procedimiento consistente en la realización de microfracturas en la región subcondral, que favorecen una mayor invasión de células pluripotenciales dotadas de un gran poder de reparación. Utilizó unos punzones de diferentes angulaciones, parecidos a los utilizados para picar hielo, que producen una lesión en el tejido afecto que no sobrepasa los 3 mm. de profundidad. A corto plazo, obtuvo mejores resultados que los obtenidos con las perforaciones en pacientes afectos de lesiones osteocondríticas y degenerativas de la rodilla.

MODIFICACION DE CARGAS

La alteración del reparto de las cargas en una articulación comporta la desalineación progresiva de la misma. En clínica se traduce por la aparición de dolor y deformidad y es objeto de tratamientos quirúrgicos (Osteotomías) que persiguen la realineación y un mayor equilibrio en el reparto de ellas sobre las superficies articulares. Estos datos clínicos son reflejo de un proceso degenerativo del cartílago, que está sometido a una mayor presión.
Experimentalmente se demuestra el deterioro del cartílago articular cuando esta sometido a compresión. De forma análoga la realización de una desalineación experimental va a inducir la aparición de un deterioro en los cartílagos articulares sometidos a un aumento de carga. En esta línea, Reimann 1973 realiza osteotomías transversales subtuberositarias de la tibia en conejos, provoca una desalineación en valgo de unos 30° (29-36°) y las sintetiza con una placa adaptada. El estudio histológico realizado entre 10 y 12 semanas después objetiva una alteración selectiva de los cartílagos del platillo tibial y cóndilo femoral externo, que se traduce por una pérdida de la metacromasia en las capas superficiales y un discreto aumento del espesor del hueso subcondral.
Posteriormente diferentes investigadores han realizado experiencias similares provocando siempre el deterioro del cartílago articular. Recientemente Solchaga 1992 ha estudiado también el efecto de la desalineación axial en valgo, al realizar en corderos jóvenes con fisis fértiles una distracción fisaria distal del fémur inmediata o progresiva con un fijador externo de Charnley. El estudio histológico del cóndilo externo tras el sacrificio a los cinco meses evidenció un proceso degenerativo localizado solo en las capas superficiales, con aparición de una banda pálida, atribuible a la perdida de glucosaminoglicanos.
En clínica, diferentes autores Merchant 1989, Kristensen 1989 han observado la tolerancia a largo plazo del cartílago articular después de desalineaciones motivadas por fracturas.
Después de la realización de una osteotomía correctora de una desalineación axial, pocos autores han intentado averiguar el supuesto proceso reparativo del cartílago articular que corroborase la mejoría clínica de su cuadro álgico. La realización de una biopsia del cartílago afecto, mediante artroscopia pre y postosteotomía, ha permitido comparar a Odembring 1992, transcurridos dos años, el estado del cartílago en ambas situaciones en 16 pacientes afectos de gonartrosis interna. Aunque el grado de degeneración inicial era variable, observa que en los casos de hipercorrección existe un proceso reparativo del cartílago.

MOVILIZACION

El papel del movimiento en la formación y desarrollo del cartílago articular ha sido demostrado por diversos autores Drackman 1966, Hall 1968, Thorogood 1979.
Una enorme controversia ha sido suscitada, en la practica clínica y en menor grado en el campo experimental, sobre la conducta postoperatoria a seguir en las lesiones intraarticulares. De Palma (1966) afirmó que los defectos sometidos al stress funcional de la movilización libre producen un efecto beneficioso en la calidad del tejido de regeneración.

