Synovial fluid changes in the dog knee with osteoarthritis induced by Pond and Nuki model

abmvz Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia Arq. Bras. Med. Vet. Zootec. 0102-0935 1678-4162 Universidade Federal de Minas Gerais, Escola de Veterinária Belo Horizonte, MG, Brazil The purpose of this study was to evaluate the changes in knee synovial fluid of 19 dogs with experimentally-induced cranial cruciate ligament rupture, based on Pond & Nuki model. Synovial fluid was achieved and analyzed at 30 days postoperative time. Five animals had further synovial fluid evaluation at 90 days postoperatively. The characteristics observed were color, turbidity, density, pH, protein, fibrinogen, mucin clot, cell count and citology. The synovial fluid exhibited an inflammatory pattern during the postoperative observation time and joint effusion was observed. An increased number of nucleated cells and increased fibrinogen concentration were observed at 90 days when compared to 30 days after desmotomy. Although severely abnormal, an improvement of the mucin clot was observed at 90 days. It can be concluded that synovial fluid in this experimental model, showed inflammatory and no degenerative changes until 90 days postoperative. Alterações no líquido sinovial do joelho de cães com osteoartrite induzida pelo modelo Pond e Nuki [Synovial fluid changes in the dog knee with osteoarthritis induced by Pond and Nuki model] F. De Biasi1, S.C. Rahal2, R.S. Lopes2, R.S. Volpi3, F.M.M. Bergamo1 1Pós-graduando da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Unesp Rubião Júnior s/n 18618-000 – Botucatu, SP 2Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Unesp-Botucatu 3Faculdade de Medicina da Unesp Botucatu Recebido para publicação em 29 de novembro de 2000 E-mail: [e-mail] RESUMO Avaliaram-se as alterações do líquido sinovial do joelho de 19 cães submetidos à desmotomia unilateral do cruzado cranial, baseado no modelo experimental de Pond & Nuki, colhido e analisado aos 30 dias de pós-operatório. Cinco animais foram analisados novamente aos 90 dias de pós-operatório. As características analisadas foram volume, cor, aspecto, densidade, pH, proteínas, fibrinogênio, coágulo de mucina, contagem de hemácias e contagem total e diferencial de células nucleadas. O líquido sinovial apresentou padrão inflamatório que persistiu durante todo o período de observação, com efusão articular. Houve aumento na contagem de células nucleadas e na concentração de fibrinogênio aos 90 dias. A qualidade da precipitação da mucina apresentou melhora aos 90 dias quando comparada à de 30 dias, porém ainda marcadamente anormal. Foi possível concluir que até 90 dias de pós-operatório no modelo utilizado o fluído sinovial apresenta características inflamatórias e não degenerativas. Palavras-chave: Cão, líquido sinovial, joelho, ligamento cruzado cranial ABSTRACT The purpose of this study was to evaluate the changes in knee synovial fluid of 19 dogs with experimentally-induced cranial cruciate ligament rupture, based on Pond & Nuki model. Synovial fluid was achieved and analyzed at 30 days postoperative time. Five animals had further synovial fluid evaluation at 90 days postoperatively. The characteristics observed were color, turbidity, density, pH, protein, fibrinogen, mucin clot, cell count and citology. The synovial fluid exhibited an inflammatory pattern during the postoperative observation time and joint effusion was observed. An increased number of nucleated cells and increased fibrinogen concentration were observed at 90 days when compared to 30 days after desmotomy. Although severely abnormal, an improvement of the mucin clot was observed at 90 days. It can be concluded that synovial fluid in this experimental model, showed inflammatory and no degenerative changes until 90 days postoperative. Keywords: Dog, synovial fluid, knee, cranial cruciate ligament INTRODUÇÃO A análise do fluído sinovial pode ser utilizada na diferenciação de inflamação aguda e crônica, bem como na exclusão de processos infecciosos, imunomediados, que predispõem à ruptura do ligamento cruzado cranial (Johnson & Johnson, 1993). Para Pedersen (1978), o maior valor está em determinar se a causa da lesão é inflamatória ou não. O líquido sinovial