O desenvolvimento da cartilagem articular: evidência para um mecanismo de crescimento aposicional
Está bem estabelecido que a cartilagem cresce por uma combinação de secreção matricial, hipertrofia celular e proliferação celular. A medida em que este crescimento é aposicional, em oposição aos mecanismos intersticiais, no entanto, permanece pouco clara. Usando as articulações do joelho da Monodelphis domestica marsupial para estudar o crescimento das cartilagens, combinamos um estudo imunohistoquímico da família TGF-beta de crescimento das cartilagens e fatores de diferenciação entre 30 dias pós-parto a 8 meses, juntamente com uma análise estereológica da morfologia das cartilagens durante o crescimento. Além disso, para obter uma visão da geração das zonas características dentro da cartilagem, examinamos os efeitos da administração intra-articular de bromodeoxiuridina, um agente que é incorporado no DNA durante a divisão celular e bloqueia o ciclo celular posterior. Durante o crescimento precoce, TGF-beta2 e -beta3 foram amplamente expressos, mas TGF-beta1 foi menos expresso. Após a formação do centro secundário de ossificação, todas as isoformas ficaram mais restritas à metade superior da profundidade do tecido e sua distribuição foi semelhante à descrita anteriormente para IGFs, e células PCNA-positivas. A análise estereológica das secções teciduais da cartilagem condilar femoral aos 3 e 6 meses mostrou que houve um aumento de 17% no volume total da cartilagem, mas uma diminuição de 31% na densidade celular numa base de volume unitário. Finalmente, a perturbação do ciclo celular com BrDU, que foi injectada nas articulações do joelho de animais de 3 meses de idade e analisada 1 e 4 meses após a injecção, revelou que os condrócitos que ocupavam a zona de transição estavam esgotados 1 mês após a injecção, resultando no afinamento da cartilagem articular. Este efeito foi revertido 4 meses após a injecção. A análise imunohistoquímica revelou que o tratamento com BrDU alterou os padrões de expressão de todas as isoformas TGF-beta, com uma marcada redução na rotulagem das isoformas TGF-beta1 e -beta3 na metade superior da profundidade da cartilagem. Em geral, os dados dão mais apoio à noção de crescimento da cartilagem articular pela aposição a partir da superfície articular e não por mecanismos intersticiais.