Revista Electrónica "Archivo Médico de Camagüey" 2000; 4(2) ISSN 1025-0255

 

Instituto Superior de Ciencias Médicas de Camagüey. "Carlos J. Finlay"

TEJIDO CARTILAGINOSO

Dr. Iraldo Mederos Pérez.* Dra. María Cristina Marrero González **Cristina Hernández Cuan ***

* Especialista de I Grado en Medicina General Integral. Residente de Histología

** Especialista en Histología y Profesor Instructor

*** Especialista en Anatomía Humana Normal. Profesor Asistente

RESUMEN

Se realizó una revisión de la bibliografía básica de Histología, en relación con las publicaciones de otros textos de Patología, además de la información obtenida a través de Bases de Datos (1997-1999), vinculando ésta con la clínica. Se analizó el tejido cartilaginoso atendiendo a su crecimiento, nutrición, regeneración, degeneración, histogénesis e histocompatibilidad, cultivo de condrocitos, trasplantes, técnicas de estudio, factores y propiedades que intervienen en los procesos fisiológicos y patológicos del cartílago, destacándose la presencia de un sistema de conductos, sin intervenir en la nutrición, propiedades antigénicas escasas para el H.L.A. tipo I y II, así como cambios morfológicos del condrocito cultivado en medio monofásico hacia forma fibroblástica reversibles en suspensión. La histogénesis y la regeneración están moduladas por factores como: proteína quinasa C, factor activador de la quinasa C recombinante, y proteína morfogénica ósea(BMP-2 y 7) y otras propiedades como la supervivencia a la criopreservación vital y a altas presiones hidrostáticas.

DeCS: CARTÍLAGO;NUTRICIÓN, CRECIMIENTO

INTRODUCCION

En el mundo contemporáneo el desarrollo de las ciencias exactas ha sido vertiginoso, y ha nutrido desde tiempos muy remotos las ciencias biológicas y estas últimas continúan de forma acelerada su desarrollo científico, por lo que no todas sus investigaciones han podido ser publicadas en los textos básicos de las especialidades biomédicas. La histología como parte de las ciencias biomédicas ocupa un lugar importante vinculada estrechamente con temas tan cuestionados como los trasplantes de órganos y tejidos, así como técnicas de cultivo para cumplimentar el proceder de otras especialidades (1-2).

Los tejidos esqueléticos, especialmente el cartilaginoso, se estudia de forma sistemática en la Escuela de Medicina Cubana y en el resto de mundo, para que se logre total comprensión de aquellas disciplinas donde las afecciones relacionadas con él sean frecuentes (Ortopedia, Traumatología, Reumatología y Otorrinolaringología) o que utilicen el tejido cartilaginoso para la reconstrucción, reparación o trasplante de órganos (Cirugía reconstructiva y Urología) (3-4).

El cartílago está compuesto por elementos celulares bien diferenciados que se derivan del mesénquima en vida embrionaria y que en la etapa postnatal se originan por diferenciación de otros tipos celulares, denominados condrocitos y condroblastos. Otro componente es la matriz cartilaginosa compuesta por proteoglicanos y glucosaminoglicanos, (sulfatados y no sulfatados) que constituyen el componente amorfo de la sustancia intercelular, y fibras colágenas compuestas por proteínas del mismo nombre; algunos tipos de cartílago están recubiertos de un tejido fibroso denso al cual se denomina pericondrio que juega un papel importante en el desarrollo y nutrición de los cartílagos extrarticulares (2-5).

Actualmente hay actividad investigativa en lo que a cartílago se refiere, basada en técnicas de cultivo, tanto in vitro como in vivo, detectando los cambios morfológicos y funcionales que se presentan en el organismo humano que pudieran llegar a convertirse en estados patológicos irreversibles y en otras ocasiones comprobando teorías para posibles tratamientos quirúrgicos y medicamentosos (6-7). Por esta razón se realizó una revisión de los artículos científicos publicados por MEDLINE, LILACS, y a través de búsquedas especializadas en INTERNET desde el año 1998 hasta el año 1999, buscando aspectos relacionados con el crecimiento, factores y propiedades antigénicas o inmunológicas, fisiológicas y otras relacionados con la histogénesis o condrogénesis vinculadas con la degeneración y especialmente con la regeneración tomando como referencia práctica los cultivos de tejidos in vivo e in vitro, además de su vinculación con aspectos fisiopatológicos relacionados con los mismos.