Movilización continua pasiva

Salter (1982) en su conferencia de despedida como Presidente de la Sociedad Canadiense de Ortopedia, cuyo titulo es "Movimiento versus Reposo" o también ¿Por qué inmovilizar las articulaciones?, hace un extraordinario resumen histórico de todos aquellos Traumatólogos y Ortopedas que han defendido una u otra postura y los enfrentamientos existentes ellos. En el campo experimental todos los modelos desarrollados han demostrado que cuando se compara la inmovilización con la movilización libre, ésta proporciona una mejor reparación de la lesión o del defecto condral. En la práctica clínica numerosos autores citados en su conferencia y en particular el Grupo AO de Suiza se suman a los resultados experimentales y argumentan los beneficios de la movilización libre y precoz. A tenor de estos razonamientos Salter se plantea la siguiente pregunta ¿Si la movilización libre intermitente es buena para el cartílago, la movilización continua pasiva podrá ser mejor?.
La respuesta a esta pregunta aparece en numerosas publicaciones y en particular una (1989) que resume los 18 primeros años de utilización de la movilización continua pasiva en diversas patologías creadas experimentalmente en su laboratorio de la Universidad de Toronto. El resultado de la utilización de la MCP es siempre superior en los procesos de reparación y de neorregeneración del cartílago articular respecto a la movilización libre.

PROCEDIMIENTOS DE REPARACION DE DEFECTOS CONDRALES Y OSTEOCONDRALES.

El cartílago articular, como sabemos en el momento actual, posee una limitada capacidad intrínseca de reparación espontánea. Esta limitación ha obligado a utilizar otros tejidos cuyo potencial de diferenciación de sus células permite la transformación de las mismas en condrocitos y poseen por tanto la capacidad de neoformar cartílago.

PERICONDRIO
Experiencias en animales.

El potencial condrogénico del pericondrio fue documentado inicialmente por Tizzoni (1878) y confirmado, posteriormente, por Haas (1914). En la década de los setenta, aparece una nueva corriente de investigadores interesados en determinar la capacidad condrogenica del pericondrio. A la cabeza aparece Skoog (1972) que tras analizar la deformidad en "oreja en coliflor" (generalmente producida por traumatismos directos o torsiones y cuya característica es el excesivo desarrollo del cartílago auricular), intenta su reproducción de forma experimental. Para ello realiza un defecto en el cartílago auricular en conejos jóvenes, previo despegamiento y posterior sutura del pericondrio. La progresiva aparición de cartílago tuvo lugar entre la primera y cuarta semana, fechas de sacrificio de los diferentes animales.
La necesidad de la presencia de sangre en contacto con el pericondrio es un factor esencial para Ohlsén (1976) en el proceso de condrogenesis. Este potencial es utilizado experimentalmente para reparar defectos completos circunferenciales en la tráquea de conejos y perros.
La identificación de sulfato de condroitina en el tejido regenerado, después de la creación de defectos cartilaginosos auriculares y traqueales, permitió a Wasteson (1977) afirmar que el pericondrio es capaz de regenerar auténtico cartílago. Para ello administra previamente 35-Ssullfato y recubre los defectos con injertos libres de pericondrio auricular. Incorporando el mencionado 35-S - sulfato a cultivos celulares Upton (1981) observa la analogía entre los pericondrocitos y los condrocitos en la capacidad de sintetizar sulfato de condroitina.
El reemplazo del cartílago articular por injertos libres de pericondrio ha sido realizado por diversos investigadores -Engkvist (1975), Ohlsén (1976), Engkvist (1979), Kon (1981), Upton (1981), Ohlsén (1983), Coutts (1984), Amiel (1985), Widenfalk (1986), Woo (1987), Homminga (1989), Billings (1990), Homminga (1991) i Coutts (1992)- que analizan: la zona de implantación -Coutts (1984)-, el origen de la zona donante i análisis entre costal y auricular y afirma la superioridad por parte del costal -Engkvist (1979)-, Kon (1981) analiza las dos caras del injerto de pericondrio y obtiene un significativo predominio de la capa interna, así como el efecto de la movilización pasiva que no proporciona a largo plazo un mejor resultado. Homminga (1991) y Coutts (1992).
La naturaleza del tejido neoformado ha sido similar en las diversas experiencias, (Engkvist, 1979, y Upton, 1981) al realizar el análisis de la actividad metabólica celular en el tejido neoformado y determinar el porcentaje de colágeno, traducido por la presencia moderada del tipo 1 y a la ligera disminución del tipo II; y a la aproximación en los valores de glicosiaminoglicanos.
Las propiedades biomecánicas del tejido regenerado han sido estudiadas por Woo 1987 y Coutts 1992. La respuesta viscoelástica mesurada por el módulo de fricción confirma la similitud del tejido neoformado con el cartílago normal y resulta mayor con el transcurso de las semanas.
Experiencia clínica.
La utilización del pericondrio como injerto libre en la reparación de trastornos o lesiones del cartílago articular ha tenido un limitado papel y los diferentes autores lo han implantado en pequeñas articulaciones, en la mano -Engkvist (1975 y 1980), Skoog (1976), Sully (1980) y Seradge (1984)- en procesos postraumáticos degenerativos y reumáticos, en la muñeca (Pastacaldi, 1979) i, en esta localización, Johanson (1981) lo denomina "artroplastia de pericondrio".
La aplicación en otras localizaciones, al margen de la mano, ha sido muy limitada. Tajima (1978) reconstruye articulaciones temporomandibulares con injertos libres de pericondrio. Huid (1981) presenta un caso de un paciente afecto de una condromalacia rotuliana postcontusiva cuya porción de cartílago lesionado fue sustituido por un injerto libre de pericondrio costal. Transcurridos cuatro años fue sometido a una artroscopia que mostró una ligera fibrilación sin apenas diferencias con el cartílago vecino.

