Modelo Experimental en Conejos
Gómez A.*,
Turriago C.A.,**
Jiménez M. L.***
* Residente IV. Ortopedia y Traumatología. Pontificia Universidad Javeriana.
** Jefe de Ortopedia y Educación Médica. Instituto F. D. Roosevelt.
*** Profesor Departamento de Patología Hospital San Ignacio.
Resumen
En la práctica clínica se emplean múltiples métodos de epifisiodesis, todos ellos basados en el daño mecánico provocado en la fisis, con porcentajes variables de errores y complicaciones. No existe un método alternativo en donde la lesión fisiaria sea el resultado de un daño químico.
Existe evidencia experimental sobre la degradación fisiaria provocada por sustancias como la papaína (aplicada por diferentes vías) y la utilización efectiva y segura, aunque controvertida, de su derivada, la quimopapaína, en procesos de quimonucleolisis.
Se desarrolló un modelo experimental de epifisiodesis química en 25 conejos, a los que se les aplicó en la pata derecha quimopapaína intrafisiaria bajo control fluoroscópico, evaluándose clínica, radiológica e histológicamente hasta el 21 día POP.
Se encontraron únicamente cambios histológicos específicos por acción de la enzima hasta el 6o dia postoperatorio, después de lo cual desaparecen, indicando efectos temporales reversibles insuficientes para provocar arrestos fisiarios definitivos.
Palabras claves: epifisiodesis química, papaína, quimopapaína, modelo experimental, conejos.
Introducción
La epifisiodesis es el tratamiento de elección para las discrepancias de longitud entre 2 y 5 centímetros y las deformidades angulares en los miembros inferiores1, 2, 3
Tiene como ventajas la facilidad técnica, su alta efectividad y la buena aceptación por parte del paciente. Sin embargo, en nuestra experiencia clínica con la técnica de Bowen el número de complicaciones post-operatorias, principalmente rigidez postope-ratoria por dolor, es mayor de la esperada.
Los reportes en la literatura sobre complicaciones y fallas son muy varia bles dependiendo del autor y la técnica empleada: Tachdjian reporta 5 a 10% de complicaciones significativas (incluyendo disfuncion neurovascular, rigidez y hemartrosis)1, Stephens, Herrick y MacEwen reportan 7% (incluyendo lesiones del nervio safeno)2, Canale, Russell y Holcomb informan sobre quemaduras en la piel debido al uso incorrecto de las fresas neumáticas24, Green y Anderson 9% de complicaciones1, Ogilvie y Canale reportan posibles daños al paquete neurovascular por el uso de brocas y buriles de alta velocidad3 y Liotta y Ambrose, utilizando técnica percutánea fluoroscópica refieren que el 8% de sus pacientes requirió fisioterapia postope-ratoria para recuperar movilidad y fuerza4.
En las décadas del 50 y 60 se realizaron múltiples estudios experimentales utilizando diferentes sustancias como la papaina5, 6, 7, 8, 9, la vitamina A10, 11 y corticoides12 para provocar arrestos fisiarios. Las que mayor atención despertaron fueron la papaína y posteriormente la quimopapaína, su derivada, aunque para otros fines terapeúticos.
Los estudios reportados encontraron que después de una inyección simple de papaína, por cualquier vía y con dosis tan pequeñas como 2 microgramos por mililitro, se provoca un estrechamiento reversible y temporal de las líneas fisiarias con respuestas dosis-dependientes y que pueden desaparecer al 5o día postoperatorio.
Con inyecciones múltiples hay cierre fisiario definitivo al tercer ó cuarto día potoperatorio provocando alteraciones longi-tudinales y angulares en los huesos largos. Con aplicaciones prolongadas, hasta por 70 días, hay pérdida de peso y malformaciones en el tórax y la columna por necrosis del núcleo pulposo, sin provocar alteraciones viscerales 5, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13.
A pesar de estos resultados experimentales no se vuelven a encontrar reportes en la literatura sobre la utilización de la papaína para provocar arrestos fisiarios. Basados en estos hallazgos los estudios posteriores utilizaron su derivada, la quimopapaína. Esta tiene igual mecanismo de acción, con mayor potencia y especificidad para provocar la disolución del núcleo pulposo14, 15, 16. Se ha utilizado como tratamiento para hernias discales con indicaciones muy específicas y resultados muy controvertidos17, 18, 19.
Aunque no existen reportes sobre la utilización de quimopapaína para provocar arrestos fisiarios, basados en su mecanismo de acción pensamos que podría ser adecuada para provocar una epifisiodesis química.