Los investigadores prefieren publicar sus artículos en revistas y redes informáticas provocando un aumento del costo para obtener bibliografía actualizada por medio de textos básicos y en especial nuestro país, dada la difícil situación económica que atraviesa, por lo que es necesario realizar este tipo de investigación para recopilar y organizar la información científica histológica relacionada con el tejido cartilaginoso en los aspectos antes mencionados, para lo cual se propone como objetivo vincular los componentes morfológicos del cartílago, la nutrición, crecimiento, histogénesis, regeneración y degeneración con procesos patológicos y fisiológicos del mismo, y su utilidad en la práctica médica facilitando al profesional de perfil docente-clínico-quirúrgico su actividad de beneficencia al servicio de la humanidad.

TEJIDO CARTILAGINOSO. GENERALIDADES

El cartílago es un tipo especializado de tejido conectivo, sus principales características están dadas por ser avascular que lo diferencia del resto de los tejidos conectivo y tiene formas específicas de nutrición para su crecimiento, el cual puede ocurrir por dos mecanismos: endógeno, desde su interior por división mitótica de los condrocitos o del mesénquima; exógeno por un proceso de diferenciación de los fibroblastos de la capa celular interna del pericondrio (8).

Morfológicamente este tejido consta de dos componentes: Sus células (condrocitos y condroblastos), dispuestos en nidos o lagunas y rodeadas por el segundo componente, la matriz cartilaginosa formada por una sustancia fundamental amorfa (proteoglicanos y glucosaminoglicanos) y fibrosa (fibras colágenas, reticulares y elásticas), esta última permite diferenciar y clasificar al cartílago en tres tipos: hialino, elástico y fibrocartílago. Cada uno de ellos con propiedades biomecánicas específicas (elasticidad, flexibilidad, resistencia a la tensión, entre otras). Estas estructuras en el cartílago adulto no son renovables ni reparables (5,7); pero actualmente se han realizado cultivos de tejidos a partir de condrocitos articulares adultos, útiles en la regeneración (9).

Crecimiento del cartílago:

El crecimiento del cartílago es imperceptible in vivo en el humano en cuanto a medidas dimensionales, debido a que este crecimiento ocurre principalmente en la etapa prenatal fetal y dura hasta después de la pubertad que coincide con la etapa de crecimiento del organismo humano, pero ya en adultos este crecimiento es lento y va aparejado con la degeneración fisiológica del cartílago, (8) estableciendo un equilibrio entre el crecimiento y la degeneración. Cuando ocurre un desbalance entre ellos se produce degeneración patológica del cartílago o por el contrario una hiperplasia o hipertrofia cartilaginosa. (10,11). Este crecimiento ocurre por tres mecanismos en forma de cascada: Diferenciación celular; proliferación celular, y producción de matriz cartilaginosa por las células. (12).

Según estos mecanismos se describen dos tipos de crecimiento en el cartílago: El exógeno, por diferenciación de fibroblastos del pericondrio y endógeno por proliferación de los condrocitos. (10,12) y en ambos existe producción de matriz, pero también de forma experimental se puede obtener cartílago a partir de otros tejidos como el muscular (3,13). Este tema se desarrollará más adelante en inductores del crecimiento. Yoo, J (3) tratando de formar una prótesis biológicamente compatible de cartílago para la reconstrucción del pene, aisló los condrocitos adultos del cartílago articular del hombro y los cultivó, posteriormente los sembró en un polímero preformado biodegradable y los implantó en el cuerpo de un ratón. Al cabo de dos a cuatro meses obtuvo barras de cartílago de color blanco lechoso, elásticas y bien formadas con propiedades biomecánicas correctas.

Bajo el título: Biosíntesis y expresión de colágeno tipo X en discondroplasia tibial, Reginato (14) publica en 1998 que en presencia de discondroplasia tibial (Enfermedad producida por una anormalidad en el crecimiento del cartílago ) hay una mayor expresión del colágeno tipo X (tres veces mayor que la normal ) y del colágeno total, con la consiguiente disminución de la síntesis de colágeno tipo II y XI en comparación con la producción normal de éste por el cartílago normal del platillo tibial y una mayor expresión del gen para el colágeno tipo X mostrando un posible defecto postranscripcional en la síntesis de colágeno tipo X en cartílagos normales.

CRECIMIENTO EXÓGENO

El crecimiento del cartílago por diferenciación celular a partir de los fibroblastos y células mesenquimatosas del pericondrio es típico de los cartílagos extra-articulares hialinos y está inducido por la proteína morfogénica ósea tipo 7 ( BMP-7) o proteína osteogénica humana recombinante tipo OP-1 ( rhop-1) , esto ocurre formando capas superpuestas en la superficie del cartílago de células diferenciadas en condroblastos que comienzan inmediatamente la producción de colágeno tipo I y II, proteoglicanos y los glucosaminoglicanos, si forma cartílago de tipo Hialino la producción proteica principal es a expensas del colágeno tipo II con una periodicidad de 63 Kd y si es fibroelástico produce principalmente colágeno tipo I (8, 13) .