PERIOSTIO
Experiencia en animales

El periostio es un tejido dotado de un doble potencial de diferenciación celular Duhamel (1742), que se localiza en su capa interna o profunda, Tonna (1963) y Ritsila (1972). Este potencial osteocondrogénico viene condicionado por el medio donde se implantan las células -Poussa (1981), Jaroma y Ritsila (1988)- y por la existencia de células mesenquimales en las propias células periósticas (Nakahara, 1990 y 1991).
La primera experiencia de implantación de un injerto de periostio dentro de la cavidad articular fue realizada por Rubak (1982). Crea un defecto condral en el surco intercóndileo de las rodillas de conejos adultos y lo recubre con el injerto tomado de la metáfisis proximal de la tibia, que presenta su capa, profunda mirando a la articulación. Las rodillas no fueron inmovilizadas y el sacrificio de los animales se realizó en diferentes periodos. El aspecto macroscópico evolucionó con el transcurso del tiempo y a partir de la segunda semana ya aparecía recubierto por un tejido de carácter fibroso. Posteriormente adquiría una coloración blanquecina con un ligero halo delimitatorio con el cartílago vecino. El estudio histológico, en la segunda semana, corroboró la presencia de células semejantes a condroblastos y abundante tejido neoformado. Entre la tercera y cuarta semana el tejido era similar a un cartílago joven, con hipercelularidad y un cierto grado de desestructuración. Cuando se aproximaba al año, el tejido neoformado ya se asemejaba al cartílago vecino y aparecía la delimitación con el hueso subcondral.
Nuevamente Rubak (1982), realiza otras dos experiencias. La primera tiene por objeto demostrar el origen del tejido neoformado y la segunda ver el efecto de la inmovilización y la movilización en el proceso de neoformación.
Siguiendo esta última experiencia y bajo la dirección de Salter, O'Driscoll (1984) introduce injertos de periostio a modo de cuerpo libre en la rodilla de conejos. Estos son aplicados con la capa profunda del periostio dirigida a la cavidad articular y colocados en dos localizaciones diferentes. Los conejos son divididos en dos grupos y sus rodillas son sometidas al efecto de la movilización continua pasiva (MCP) o inmovilizadas en flexión. Entre la tercera y cuarta semana y tras la MCP se obtuvieron unos fragmentos blanquecinos de aspecto cartilaginoso, con condrocitos ovales rodeados de matriz extracelular. Por el contrario, cuando se habían inmovilizado, los fragmentos eran pequeños y sin aspecto cartilaginoso. En el 83% de los injertos sometidos a MCP se observó neocondrogénesis, por sólo el 46% en los injertos de las rodillas inmovilizadas.
O'Driscoll (1986) ab realiza dos nuevas experiencias de reemplazo del cartílago articular por injertos libres de periostio. En la primera experiencia utiliza conejos adolescentes y realiza el defecto en el cóndilo femoral interno. Este llega hasta el hueso subcondral (3mm de profundidad) y es realizado con una fresa de 3.5 mm de diámetro. El defecto creado es reemplazado por un injerto óseo recubierto de periostio invertido, tomado de la metáfisis proximal de la tibia. Los conejos se dividen en varios grupos y las rodillas se someten a inmovilización, movilización libre y MCP durante dos semanas. Al cabo de cinco semanas se sacrificaron los animales y se observó que el cartílago hialino era el tejido predominante en el 70% de los tejidos neoformados correspondientes al grupo sometido a MCP y escasamente un 10% en los restantes grupos.
En la segunda crea en el surco intercóndileo femoral de conejos adultos y adolescentes un gran defecto que abarca todo el espesor del cartílago. Los defectos en un grupo son recubiertos por periostio colocado con la capa profunda hacia la articulación, en otro grupo es implantado sin invertirlo y en otro grupo el defecto no se recubrió. Las rodillas son sometidas a inmovilización, movilización activa libre intermitente y MCP (durante dos y cuatro semanas). Los resultados histológicos y bioquímicos a las cuatro semanas evidenciaron una franca superioridad en la naturaleza del tejido neoformado en el grupo sometido a MCP durante cuatro semanas.
