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Uma detalhada descrição sobre a doença articular degenerativa (dad), sinônimos da doença, suas causas, sintomas e exames utilizados no diagnóstico. Além disso, são discutidas as estruturas envolvidas, como a cápsula articular, membrana sinovial e cartilagem articular, e suas respectivas funções. O texto também aborda as propriedades biomecânicas anormais da cartilagem articular, alterações físicas no osso subcondral e injúrias celulares com alterações metabólicas dos condrócitos como mecanismos desencadeadores da doença.
O que você vai aprender
Tipologia: Notas de estudo
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Disciplina: SEMINÁRIOS APLICADOS
Luiz Henrique da Silva Orientadora: Naida Cristina Borges
ii
Seminário apresentado junto à Disciplina Seminários Aplicados do Programa de Pós-Graduação em Ciência Animal da Escola de Veterinária da Universidade Federal de Goiás. Nível: Doutorado
Linha de pesquisa: Alterações clínicas, metabólicas e toxêmicas dos animais e meios auxiliares de diagnóstico. Área de Concentração: Patologia, Clínica e Cirurgia Animal
Orientadora: Profª. Drª. Naida Cristina Borges Comitê de Orientação: Profª. Drª Maria Clorinda Soares Fioravanti - EVZ/UFG Profª. Drª. Cleuza Maria de Faria Rezende – EV/UFMG
As articulações sinoviais são submetidas a variáveis graus de estresse físico, de acordo com o tipo de movimento executado. Trabalho e treinamentos intensos e aumento da carga imposta nos tecidos podem provocar sinovites mecanicamente induzidas, com produção e liberação de citocinas e estimulação de metaloproteinases e de outros mediadores inflamatórios. Esses eventos podem acarretar em desequilíbrio entre os processos de síntese e degradação de proteoglicanos da matriz cartilagínea causando a doença articular degenerativa (DAD). Doença articular degenerativa, osteoartrose, osteoartrite, são sinônimos usados para classificar a alteração não infecciosa e progressiva que acontece na cartilagem das articulações sinoviais ou diartroses (CALDEIRA et al., 2002). Esta alteração é caracterizada por inflamação e espessamento da cápsula fibrosa e membrana sinovial, degeneração da cartilagem articular e produção de osteófitos periarticulares (BORGES, 2006). Sabe-se, também, que a DAD é uma alteração frequente da cartilagem de crescimento em humanos e animais domésticos. Nestes, sua ocorrência já foi relatada em suínos, cães, gatos, bovinos, aves e equinos (VIEIRA, 2010). A etiologia da DAD já foi bastante pesquisada, contudo, esses esforços têm sido dificultados pela confusão quanto à definição da doença e pela falta de compreensão da sua patogenia, particularmente no que se refere à formação das lesões primárias. Essas limitações podem estar relacionadas ao fato da grande maioria das pesquisas focarem seus estudos em lesões que causam sinais clínicos mais tardios. Portanto, apesar da importância de se estudar casos crônicos, essas lesões possuem uma aparência histológica que dificulta a determinação da sequência inicial de eventos, pois refletem processos degenerativos e regenerativos secundários e não o processo primário (YTHEHUS et al., 2010). Estudos têm sido realizados sobre o assunto (VIEIRA, 2010), mas poucos realmente se preocuparam com a fisiopatogenia do processo, situação que dificulta o entendimento de todos os mecanismos envolvidos na gênese dessa alteração. O conhecimento sólido sobre aspectos anatômicos e
A doença articular degenerativa (DAD) é uma alteração que atinge exclusivamente as articulações sinoviais e caracteriza-se por fibrilação, fissuração na cartilagem, microfraturas, cistos e esclerose no osso subcondral com formação de osteófitos nas bordas articulares. Além disso, a DAD está associada a dor, rigidez da articulação, deformidade e progressiva perda da função articular (BORGES, 2006). A melhor compreensão do metabolismo articular, bem como da função e estruturas das articulações sinoviais proporcionam uma maior habilidade em se prevenir e diagnosticar casos de DAD (VEIGA, 2006).
2.1 Articulações sinoviais
As articulações acometidas pela DAD são classificadas como diartroses ou sinoviais, pois, há movimento entre as superfícies articulares, as quais possuem tecido conjuntivo cartilaginoso hialino. Esse tecido recobre as extremidades ósseas com separação completa entre as superfícies articulares e é delimitado por uma cápsula fibrosa, formando uma cavidade revestida pela membrana sinovial, que é responsável pela produção de líquido (MIKAIL & PEDRO, 2006).