Nuestra hipótesis de trabajo es: la aplicación experimental de quimopapaína controlada fluoroscópicamente en las fisis de conejos inmaduros provocará cambios estructurales en las mismas que originarán un arresto temporal o definitivo en su desarrollo. Los objetivos de nuestro trabajo fueron:
a) diseñar un modelo experimental que permitiera aplicar quimopapaína dentro de la fisis bajo control fluoroscópico, y
b) evaluar la acción de la quimo-papaína en las fisis femoral distal o tibial proximal de conejos inmaduros hasta el 21 día POP, en términos de cambios histológicos, radiológicos y clínicos incluyendo dolor, rigidez articular, daños de piel, anafilaxis e infección.
Materiales y Métodos
Se desarrolló un modelo experimental en conejos, ya que la mayoría de estudios con papaína se realizaron con ellos y el crecimiento de sus fisis está documentado en la literatura20. Se utilizaron 25 conejos Nueva Zelanda inmaduros, con peso entre 500 y 800 gramos y edad aproximada de 4 a 6 semanas, con fisis abiertas comprobadas fluoroscópicamente.
Se utilizó quimopapaína soluble y cromatográficamente purificada en forma de polvo liofilizado para uso experimental (Sigma Laboratories, Chicago IL), a una concentración de 0,62 unidades/mg de proteina. Se mantuvo refrigerada a menos de 0° centígrados durante su almacenamiento y transporte.
La enzima se preparó realizando diluciones múltiples en solución salina estéril hasta llevarla a una concentración de 1.0 mg de quimopapaína en 0.1 ml; cada dosis se almacenó por separado en un vial y se esterilizó pasando por filtros Sartorius de 0.45 micras de poro en medio estéril.
La dosis empleada de quimopapaína para cada conejo (1.0 mg quimopapaína/ 0.1 ml solución salina) equivalente a 2000 unidades picoKatal, se determinó teniendo en cuenta que estudios recientes han demostrado que dosis de 500 a 2000 (unidades) pkat son efectivas para lograr la disolución del núcleo pulposo en humanos, cuyo volumen es mucho mayor que el de la fisis proximal de la tibia del conejo21, 22, 23.
Fig. 1 Aplicación de quimopapaína bajo control fluoroscopico
La aplicación de quimopapaína en la fisis se realizó de la siguiente manera: Bajo anestesia general inhalatoria se localizó fluoroscópicamente la fisis de la tibia proximal o del fémur distal.
Se aplicó una dosis de 1.0 mg de quimopapaína con una aguja calibre 0,51 mm originalmente diseñada para punción raquídea. La aguja entró por la cara externa de la rodilla hasta la mitad de la fisis y luego de inyectar la enzima permaneció por 15 segundos para evitar la extravasación de la quimopapaína en los tejidos vecinos Fig. 1.
Siguiendo el mismo procedimiento se colocó como control una dosis de 0.1 ml de solución salina normal en la pata izquierda (grupo control). Se realizó el mismo procedimiento para todos los conejos.
En el postoperatorio se colocaron en jaulas comunales, con apoyo y movilización inmediata, sin antibióticos o analgésicos y se evaluaron diariamente para detectar la aparición de complicaciones como dolor, cojera, edema, necrosis, infecciones de la piel o signos de intolerancia a la quimopapaína.
Sacrificamos los conejos de la siguiente manera: al 3er día 1 conejo, 5o día 11 conejos, 6o día 2 conejos, 8o día 1 conejo, 14o día 5 conejos, 19o día 1 conejo y 21 dias 4 conejos, con el objeto de poder evaluar los efectos de la quimopapaína a corto y mediano plazo.
El fundamento teórico para esta secuencia en el sacrificio de los conejos es que existen estudios con papaína (no con quimopapaína) que muestran que su efecto en la fisis puede desaparecer al 5o día de su aplicación si no se colocan dosis repetidas5, 8 y por lo tanto los mayores cambios deberían econtrarse antes del día seis.
Los análisis posteriores buscarían encontrar efectos residuales y cicatrización de la fisis. Se tomaron Rx de ambas rodillas en los conejos sacrificados en los días 5 y 21 buscando alteraciones en el tamaño de la fisis, asimetría o cierre de la misma y diferencias longitudinales entre los segmentos derecho e izquierdo.
Se desarticularon los especímenes desde la cadera y se examinaron macroscópicamente, buscando el sitio de entrada de la punción, necrosis de piel o músculo, equimosis, edema o sinovitis en la rodillas y se realizaron mediciones longitudinales de los segmentos inyectados con calibrador electrónico eliminando centésimas de milímetro (Mitotuyo Inc).
Cada especimen fue denudado de tejidos blandos, fijado en formol, decalcificado 48 a 72 horas en ácido nítrico e incluido en parafina, realizándose cortes longitudinales a 4 micras.
Se procesaron 100 cortes: para cada rodilla, derecha o izquierda, se realizaron dos tinciones de Hematoxilina-Eosina y dos tinciones de Azul de Toluidina; se examinaron con microscopía de luz buscando pérdida de la coloración basófila de la matriz de proteo-glucanos, desorganización de las columnas de condrocitos y alteraciones en su disposición7, 10.