La calidad del tejido neoformado, al igual que cuando el defecto no es recubierto, puede sufrir ciertas variaciones. O'Driscoll (1988) repite la experiencia anterior de crear un gran defecto y analiza transcurrido un año el tejido neoformado. El estudio comparativo con los resultados obtenidos a las cuatro semanas permite afirmar que los injertos sometidos a inmovilización y movilización libre presentan un ligero deterioro del tejido neoformado, hecho que no sucede con los sometidos a MCP.
En la experiencia de O'Driscoll (1984), los injertos libres de periostio aplicado y colocado como un cuerpo libre neoformaban cartílago hialino en un 59% cuando eran sometidos a MCP y en un 8% si permanecían inmovilizados. Cuando a la inmovilización con yeso se le suma la parálisis de los músculos del miembro inferior provocada por la sección de los nervios femoral y ciático, los injertos siguen neoformando cartílago hialino (63% sometidos a MCP, 13% inmovilizados). Esta experiencia sugirió a Delaney (1989) que el potencial condrogénico de las células periosticas de la capa produnda puede ser influenciado por el medio sinovial articular y no exclusivamente por el movimiento.
En un estudio comparativo sobre la capacidad condrogénica entre el injerto libre de pericondrio y periostio, Vachon (1989) afirma que cuando se introducen fragmentos como cuerpos libres en la cavidad. articular, las células de la capa profunda de ambos tejidos son activadas por diferentes causas y adquieren el potencial de neoformar cartílago. La incidencia de neocondrogénesis fue mucho mayor en los injertos de periostio (83.33%) que en los de pericondrio (16.66%), atribuible quizás a la dificultad técnica del despegamiento del pericondrio esternal de los caballos.
Vachon (1991), en dos publicaciones distintas, realiza el estudio morfológico y bioquímico del tejido neoformado a partir de injertos de periostio implantados en defectos osteocondrales en la articulación radiocarpiana de caballos. Los injertos fueron colocados con su cara profunda mirando a la articulación, fijados con un adhesivo de fibrina y se sometieron a un programa diario de movilización. Los resultados histológicos, histomorfométricos y bioquímicos demostraron el carácter fibroso del tejido neoformado y no se encontró diferencias respecto a un grupo control donde sólo se había aplicado el adhesivo de fibrina en el defecto.
Mow y otros (1991) presentan un nuevo modelo de reparación de los defectos osteocondrales. Estos son realizados en la región posterosuperior del cóndilo femoral interno de la rodilla del conejo y son rellenados con un disco de PMMA y un polímero de HTR (polihidroxietilmetacrilato), envueltos con un fragmento de periostio libre, en el que su capa profunda mira la articulación. Los animales permanecieron libres en sus jaulas y se sacrificaron a las ocho semanas. El análisis histológico, bioquímico y biomecánico del tejido neoformado confirmó la naturaleza cartilaginosa del mismo, pero existían ciertos aspectos que generaban dudas sobre su supervivencia a largo plazo.
Recientemente Salter (1992) ha presentado una experiencia que simula el proceso degenerativo de asiento rotuliano. Realiza defectos subcondrales de 3-4 mm de anchura en el cartílago rotuliano de la rodilla de conejos. Estos son sometidos a movilización libre o MCP y ésta proporciona mejores resultados.
Cebamanos (1993) realizó, asimismo, defectos osteocondrales en la troclea de rodillas de conejos. Los defectos fueron rellenados con un material biorreabsorbible y recubiertos con autoinjertos libres de periostio. La presencia de tejido semejante al cartílago articular fue del 66.3%.
Martín Hernández (1995) reprodujo la misma experiencia e introdujo la MCP. Obtuvo valores análogos a la anterior experimentación y una respuesta mecánica de tipo viscoelástico semejante al cartílago hialino.
Bridberg (1996) realizó defectos opsteocondrales y obtuvo resultados inferiores en los que se dejaron vacíos, frente a los rellenados con condrocitos cultivados.

