Developement of a model of endocapsular ligament enhancemen in rats
Mise au point d'un modèle de renfort ligamentaire endocapsulaire chez le rat
Abstract
Ruptures of the anterior cruciate ligament (ACL) are common in humans. Current therapeutic solutions are still associated with major drawbacks, especially in terms of clinical outcomes. Emerging techniques are based on the preservation and the suture when possible of the remnants of the cranial cruciate ligament (CCL), and the use of reinforcement to guide tissue regeneration and maintain joint stability during ligament healing. The goals of this study were to develop an original model of ligament reinforcement in the rat after section of the CCL, and to assess the impact of functionalization of the autograft, by assessing its biofunctionality and bioactivity. The major hypothesis was that the autograft fulfils its function of ligament enhancement. Fourteen female Wistar rats underwent section of the CCr ligament and were randomly assigned to one group in which ligament enhancement was performed with an autograft, and one group in which no enhancement was performed. The comparison between the two groups was carried out during the follow-up period and at the time of the animals' sacrifice, 3 months after surgery. It included (i) the evaluation of the functional result (visual gait analysis, cranial drawer, change in range of motion, MRI and CT analysis); (ii) the inflammation generated (histological examination of synovial membranes, infra-patellar adipose pad, bone and joint site reinforcement, molecular biology for inflammation markers, diameter of bone tunnels) and chondral lesions; (iii) tissue recolonization of the graft in bone tunnels and in the intraarticular space (histological examination of the bone and intra-articular site reinforcements and molecular biology). This work has led to the development of an original cranial cruciate ligament enhancement model based on a tendon autograft in rats. The results obtained in this model show that the autograft is functionally effective. Despite the clinical relevancy of this model, the small size of the rat limits its use for preliminary evaluation of new materials used for enhancement procedures.
Les ruptures du ligament croisé antérieur (LCA) sont fréquentes chez l'homme. Les solutions thérapeutiques actuelles, reposant sur le remplacement ligamentaire, sont encore associées à des inconvénients majeurs notamment en termes de résultats cliniques. De nouvelles techniques émergent aujourd'hui pour pallier aux défauts thérapeutiques, reposant sur la préservation des restes du ligament croisé rompu, sa suture lorsqu'elle est possible, et l'utilisation d'un renfort pour guider la régénération tissulaire et maintenir la stabilité de l'articulation pendant la cicatrisation du ligament. Ce projet propose ainsi de développer un modèle de renfort ligamentaire chez le rat. Les objectifs étaient de mettre au point au point un modèle original de renfort ligamentaire chez le rat après section du ligament croisé crânial, d'évaluer dans ce modèle l'impact de la fonctionnalisation de l'autogreffe par l'évaluation de sa biofonctionnalité et sa bioactivité. L'hypothèse formulée est la suivante : l'autogreffe remplit sa fonction de renfort ligamentaire. Deux groupes de 7 rats Wistar femelles sont constitués de façon aléatoire : un groupe est implanté avec l'autogreffe, selon le modèle de section et renfort ligamentaire préalablement établi, et un groupe voit son LCCr sectionné de façon isolée. L'évaluation effectuée au cours du suivi et au moment du sacrifice des animaux 3 mois après l'intervention a porté sur la comparaison, pour les 2 groupes : du résultat fonctionnel (présence d'une boiterie, d'une laxité en tiroir antérieur, d'une altération des amplitudes de mobilité articulaire, analyse tomodensitométrique des rotules et caractérisation de l'intégrité du renfort par IRM) ; de l'inflammation générée (examen histologique des membranes synoviales, du coussinet adipeux infra-patellaire, du renfort en site osseux et articulaire, biologie moléculaire pour des marqueurs de l'inflammation, diamètre des tunnels osseux) et des lésions chondrales ; de la recolonisation tissulaire du renfort en site osseux et articulaire (examen histologique des renforts en site osseux et intra-articulaire et biologie moléculaire). Ce travail a permis d'élaborer un modèle de renfort ligamentaire original chez le rat. Les résultats obtenus dans ce modèle montrent que l'autogreffe constitue un renfort satisfaisant sur le plan fonctionnel. En dépit de la pertinence clinique du modèle élaboré, la petite taille du rat en limite l'utilisation aux évaluations préliminaires de nouveaux matériaux de renfort.
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