Trabalho realizado no Departamento de Ortopedia e Traumatologia da Universidade Federal de São Paulo-Escola Paulista de Medicina (Unifesp-EPM).
1. Médico Residente do 3o ano do Departamento de Ortopedia e Traumatologia da Universidade Federal de São Paulo-Escola Paulista de Medicina (Unifesp-EPM).
2. Mestre em Medicina pelo Programa de Pós-Graduação em Ortopedia e Traumatologia da Universidade Federal de São Paulo-Escola Paulista de Medicina (Unifesp-EPM).
3. Médico Patologista da Disciplina de Patologia Geral, Sistêmica, Bioética e Forense do Departamento de Patologia da Universidade Federal de São Paulo-
Escola Paulista de Medicina (Unifesp-EPM).
4. Livre-Docente; Chefe da Disciplina de Patologia Geral, Sistêmica, Bioética e Forense do Departamento de Patologia da Universidade Federal de São Paulo-Escola Paulista de Medicina (Unifesp-EPM).
5. Livre-Docente; Chefe do Setor de Traumato-Ortopedia do Esporte da Disciplina de Traumatologia do Departamento de Ortopedia e Traumatologia da Universidade Federal de São Paulo-Escola Paulista de Medicina (Unifesp-EPM).
Endereço para correspondência (Correspondence to): Rua Borges Lagoa, 783, 5o andar - 04038-002 - São Paulo, SP, Brasil.
Os ligamentos cruzados são responsáveis pela estabilidade intrínseca da articulação do joelho e sua função biomecânica vem sendo amplamente estudada(1). Microscopicamente, os ligamentos são compostos por fascículos paralelos de fibras colágenas orientadas de forma regular, vasos e estruturas nervosas especializadas, conhecidas como mecanorreceptores(2).Esses convertem a energia física originada pelo estímulo tensional em um impulso nervoso, o qual será interpretado pelo sistema nervoso central, controlando o tônus muscular e os reflexos, informando o posicionamento e o movimento articular, dando a sensação somática relativa de posição estática e dinâmica(3,4).
Embora estudada há muito tempo, a propriocepção ainda é pouco conhecida.Lephart et al definiram a propriocepção, como a capacidade sensorial que acompanha os movimentos (cinestesia) e a posição da articulação (senso de posição articular), determinada pelos mecanorreceptores de ação rápida e lenta(5).
Essas terminações nervosas já foram demonstradas em estudos no joelho, ombro, tornozelo, coluna cervical de humanos e de outras espécies animais, geralmente com técnicas que utilizam hematoxilina-eosina e cloridrato de ouro como corantes histológicos(6). Autores demonstram a presença de mecanorreceptores nos ligamentos cruzados do joelho(3,4,6-9). No entanto, ainda existem controvérsias quanto a sua freqüência e classificação neurofisiológica; o uso de técnicas histológicas limitadas e a interpretação das estruturas de acordo com critérios morfológicos são as prováveis causas de discordância entre os diversos autores.
O objetivo deste estudo é comparar, utilizando a técnica histológica imunohistoquímica, a presença e o número de mecanorreceptores nos ligamentos cruzado anterior e posterior (LCA e LCP) de cadáveres humanos. Procuramos também correlacionar nossos achados com a ida-de e os tipos de receptores seguindo os critérios de Freeman e Wyke(4).
MATERIAL E MÉTODOS
Foram avaliados os mecanorreceptores dos ligamentos cruzados anterior e posterior de 15 cadáveres frescos, com média de idade de 36 anos (DP = 16 anos), variando entre 17 e 64 anos, provenientes de necropsias realizadas no setor de verificação de óbitos da Universidade Federal de São Paulo - Escola Paulista de Medicina (Unifesp-EPM), após prévia aprovação do trabalho pela Comissão de Ética Médica em Pesquisa.
Em geral, os trabalhos são realizados em joelhos patológicos, com osteoartrose ou lesões ligamentares(3,8,10-12), não havendo um padrão de normalidade definido em ligamentos Fig. 1 - Incisão longitudinal mediana sadios. Por esse motivo, consideramos Fig. 1- Midline longitudinal incision como critérios de exclusão a presença de lesões aparentes externas no joelho e evidências macroscópicas de lesões ligamentares e degenerativas, selecionando 15 joelhos dos 26 examinados.
Também não encontramos dados demonstrando ou sugerindo a necessidade de um estudo comparativo em relação ao sexo e ao lado avaliado. Sendo assim, para padronizar nossa pesquisa, utilizamos como amostra de nosso material somente joelhos do lado direito de cadáveres do sexo masculino.
As dissecações dos joelhos para a retirada dos ligamentos cruzados anterior e posterior foram realizadas por uma via de acesso mediana longitudinal anterior, de aproximadamente 25cm, com abertura medial do aparelho extensor e luxação lateral da patela (figura 1).