Experiencia Clínica.

Al igual que sucedió con el injerto de pericondrio, la utilización del injerto de periostio en la práctica clínica es bastante limitada y dirigida exclusivamente a las patologías de asiento en la rodilla. (fig.2 a,b)

La evolución del tejido regenerado (Ritsilá, 1980; Niedermann,1985; Korkala, 1988, 1990 y 1991; Hoika, 1990), mediante la realización de una artroscopia y en ocasiones de una biopsia, en un plazo no superior a un año demostró una semejanza con el cartílago hialino. El grado de satisfacción clínica de los pacientes es elevado y éste se mantiene con el transcurso de los años. Por el contrario sí aparece el deterioro del tejido neoformado. Nosotros intervenimos a doce pacientes afectos de artrosis femorpatelar, osteocondritis y osteonecrosis condílea. Asociamos virutas de tejido esponjoso tras eliminar el hueso esclerótico y fijamos los injertos de periostio libre con adhesivo de fibrina. En el 75% de los casos, los pacientes se encontraban satisfechos, con una elevada puntuación en la escala AKS (American Knee Society). Por el contrario, el examen artroscópico e histológico mostraba un tejido deflecado y una estructura histológica alterada.

MENISCO

La reparación de defectos en el cartílago articular mediante la utilización de menisco demuestra la inquietud por la búsqueda de procedimientos biológico, alternativos a la cirugía sustitutiva.
Entre 1982 y 1985, Heatley inició el desarrollo de este procedimiento, pero se encontró con la dificultad de no existir un excesivo volumen del mismo en nuestra economía y para ello se debió recurrir a los aloinjertos conservados.
En el campo experimental, Gomar-Sancho (1986-1987) empleando injertos autólogos ha demostrado su capacidad de sustituir al cartílago. Observa una firme adhesión al hueso subyacente y demuestra su nutrición a través de la vía sinovial (marcaje con timidina tritiada).
El empleo de aloinjertos frescos ha dado resultados análogos a los autoinjertos (Martín, 1990), pero cuando se han utilizado xenoinjertos (frescos -Martín, 1991-, conservados por congelación -Martín, 1991- o conservados en glutaraldehido -Shahgaldi, 1991- los resultados son francamente malos, con un alto nivel de rechazos y escasa unión a los tejidos vecinos.

