EFEITOS DE DIFERENTES INTENSIDADES DE MICROCORRENTE NO REPARO ÓSSEO EM RATOS WISTAR

INTRODUÇÃO

A formação do calo ósseo cicatricial em lesões ósseas pode ser influenciada por fatores como características da lesão (tipo, duração e intensidade do trauma, suprimento sanguíneo adequado), do paciente (idade, estados metabólicos e nutricionais, doenças e medicamentos associados) e do tratamento instituído (redução, estabilização, carga e movimento). Em-bora em condições normais a maioria das fraturas não apresente problemas de consolidação, existem algumas situações em que o tecido ósseo não responde convenientemente, como quando acometido de extensa perda devida a traumas ou processos patológicos(1-2). Desse modo, o conhecimento de métodos que estimulem a consolidação de fraturas adquire considerável importância(1).

Diversas técnicas terapêuticas são empregadas na prática clínica na tentativa de promover aceleração e/ou melhora do processo de reparação óssea(3). Entre elas, podem-se destacar as terapias elétrica e eletromagnética(4). A estimulação elétrica de baixa intensidade, aplicada de forma exógena, pode agir como estímulo para o osso(5). Sua aplicação mais amplamente pesquisada relaciona-se à reparação óssea e ocasiona a aceleração de cicatrização de fraturas recentes, pseudartrose e retardo de consolidação(6-7), osteoporose e osteonecrose(6), bem como a incorporação de enxertos ósseos. Em vários modelos experimentais e em aplicações clínicas, foi observada aceleração na síntese de matriz extracelular e na cicatrização tecido(7-8).

O presente trabalho tem como objetivo comparar os efeitos da aplicação de diferentes intensidades de microcorrente no reparo de fratura experimental de tíbia de ratos Wistar.

MÉTODOS

Os animais foram obtidos no Biotério da Universidade de Marília (UNIMAR); a manutenção e o tratamento experimental foram realizados no Laboratório de Fisiologia e Biofísica do Centro Universitário Hermínio Ometto - UNIARARAS. Eles foram alojados em gaiolas, em local seco, arejado e higienizado diariamente e receberam água e alimento ad libitum. Utilizaram-se 20 ratos machos da linhagem Wistar (Rattus norvegicus), com 120 dias de idade e peso corpóreo médio de 300g. Foram divididos aleatoriamente em quatro grupos de cinco animais, sendo um grupo controle - C (sem aplicação de microcorrente) e três submetidos aos diferentes tratamentos, a saber, grupo I (2µA por 3min), grupo II (2µA por 5min) e grupo III (5µA por 3min). A tricotomia foi realizada 48 ho-ras antes da intervenção cirúrgica. Após a assepsia do local com diglucoanato de clorexidina a 0,4%, os animais foram submetidos a anestesia com Hypnol^® 3% (pentobarbital de sódio) na dosagem de 40mg/kg de peso corpóreo. Em seguida, foi realizada incisão longitudinal na perna direita para exposição óssea (tíbia) com lâmina de bisturi no 15 e cabo no 3. A secção do osso foi realizada com motor de baixa rotação com disco de aço carbono (Carborundum^®) e constante irrigação local com soro fisiológico (NaCl 0,9%). Em seguida, foi feita a sutura dos tecidos moles com fio de náilon 4.0 e procedeu-se à imobilização da perna com tala e Micropore^®. Na região da incisão deixou-se uma abertura para a aplicação do tratamento com microcorrente.

Após a intervenção cirúrgica, os animais dos grupos I, II e III receberam tratamento, durante 28 dias, com uma aplicação diária de microcorrente nas intensidades e tempos descritos anteriormente. Utilizou-se um eletroestimulador (Phisiotonus Microcurrent - BIOSET^®). A aplicação foi realizada com eletrodos tipo bastão de metal com cabo plástico isolante, posicionados perpendicularmente no local da fratura. O aparelho ajusta-se automaticamente em GMC (microcorrente galvânica contínua).