2.1.1 Cápsula articular
A cápsula articular é composta por duas partes, a camada fibrosa, localizada externamente, contínua ao periósteo, e a membrana sinovial, que circunda a cavidade sinovial onde não há cartilagem articular. A estabilidade da articulação é conferida pela presença de ligamentos, tendões e da própria cápsula articular que são estruturas compostas predominantemente por colágeno tipo I (MIKAIL & PEDRO, 2006; RENNER, 2010). A membrana sinovial ou sinóvia é de coloração branca a branca amarelada, lisa e brilhante em algumas regiões da articulação e em outras é formada por numerosos vilos. As células presentes na membrana sinovial, são
denominadas sinoviócitos, tendo como função a fagocitose e a produção de macromoléculas, incluindo o colágeno, cuja concentração e grau de polimerização influenciam diretamente na viscosidade do líquido sinovial, fundamental para a lubrificação das superfícies articulares (MICHELON, 2008).
2.1.2 Líquido sinovial
O líquido sinovial é um dialisado do plasma ao qual são adicionadas glicoproteínas oriundas das células da membrana sinovial. Na presença de afecção na membrana sinovial e na cartilagem articular suas propriedades são modificadas, tornando útil seu exame na suspeita de doença articular (PIERMATTEI & FLO, 2006; RENNER, 2010). Aspecto importante a ser analisado é a pressão coloidosmótica existente entre o plasma e o líquido sinovial. Pois, a diferença de pressão permite que moléculas pequenas atravessem livremente a barreira permeável entre os sinoviócitos e a matriz e que moléculas grandes atravessem a membrana por difusão simples (MACWILLIANS & FRIEDRICHS, 2003; TATARUNAS, 2004). O valor de referência para a contagem celular do líquido sinovial normal é de até 3000 células/mm^3. As células nucleadas frequentemente encontradas no líquido sinovial são os neutrófilos, linfócitos, monócitos e macrófagos. Os neutrófilos não excedem 10% da contagem total de células, tanto em articulações hígidas como aquelas com artropatia de origem não inflamatória. Os tipos celulares predominantes são mononucleares, consistindo de pequenos linfócitos, monócitos e macrófagos (MACWILLIANS & FRIEDRICHS, 2003; TATARUMAS, 2004). A avaliação laboratorial do líquido sinovial inclui provas físicas, químicas, cultura microbiana e contagem de células nucleadas (BOON, 1997, RENNER, 2010). A viscosidade normal do líquido sinovial resulta da quantidade de polimerização do ácido hialurônico, que é uma glicoproteína. O ácido hialurônico promove uma coloração rósea homogênea a levemente granular no fundo da lâmina do esfregaço, e a intensidade é diretamente proporcional à quantidade de ácido hialurônico presente (MACWILLIANS & FRIEDRICHS, 2003; ANDRADE et al., 2009).
interações eletrostáticas e ligações cruzadas com glicoproteínas (ROSS et al., 2003; JUNQUEIRA & CARNEIRO, 2008).
Figura 1- Representaçao esquemática dos componentes da cartilagem articular e suas estruturas. Fonte: RENNER (2010)
Além dos componentes matriciais referidos, estão ainda presentes moléculas responsáveis pela interação entre os condrócitos e a matriz. Estas se localizam numa fina camada pericelular que circunda cada condrócito. Entre essas moléculas encontram-se a condronectina, a ancorina CII, a tenascina e a fibronectina (ROSS et al., 2003). Na região mais profunda da cartilagem articular e na zona hipertrófica do disco epifisário, a matriz encontra-se mineralizada por fosfato de cálcio sob a forma de cristais de hidroxiapatita (RENNER, 2010).
B) Histologia
Na histologia a cartilagem articular divide-se em três zonas. A zona superficial, que contém células fusiformes com estrutura citoplasmática
semelhante ao fibroblasto. Tanto os condrócitos quanto as fibras de colágeno estão organizados paralelamente à superfície articular. A zona intermediária é onde os condrócitos são arredondados, apresentando prolongamentos citoplasmáticos e se dispõem em filas alongadas e irregulares. As fibras colágenas se organizam de modo perpendicular à superfície articular. E, a zona mais profunda, a qual os condrócitos tendem a hipertrofiar e degenerar. Nesta zona observa-se acúmulo de glicogênio e material lipídico no citoplasma dos condrócitos e presença de cristais de hidroxiapatita, levando a calcificação da matriz cartilaginosa. As fibras de colágeno, na zona mais profunda, estão firmemente inseridas no osso subcondral, dando estabilidade a cartilagem articular (JUNQUEIRA & CARNEIRO, 2008, RENNER, 2010).