MATRICES ARTIFICIALES

El recubrimiento de defectos articulares con matrices artificiales favorece el proceso reparador. La escasa adhesividad celular ha sido mejorada con el empleo de geles de colágeno, fibrina, etc. que evitan la dispersión celular (Frenkel, 1988; Wakitani, 1994 y Kawamura,1998) y a su vez facilitan el proceso de síntesis de una nueva matriz. Además, actúan como reservorio de factores de crecimiento que pueden eliminarse paulatinamente (Hunzinger, 1996) y junto a la proteína morfogenética (Sellers, 1997) pueden acelerar y aumentar el proceso reparativo.
La utilización de sellos de fibras de carbón, de forma análoga a los injertos de tejidos, ha sido desarrollada de forma experimental y clínica obteniendo resultados aceptables, a corto plazo, sin presencia de reacción inflamatoria sinovial (Muckle, 1990; Brittberg, 1994).

CULTIVOS HISTICOS

El aislamiento de condrocitos del cartílago articular fue realizado por Smith (1965), demostrando in vitro la supervivencia de los mismos a bajas temperaturas. Chesterman (1968) aísla condrocitos del cartílago articular de conejo, retira la matriz mediante un proceso enzimático (papaína, colagenasa, pronasa) y son injertados en un corte realizado en la superficie articular del húmero, obteniendo como reparación un tejido fibroso.
Bentley (1971-1978) presenta sus experiencias en aislamiento de condrocitos procedentes del cartílago articular y fisario. En la primera observa la escasa supervivencia de los condrocitos articulares y un menor índice de rechazo en los fisarios, cuando son trasplantados en defectos articulares en los platillos tibiales de conejos. En la segunda repite la experiencia utilizando condrocitos epifisarios con diferente grado de aislamiento, congelados y muertos. Los porcentajes de reparación con presencia de cartílago hialino en ningún caso superó el 53%. Una de las causas del bajo índice de reparación puede ser debido a la antigenicidad de los condrocitos. En 1974, Elves demuestra el papel protectivo de la matriz cartilaginosa, al demostrar primero la presencia de antígenos con un alto grado de histocompatibilidad con los linfocitos y en segundo lugar la disminución de los antígenos cuando el cartílago era tratado con papaína para el aislamiento de los condrocitos.
Los procedimientos de cultivos celulares aplicados a los condrocitos han permitido aumentar el número de células y mantener su fenotipo.
La incorporación de un gel de colágeno (Itay, 1987 y Wakitani, 1989) ha proporcionado una mejor fijación y un mejor medio para la síntesis de macromoléculas por la matriz. En otro sentido, el recubrimiento de la población celular con un injerto libre de periostio y tras obtener un tejido de reparación muy semejante al cartílago hialino permitió el paso de la experimentación a su aplicación clínica (Grande, 1989; Britberg, 1994-1996). El empleo de células progenitoras mesenquimales de periostio o de médula ósea envueltas por el gel de colágeno (Wakitani,1994; Caplan,1997) abrió una nueva línea de investigación, puesto que las células "madre" proceden de tejidos de fácil obtención. También parece factible el cultivo de células periósticas en combinación con factores de crecimiento y diferenciación (O'Driscoll, 1994) dado el potencial condrogénico que presentan (Nakahara,1990).

EVOLUCIÓN HISTORICA DE LOS TRANSPLANTES

El último grupo de procedimientos de reparación del cartílago corresponde al, capítulo de los transplantes. Estos pueden ser divididos en propios o autólogos y procedentes de otro individuo o aloinjertos. Los autotransplantes que parecían prácticamente olvidados presentan un notable resurgimiento gracias a las técnicas artroscópicas.

Autotransplantes.

Los autotransplantes pueden ser clasificados en cuatro grupos: parciales (de pequeño tamaño), en bloques (la mitad de una de las superficies articulares), hemiarticulares (la totalidad de una de las superficies articulares) y totales (diartrodiales-ambas superficies). Consideraremos parciales a los tres primeros grupos.