Um animal de cada grupo foi sacrificado a cada sete dias utilizando vapores de éter etílico em campânula fechada. Não houve perda de animais durante o período experimental.

Para efeito comparativo da eficiência de cada protocolo na consolidação da fratura foi utilizado o parâmetro descrito por Giordano et al(1). Nessa análise foram comparadas, qualitativamente, as diferenças quanto às fases de consolidação da fratura utilizando como comparação o grupo controle. Neste último, foram padronizados, para análise histopatológica do calo ósseo, os diferentes estágios do processo de consolidação de fratura em ratos, quais sejam: na primeira semana, fase fibroblástica; na segunda semana, fase colágena; da terceira à quarta semanas, fase osteogênica. Amostras de tecido foram removidas e imediatamente banhadas em solução fixadora contendo formol a 10% em tampão Millonig (pH 7,4) durante 24h à temperatura ambiente. Em seguida, as peças foram lavadas em tampão e todos os procedimentos para embebição em Paraplast^® (Merck) foram efetuados. Cortes longitudinais dos espécimes com sete micrômetros de espessura foram corados pela hematoxilina/eosina para estudo histológico de rotina; picrossirius-hematoxilina para observação da organização das fibras colágenas(9); azul de toluidina em tampão McIlvane (pH 4,0)(10), para análise de glicosaminoglicanos na matriz extracelular. Os preparados foram observados e documentados em fotomicroscópio Zeiss-Jena^®. O estudo comparativo foi feito a partir das alterações estruturais observadas a cada semana entre as amostras obtidas dos diferentes grupos experimentais e comparadas com o grupo controle. Essa aná lise foi realizada de maneira independente por autores dife rentes, que utilizaram códigos apropriados para que não hou vesse condicionamento nas avaliações.

RESULTADOS

No grupo controle, ao final de sete dias, observaram-se na área da fratura grande proliferação de fibroblastos, pequena quantidade de fibras colágenas e maior presença de infiltrado hemorrágico (figura 1 - A). Na segunda semana, a região cicatricial apresentou aspecto heterogêneo, com a presença de placas de cartilagem hialina, e algumas áreas de neoformação óssea com trabéculas ósseas e, ainda, remanescentes do coágulo de fibrina. A partir da terceira semana, foi observado aumento progressivo no processo de osteogênese devido à detecção de grande quantidade de trabéculas ósseas neoformadas (figura 1 - C e D).

Qualitativamente, a análise entre os espécimes tratados com microcorrente e o grupo controle demonstrou ter havido no grupo III (figura 2 - B, C e D) aumento na velocidade do processo de reparação, principalmente, em relação ao desenvolvimento de tecido cartilaginoso, seguido de sua substituição por osso neoformado. Não se verificou diferença na regeneração óssea ao se comparar o grupo controle com os grupos I e II.

Quando comparado com o controle e com os outros grupos experimentais, os cortes histológicos do grupo III apresentaram, ao final da primeira semana, maior quantidade de células fibroblásticas e diminuição de células inflamatórias. Na segunda semana, o calo apresentava uma quantidade superior de placas cartilaginosas e áreas de ossificação. A exemplo dos períodos anteriores, na terceira e quarta semanas foram observadas grandes áreas de trabéculas ósseas neoformadas notadamente superiores às do grupo controle (figura 2 - C e D).

Figura 1 - Fotomicrografias dos cortes longitudinais do grupo controle com sete (A) e 28 dias (B); e grupo I com 21 (C) e 28 (D) dias após a fratura experimental. Notar que aos sete dias (A) a região cicatricial está ocupada por tecido fibroso ( ) e que o processo de regeneração prossegue (B) com o aparecimento de placas cartilaginosas ( ) que resultarão no molde (C) para ossificação ( ) que já é observada aos 28 dias (D). Os cortes foram tratados com HE e aumentos (A) 140x, (B) 80x, (C) 100x, (D) 140x.