C) Nutrição
Os condrócitos encontram-se dependentes da difusão de nutrientes através da matriz extracelular, pois, as cartilagens não possuem vasos sanguíneos. Os nutrientes provêm de capilares presentes no exterior da bainha conjuntiva envolvente, que recebe o nome de pericôndrio, ou então do líquido sinovial contido nas cavidades articulares (YTREHUS et al., 2007, RENNER, 2010 ). Em indivíduos imaturos as cartilagens epifiseais subarticulares, excedem três milímetros de espessura, e neste caso, há vasos sanguíneos que penetram a matriz a partir do plexo do pericôndrio envolvente (MICHELON, 2008). Esses vasos incluem arteríolas, vênulas e capilares e estão envolvidos pelo tecido conjuntivo permitindo a nutrição dos condrócitos. Os condrócitos, ao proliferarem e produzirem matriz conduzem à obliteração dos canais pré- existentes, condicionando o seu desaparecimento (YTREHUS et al., 2007).
D) Defeitos da cartilagem e processo de reparação
Os defeitos das cartilagens são classificados de acordo com a profundidade da lesão (Figura 2). Determina-se como grau 0, a cartilagem
2.2 Doença articular degenerativa (DAD)
A doença articular degenerativa (DAD) acomete diversas espécies animais (MAY, 1996) inclusive o homem (DENNY & BUTTERWORTH, 2006). Pode ser definida como uma desordem não inflamatória de articulações móveis, sendo considerada como um grupo de distúrbios caracterizado pela deterioração progressiva da cartilagem articular acompanhada de alterações ósseas e de tecidos moles (CARON, 2003; SCHMITZ et al., 2010). Acrescente- se que a DAD é uma condição crônica que leva a degeneração do menisco e ao espessamento da cápsula articular (LOESER, 2005).
2.2.1 Etiologia
Nos animais e no ser humano diferentes fatores são identificados como causa da doença, sendo estes, trauma, fratura intra-articular, subluxação ou luxação articular, defeitos de conformação e deformidade angular (VEIGA, 2006). A DAD é classificada em primária quando sua origem é desconhecida e secundária quando há fatores predisponentes a ocorrência de defeitos de conformação e infecção articular (SCHMITZ et al., 2010). Considerando as estruturas envolvidas, a patogênese e o diagnóstico VEIGA (2006) propõe três classificação. DAD tipo I, associada à sinovites e capsulites DAD tipo II, secundária a fraturas, injúrias no osso subcondral, artrite infecciosa e lesões ligamentares e, DAD tipo III onde se observa erosão não progressiva da cartilagem articular. De acordo com CARON (2003) a etiopatogenia da DAD não está totalmente esclarecida. Acredita-se que propriedades biomecânicas anormais da cartilagem articular (SANTOS, 2009), alterações físicas no osso subcondral associadas a deficiente absorção de impactos decorrente ao adelgaçamento da cartilagem articular (CARON, 2003) e injúrias celulares com alterações metabólicas dos condrócitos sejam os principais mecanismos desencadeadores da doença (VEIGA, 2006).
Em cães, observa-se que a articulação do joelho (DURANA, 2009), a articulação do ombro (MATERA & TATARUNAS, 2007) e a articulação coxofemoral (ROCHA, 2012) são as mais acometidas e, invariavelmente desencadeiam processos degenerativos compatíveis com a DAD (DENNY & BUTTERWORTH, 2006). Nessas articulações o processo degenerativo é decorrente do uso excessivo da articulação ou de conformações inadequadas que predispõem às forças indesejadas sobre a cartilagem. O processo inflamatório ocorre inicialmente na sinóvia, cápsula articular ou osso subcondral, dando inicio a cascata dos mediadores inflamatórios. Isto causa um efeito dominó do processo inflamatório em outros tecidos articulares que por sua vez também liberam mediadores inflamatórios (GOODRICH & NIXON, 2006; VEIGA, 2006).