AUTOTRANSPLANTES PARCIALES

La primeras experiencia de autotransplante tuvo lugar a principios de siglo a cargo de Judet 1908. Pap 1961 realiza en perros diversos modelos de transplantes en la región intercóndilea de la rodilla, sugiere que el espesor del injerto tiene una importante influencia en la incorporación y los mejores resultados se obtienen cuando es menor de 5mm. El hueso esponjoso sufre un proceso de necrosis y es reemplazado gradualmente por tejido de granulación e invadido por células del hueso vecino hasta neoformar hueso.
El grado de viabilidad de los transplantes fue analizado por De Palma (1963); Campbell (1963) ; Lane (1977). Mediante la determinación del porcentaje de incorporación de S35 - Sulfato se apreció en los condrocitos halló un mismo valor que en cartílagos sanos.
Benum (1974) realiza defectos osteocondrales cilíndricos en la rodilla de perros jóvenes y los recubrió con injertos de cartílago fisario tomados de la cresta iliaca. El objetivo era determinar la capacidad de reparación mediante: 1. el efecto del estímulo mecánico sobre el cartílago fisario (cartílago de tracción) cuando era colocado en una superficie de carga y 2. el grado de supervivencia y deterioro del cartílago. Obtuvo una reparación incompleta en los defectos de cuatro milímetros de diámetro, caracterizada por el predominio del tejido fibrocartilaginoso en el centro de los defectos.
En el terreno clínico Palazzi (1977) presenta unos excelentes resultados en lesiones articulares reparadas con un injerto osteocondral procedente de la región proximal del cóndilo extemo. (fig.3)

3. Injerto-transplante autólogo
en el cóndilo femoral.

El espesor del injerto osteocondral trasplantado ha sido estudiado en el conejo por de la Caffiniere (1982). Después de realizar autotransplantes de diferente grosor afirma que, en la práctica clínica humana, el injerto debe ser considerado como un cubo y su tamaño debe guardar esta relación: superficie ósea = superficie cartílago x 4, y por tanto se debe olvidar el espesor de 5 mm. indicado inicialmente como ideal por Pap (1961).
Recientemente, Hangody (1994 y 1997) introdujo el concepto de "mosaicoplastia" que consiste en el relleno de defectos osteocartilaginosos mediante múltiples cilindros osteocondrales autólogos. Los excelentes resultados obtenidos en el estudio histológico durante la fase experimental en perros son corroborados por el grado de satisfacción de los pacientes, por el aspecto macroscópico que ofrece la visión artroscópica y por la calidad del tejido. (fig.4 a,b).

AUTOTRANSPLANTE COMPLETO

Después de las ya referidas experiencias de autotransplantes parciales, diferentes autores han realizado transplantes completos articulares. En 1952, Hemdom realiza en perros el transplante de rodillas y en diferentes etapas observa el proceso de revascularización y formación de hueso nuevo, consiguiendo un buen funcionalismo. Entin, 1961, analiza diversos factores con objeto de predecir el resultado final. El tamaño, localización, inmovilización, tiempo de permanencia y edad del animal condicionan la supervivencia del transplante y fundamentalmente el stress mecánico anormal es la principal causa de la destrucción articular.
Gracias a las nuevas técnicas microquirúrgicas, Goldberg (1980) reimplanta rodillas de perros, que amputa parcialmente (respeta nervios y venas). En aquellos casos que sobreviven, los implantes muestran una excelente función y el cartílago articular es normal. Cuando realiza aloinjertos el cartílago presenta defectos en el mismo y áreas de necrosis ósea.