normal é claro, viscoso, de cor amarelo-palha (Fernandez et al., 1983; Houlton, 1994), com pH entre 7 e 7,8 (Sawyer, 1963) e não contém fibrinogênio (van Pelt, 1974). O teste do coágulo da mucina baseia-se na precipitação do sal protéico do ácido hialurônico após a acidificação do líquido sinovial (Altman & Gray, 1984), formando um coágulo que reflete o grau de polimerização do ácido hialurônico (Altman & Gray, 1984), o qual pode ser graduado, segundo Parry (1996), em bom (formação de coágulo compacto e grande em solução límpida), regular (formação de coágulo amolecido em solução discretamente turva), ruim (coágulo friável em solução turva) ou péssimo (não formação de coágulo, mas alguns flocos em solução turva). Em condições normais o líquido sinovial possui bom coágulo de mucina e teste de fibrina negativo (Fernandez et al., 1983; Houlton, 1994). A quantidade de células nucleadas varia entre 250 e 3000, com 94 a 100% de mononucleares e 0 a 6% de neutrófilos (Brinker et al., 1986), e a concentração de proteínas é de 2 a 2,5g/dl (Perman, 1980; Lipowitz, 1985). Lozier & Menard (1998) relataram volume médio de 0,24ml do líquido sinovial na articulação fêmoro-tíbio-patelar normal do cão. BORGES et al. (1999) constataram volume entre 0,1 e 1ml na articulação contralateral de cães de vários tamanhos, com ruptura do ligamento cruzado cranial. De acordo com Wilkins (1993), o aumento da turbidez do fluido sinovial sugere aumento na contagem de células, ao passo que a mudança de cor indica hemorragia ou reação inflamatória. Conforme Altman & Gray (1984), pode ocorrer presença de sangue no líquido sinovial devido a trauma ou pinçamento da membrana sinovial por osteófitos ou superfície articular irregular em cães com instabilidade articular. A contaminação iatrogênica por sangue no momento da colheita é caracterizada por amostra inicialmente limpa que se torna estriada e tingida de sangue (Wilkins, 1993). Nas artrites sépticas o pH pode se apresentar abaixo do valor normal (Sawyer, 1963), o número de leucócitos aumenta acentuadamente e o coágulo da mucina é péssimo (van Pelt, 1974). A ruptura do ligamento cruzado cranial causa instabilidade do joelho (Johnson & Johnson, 1993), induzindo processo inflamatório inicial, seguido de doença articular degenerativa (Sawer, 1963; Lipowitz, 1985). Nos processos inflamatórios articulares o fluído sinovial, em geral, apresenta péssimo coágulo de mucina (Fernandez et al., 1983), aumento na concentração de proteínas totais (van Pelt, 1974) e contagem de células nucleadas entre 4000 e 370.000 células/mm3 (Nelson & Couto, 1994). Na doença articular degenerativa há discreto aumento do volume do líquido sinovial e perda da viscosidade (Wilkins, 1993). Nessa patologia pode haver discreto aumento na concentração de proteínas totais (van Pelt, 1974), contagem celular discretamente aumentada, com resposta predominantemente mononuclear, sendo observados poucos neutrófilos e hemácias (Wilkins, 1993). A cor pode variar de claro a amarelo e a qualidade da precipitação da mucina é boa ou regular, sendo o teste de fibrina negativo. Ao exame citológico pode haver presença de condrócitos e sinoviócitos (Johnson & Johnson, 1993). Bennett et al. (1988) observaram fluido com características de doença articular degenerativa em cães com ruptura crônica do ligamento cruzado cranial, com peso corpóreo variando de 5,5 a 62kg. O volume do líquido sinovial estava aumentado (1 a 5,5 ml), levemente descolorido e viscoso, sendo a contagem de células nucleadas de 2500 células/mm3, com 85% de mononucleares (linfócitos e macrófagos). Também, Johnson & Johnson (1993) observaram número de células nucleadas entre 0 e 3470/mm3, com 88 a 100% de monócitos e 0 a 12% de neutrófilos. No líquido sinovial do joelho de cães Griffin & Vasseur (1992) verificaram características não inflamatórias na presença de ruptura total e moderada inflamação na ruptura parcial do ligamento cruzado cranial. Borges et al. (1999), em cães com ruptura do ligamento cruzado cranial, encontraram resultados dentro da normalidade quanto aos aspectos macroscópicos e contagem total de células no líquido sinovial, que estavam, no entanto, no limite superior de contagem. Consideraram um possível processo inflamatório devido à