GUIA Nº 2 REPARACIÓN TISULAR
REPARACIÓN LIGAMENTOSA El proceso de reparación ligamentosa sigue el mismo curso de reparación de otros tejidos vascularizados. Inmediatamente de la injuria y por aproximadamente 72 horas, hay una pérdida de sangre desde los vasos sanguíneos dañados y atracción de células inflamatorias hacia el sitio de la lesión. Si el ligamento se lesiona fuera de la cápsula articular (ligamento extraarticular), el sangramiento ocurre en el espacio subcutáneo. Si es un ligamento intraarticular, este sangramiento ocurre adentro de la cápsula articular hasta que ocurre la coagulación o la presión se vuelve tan alta que este sangramiento cesa. Durante las siguientes 6 semanas, ocurre una proliferación vascular con nuevo crecimiento capilar con un aumento de la actividad fibroblástica, resultando en un coagulo de fibrina. Es esencial que los extremos de la herida se reconecten mediante un puenteo que realiza este coagulo. La síntesis de colágeno y de sustancia de crecimiento de proteoglicanos contribuyen, como constituyentes de la matriz intracelular, a la proliferación de la cicatriz que cierra la solución de continuidad que se produjo en el ligamento. Inicialmente, esta cicatriz es débil y viscosa pero eventualmente se vuelve más elástica. El colágeno depositado tiene un orden aleatorio con muy poca organización. Gradualmente, hay un descenso de la actividad del fibroblasto, una disminución de la vascularización y un aumento de la densidad de colágeno máximo en la cicatriz. Fallas en producir la suficiente cicatriz y la falla en la localización apropiada en el hueso son algunas de las razones de el por que los ligamentos habitualmente fallan. A través de algunos meses la cicatriz continúa su maduración con el realineamiento del colágeno, que ocurre en respuesta a la progresiva carga y elongación. La maduración de esta cicatriz puede requerir a lo menos 12 meses para completarse. El tiempo exacto requerido para la maduración de pende de algunos factores mecánicos como la aposición de los extremos de la herida en el ligamento y lo prolongado que sea la inmovilización.
FACTORES QUE AFECTAN LA CURACION DEL LIGAMENTO Los ligamentos extraarticulares reparados quirúrgicamente reparan con disminución de la cicatriz y son generalmente más fuertes que aquellos no reparados inicialmente, aunque esta fortaleza puede no ser mantenida en el transcurso del tiempo. La curación de los ligamentos no reparados mediante una cicatriz fibrosa efectivamente se encuentran alargados y produce cierto grado de inestabilidad articular. Con la lesión de los ligamentos intraarticulares, la presencia de hematoma es diluido por el liquido sinovial, previniendo así la formación de un coagulo de fibrina y la reparación espontánea. Algunos estudios demuestran que los ligamentos ejercitados son más fuertes que aquellos que son inmovilizados. Los ligamentos inmovilizados por periodos de algunas semanas luego del traumatismo tienden a disminuir su fuerza tensil y también a exhibir cierta debilidad en sus inserciones óseas. Por lo tanto es importante minimizar los periodos de inmovilización y progresivamente aumentar el stress del ligamento lesionado con ejercicios controlados relativos a las consideraciones biomecánicas de cada ligamento en específico. Esto no quiere decir que la estabilidad inherente del ligamento se reestablezca. Para recuperar la estabilidad de la articulación, las otras estructuras que rodean la articulación, primariamente los músculos y sus tendones deben ser potenciados. El
aumento de la tensión muscular provee mediante su fortalecimiento o entrenamiento una mejoría de la estabilidad de la articulación lesionada.