Este mecanismo exógeno del crecimiento permite explicar la formación de tumores como la metaplasia fibrocartilaginosa en las márgenes de la superficie articular donde no hay pericondrio ni regeneración del cartílago, pero sí una diferenciación aparte del tejido fibroso subcondral; además la estenosis traqueal después de seccionar en el primer anillo por fusión de éste a través del pericondrio con el cartílago cricoides, lo que actualmente sugiere una entubación endotraqueal o una cricotiroidectomía si fuera necesaria la ventilación. (7,11).

CRECIMIENTO ENDÓGENO

Es el crecimiento del cartílago desde el interior de la matriz, a partir de la proliferación celular por divisiones mitóticas de condrocitos adultos, originando condrocitos jóvenes con capacidad para producir suficiente sustancia intercelular, o sea, colágeno tipo I y II más los proteoglicanos y glucosaminoglicanos (8). Él es típico del cartílago de la superficie articular y de los fibrocartílagos (15). Cuando existe crecimiento del cartílago en vida fetal para la osteogénesis se produce crecimiento endógeno por diferenciación del mesénquima y a su vez por proliferación con mayor expresión del colágeno tipo X: según Binette (10), los condrocitos formados en las placas o moldes cartilaginosos fetales producen proteínas específicas (colágeno tipo X y osteopontino) en mayor proporción y casi la totalidad del colágeno producido (80%), donde su aumento se aprecia a las dos semanas de cultivo.

Tiene importancia clínica para las enfermedades relacionadas con la calcificación u osificación del cartílago además de la hiperplasia o hipertrofia condrocítica que se produce en el adulto (7,10,11) la cual es debida a que en vida postnatal solo hay osificación fisiológica del cartílago a partir del cartílago metaepifisiario o de crecimiento de los huesos largos y el carpo hasta la terminación de la etapa de crecimiento, dejando de formar huesos subcondrales, además en la osificación postnatal del cartílago por producción de colágeno tipo X sintetizados por condrocitos es de vital importancia en Pediatría y Cirugía Ortopédica Pediátrica, ya que a través de los puntos de osificación permite valorar la edad cronológica del niño, el crecimiento y desarrollo, además de posibles trastornos nutricionales (16).

CONDROGÉNESIS

En la formación del cartílago se hace mención en crecimiento endógeno; por diferenciación de células mesenquimatosas se forman moldes con células en vías de diferenciación y especialización en la producción de matriz cartilaginosa (condroblastos y condrocitos). En ésta es típico el colágeno tipo X y osteopontino, marcador en la etapa postnatal de la hipertrofia condrocítica (10) y comprometido en la osificación endocondral, que no se expresa en el cartílago articular adulto y sí de otros tipos de colágeno I, II y XI (10,14). El colágeno tipo X se expresa de forma elevada en una población de condroblastos derivados de un molde o platillo conservado de tejido cartilaginoso fetal y se detecta en la hipertrofia condrocítica, además de la formación ósea y cartilaginosa inducida por la proteína osteogénica humana recombinante tipo OP-1 o BMP-7 y 2 (Proteína morfogénica ósea-7 y 2), (13,17) que casi siempre termina en la formación de huesos donde tiene baja expresión el colágeno tipo I, II y XI. Estos hallazgos han marcado la distinción fundamental entre las vías de diferenciación que llevan al molde de cartílago fetal hasta la formación del cartílago articular y el hueso (10). Estos condroblastos o condrocitos con la capacidad de sintetizar (por transcripción genética) mayor cantidad de colágeno tipo X en la matriz cartilaginosa fetal son los que formarán el tejido óseo en general y la osteogénesis subcondral en la vida postnatal, mientras que los que predominantemente formen el colágeno tipo I, II y XI darán lugar al cartílago (10), pero aún más, si lo relacionamos con el planteamiento de Junqueira (8) donde en el cartílago hialino predominan condrocitos que sintetizan el tipo II y que en cartílagos elásticos y fibrosos predomina el tipo I, podríamos entonces establecer una vía de diferenciación del tejido fetal entre estos cartílagos analizando en ellos el tipo principal de colágeno que sintetizan sus condrocitos en cultivo.(14).

FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA CONDROGÉNESIS Y CRECIMIENTO DEL CARTÍLAGO:

INDUCTOR RECOMBINANTE HUMANO:

  1. Proteína Morfogénica ósea-2 (BMP-2): bajo este nombre se publicó un artículo por Kubler, NR. (17) en 1999 que plantea el uso del recombinante humano BMP-2 obtenido de E.coli redoblado y concentrado al 90% que demostró ser biológicamente activo al inducir la formación de nuevos cartílagos en 27 de 47 muestras estudiadas in vitro a partir de muestras de tejido muscular neonatal. La condroneogénesis ocurrió 14 días después, con solo una permanencia de cuatro horas en el tejido. La implantación in vivo en músculos de 17 ratones por un período de 21 días y unido a un conductor de proteína colágena (33 ratones) se detectó primeramente formación de hueso heterotípico joven a los 21 días en 15 de las 17 muestras y en el segundo caso formación de hueso adulto a los 28 días.
  2. Estos hallazgos dejan entrever la vía de diferenciación de músculo a cartílago y de éste al hueso inducido por el factor inductor recombinante humano BMP-2. Partiendo del conocimiento de que estas tres estructuras parten del mesénquima, demostrado también por Viviente, Rodríguez, E.(12) que un solo morfogen, el BMP-2, puede iniciar el proceso de diferenciación.

  3. Proteína Morfogénica Osea-7 (BMP-7) o Proteína Osteogénica Humana Recombinante tipo OP-1 (RHOP-1); el pericondrio posee células progenitoras con potencial condrogénico estudiado por Klein, Nulend, J. (13 ) y colaboradores, para lo cual utilizaron fragmentos de pericondrio del oído externo y lo incluyeron en sangre coagulada del mismo paciente (autóloga) para evitar reacciones de histocompatibilidad. A un grupo se le agregó el BMP-7 y al otro grupo no, se cultivaron por tres semanas durante las cuales se midió biomecánicamente la formación de cartílago y la incorporación del 35-S Sulfato a los proteoglicanos e histomorfológicamente se estudió la presencia de matriz metacromática y sus células en nidos. El grupo con BMP-7 estimula la incorporación del 35-S Sulfato en los proteoglicanos en forma de dosis respuesta (aumente la dosis de BMP-7 y aumenta la incorporación de 35-S Sulfato a los proteoglicanos) a las tres semanas de cultivo, e histológicamente se demostró la presencia de matriz con manchas metacromáticas y de condrocitos en los nidos celulares, mientras que el grupo control no tuvo este crecimiento acelerado, lo que evidencia la inducción de formación de cartílago a partir de pericondrio por la acción del BMP-7.

ACCIONES DEL BMP-7 SOBRE EL PERICONDRIO

  1. Estimula la diferenciación condrocítica.
  2. Aumenta la producción de matriz cartilaginosa marcada con 35 S-Sulfato incorporado a los proteoglicanos in vitro.

Este descubrimiento brinda un mecanismo celular para la inducción de la formación de cartílago por BMP-7 in vivo. Esta proteína puede promover las etapas precoces en la cascada de sucesos que llevan a la formación de cartílago y puede ser un factor importante en la regeneración de éste a partir de un cartílago articular defectuoso (13).

  1. PROTEINA KINASA-C (PKC): Esta proteína enzimática regula según Chang-SH (9) la condrogénesis a partir del mesénquima, ya que modula su actividad un subtipo de mitógeno activador de proteína kinasa denominado ERK-1. La inhibición del ERK-1 no afecta la actividad condrogénica de la PKC, mientras que la inhibición de la PKC inhibió la proliferación de células cartilaginosas; sin embargo, la modulación inducida por la PKC de la incorporación de cantidades de moléculas de adhesión celular involucrada en la condensación precartilaginosa es revertida si se inhibe el ERK-1.

La cantidad de N-Kaderin (detectado en períodos precoces de la condrogénesis) se afecta si ocurre una disminución de PKC, o sea, induce a una expresión sostenida de éste, y la inhibición de ERK-1 bloqueó los efectos moduladores de la PKC.

La cantidad de integrina alpha-5, beta-1 y fibronectina se incrementa durante la condrogénesis; la disminución de PKC provoca un aumento continuo de estas moléculas.

En todo el proceso de cultivo la inhibición de ERK-1 abolió los efectos de la PKC debido a que la reducción de la cantidad de moléculas de adhesión celular examinadas es un prerrequisito para la progresión de la condrogénesis después de la condensación celular del tejido. La PKC regula la condrogénesis modulando las concentraciones de estas moléculas por vía de señalización de ERK-1 (9).