2.2.2 Patogenia
A instauração e progressão da DAD são atribuídas à degradação enzimática da cartilagem articular (BORGES, 2006). As propriedades da cartilagem relacionadas ao seu papel fisiológico dependem da integridade da estrutura da sua matriz e, alteração nos proteoglicanos e no colágeno diminui a resistência da cartilagem (VIEIRA et al., 2010). Na articulação saudável, os condrócitos são os responsáveis por manter o balanço entre a degradação da matriz cartilagínea e sua reparação. Este equilíbrio é mantido pela interação complexa entre condrócitos, citocinas e estímulos mecânicos. Na DAD ocorre a quebra desta condição de homeostase, desencadeando, predominantemente, um processo catabólico (RIGGS, 2006; VEIGA, 2006, VIEIRA et al., 2010). A primeira alteração é observada na cápsula articular, que se torna responsiva a inflamação, diminui a espessura e aumenta a vascularização (VEIGA, 2006). À medida que os sinoviócitos liberam citocinas e mediadores inflamatórios, acentua-se a inflamação na articulação. O trauma e a inflamação crônica causam hipertrofia na membrana sinovial e aumento da vilos sinoviais. A cápsula articular e as estruturas de tecidos moles que envolvem a articulação danificam-se e o reparo é realizado pela granulação do tecido e
promoção da secreção de ativadores de plaminogênio (CARON, 2003; WALTER & RENBERG, 2005; BORGES 2006). A membrana sinovial e a cápsula articular fibrosa inflamadas são fontes de enzimas lisossomais degerativas. Além das enzimas lisossomais e das prostaglandinas, o radical peróxido pode ser outro mecanismo envolvido na degeneração da cartilagem articular. Esse radical peróxido tem a capacidade de degradar as proteoglicanas, o colágeno da cartilagem articular e o ácido hialurônico (WALTER & RENBERG, 2005;, VIEIRA et al., 2010). As metaloproteínases (MMPs) são as principais enzimas responsáveis pela degradação da matriz cartilagínea. AS MMPs são capazes de degradar todos os principais componentes da matriz extracelular e são sintetizadas pelos sinoviócitos e condrócitos e estão presentes em altas concentrações em doenças da cartilagem, sendo sua distribuição topográfica e concentrações correlacionadas com a severidade das lesões histopatológicas (CARON, 2003). Todas as MMPS são secretadas como proenzimas latentes e ativadas na matriz extracelular. A colagenase é ativada pela estromelisina, porém assim como as outras MMPs pode ser ativada pela plamina, calicreína e catepsina B. A estromelisina é ativada tanto pela plasmina como por outras proteinases que ativam a colagenase (HARST et al., 2005; SCHMITZ et al., 2010). A MMP-1 (colagenase) e MMP-3 (estromelisina ou proteoglicanase neutra) tem importância na degradação da matriz devido sua elevada atividade na cartilagem, nas membranas sinoviais de pacientes com osteoartrites, e na membrana sinovial de pessoas com artrite reumatoide (MCILWRAITH, 2005; SCHMITZ et al., 2010). As MMPs são inibidas por duas metaloproteinases teciduais a TIMP- 1 e a TIMP-2. Acredita-se que o balanço entre MMPs e TIMP seja importante para a progressão da degradação da cartilagem articular (VEIGA, 2006). Também, a degradação do ácido hialurônico no líquido articular resulta da quimiotaxia e subprodutos da inflamação, enzimas lisossomais e não lisossomais elaboradas por sinoviócitos agredidos e radicais livres derivados do oxigênio dos neutrófilos e macrófagos (GOODRICH & NIXON, 2006). A deterioração da cartilagem articular é caracterizada por divisões e fragmentação local e apresentam uma manifestação clínica, sendo que na
maioria das vezes, há sinovites e efusão articular associada, apresentando-se clinicamente por dor e disfunção da articulação afetada (MCILWRAITH, 2002; VEIGA, 2006).
