Effects of beta-aminopropionitrile fumarate and exercise on equine tendon healing: Gross and histological aspects

In the present study, the effects of intralesional injections of beta-aminopropionitrile fumarate (BAPN-F) was assessed in equine experimental tendinitis. BAPN-F is a lathyrogen which inhibits crosslinking of collagen, permitting more time for parallel reorientation of the repair tissue. Sixteen two-year-old Arabian horses without health problems were used in this experiment. The animals were divided into two groups: group one was left in box rest, and group two was submitted to controlled exercise during the experiment. Tendinitis was induced with collagenase in the superficial flexor tendon of both forelimbs. Twenty days after the induction of tendinitis, intralesional treatment with BAPN-F was performed and the contralateral limbs received saline. A biopsy was obtained and gross and histopathological analysis was performed on the 150th day of the experiment. The collagen fibrillar alignment pattern in the heating area was better in the BAPN-F group submitted to controlled exercise than in the other group, as observed by sonographic and histopathologic examination. The present results indicate that BAPN-F in combination with controlled loading improved sear remodeling and tendon wound collagen maturation.

Patellar Tendon Healing With Platelet-Rich Plasma A Prospective Randomized Controlled Trial

Background: The patellar tendon has limited ability to heal after harvesting its central third. Platelet-rich plasma (PRP) could improve patellar tendon healing. Hypothesis: Adding PRP to the patellar tendon harvest site would improve donor site healing and improve clinical outcome at 6 months after anterior cruciate ligament (ACL) reconstruction with a patellar tendon graft. Study Design: Randomized controlled trial; Level of evidence, 1. Methods: Twenty-seven patients were randomly divided to receive (n = 12) or not receive (n = 15) PRP in the patellar tendon harvest site during ACL reconstruction. The primary outcome was magnetic resonance imaging (MRI) assessment of patellar tendon healing (gap area) after 6 months. Secondary outcomes were questionnaires and isokinetic testing of ACL reconstruction with a patellar tendon graft comparing both groups. Results: Patellar tendon gap area was significantly smaller in the PRP group (4.9 +/- 5.3 mm(2); 95% confidence interval [CI], 1.1-8.8) than in the control group (9.4 +/- 4.4 mm(2); 95% CI, 6.6-12.2; P = .046). Visual analog scale score for pain was lower in the PRP group immediately postoperatively (3.8 +/- 1.0; 95% CI, 3.18-4.49) than in the control group (5.1 +/- 1.4; 95% CI, 4.24-5.90; P = .02). There were no differences after 6 months in questionnaire and isokinetic testing results comparing both groups. Conclusion: We showed that PRP had a positive effect on patellar tendon harvest site healing on MRI after 6 months and also reduced pain in the immediate postoperative period. Questionnaire and isokinetic testing results were not different between the groups at 6 months.

Development of a new flexor tendon repair technique performed with bioabsorbable poly-L/D-lactide (PLDLA) suture