VARIACIONES MORFOLÓGICAS DE LOS CONDROCITOS EN CULTIVOS DE TEJIDOS PARA EL CRECIMIENTO

En los cultivos monofásicos de condrocitos humanos en forma de extensión de estratos simples (monoestratos), dichas células cambian su morfología fenotípica caracterizándose por una de tipo fibroblástico con proliferación aumentada, es decir, dedica sus funciones a la mitosis, con una baja producción de proteoglicanos de la matriz extracelular y el cese de la expresión del colágeno tipo II con una alta regulación de colágeno tipo I. Estos cambios son reversibles si el cultivo se cambia hacia un sistema en suspensión (en burbujas de alginadas). Este método trajo como resultado una alta regulación del colágeno tipo II y la disminución de la cantidad de colágeno tipo I (10,12).

REGENERACION Y/O REPARACION

Toda regeneración o reparación del tejido sugiere la formación de uno nuevo a partir de otro ya existente, del mismo tipo o por diferenciación, el cartílago es un tejido que si se regenera, lo hace muy poco o simplemente no se regenera (7), esto pudiera ocurrir a partir de la capa celular del pericondrio (ver crecimiento). Los ortopédicos han tratado de reparar cartílagos de forma natural y utilizando materiales sintéticos y en ningún método fue efectivo hasta 1994 cuando un grupo Suizo publica la reparación de cartílago hialino a partir de trasplantes de condrocitos en la lesión del cartílago articular con resultados no muy favorables, y en 1997 otro grupo de investigadores publicó otro artículo con resultados excelentes en la síntesis de un nuevo cartílago a partir de condrocitos cultivados y fenotípicamente estables en una matriz polianiónica tridimensional que permite sentar las bases para futuras terapias experimentales en jóvenes humanos con lesiones de cartílago (18).

DEGENERACION DEL CARTILAGO

La degeneración del cartílago es más frecuente en el cartílago articular, principalmente en las articulaciones de la columna vertebral, rodilla, cadera e interfalange, pero en general se presentan en todas las articulaciones a partir de los 30 años y con más de 60 años hay degeneración en todos los individuos y en todas las articulaciones sin distinción de sexo y raza. (7, 11). Esta se caracteriza según Pérez, Tamayo (7) por los siguientes cambios:

Cambios morfológicos microscópicos

  • Inflamación de los condrocitos por incorporación de líquido (se hinchan).
  • La matriz se deshidrata.
  • Pérdida de sustancia fundamental amorfa (proteoglicanos y glucosaminoglicanos).
  • Desfloramiento de la malla de fibras.
  • Muerte de los condrocitos de la superficie.
  • Proliferación de condrocitos en las profundidades de las grietas.

Cambios morfológicos macroscópicos

  • Pérdida del aspecto translucido del cartílago articular llegando a ser opaco, amarillento con pérdida de la elasticidad.
  • Adquiere forma granular, apareciendo pozos profundos en la superficie.
  • El roce de las caras articulares causa grietas profundas perpendiculares a la superficie y despulpamiento de la matriz.

Otros cambios no dependientes del cartílago

  • Producción de osteofitos: se producen por estimulación del tejido fibroso subcondral y produce hiperplasia del hueso subcondral y subperiostial en las márgenes de las articulaciones, sufriendo una metaplasia cartilaginosa que forma un tejido óseo cubierto por cartílagos que se proyectan en la cavidad articular.
  • Proliferación focal de tejido conectivo: se produce por estimulación de la formación de cartílago al no regenerar el cartílago articular se producen pólipos que se proyectan a la superficie articular (contienen tejido de granulación, adiposo, cartílago y hueso). Esta estructura polipoidea, por la fricción pierde el pedículo que la une a la pared articular y forman cuerpos libres intrarticulares.
  • Formación de complejos inmunes: los complejos inmunes que afectan a las articulaciones rara vez se producen por autoanticuerpos contra los cartílagos articulares, ya que estos tienen una baja antigenicidad (19). Las enfermedades clásicas con lesiones articulares y que de hecho degeneran el cartílago, no producen anticuerpos contra éste (lupus eritematoso, artritis reumatoide y fiebre reumática). Se forma un complejo antígeno-anticuerpo entre el anticuerpo IGM o IGG contra la fracción FC de la IGG, formando una macro molécula que atrae por quimiotaxis a los neutrófilos y se depositan en el tejido conectivo de las articulaciones actuando sobre los vasos sanguíneos, y células cebadas atrayendo linfocitos que provocan la formación de centros germinativos e inflamación de la cápsula sinovial, aumento de la celularidad del líquido sinovial con hiperplasia celular (sinoviocitos) que destruyen la articulación (cavidad articular, cápsula, cartílago y hueso) provocan fibrosis y retracción con degeneración del cartílago que llegan a fusionarse (7).