PROCESO DE REPARACIÓN EN EL MÚSCULO ESQUELETICO Durante el proceso de reparación, las regiones proximales y distales de las miofibrillas rotas deben recuperar su integridad estructural, este proceso también debe unir firmemente las miofibrillas a la matriz extracelular para restablecer la continuidad funcional. El proceso de reparación se asemeja a la miogénesis durante el desarrollo fetal, independiente del mecanismo de lesión, siendo de vital importancia para éste las células satélites. Aunque el origen embrionario de éstas sigue siendo indeterminado, el gen responsable de la especialización de las células precursoras de las células satélites se ha identificado recientemente como Pax7, gen expresado específicamente en células satélites cultivadas y demostrado su expresión en células satélites quietas y activadas in vivo . Numerosas investigaciones han demostrado que esta población residual de células que persisten en el músculo diferenciado y se localizan bajo la membrana basal de cada miofibrilla, tienen una gran participación en la reparación del mismo tras una lesión. En respuesta a la lesión del músculo, o en individuos con miopatías degenerativas crónicas, las células satélites se dividen y se funden para reparar o sustituir las fibras dañadas. Sin embargo existía la duda acerca del estimulo especifico que inducía la activación de estas células. Según las investigaciones de Bischoff se observó que el sarcolema ejercía un control negativo sobre las células satélite impidiendo su proliferación, por otra parte existía un control positivo por algún factor mitogénico dentro del músculo. Tiempo después, se descubrió que el factor de crecimiento de los hepatocitos (HGF) era capaz de activar a las células satélites, sin embargo, no se sabía si este factor estaba presente en el músculo esquelético, interrogante que se respondió posteriormente, demostrando: - Primero, que el HGF estaba presente en la matriz extracelular del músculo no dañado, rodeando las fibras musculares. - Segundo, cuando el músculo se lesionaba tanto el HGF como su receptor celular se localizaban en la zona de reparación. Estos descubrimientos demostraron un rol importante del HGF en la inducción de la proliferación de las células satélites. Las células satélites están presentes en todos los músculos esqueléticos y se asocian a todos los tipos de la fibra del músculo, no obstante con una distribución desigual. Por ejemplo, el porcentaje de células satélites en el músculo soleo del adulto es el doble o el triple comparado al músculo tibial anterior del adulto o los músculos del extensor largo de los dedos. De forma similar, los altos números de células satélites se encuentran asociados con las fibras lentas del músculo comparadas con las fibras rápidas dentro del mismo. De lo cual deducimos que el organismo privilegia a los músculos posturales con una mayor dotación de células satélites, asegurando así una mayor capacidad reparativa. Hay dos poblaciones diferentes de células satélites: células satélite confinadas, las cuales están listas para una inmediata diferenciación sin una anterior división celular, y células satélite troncales, las cuales experimentan el comienzo de una mitosis alrededor de 24 horas después de la lesión, antes de proveer una célula hija por diferenciación da otras para una futura proliferación. Se cree que el aumento de RNA en forma local, debido a la muerte celular que se ha producido y que lo dejaría libre, estimularía la activación de la célula satélite para empezar a multiplicarse, y además serviría como base para la nueva síntesis de DNA. Otros estímulos que parecen activar a la célula satélite son el estiramiento y la contracción muscular.
Se han descrito cuatro fases para el proceso de reparación muscular:
Fase de destrucción: Después de una lesión física sobre la célula muscular, las miofibrillas rotas se contraen y se forma un agujero entre ellas. Como el músculo esquelético es ricamente vascularizado, se produce una hemorragia, la sangre ingresa a los agujeros y forma un hematoma que después será remplazado por una cicatriz de tejido conectivo. Las lesiones del músculo se pueden complicar por la destrucción de los ramos nerviosos intramusculares. La destrucción de la membrana plasmática hace que el calcio extracelular ingrese al miocito y cause la activación de enzimas que degradan, tales como fosfolipasas y proteasas neutrales. Las miofibrillas a una distancia de uno a dos milímetros del sitio de ruptura también se necrozan, preservando su membrana basal. Esta extensión forma una barrera que permite la formación de una membrana, que delimita la zona de reparación de la zona que no sufrió lesión. El proceso de inflamación en la zona de lesión se produce por el rasgado de los vasos sanguíneos del músculo dañado. Paralelamente, se lanzan sustancias desde las zonas necrozadas, estas se utilizan como atrayentes químicos que hacen exudar células inflamatorias adicionales. Los macrófagos y fibroblastos dentro del músculo dañado se activan y proporcionan las señales quimiotácticas accesorias, para reclutar células inflamatorias que se encuentran en circulación. Los leucocitos polimorfonucleares pronto son transformados en monocitos, para luego convertirse en macrófagos activos, que participan en la proteólisis y fagocitosis del material necrozado.