Sormen koukistajajännevamman korjauksen jälkeisen aktiivisen mobilisaation on todettu johtavan parempaan toiminnalliseen lopputulokseen kuin nykyisin yleisesti käytetyn dynaamisen mobilisaation. Aktiivisen mobilisaation ongelma on jännekorjauksen pettämisriskin lisääntyminen nykyisten ommeltekniikoiden riittämättömän vahvuuden vuoksi. Jännekorjauksen lujuutta on parannettu kehittämällä monisäieommeltekniikoita, joissa jänteeseen tehdään useita rinnakkaisia ydinompeleita. Niiden kliinistä käyttöä rajoittaa kuitenkin monimutkainen ja aikaa vievä tekninen suoritus. Käden koukistajajännekorjauksessa käytetään yleisesti sulamattomia ommelmateriaaleja. Nykyiset käytössä olevat biohajoavat langat heikkenevät liian nopeasti jänteen paranemiseen nähden. Biohajoavan laktidistereokopolymeeri (PLDLA) 96/4 – langan vetolujuuden puoliintumisajan sekä kudosominaisuuksien on aiemmin todettu soveltuvan koukistajajännekorjaukseen. Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää välittömän aktiivisen mobilisaation kestävä ja toteutukseltaan yksinkertainen käden koukistajajännekorjausmenetelmä biohajoavaa PLDLA 96/4 –materiaalia käyttäen. Tutkimuksessa analysoitiin viiden eri yleisesti käytetyn koukistajajänneompeleen biomekaanisia ominaisuuksia staattisessa vetolujuustestauksessa ydinompeleen rakenteellisten ominaisuuksien – 1) säikeiden (lankojen) lukumäärän, 2) langan paksuuden ja 3) ompeleen konfiguraation – vaikutuksen selvittämiseksi jännekorjauksen pettämiseen ja vahvuuteen. Jännekorjausten näkyvän avautumisen todettiin alkavan perifeerisen ompeleen pettäessä voima-venymäkäyrän myötöpisteessä. Ydinompeleen lankojen lukumäärän lisääminen paransi ompeleen pitokykyä jänteessä ja suurensi korjauksen myötövoimaa. Sen sijaan paksumman (vahvemman) langan käyttäminen tai ompeleen konfiguraatio eivät vaikuttaneet myötövoimaan. Tulosten perusteella tutkittiin mahdollisuuksia lisätä ompeleen pitokykyä jänteestä yksinkertaisella monisäieompeleella, jossa ydinommel tehtiin kolmen säikeen polyesterilangalla tai nauhamaisen rakenteen omaavalla kolmen säikeen polyesterilangalla. Nauhamainen rakenne lisäsi merkitsevästi ompeleen pitokykyä jänteessä parantaen myötövoimaa sekä maksimivoimaa. Korjauksen vahvuus ylitti aktiivisen mobilisaation jännekorjaukseen kohdistaman kuormitustason. PLDLA 96/4 –langan soveltuvuutta koukistajajännekorjaukseen selvitettiin tutkimalla langan biomekaanisia ominaisuuksia ja solmujen pito-ominaisuuksia staattisessa vetolujuustestauksessa verrattuna yleisimmin jännekorjauksessa käytettävään punottuun polyesterilankaan (Ticron®). PLDLA –langan todettiin soveltuvan hyvin koukistajajännekorjaukseen, sillä se on polyesterilankaa venymättömämpi ja solmujen pitävyys on parempi. Viimeisessä vaiheessa tutkittiin PLDLA 96/4 –langasta valmistetulla kolmisäikeisellä, nauhamaisella jännekorjausvälineellä tehdyn jännekorjauksen kestävyyttä staattisessa vetolujuustestauksessa sekä syklisessä kuormituksessa, joka simuloi staattista testausta paremmin mobilisaation toistuvaa kuormitusta. PLDLA-korjauksen vahvuus ylitti sekä staattisessa että syklisessä kuormituksessa aktiivisen mobilisaation edellyttämän vahvuuden. Nauhamaista litteää ommelmateriaalia ei aiemmin ole tutkittu tai käytetty käden koukistajajännekorjauksessa. Tässä tutkimuksessa ommelmateriaalin nauhamainen rakenne paransi merkitsevästi jännekorjauksen vahvuutta, minkä arvioidaan johtuvan lisääntyneestä kontaktipinnasta jänteen ja ommelmateriaalin välillä estäen ompeleen läpileikkautumista jänteessä. Tutkimuksessa biohajoavasta PLDLA –materiaalista valmistetulla rakenteeltaan nauhamaisella kolmisäikeisellä langalla tehdyn jännekorjauksen vahvuus saavutti aktiivisen mobilisaation edellyttämän tason. Lisäksi uusi menetelmä on helppokäyttöinen ja sillä vältetään perinteisten monisäieompeleiden tekniseen suoritukseen liittyvät ongelmat.

Cell-based Therapies for Tendon and Ligament Injuries

Tendon and ligament injuries have proved difficult to treat effectively. Cell-based therapies offer the potential to harness the complex protein synthetic machinery of the cell to induce a regenerative response rather than fibrous scarring. This article reviews the current state of play with respect to the clinically used cell preparations for the treatment of tendon and ligaments overstrain injuries.

Effect of phototherapy with light-emitting diodes (890 nm) on tendon repair: an experimental model in sheep

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Tenocytes of chronic rotator cuff tendon tears can be stimulated by platelet-released growth factors