FACTORES QUE AFECTAN LA INTEGRIDAD DEL CARTILAGO (DEGENERACION)

  1. Depósito de hierro adyacente al tejido cartilaginoso: en enfermedades que producen hemoartrosis como la Hemofilia, traumatismo, y otras (20). Los cartílagos tienen un aspecto macroscópico normal, pero microscópicamente se demuestra el proceso inflamatorio con aumento de la actividad catabólica e inhibición de la síntesis de la matriz cartilaginosa articular que lleva a una degeneración del cartílago. (11, 20).
  2. Inmovilización mantenida: una inmovilización de la articulación entre 6 y 12 semanas produce una degeneración tiempo-dependiente, o sea, mientras mayor tiempo, mayor degeneración (21). Esta ocasiona un aumento de la cantidad de líquido (agua) que según Bachrach NM (19) no produce cambios morfológicos en el cartílago; pero Fu LL. (21) demostró una disminución de contenidos de proteoglicanos a las 12 semanas, es decir, que desde las seis semanas mostró cambios degenerativos moderados y a las 12 cambios severos. Este estudio reafirma los criterios del Dr. Rodrigo Alvarez Cambras (2,22) quien crea los fijadores externos RALCA para evitar la inmovilización de las articulaciones innecesariamente y lograr ésta en las fracturas óseas.
  3. Mineralizacion o calcificación del cartílago: bajo el título "Una nueva cara para una vieja enzima", Hui M(23) publicó un artículo que plantea la calcificación extracelular del cartílago debido a la presencia en la membrana extracelular de una estructura con afinidad por la fosfatasa alcalina, la cual interviene en la fijación del calcio extracelular. Cuando esto ocurre en el cartílago, provoca la degeneración distrófica por trastornos en la nutrición del cartílago. Esta mineralización puede ocurrir en cualquier tipo celular que tenga en su membrana estructura con afinidad a la fosfatasa alcalina como son fibroblastos, condrocitos, osteocitos, células endoteliales vasculares y células renales.
  4. Lesiones por sobreuso: Carpintero Benitez P. A.(1) y Alvarez Cambra (2,22) plantea la teoría del sobreuso para explicar la fisiopatología de algunas lesiones en que el uso exagerado, continuo y sistemático de las articulaciones provocan lesiones por microtraumas repetidos que llevan a la inflamación, calcificación y degeneración del cartílago, y principalmente en las inserciones tendinosas y posteriormente, en forma cíclica se repiten los microtraumas llevando al individuo hacia trastornos ortopédicos graves, se observa en sobrepesos, obesos, deportistas u otros tipos de ejercicios físicos sistemáticos en condiciones desfavorables.
  5. Exposición a enzimas lisosomales: las lesiones en el cartílago se produce experimental-mente si se inyectan enzimas lisosomales intrarticulares y en el vivo por estas enzimas procedentes de las células sinoviales adheridas al cartílago (7).
  6. Otras: traumatismos violentos; infecciones intrarticulares (11).

NUTRICIÓN DEL CARTíLAGO

La característica del cartílago de ser un tejido conectivo avascular trae aparejada la siguiente interrogante: ¿Cómo se nutren entonces los condrocitos en sus nidos celulares?. Hasta los momentos actuales, los textos básicos de histología (5,8,15) plantean que ésta se produce por simple difusión de elementos nutritivos procedentes de los vasos sanguíneos de tejidos vecinos, como el pericondrio para el cartílago extrarticular en la tráquea, pabellón auricular, nariz y laringe y procedentes del líquido sinovial para el cartílago de la superficie articular y los fibrocartílagos intrarticulares (discos y meniscos).

Con relación a la nutrición del cartílago hay datos de importancia trascendental planteados por Cormack (15) donde refiere la existencia de conductos; Junqueira (8) en 1995 menciona los conductos como vasos que atraviesan el cartílago, pero que no lo nutren directamente sino que lo atraviesan para nutrir estructuras vecinas y en un tercer caso, aunque no contamos con la ficha bibliográfica por pérdida de la información y dada su importancia haremos mención que en 1998 un autor describe la existencia de tres tipos de conductos de diferentes calibres en el cartílago metaepifisiario de crecimiento de fémur y tibia en animales (ratas) íntimamente relacionados con la nutrición del mismo. Según Frederic & Timmons (24) el cartílago es avascular debido a que las sustancias químicas que producen los condrocitos rechazan la formación de vasos sanguíneos.