maior porcentagem de neutrófilos, quando comparada com a articulação contralateral normal. Numerosos procedimentos experimentais têm sido desenvolvidos para produzir alterações osteoartríticas. Este trabalho teve por objetivo avaliar as alterações do líquido sinovial do joelho de cães submetidos à instabilidade articular por desmotomia do cruzado cranial, baseada no modelo experimental de Pond & Nuki (1973). MATERIAL E MÉTODOS Foram utilizados 19 cães clinicamente sadios, sem raça definida, com idade entre um e três anos e peso entre 19 e 25kg, provenientes do Biotério Central do Campus de Botucatu-Unesp. Os animais alojados em boxes com solário, locomoveram-se livremente e receberam ração comercial e água ad libitum. Após jejum de 12 horas, a medicação pré-anestésica foi realizada com acepromazina (ACEPRAN 0.2% - Univet S.A. Rua Clímaco Barbosa, 700 – São Paulo, SP) (0,1mg/kg por via intravenosa) e a anestesia cirúrgica foi induzida com pentobarbital sódico (HYPNOL – Cristália Rodovia Itapira-Lindóia, Km 14 – Itapira, SP)(15 mg/kg por via intravenosa). Nesse momento, administrou-se ampicilina sódica (AMPICILINA VETERINÁRIA - Univet S.A. Rua Clímaco Barbosa, 700 – São Paulo, SP) na dose de 20 mg/kg de peso vivo por via intravenosa. A desmotomia do cruzado cranial foi realizada no joelho esquerdo após acesso parapatelar lateral de 1cm de comprimento, identificação do ligamento e secção com um gancho de aço, baseado no modelo de Pond & Nuki (1973). O sucesso do procedimento foi verificado pela presença do deslizamento cranial do platô tibial em relação ao côndilo do fêmur (movimento de gaveta positivo). A cápsula articular foi suturada com fio mononáilon cirúrgico no 4-0 (NYLON MONOFILAMENTO - Brasmédica S.A. Ind. Farm. Av. Miguel Stefano, 2278 – São Paulo, SP) em sutura contínua simples, evitando-se o contato com o interior da articulação. O tecido subcutâneo e a pele foram suturados com fio mononáilon cirúrgico no 2-0. Administrou-se buprenorfina (TENGESIC - Schering Plough S/A Estrada dos Bandeirantes, 3091 – Rio de Janeiro, RJ) (10mg/kg/ via subcutânea) a cada 12 horas durante cinco dias. O líquido sinovial foi colhido previamente à desmotomia do cruzado cranial (pré-operatório) e aos 30 dias de pós-operatório. Em cinco animais, sorteados aleatoriamente, foi realizada colheita adicional aos 90 dias pós-operatório. Após tricotomia e anti-sepsia da articulação envolvida, a artrocentese foi efetuada por punção lateral ao ligamento patelar entre a patela e a tuberosidade da tíbia, com agulha hipodérmica número 30x7 acoplada à seringa. A amostra foi colocada em um frasco de vidro com EDTA e em outro sem anticoagulante; quando o volume era inferior a 1ml, era colocado somente no frasco contendo EDTA. Foram efetuados exames físico, químico e contagem global e diferencial de células. A densidade foi medida com auxílio de refratômetro, o pH e as proteínas foram dosados por fitas reagentes e a contagem celular foi realizada colocando-se o líquido na câmara de Neubauer. O teste de coágulo de mucina procedeu-se com a adição de 1ml do líquido sinovial em solução contendo 0,1ml de ácido acético glacial 7N e 4ml de água destilada, esperando-se uma hora para avaliação do coágulo formado, como descrito por Parry (1996). O fibrinogênio foi dosado pelo método de Jain (1993). RESULTADOS Após a desmotomia, os animais mantiveram a intensidade do movimento de gaveta cranial durante todo o tempo do estudo. Os cães apoiavam o membro no solo quando estavam em estação, claudicavam quando em marcha lenta e manifestavam impotência funcional na marcha rápida. A partir do 30o dia de pós-operatório esses sinais tornaram-se menos acentuados. Para a análise pré-operatória o volume de fluído sinovial obtido foi insuficiente, tendo sido colhida uma pequena amostra de 0,1 a 0,4ml em apenas quatro animais, o que inviabilizou obter valores como controle. No período pós-operatório a artrocentese foi produtiva. Aos 30 dias o volume da amostra (não correspondente ao volume total intra-articular) variou de 1 a 3ml, mostrando-se de cor avermelhada e aspecto turvo. Em quatro das 19 amostras foram verificadas estrias de sangue que não se misturavam com o líquido sinovial. O teste do coágulo de mucina foi graduado como péssimo para 