BACKGROUND Bone-to-tendon healing after rotator cuff repairs is mainly impaired by poor tissue quality. The tenocytes of chronic rotator cuff tendon tears are not able to synthesize normal fibrocartilaginous extracellular matrix (ECM). We hypothesized that in the presence of platelet-released growth factors (PRGF), tenocytes from chronically retracted rotator cuff tendons proliferate and synthesize the appropriate ECM proteins. MATERIALS AND METHODS Tenocytes from 8 patients with chronic rotator cuff tears were cultured for 4 weeks in 2 different media: standard medium (Iscove's Modified Dulbecco's Media + 10% fetal calf serum + 1% nonessential amino acids + 0.5 μg/mL ascorbic acid) and media with an additional 10% PRGF. Cell proliferation was assessed at 7, 14, 21, and 28 days. Messenger (m)RNA levels of collagens I, II, and X, decorin, biglycan, and aggrecan were analyzed using real time reverse-transcription polymerase chain reaction. Immunocytochemistry was also performed. RESULTS The proliferation rate of tenocytes was significantly higher at all time points when cultured with PRGF. At 21 days, the mRNA levels for collagens I, II, and X, decorin, aggrecan, and biglycan were significantly higher in the PRGF group. The mRNA data were confirmed at protein level by immunocytochemistry. CONCLUSIONS PRGFs enhance tenocyte proliferation in vitro and promote synthesis of ECM to levels similar to those found with insertion of the normal human rotator cuffs. CLINICAL RELEVANCE Biologic augmentation of repaired rotator cuffs with PRGF may enhance the properties of the repair tissue. However, further studies are needed to determine if application of PRGF remains safe and effective in long-term clinical studies. LEVEL OF EVIDENCE Basic Science Study, Cell Biology.

Efeitos do uso de antiinflamatório e do exercício aeróbico sobre a regeneração tecidual e perfil biomecânico do tendão calcâneo de ratos após ruptura completa

Ruptura do tendão calcâneo é uma das lesões tendíneas mais frequentes. Embora a maioria dos trabalhos sugira que o exercício seja benéfico na cicatrização tendínea, não há consenso sobre o efeito do antiinflamatório neste contexto. Trabalhos experimentais tentam reproduzir lesão aguda deste tendão, em diferentes espécies animais. Neste estudo, descrevemos uma técnica de tenotomia completa do tendão calcâneo direito em ratos e, em seguida, avaliamos os efeitos do uso do antiinflamatório e do exercício aeróbico, isoladamente e em combinação, sobre a proliferação celular e o perfil biomecânico do tendão calcâneo, durante o processo de cicatrização após tenotomia. Estudo experimental com 156 ratos machos adultos, da raça Wistar, com idade média de 3 meses e peso médio de 300g. Após anestesia com tiopental e com auxílio da microscopia de luz, foi realizada incisão longitudinal posterior de cinco milímetros, em direção proximal, a partir da tuberosidade posterior do calcâneo da pata direita do rato. Foi feito corte transversal do tendão calcâneo, a sete milímetros da tuberosidade do calcâneo, com preservação do tendão plantar. Utilizamos as técnicas de Hematoxilina e Eosina, Picrosirius-red e Resorcina-fucsina de Weigert para avaliação da cicatrização tendínea e das fibras dos sistemas colágeno e elástico. Após a tenotomia, metade dos animais receberam tenoxicam intramuscular por 7 dias e no 8o dia iniciou-se protocolo de exercício em esteira na metade de cada grupo. Os ratos foram divididos aleatoriamente em 4 grupos de tratamento: A sem antiinflamatório E sem exercício (controle); B com antiinflamatório E com exercício; C sem antiinflamatório E com exercício; D com antiinflamatório E sem exercício. Os animais foram eutanasiados com 1, 2, 4 e 8 semanas após a tenotomia, para avaliação histológica pelo PCNA, e biomecânica através do teste de resistência à tração e da medida do ciclo locomotor. Foram realizados análise de variância, teste de Kruskal-Wallis e o método de Bonferroni, no programa R Project, versão 2.11.1. O tempo cirúrgico médio foi de 1 minuto e 24 segundos, sem complicações observadas até a 8a semana pós-operatória. Observamos proliferação celular e fibrilogênese com duas semanas, e diminuição da celularidade e das fibras elásticas na 8a semana, além de mudanças na organização estrutural do sistema colágeno. Encontramos pico da imunomarcação com PCNA na 2a semana em todos os grupos, exceto no grupo A, cujo pico aconteceu com 1 semana da tenotomia. Evidenciamos resistência à tração significativamente maior (p=0,02) nos ratos submetidos ao exercício, 8 semanas após ruptura. Nos grupos com antiinflamatório, observamos um ciclo locomotor mais estável durante todo o tempo avaliado. Consideramos a técnica cirúrgica experimental de tenotomia completa do tendão calcâneo, realizada com auxílio da microscopia de luz e preservação do tendão plantar, simples, rápida, com sinais de cicatrização tendínea normal e de fácil reprodução em ratos. O exercício aeróbico, iniciado precocemente após tenotomia completa do tendão calcâneo, é significativamente benéfico na sua recuperação biomecânica e o uso combinado com antiinflamatório confere maior estabilidade na marcha, o que pode proteger contra rerruptura tendínea em ratos