Pensamos que esto se debe a la concentración de los distintos compuestos de la matriz o a la presencia de Condroitin 4 fosfato y 6 fosfato íntimamente unidos a la gran cantidad de proteoglicanos y glucosaminoglicanos unido a la fibra colágena tipo II que es exclusiva del tejido cartilaginoso por su alto contenido en hidroxilina glicosilasada. Además se conoce la existencia de otro tipo de colágeno que aún no se ha determinado localizado en el cristalino del cuerpo vítreo de los ojos de los pollos (supuestamente se encuentra también en humanos) que de hecho estas estructuras son avasculares similares al cartílago (7).

Otras investigaciones hacen pensar que estos sistemas de conductos si tienen relación con la nutrición y que realmente existen, por ejemplo Todhunter RJ (25) quien, en presencia de sinovitis con inflamación de la cápsula articular y aumento del líquido sinovial con aumento del catabolismo de la matriz cartilaginosa y a pesar de un aumento del líquido sinovial (Nutre el cartílago), investigó que el acetato de metilprednisolona no mejora el catabolismo de la matriz del cartílago, sin embargo, microscópicamente no hay cambios morfológicos en éste, lo cual explica que el medicamento no pueda actuar por bloqueo en la filtración o por dificultad en el paso por dichos conductos.

PROPIEDADES FISIOLOGICAS DEL CARTILAGO

  1. Incompresibilidad hidrostática de la matriz sólida del cartílago: Bachrach, NM (19) plantea que el cartílago no es compresible bajo niveles de presión hidrostática fisiológica debido a su comportamiento anisotrópico inflamatorio, o sea, no depende del contenido ni de la presión del líquido del tejido. Esto permite realizar operaciones con endoscopios en las articulaciones donde se aumenta la presión hidrostática y no se lesiona el cartílago. La versión anisotrópica de la teoría bifásica, en la cual se basa esta afirmación, se usa para predecir la deformación y campos de estrés interno de los tejidos, o sea, que bajo la carga hidrostática intrarticular aumentada a través de un fluido externo presurizado de líquido, existe un estado de presión uniforme dentro y fuera del tejido, sin importar la naturaleza anisotrópica de la matriz sólida, también predice que si la matriz sólida es incompresible el tejido no se deformará bajo condiciones de carga hidrostática, por lo que un aumento de la presión no deforma mediblemente el cartílago. Esta teoría fue probada en cartílagos de bovinos normales (19).
  2. Supervivencia del tejido cartilaginoso a la criopreservación vital: según Viviente Rodríguez E (12). Quien se dedicó a describir las características del tejido cartilaginoso sintetizado in vitro utilizando técnicas de ingeniería tisular antes y después de la criopreservación vital, caracterizando el fenotipo celular con un anticuerpo monoclonal específico para colágeno tipo II, se concluyó que el tejido cartilaginoso supervive a la criopreservación con crecimiento de la matriz extracelular y manteniendo su fenotipo diferenciado con síntesis de matriz antes y después de la criopreservación.
  3. Propiedades antigénicas del cartílago (Histocompatibilidad): en estudio para transplante de tráquea se determinó la Histocompatibilidad antigénica con antígeno leucocitario humano (HLA) tipo I ( A , B, C ) y tipo II(DR). Usando anticuerpos monoclonales de ratón en una muestra indirecta de inmunoperoxidasa examinando la mucosa, el pericondrio, los condrocitos y la matriz cartilaginosa. Se llegó a la conclusión de que la mucosa traqueal es fuertemente antigénica para ambos tipos; el pericondrio muestra antigenicidad en fibroblastos diseminadamente para el tipo I y II, mientras que, los condrocitos la expresan difusamente solo para el tipo I y la matriz carecía de expresión antigénica (4). Estas propiedades en el cartílago están dadas principalmente por los fibroblastos de pericondrio, lo que sugiere que en ausencia de éste el cartílago es poco antigénico para el trasplante de tejido. Yoo, J.(3), plantea que para el uso del cultivo de cartílago para la formación de prótesis éstos deben ser completamente autólogos y de esta forma excluye la posibilidad de una reacción inmunológica (25).
  4. Otras propiedades, son descritas en los textos básicos, generalmente biomecánicas, como elasticidad, firmeza, flexibilidad que no serán descritas en esta revisión.

EFECTOS DE ALGUNOS MEDICAMENTOS

El metotrexate incrementa la incorporación del 3H timidina y disminuye la 3H diuridina en los condrocitos por inhibición de la enzima Timidilsintetasa, reduciendo la proporción de condrocitos en la fase S de la interfase determinado a partir de la citometría de fluido. No afecta la segregación de lipoproteínas de alta densidad o la proporción de células viables totalmente normales, ya que no cambia el nivel de la síntesis de proteínas ni proteoglicanos y no afecta por tanto la talla de éstos recientemente sintetizados y por tanto no afecta la matriz cartilaginosa.