68,4 % das amostras, ruim para 5,2% e regular para 26,3 %. Ao exame citológico observaram-se células mesoteliais degeneradas em 5,2% das amostras, células mesoteliais reativas em 10,4% e leucofagocitose e eritrofagocitose em 5,2%. Aos 90 dias de pós-operatório o volume puncionado variou de 2 a 4ml e nenhuma amostra teve contaminação sangüínea no ato da artrocentese, apresentando-se ainda avermelhada e com aspecto turvo. Em 80% das amostras a qualidade de precipitação da mucina foi regular e em 20% foi normal; ao exame citológico, 60% das amostras apresentaram células mesoteliais reativas, 20% de leucofagocitose e 20% de eritrofagocitose. Os valores médios de densidade, pH, proteína, glicose, fibrinogênio e contagem global e diferencial de células no líquido sinovial aos 30 e 90 dias de pós-operatório encontram-se na Tab. 1. DISCUSSÃO Como constatado por Lozier & Menard (1998) e Borges et al. (1999), o volume de fluido sinovial no joelho normal de cães foi pequeno, dificultando as análises pré-operatórias devido à necessidade de pelo menos 1ml para se realizar o teste do coágulo de mucina. A cor avermelhada do líquido sinovial e a turbidez que ocorreram aos 30 e aos 90 dias foram também encontradas por Griffin & Vasseur (1992) e Borges et al. (1999) na ruptura clínica do ligamento cruzado cranial, indicando uma possível inflamação (Wilkins, 1993) ou hemorragia causada por trauma devido à instabilidade articular ou pinçamento da membrana sinovial por osteófitos (Altman & Gray, 1984). A contaminação por sangue verificada em quatro amostras pode ter ocorrido devido à ruptura de vasos durante a artrocentese, como citado por Griffin & Vasseur (1992), visto terem sido observadas estrias de sangue não misturadas com o líquido sinovial. O pH do líquido sinovial manteve-se dentro dos valores normais durante o período de observação, com discreto aumento aos 90 dias, enquanto que a densidade não variou entre os momentos avaliados. O coágulo de mucina esteve pior aos 30 do que aos 90 dias, provavelmente pela maior proximidade da data do trauma cirúrgico. Estava ainda marcadamente anormal aos 90 dias de pós-operatório, indicando a presença de processo inflamatório como citado por van Pelt (1974), Fernandez et al. (1983) e Altman & Gray (1984). Trintas dias após a desmotomia houve aumento na concentração de proteínas totais, comparado com valores normais constatados por Perman (1980) e Lipowitz (1985), e aos 90 dias de pós-operatório ocorreu discreta diminuição, mas os valores estavam ainda acima dos normais e do encontrado por Griffin & Vasseur (1992), na presença de ruptura clínica crônica do ligamento cruzado cranial. Esses valores aumentados também indicam, conforme Nelson & Couto (1994), ocorrência de processo inflamatório. A contagem total de células nucleadas aos 30 dias de pós-operatório estava dentro dos valores normais (Sawyer, 1963; Brinker et al., 1990), e aos 90 dias estava aumentada, sugerindo um padrão inflamatório como citado por Nelson & Couto (1994), confirmado pela elevação da concentração de fibrinogênio. Além disso, o número de células nucleadas foi maior do que na ruptura clínica crônica do ligamento cruzado, fato constatado por Griffin & Vasseur (1992) e por Borges et al. (1999), provavelmente devido à ruptura do ligamento ter sido induzida e não ocorrida naturalmente. A contagem diferencial de neutrófilos manteve-se dentro dos parâmetros de normalidade (Brinker et al., 1990) e dos valores relatados na ruptura do ligamento cruzado cranial por Bennett et al. (1988) e Johnson & Johnson (1993), e abaixo dos citados por Borges et al. (1999). Essas variações podem estar associadas a períodos diferentes após a ruptura do ligamento. O aparecimento de macrófagos no líquido sinovial aos 90 dias de pós-operatório indica cronicidade do processo inflamatório. CONCLUSÕES O líquido sinovial do joelho de cães submetidos à desmotomia do cruzado cranial, baseado no modelo experimental de Pond & Nuki, apresenta por até 90 dias características inflamatórias e padrão não degenerativo. AGRADECIMENTO À Fapesp pelo apoio financeiro. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALTMAN, R.D., GRAY, R.G. Laboratory findings in osteoarthritis. 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