Thérapie par les cellules souches mésenchymateuses dans la guérison tendineuse chez le cheval

Les tendinites sont des lésions communes chez le cheval athlète, ayant un impact financier et sportif considérable. Les cellules souches mésenchymateuses (CSMs) de moelle osseuse (MO) sont empiriquement utilisées en clinique pour améliorer la guérison des affections myoarthrosquelettiques. Cependant, il est nécessaire de standardiser les protocoles d’isolement des CSMs équines et d’analyser leurs effets sur la guérison tendineuse pour ajuster leur dose. Les objectifs de cette étude étaient de comparer 3 méthodes d’isolement des CSMs équines et d’établir un modèle de guérison tendineuse minimal invasif pour analyser l’effet des CSMs sur cette guérison. Des CSMs de MO du sternum de juments étaient isolées par 3 protocoles couramment utilisés (adhérence au pétri (Classique) et 2 méthodes par gradient de densité (Percoll et Ficoll)). La viabilité des cellules après isolement, le rendement d’isolement, le nombre de CSMs obtenues après 14 jours de culture et leurs caractéristiques fonctionnelles (renouvellement et différentiation) étaient comparés entre les 3 protocoles. Les résultats suggéraient que le Percoll était le meilleur protocole en termes de rendement et de capacité de renouvellement des cellules. La différence n’était pas significative pour leur viabilité et leur capacité de différentiation. Un modèle de guérison tendineuse, consistant en une ténectomie du tendon extenseur latéral du doigt fut ensuite développé. Cependant, la grande variabilité interindividuelle de qualité de guérison dans le groupe pilote implique une ré-évaluation du modèle. Des études futures, avec des CSMs isolées par le Percoll dans de nouveaux modèles de guérison tendineuse devraient permettre de déterminer la dose adéquate de CSMs.

Rehabilitation of Achilles and patellar tendinopathies

Achilles and patellar tendinopathies affect a broad range of the population and are difficult conditions to manage clinically. The pathology is persistent in the chronic tendon and can be considered to be failed healing. The exact cause of tendinopathy pain is unclear but may be related to changes in neurovascular structures.

Rehabilitation for Achilles and patellar tendinopathies is based on an exercise programme that aims to improve muscle–tendon function and normalise the pelvic/lower limb kinetic chain. This incorporates a programme for restoring and improving muscle strength, endurance and power and retraining sport-specific function.

Rehabilitation may take a prolonged period of time, both the athlete and clinician must be patient and persistent to maximise results from an exercise-based treatment.

Eletroacupuntura aplicada nas fases precoce e tardia da cicatrização do tendão calcanear comum de coelhos após reparo tardio com peritônio bovino conservado em solução supersaturada de sal: aspectos clínicos

Para avaliar o uso da eletroacupuntura (EA) sobre os aspectos clínicos e deambulatórios, 36 coelhos tiveram o tendão calcanear comum seccionado e, após 30 dias, receberam enxerto de peritônio bovino conservado em solução supersaturada de sal. em seguida, os animais foram distribuídos aleatoriamente em três grupos de igual número: no primeiro grupo, os coelhos foram estimulados pela EA do segundo ao 11° dia de pós-operatório (PO) (E10); no segundo grupo do 11o ao 31o dia de PO (E20) e, no terceiro grupo, os animais não foram estimulados (C). Verificou-se, nos animais do E10, durante o PO, ausência de edema e hiperemia no membro tratado pela EA. Não se observou diferença significativa (P>0,05) entre os grupos quanto ao grau de deambulação dos animais. Todos os coelhos tiveram completa recuperação da deambulação até os 51 dias de PO. A utilização da eletroacupuntura na fase precoce da cicatrização do tendão calcanear comum de coelhos impediu a formação de edema e hiperemia. O tratamento com eletroacupuntura no PO não melhorou o desempenho da deambulação.