Figura 2 - Fotomicrografias dos cortes longitudinais do grupo II dos animais após 14 dias (A) e grupo III dos animais com sete (B), 21 (C) e 28 (D) dias após a fratura experimental. Os fenômenos de regeneração óssea em GII (A) apresentaram os mesmos resultados de GI. No entanto, o processo de regeneração óssea em GIII apresentou nítido aumento no volume de tecido de reparo ( ) e na velocidade de regeneração (B), pois já na primeira semana são observadas placas de cartilagem ( ) e aparecimento de trabéculas ósseas ( ) na terceira semana após a fratura (C). Os cortes foram tratados com HE em A e B, AT em C e picrossirius em D e aumentos (A) 80x, (B) 140x, (C) 80x, (D) 80x.

DISCUSSÃO

A estimulação elétrica tem-se mostrado eficaz no processo de reparação óssea, acelerando a consolidação de fraturas recentes, no tratamento de osteoporose, bem como a incorporação de enxertos ósseos(11).

Profissionais que trabalham com a restauração óssea recorrem ao uso da microcorrente, principalmente por ser uma forma de tratamento não invasiva(12). Pequenas correntes elétricas são produzidas no osso quando se aplicam forças mecânicas sobre ele, influenciando a biossíntese de moléculas da matriz óssea pelos osteoblastos. Tal propriedade foi definida por al-guns autores como efeito piezoelétrico. Esse conceito levantou a possibilidade da aplicação externa de campos elétricos e eletromagnéticos, na modificação do processo de reparo ósseo.(5,13-15).

Pead e Lanyon observaram aumento de osteoblastos na região do periósteo quando submeteram o osso a carga externa. O estímulo mecânico desencadeou uma resposta óssea local, havendo uma relação entre a intensidade da deformação aplicada e a ativação dos osteoblastos(16).

O remodelamento ósseo pode ser incitado por microlesões, estímulos mecânicos, ultra-som pulsado de baixa intensidade, laser e estimulação elétrica. Esses fatores mostraram-se efetivos na promoção da osteogênese(17-18).

Diferentes autores observaram que correntes elétricas com intensidades variando de 5 a 50µA promovem aceleração no crescimento do osso e que correntes acima de 50µA podem produzir necrose e destruição abrupta do tecido(15,19). Além disso, vários estudos demonstraram que a resposta do osso lesado frente à estimulação elétrica é caracterizada pela aceleração de regeneração(20-28).

Friedenberg et al estudaram a osteogênese em coelhos e compararam diferentes intensidades de corrente elétrica. Demonstraram que o crescimento ósseo foi significativo com eletroestimulação a partir de 5µA(29). Também Zorlu et al compararam a eficácia do uso do ultra-som e da eletroestimulação na osteogênese após fratura na fíbula de ratos. Os autores observaram que as duas técnicas aceleraram o processo de reparo ósseo e destacaram que a eficácia da eletroestimulação com 10µA foi significativa a partir do sétimo dia de tratamento(30).

Efeitos de diferentes intensidades de microcorrente no reparo ósseo em ratos Wistar

A estimulação elétrica e a eletromagnética têm sido utilizadas com sucesso no tratamento de diversos tipos de distúrbios da osteogênese, incluindo o retardo e a não consolidação de fraturas, reparo de fraturas recentes, prevenção e reversão da osteoporose e a pseudartrose congênita(15,20,31-34).

Os resultados obtidos neste trabalho reforçam os dados relatados na literatura, indicando, portanto, que o uso da eletroestimulação de baixa intensidade, a partir de 5µA, é eficaz no aumento da velocidade do reparo ósseo e que parece não haver correlação entre intensidade e tempo de aplicação.

CONCLUSÃO

A aplicação de microcorrente sobre fraturas produzidas em tíbias de ratos produz efeito biológico sobre o processo de reparo. O tratamento diário com 5µA durante três minutos foi efetivo em acelerar o processo de consolidação da fratura.

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