2.2.3 Manifestação clínica
A DAD manifesta-se com leve claudicação progressiva que pode ser unilateral ou bilateral (KIDD et al., 2001), em alguns casos pode-se observar claudicação de grau moderado a severo (BAXTER, 2004). Em articulações de grande movimentação, as alterações articulares iniciais são caracterizadas por sinovites e capsulite aguda (RIGGS, 2006) ou atrofias musculares (MAY, 1996). Também, foi observada distensão de cápsula articular com consequente aumento de volume de tecidos moles adjacentes (KIDD et al., 2001). A sensibilidade dolorosa é o sintoma predominante no processo degenerativo articular, podendo ser originária de diferentes estruturas intra- articulares ou extra articulares , como cápsula, sinóvia, periósteo, ossos, tendões, bursas, ligamentos ou meniscos (NAREDO et al., 2005). Logo, os sinais clínicos variam com o grau da doença e consequentemente da inflamação (VEIGA, 2006). Em articulações de grande movimentação com inflamação aguda, há claudicação, aumento da temperatura, aumento do volume articular e dor à flexão. Nos casos crônicos, o aumento articular está associado à deposição de tecido fibroso podendo haver espessamento ósseo com limitada movimentação, sendo que os sinais podem persistir em grau variável (MCILWRAITH, 2002; WALTER & RENBERG, 2005). Contudo, o acompanhamento dos sinais clínicos e a evolução do processo degenerativo é um desafio constante (VEIGA, 2006). Portanto, o diagnóstico empregado na detecção da DAD pode ser realizado com avaliação clínica (SMITH et al., 2005), anestesia diagnóstica (CARTER, 2005), análise do líquido sinovial (CARON, 2003), radiografia (TOMLINSON et al., 2007), ultrassonografia (KONEBERG & EDINGER, 2007), tomografia computadorizada (TC) (SAMII et al., 2009), ressonância magnética (RM) (SOLER et al., 2007), cintilografia (SMITH et al., 2005), artroscopia (VIEIRA et
crepitações, exostoses e espessamento de ligamentos (DYSON, 2002; SCHMITZ et al., 2010). Os movimentos de flexão e extensão das articulações são empregados para induzir ou exacerbar uma claudicação durante o exame clínico. Estes movimentos são realizados porque provocam dor, devido a compressão e extensão dos tecidos, aumento das pressões intra-articulares e intra-ósseas subcondral, compressão e distensão da cápsula articular, constrição vascular e ativação de receptores da dor na articulação e tecidos moles adjacentes (ALVES, 2004).
B) Anestesia diagnóstica
A anestesia diagnóstica é específica apenas para identificação e confirmação da origem da claudicação. Em alguns casos fornece informações consistentes sobre a origem da claudicação quando comparada a outra modalidades diagnósticas, como os exames radiográficos e ultrassonográficos (CARTER, 2005; NEVES, 2010).
C) Radiografia
O exame radiográfico é considerado excelente para visualizar ossos e articulações, mas inadequado para observar estruturas específicas dos tecidos moles (CARRIG, 1997; VIEIRA, 2010). A qualidade do exame pode ser influenciada pelo posicionamento do paciente, ajustes da exposição radiográfica, combinação filme-écran, tamanho do chassi, uso inapropriado de grade, qualidade do filme e processo de revelação (MORGAN, 1999; WALTER & RENBERG, 2005; BORGES, 2006). O método é um dos mais utilizados para estudar articulações, por ser menos invasivo, de fácil realização e baixo custo (WALTER & RENBERG, 2005). Conforme CARRIG (1997), entre as áreas ósseas associadas com articulações que podem ser avaliadas pelo exame radiográfico estão: a placa óssea subcondral, o osso subcondral trabecular (epífise), as margens articulares e as áreas onde ligamentos, tendões e cápsula articular se unem. O
espaço articular aparece como uma área radioluscente entre as superfícies da placa óssea subcondral. Na doença articular degenerativa observa-se radiograficamente estreitamento do espaço articular, osteofitose, entesopatia, mudanças no osso subcondral e aumento do fluido sinovial (WIDMER & BLEVINS, 1994; CARRIG, 1997). Como a radiografia convencional possui resolução espacial maior que a ressonância magnética ou a tomografia computadorizada, há um melhor delineamento das irregularidades corticais ou calcificações finas dos tecidos moles (CARRIG, 1997). Entretanto, o diagnóstico de doença articular degenerativa pode ser desafiador nos estágios iniciais da doença (WALTER & RENBERG, 2005). Adicionalmente, os exames radiográficos têm como desvantagens a exposição à radiação ionizante e o fato de mostrar as superfícies com muita dificuldade em três dimensões (FREEMAN & PINSKEROVA, 2003; BORGES 2006; VIEIRA, 2010).
D) Ultrassonografia
Além do baixo custo, o exame ultrassonográfico apresenta as vantagens de não usar a radiação ionizante e permitir a avaliação direta da cartilagem articular e da membrana sinovial, e como principal desvantagem a impermeabilidade do osso às ondas sonoras, que limita o acesso a determinadas regiões das articulações (NEVES, 2010). Na avaliação ultrassonográfica da articulação do joelho de cães hígidos, realizada por REED et al. (1995), o ligamento patelar foi identificado como uma estrutura homogênea de baixa a moderada ecogenicidade, que no plano transversal apresentava formato oval e no plano sagital tinha formato cônico ou de fita, com espessura de 1,3 a 2,3 mm. Os ligamentos cruzados foram visualizados em plano mediosagital, com o membro em total flexão. O ligamento cruzado cranial mostrou-se mais hipoecogênico que o ligamento patelar. Os meniscos lateral e medial foram observados em imagens sagitais como estruturas homogêneas, ecogênicas e triangulares, com o ápice do triângulo apontado axialmente.