Autologous implant of bone marrow mononuclear cells as treatment of induced equine tendinitis

Superficial digital flexor tendonitis is an important cause of lameness in horses and its incidence ranges from 13% to 30%, depending on the horse's activity. This injury can occur in yearlings and compromise its carriers by reinjury or even impossibility to return to athletic life. In spite of the long period required for tendon repair, the scar tissue presents lack of elasticity and stiffness. As current treatment strategies produce only marginal results, there has been great interest in research of therapies that influence the quality or the speed of tendon repair. Stem cell therapy has shown promising results in degenerative diseases and cases of deficient healing processes. This study aims to evaluate the influence of autologous mesenchymal bone marrow stem cells in tendon healing, comparing treated and non-treated tendons. Superficial digital flexor tendonitis lesions were induced by collagenase infiltration in both forelimbs of 6 horses, followed by autologous implant in one of the forelimbs of each animal. The horses were evaluated using clinical, ultrasonographic, histopathologic, and immunohistochemical parameters. Tendon biopsies were performed at Day 48. Results found in the treatment group, such as high inflammatory cells infiltration, extracellular matrix synthesis, reduced amount of necrosis areas, small increase in cellular proliferation (KI-67/MIB-1), and low immunoreactivity to transforming growth factor P I, suggested the acceleration of tendon repair in this group. Further studies should be conducted in order to verify the influence of this treatment on later phases of tendon repair. Overall, after analysis of the results, we can conclude that cellular therapy with the mononuclear fraction of bone marrow has accelerated tendon repair at 48 days after treatment.

Uso de células mononucleares da medula óssea no tratamento de tendinites induzidas experimentalmente em equinos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estudo experimental do poliuretano de óleo de mamona (Ricinus communis) como substituto parcial do tendão calcâneo comum em coelhos (Oryctolagus cuniculus)

Com o objetivo de avaliar a eficiência da prótese de poliuretano de mamona como substituto parcial do tendão calcâneo comum, foram utilizadas 30 coelhas da raça Nova Zelândia, entre dois e três meses de idade e peso médio de 2kg. Após anestesia geral, o procedimento cirúrgico em ambos os membros constou de incisão caudo-lateral no sentido longitudinal do terço médio ao distal da tíbia e exposição do tendão calcâneo comum. Após a tenectomia do tendão do músculo gastrocnêmio, a prótese de poliuretano de cerca de 0,5cm de extensão por 0,5cm de diâmetro foi fixada aos cotos proximal e distal do tendão, empregando-se o fio de polipropileno monofilamentar 4-0, conforme técnica modificada de Kessler. A prótese de poliuretano na forma elastomérica revelou propriedades como textura e flexibilidade semelhantes à do tecido tendinoso, pode ser confeccionada na forma e no tamanho almejados e permite ser moldada, cortada e esterilizada por calor úmido. Todos os animais apoiaram os membros operados imediatamente após o retorno anestésico. Não se observaram sinais clínicos de infecção e não ocorreu deiscência de ferida. Percebeu-se aumento de volume local devido ao edema, evidente na primeira semana pós-cirúrgica, que gradualmente desapareceu . À palpação foi possível delimitar com facilidade a prótese que se conservou fixa no local e intacta. Clinicamente o poliuretano de mamona não induziu reação desfavorável que comprometesse a cicatrização tendínea, podendo ser indicado como substituto temporário de tendão.

Eletroacupuntura no reparo do tendão calcanear comum em coelhos após enxertia com peritônio bovino

Avaliou-se o efeito da eletroacupuntura (EA) sobre os aspectos macroscópicos e microscópicos em 36 coelhos que tiveram o tendão calcanear comum seccionado e que, após 30 dias, receberam enxerto de peritônio bovino conservado em solução saturada de sal. Após a cirurgia, os animais foram distribuídos em três grupos de igual número: os do grupo E10 foram estimulados pela EA do segundo ao 11º dia de pós-operatório, os do grupo E20 do 11º ao 31º dia de pós-operatório e os do grupo C não foram estimulados. Posteriormente, os animais foram redistribuídos em três subgrupos de igual número, os quais foram observados no pós-operatório por 11, 31 e 91 dias. Nos coelhos do E10 e E20, ocorreu diminuição de aderência da área enxertada aos tecidos circunvizinhos. Aos 31 dias de pós-operatório, observou-se nos do E10 tecido conjuntivo. Verificou-se intensa neovascularização no local enxertado em todos os animais que receberam estímulo pela EA. Nos coelhos do E10, aos 91 dias, verificou-se intensa quantidade de tecido conjuntivo, com fibras colágenas organizadas e paralelas ao eixo do tendão. O estímulo pela EA na fase precoce do pós-operatório estimulou a maturação cicatricial com mínima reação inflamatória.