Os ligamentos foram identificados (figura 2) e desinseridos com lâmina de bisturi de suas porções femoral e tibial e, em seguida, colocados num recipiente de formol a 10% e posteriormente enviados para o laboratório de patologia para a inclusão do material em bloco de parafina. Foram confeccionados cortes histológicos com espessura máxima de quatro micrômetros em lâminas previamente "silanizadas" (3 inopropyl triethoxsilane®, Sigma Chemical, CO, USA, código A3648), deixadas na estufa a 60o Celsius por 24 horas, para maior adesão dos cortes.
O método imunohistoquímico da estrepto-avidina-biotina-peroxidase para o anticorpo policlonal antiproteína S-100 foi utilizado como corante histológico. A contagem e a análise dos mecanorreceptores dos ligamentos foram realizadas com aumento de 400x, utilizando o sistema de análise digital de imagem Pro-Image®, que consiste de uma videocâmera JVC®modelo TK 1180V, que transmite a imagem capturada do microscópio Olympus® (modelo BX40 com objetivas plan-acro-máticas) a um computador tipo PC com processador Pentium®MMX 233MHz com 64 MB de memória RAM, equipado com uma placa digitalizadora e o software Image Pro Plus®(figura 3), trabalhando em ambiente Windows®.
Os mecanorreceptores foram analisados pela classificação de Freeman e Wyke, que leva em consideração os aspectos morfológicos e o tamanho das terminações nervosas (figura 4). Os receptores do tipo I são globulares ou ovóides encapsulados, denominados terminações de Ruffini, os quais possuem função de adaptação lenta. Os receptores do tipo II são alongados e de formato cônico, denominados corpúsculos de Pacini, sendo responsáveis pela adaptação rápida. Os receptores
do tipo III ou terminações de Golgi são grandes e fusiformes, sendo responsáveis pelo mecanismo de adaptação extrema-mente lenta. Os receptores do tipo IV são terminações relativamente indiferenciadas não corpusculares, compostas de filamentos nervosos amielínicos, e podem ser divididos em duas categorias: as terminações nervosas livres, responsáveis pela transmissão da dor, e as terminações eferentes amielínicas, responsáveis pela inervação vasomotora(4).
Na metodologia estatística as variáveis qualitativas foram representadas por freqüência absoluta (n) e relativa (%) e as variáveis quantitativas, por média, desvio-padrão (DP), me-diana e valores mínimo e máximo. A comparação entre os quatro tipos de mecanorreceptores, quanto ao número encontrado, foi feita pela prova de Friedman para amostras relacionadas.
Quando o resultado do teste mostrou-se estatisticamente significante, as diferenças foram localizadas pelo teste de comparações múltiplas de Newman-Keuls. Os dois ligamentos foram comparados quanto ao número de mecanorreceptores encontrados, pela prova de Wilcoxon para amostras relacionadas, e a presença de correlação entre a idade e números totais de mecanorreceptores encontrados foi avaliada pelo coeficiente de correlação por postos de Spearman (rs). Ado-tou-se o nível de significância de 0,05 (a = 5%) e níveis descritivos (p) inferiores a esse valor foram considerados significantes.
RESULTADOS
Comparação entre os tipos de mecanorreceptores
Foi encontrada diferença estatisticamente significante entre os tipos de mecanorreceptores do LCA (tabela 1) e LCP (tabela 2) (p < 0,001). O teste de comparações múltiplas mostrou, em ambos os ligamentos, diferenças entre todos os tipos. O tipo II é o mais freqüente, seguido pelos tipos IV, I e III.
Comparação entre os ligamentos
Não foi encontrada diferença estatisticamente significante entre o LCA e LCP quanto ao número total de mecanorreceptores (p = 0,245).
Correlação entre o número total de mecanorreceptores e idade
Não foi encontrada correlação estatisticamente significante entre a idade do cadáver e o número total de mecanorreceptores do LCA (rs = 0,08; p = 0,790) pela aplicação do coeficiente de correlação por postos de Spearman, como demonstrado no gráfico 1.
Não foi encontrada correlação estatisticamente significante entre a idade do cadáver e o número total de mecanorreceptores do LCA (rs = 0,08; p = 0,790) pela aplicação do coeficiente de correlação por postos de Spearman, como demonstrado no gráfico 1.
DISCUSSÃO
A correlação entre a propriocepção e a presença dos mecanorreceptores nos tecidos articulares do joelho tem sido estudada em animais e homens. Desde os trabalhos de Schultz et al, sabe-se da existência de mecanorreceptores nos ligamentos cruzados do joelho humano, havendo também referências em relação à cápsula articular, ligamento colateral medial e meniscos(3,4,13). Contudo, não há consenso quanto ao número e aos tipos de mecanorreceptores encontrados nos ligamentos cruzados anterior e posterior(7,10,13).
Em nosso estudo não encontramos correlação estatisticamente significante entre a idade do cadáver e o número total de mecanorreceptores, assim como não encontramos também estudos comparando tais variáveis nos ligamentos cruzados de joelhos normais. Skinner et al, avaliando a sensação de posição na articulação do joelho de 29 pacientes de 20 a 82 anos, verificaram que a propriocepção encontrava-se deteriorada com o aumento da idade(14).