Aloinjertos

La primera experiencia de aloinjerto fresco fue realizada por Lexer en 1908 y el buen resultado indujo a este mismo autor y otros (Herndom, 1952; Campbell, 1963) a seguir en esta línea. Herndom utiliza aloinjertos frescos y congelados sin encontrar diferencias entre ambos. Surgió el problema de la antigenicidad y diversos investigadores (Heinert, 1973; Langer, 1974) se ocuparon de su estudio. Para determinar el poder inmunológico utilizaron diferentes tests (migración leucocitaria, 51 Cr citotoxicidad), mientras que para demostrar la viabilidad del injerto utilizaron el S35 - Sulfato, observando que la matriz intracelular actúa a modo de barrera ante la agresión inmunológica.
En 1978, McKibbin reafirma esta opinión y considera necesaria la existencia de una adecuada nutrición para la supervivencia del injerto. Realiza transplantes en su mismo u otro lugar (orto-heterotópico) y observa la destrucción de estos últimos, atribuyéndolo a la ausencia del líquido sinovial.
Volkof (1970) presenta los primeros resultados clínicos de 145 reemplazos articulares de diferentes modalidades mediante la utilización de injertos congelados. En un 12% de los casos se presentó un fenómeno de rechazo y los injertos debieron ser eliminados, atribuyendo el fracaso a una inadecuada inmovilización y a problemas de carácter inmunológico.
Posteriormente al igual que con el hueso, la idea de poseer un Banco de cartílago (hueso y cartílago) ha motivado numerosas publicaciones y encuentros (Gross, 1976; Burwell, 1985; Friendlander, 1991; Mankin, 1991; Judet,1994; y Solchaga, 1996).

CULTIVOS DE CONDROCITOS AISLADOS

La viabilidad del condrocito es mejor cuando se usa el DMSO al 7.5 - 10% como crioprotector, con congelación lenta controlada (5° C / min.) y rápida descongelación, aunque otros proponen el empleo de glicerol (Malinin y Marco).
La valoración in vitro de la viabilidad de los condrocitos aislados, a pesar de habernos dado información acerca de la aplicación de los principios aprendidos de otros sistemas celulares en la criobiología, sólo produce información incompleta en cuanto a la función de las células tras la criopreservación, y no cuantifica los efectos de estas manipulaciones en las funciones del condrocito, en la producción y degradación de la matriz, o en las funciones bimecánicas y biológicas del tejido intacto, el cartílago articular o la articulación diartrodial intacta.

Estudios sobre cartílago intacto

La combinación de modelos matemáticos, mediciones biofísicos y valoraciones biológicas del cartílago articular producen un conjunto de herramientas indispensables para la investigación de la lesión por congelación y la crioprorección de este tejido.
Los cambios estructurales presentes en la criopreservación cartilaginosa son: rotura de la membrana celular, presencia de gotitas grandes de grasa, citoplasma anormalmente oscurecido y vacuolado, núcleos lobulados con cromatina condensada y presencia de cristales pericelulares fosfatasa ácida positivos.
Recientemente se ha demostrado que la capacidad funcional del cartílago criopreservado según los criterios de Viabilidad Funcional (unirse, dividirse, crecer) alcanza el 99%, mientras que la viabilidad determinada por los anteriores (bromuro de Etidio, diacetato de fluoresceina) sólo es del 86%.
El comportamiento biomecánico del cartílago preservado mesurado por su comportamiento viscoelástico y el modelo bifásico o multifásico del cartílago preservado, si bien se pueden alterar durante la criopreservación y almacenaje, no se ve significativamente alterado en estudios in vitro (Kiefer 1989).
Al realizar análisis in vivo de los resultados a largo plazo de transplantes de cartílago criopreservado utilizando diferentes modelos en animales se han encontrado numerosos factores asociados que hacen difícil sacar conclusiones válidas: el trauma quirúrgico, inestabilidad ligamentosa, incongruencia articular motivada por inexactitud del tamaño del injerto, necesidad de inmovilización externa postoperatoria.
Los futuros modelos deberán ser capaces de aislar y estudiar los varios componentes de las lesiones del transplante por un lado, y de las lesiones de la criopreservación sobre el cartílago articular, de manera que puedan ser contestadas todas las cuestiones en relación con el destino a largo plazo de los aloinjertos de cartílago articular criopreservado.

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