Estudios in vivo de la acción del metrotexate indican que éste no afecta la síntesis de proteoglicanos en los condrocitos ni el contenido de la matriz del cartílago, ni la cantidad de condrocitos, o sea, mantiene la integridad histológica del cartílago (6).

Acetato de metilprednisolona intrarticular como tratamiento de la sinovitis no afecta el metabolismo del cartílago (25).

CONCLUSIONES

  1. El tejido cartilaginoso es intensamente investigado en todo el mundo por técnicas muy sofisticadas que permiten encontrar datos como la presencia de un sistema de conductos en el interior del cartílago, y que la sustancia química que los condrocitos producen rechazan la formación de vasos sanguíneos, por lo que es avascular y se nutre por difusión a pesar de tener un sistema de conductos.
  2. La histogénesis, el crecimiento y la regeneración están moduladas por la cantidad de proteínas quinasa C, el factor activador de esta proteína ERK­1 factor inductor recombinante humano (BMP­2, BMP­7) que se pueden emplear en la regeneración ósea a partir de cartílagos y músculos como posible tratamiento de fracturas.
  3. El cultivo de condrocitos muestra variación morfológica de un cultivo de un medio monofásico o superpuestos en estratos hacia una morfología fibroblástica que no produce matriz, solo proliferación, cuyas variaciones son reversibles si se pasan a un medio en suspensión, donde recuperan la función de producción de matriz.
  4. La degeneración del cartílago se basa en cambios microscópicos y macroscópicos de su morfología donde se hinchan los condrocitos, se pierde la matriz y otros dependientes de los tejidos adyacentes desencadenados y agravados por factores inmunológicos, formación de complejos inmunes, depósitos de hierro, inmovilización y calcificación, importantes en la fisiopatología de enfermedades como la artritis reumatoidea, artritis degenerativa, hemofilia y otras.
  5. Las propiedades fisiológicas del cartílago, descritas en los textos básicos, sobrepasan los marcos de las propiedades biomecánicas de la incompresibilidad hidrostática de la matriz cartilaginosa según la versión anisotrópica de la teoría bifásica y la resistencia y capacidad de resistencia del cartílago a la criopreservación vital donde el primero permite realizar operaciones cerradas de las articulaciones ( vía endoscópica) y la segunda permite conservar el tejido cartilaginoso para posibles trasplantes.
  6. La reparación y regeneración del cartílago no había sido posible hasta 1994 y en 1997 se creó por medio de cultivo la proliferación de condrocitos a partir de condrocitos articulares adultos con estructura y función viables, que se pudieran utilizar en la reparación del cartílago articular dañado por degeneración.
  7. El potencial antigénico del cartílago es muy bajo y se subscribe al pericondrio y a algunos condrocitos que son antigénicos por los fibroblastos que presentan antígenos leucocitarios humanos tipo I y II (HLA­ABC y DR) y en menor grado los condrocitos (tipo I). Esto permite realizar trasplantes de cartílago con menor riesgo de rechazo si se realiza con excéresis del pericondrio.
  8. En condiciones normales el Metrotexate disminuye la proporción de condrocitos en la fase S de la interfase por inhibición de la enzima Timidilsintetasa, no afectando la síntesis de proteoglicanos de la matriz, por tanto mantiene la integridad del cartílago, mientras que el Acetato de metilprednisolona afecta la síntesis de estos últimos aumentando su metabolismo, no ocurre lo mismo si existe sinovitis y éste se suministra intrarticularmente. Aspectos importantes a tener en cuenta en la terapia de las afecciones articulares.

ABSTRACT

A basic bibliographic review of Histology was performed related with publications of other texts of Pathology, added to the information obtained through e-mail (1997-1999), and linking it with the clinic. Cartilaginous tissue was analyzed taking into account its growing, nutrition, regeneration, degeneration, histogenesis and histocompatibility, chodrocytes culture,transplants, study techniques, factors and properties that intervene in the physiological and pathological processes of the cartilage. The presence of a duct system was stressed withoud intervening in nutrition, few antigenic properties for H.L.A, type I and II, as wellas morphologic changes of the condrocyte cultured in monophasic medium to fibroblastic form, they were reversible in the suspension . Histogenesis and regeneration are modulated by factors such as: quinase protein C, activator factor of recombinant quinase Cand ossecous morphologic protein (BMP-2 y 7) and other propiedades as survical of the vital cryo preservation and high hydrostactic pressures.

DeCS: CARTILAGE; GROWTH; NUTRITION

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