Avaliando 29 mulheres sem lesões prévias no joelho, Kaplan et al encontraram diminuição da propriocepção dessa articulação nas pacientes com ida-de acima de 60 anos e aumento abaixo dos 30 anos(15). A propriocepção parece diminuir com a progressão da idade, grau de esforço físico e fadiga(16).
Ao utilizar a classificação de Freeman e Wyke(4) na identificação dos mecanorreceptores, pudemos reconhecer e agrupar com maior facilidade cada um deles e, dessa maneira, quantificar e comparar os receptores encontrados. Algumas técnicas histológicas utilizando corantes como hematoxilina-eosina(17), prata(18), cloridrato de ouro(3,7) e imunohistoquímica foram aplicadas para o reconhecimento dos mecanorreceptores. A nossa escolha pela técnica da imunohistoquímica, com a antiproteína S-100, baseia-se no trabalho de Del Valle et al, que, estudando o ligamento cruzado posterior de joelhos humanos, encontraram maior sensibilidade dessa técnica na identificação dos receptores(8). Utilizando a imunohistoquímica, observamos que as terminações nervosas são bem diferenciadas dos vasos sanguíneos, facilitando sua identificação, o que foi verificado também por outros autores(6,8,16,19,20).
Na leitura das lâminas utilizamos um sistema de análise digital de imagem que permitiu reconhecer com maior facilidade os mecanorreceptores, devido à possibilidade de ampliação do tamanho na tela do computador e, dessa forma, permitir mensuração precisa. Observamos neste estudo que, tanto no ligamento cruzado anterior como no posterior, predominam os receptores dos tipos II e IV.
Os receptores do tipo II, também conhecidos como corpúsculos de Pacini, atuam como mecanorreceptores dinâmicos, permanecem inativos na articulação imóvel, ativos durante os movimentos de aceleração e desaceleração e têm como características a adaptação rápida e baixo perfil de resposta ao estresse mecânico(4). O tipo IV foi o segundo grupo em freqüência na nossa casuística.
Constitui o sistema articular nociceptivo, tornando-se ativo quando a articulação é submetida à deformação mecânica anormal ou sob efeito de mediadores inflamatórios, tais como histamina, bradicinina e prostaglandi-nas(4). Os mecanorreceptores dos tipos I e III, responsáveis pela adaptação lenta e com baixo perfil mecânico, foram encontrados em menor quantidade em ambos os ligamentos.
Estudando os ligamentos cruzados anteriores extraídos durante necropsia de seis cadáveres, Schutte et al, utilizando a técnica histológica de cloridrato de ouro, encontraram três ti-pos morfológicos de mecanorreceptores: corpúsculos do tipo Ruffini, Pacini e abrangendo aproximadamente 1% da área do ligamento, as terminações nervosas livres(3). Os corpúsculos de Pacini foram os mais freqüentes nesse estudo. Katonis et al, estudando o LCP de 10 cadáveres frescos, utilizando essa mesma técnica histológica, obtiveram resultados semelhantes(7).
Comparando o ligamento cruzado anterior e posterior de ovelhas adultas, quanto ao número total e ao tipo de mecanorreceptores, Raunest et al não encontraram diferenças estatisticamente significantes entre esses dois ligamentos utilizando cloridrato de ouro como corante histológico, mas constataram, além dos outros mecanorreceptores, um maior número de terminações nervosas do tipo corpúsculos de Pacini(13). Apesar de utilizarem outra técnica e espécie como amostra, o objetivo e os resultados da pesquisa de Raunest et al foram semelhantes aos de nosso estudo(13).
A importância clínica do estudo do padrão neural microscópico dos ligamentos cruzados do joelho sugere, com os resultados obtidos, que esses ligamentos não funcionam apenas como estruturas biomecanicamente estabilizadoras, mas também como órgãos responsáveis pela propriocepção.
A presença de maior quantidade de mecanorreceptores dinâmicos, que estão em atividade nos movimentos de aceleração e desaceleração, traz uma preocupação relacionada às lesões ligamentares e às suas diferentes modalidades terapêuticas, pois sabe-se que, após a lesão dos ligamentos cruzados, ocorre um déficit importante da propriocepção do joelho, que está relacionado ao decréscimo do número de terminações nervosas.
Seguindo essa linha de pesquisa, que vem procurando demonstrar o padrão microscópico normal da inervação dos ligamentos cruzados do joelho, pretendemos correlacionar futuramente essas informações com certas lesões e suas implicações clínicas e cirúrgicas.
CONCLUSÕES
1) Não houve diferença estatisticamente significante entre o ligamento cruzado anterior e o ligamento cruzado posterior quanto ao número total de mecanorreceptores.
2) No ligamento cruzado anterior e ligamento cruzado posterior houve predomínio dos mecanorreceptores dos tipos II e IV, sendo os tipos I e III menos freqüentes.
3) Não foi encontrada relação entre o número total de mecanorreceptores e a idade nos ligamentos cruzados anterior e posterior.
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