Dezvoltarea cartilajului articular: dovezi pentru un mecanism de creștere prin apoziție
Este bine stabilit faptul că cartilajul crește printr-o combinație de secreție de matrice, hipertrofie celulară și proliferare celulară. Cu toate acestea, măsura în care această creștere se face prin mecanisme apoziționale, spre deosebire de cele interstițiale, rămâne neclară. Utilizând articulațiile genunchiului marsupialului Monodelphis domestica pentru a studia creșterea cartilajului, am combinat un studiu imunohistochimic al familiei TGF-beta de factori de creștere și diferențiere a cartilajului între 30 de zile postnatale și 8 luni, împreună cu o analiză stereologică a morfologiei cartilajului în timpul creșterii. În plus, pentru a înțelege mai bine generarea zonelor caracteristice în cartilaj, am examinat efectele administrării intraarticulare de bromodeoxiuridină, un agent care este încorporat în ADN în timpul diviziunii celulare și care blochează continuarea ciclului celular. În timpul creșterii timpurii, TGF-beta2 și -beta3 au fost exprimate pe scară largă, dar TGF-beta1 a fost mai puțin. După formarea centrului secundar de osificare, toate izoformele au devenit mai restrânse la jumătatea superioară a profunzimii țesutului, iar distribuția lor a fost similară cu cea descrisă anterior pentru IGF-uri și celulele PCNA-pozitive. Analiza stereologică a secțiunilor de țesut din cartilajul condilar femural la 3 și 6 luni a arătat că a existat o creștere cu 17% a volumului total al cartilajului, dar o scădere cu 31% a densității celulare pe bază de unitate de volum. În cele din urmă, perturbarea ciclului celular cu BrDU, care a fost injectat în articulațiile genunchiului la animale în vârstă de 3 luni și analizat la 1 și 4 luni după injectare, a arătat că condrocitele care ocupă zona de tranziție au fost epuizate la 1 lună după injectare, ceea ce a dus la subțierea cartilajului articular. Acest efect a fost inversat la 4 luni după injectare. Analiza imunohistochimică a arătat că tratamentul cu BrDU a modificat modelele de expresie ale tuturor izoformelor TGF-beta, cu o reducere semnificativă a marcării izoformelor TGF-beta1 și -beta3 în jumătatea superioară a cartilajului. În general, datele oferă un sprijin suplimentar pentru noțiunea de creștere a cartilajului articular prin apoziție de la suprafața articulară, mai degrabă decât prin mecanisme interstițiale.