Fase de reparación y remodelación: Las células satélite activas migran desde las fibras adyacentes a la zona dañada, se diferencian en mioblastos mononucleados con citoplasma Basófilo y firmemente granular, que se fusionan para formar miotúbulos multinucleados. Los mioblastos pueden aparecer en la continuidad con los extremos indemnes de la fibra, caso en que se habla de reparación continua o bien en la periferia de los segmentos destruidos, reparación llamada discontinua. Los mionúcleos están localizados centralmente en los miotúbulos y están limitados por el citoplasma. Después, la síntesis de proteínas específicas del músculo comienza a reparar miofibrillas adquiriendo una forma madura con paquetes de estriaciones transversales de miofilamentos con el núcleo localizado periféricamente. La preservación de membranas basales vacías sirve como base para la reconstrucción y reparación de las miofibrillas. La preservación de esta, no es un prerrequisito para el proceso de reparación. La membrana basal vacía aísla a los fibroblastos y a la mayoría de nuevas células de colágeno dentro de los cilindros de membrana basal que previenen la formación de la cicatriz de tejido conectivo dentro de éste. En contraste, fuera de los cilindros, en los agujeros de la miofibrilla dañada, la formación de cicatrices es abundante. Los puentes de fibrina y fibronectina, derivados de la sangre, forman la matriz primaria, que actúa como sitio de base y de anclaje para los fibroblastos invasores y da la fuerza inicial a la cicatriz para soportar las fuerzas aplicadas en ellas. Los fibroblastos comienzan a sintetizar tanto proteínas como proteoglicanos de la matriz extracelular. La fibronectina es expresada entre las primeras
proteínas de la matriz extracelular, seguidas por el colágeno tipo III. La producción de colágeno tipo I se activa más adelante y los restos son elevados por varias semanas. La reparación de las miofibrillas dañadas y la formación de una cicatriz en el tejido conectivo son dos procesos concurrentes, los cuales se apoyan, pero al mismo tiempo compite uno con el otro. La formación excesiva de tejido conectivo puede obstruir el nuevo crecimiento del músculo dañado. La reparación de miofibrillas, primero inunda a la antigua membrana basal por cinco días después del daño y luego se extiende por fuera de la apertura de la membrana basal en el tejido conectivo, intentando perforar a través de la cicatriz. La división de fibras en varias ramas pequeñas permite una mejor penetración en la cicatriz. Al mismo tiempo las miofibrillas reparadas comienzan a adherirse al tejido conectivo en su cara lateral, iniciándose este proceso alrededor de dos semanas después del daño, al final de la reparación miofibrilar se crean nuevas uniones miotendinosas. Gradualmente la cicatriz disminuye en tamaño y así los agujeros se acercan entre sí. Finalmente las miofibrillas se entrelazan.
Adherencia en la reparación: Después de la lesión del músculo, la continuidad de la unidad tendón-músculo-tendón se interrumpe. La adhesión de miofibrillas a la matriz extracelular durante el proceso de la reparación, es necesaria para restaurar la capacidad del músculo para contraerse como una unidad.
Estrés mecánico y reparación: Diferentes tipos de estrés mecánico tienen un efecto sobre el proceso de reparación, dependiendo del tiempo en que son aplicados. Se sabe que la movilización temprana, induce un crecimiento capilar más rápido y más intenso del área dañada, mejora la reparación de las fibras musculares y la orientación de las miofibrillas ya reparadas. La movilización también restaura más rápido la fuerza extensible al nivel normal. Sin embargo, la movilización inmediata después de la lesión puede causar rupturas en el área afectada. Esto puede ser evitado con un corto periodo de inmovilización, el cual permite que el tejido formado alcance suficiente fuerza extensible para soportar las fuerzas creadas en la contracción muscular. En contraste una inmovilización prolongada puede ser dañina, causando atrofias significativas y reducción de la fuerza tensil. La denervación del músculo dañado, elimina los efectos tróficos neurales y la actividad contráctil del músculo. La inervación no parece ser necesaria en las etapas tempranas de la reparación, pero es un requerimiento obligatorio para el crecimiento y restauración de la morfología normal. El estado mecánico alterado tiene un papel importante en la iniciación y regulación del proceso de reparación muscular. El estrés mecánico es probablemente regulador del proceso de adhesión, el cual es esencial en la restauración de la fuerza tensil. Estudios de en lesiones como contusión y tensión, han demostrado que las fallas ocurren generalmente cerca de la unión miotendinosa. Así, el área cercana a la unión miotendinosa parece ser mecánicamente el punto más débil del sistema músculotendinoso. Poco se conoce acerca de la correlación entre estos cambios biomecánicos y morfológicos básicos o sobre la adhesión durante el proceso de reparación.
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA REPARACION MUSCULAR Si bien, el proceso de reparación muscular ocurre de manera constante en mamíferos, son diversos los factores que pueden afectar substancialmente este mecanismo:
Factores generales: Nutrición, edad, enfermedades asociadas, entre otros.
Factores locales: a.- De la injuria: tipo, tamaño y localización. b.- Del tejido injuriado: vascularización, movimiento de la zona y condición del tejido. c.- Exógenos: infección local, radiaciones (ionizantes, UV, etc.) y temperatura. Es importante mencionar que los factores generales dependen fundamentalmente de la condición del individuo antes de la lesión, siendo de vital importancia puesto que la mayoría de los factores locales van a depender significativamente de ellos.
