Várias condições patológicas estão em associação com a necrose da cabeça femoral, mas a patogênese não é conhecida em muitos casos. A diminuição do aporte sanguíneo da cabeça femoral é a responsável na necrose avascular de origem traumática. Os casos não traumáticos incluem: alcoolismo, uso de corticóide sistêmico, doença de Gaucher, hemoglobinopatias, hiperlipidemias, leucemias, linfomas, radiação e os idiopáticos(1).
O achado mais freqüente, associado a alterações isquêmicas na necrose óssea focal ou multifocal, parece ser a lipidemia e/ou a disfunção hepática. O mecanismo responsável pelo infarto ósseo é a embolia gordurosa, sendo que os êmbolos gordurosos intravasculares são geralmente encontrados nas cabeças femorais, estudadas histologicamente, na necrose idiopática(2).
A osteonecrose é uma complicação clássica da sobrecarga de corticóide. Ela pode surgir devido ao hipercortisolismo endógeno ou à corticoterapia para doenças subjacentes(3). A associação de necrose avascular não traumática com uso de corticóide foi primeiramente descrita por Pietrogrande & Mastromarino (1957)(4) e Heiman & Freiberger (1960)(5).
São numerosas as hipóteses da origem da necrose pelo corticóide, tais como: embolia gordurosa, alteração da crase sanguínea, aumento da pressão intra-óssea, metabolismo lipídico alterado, efeitos citotóxicos diretos, microfraturas epifisárias. Nenhuma parece ser suficiente para explicar o fenômeno(6).
A teoria da isquemia progressiva tem sido aceita como uma das possíveis causas da necrose secundária ao corticóide(7,8). Há embolia gordurosa, hipertrofia de células gordurosas e gradual aumento da pressão intramedular(8,9). Isso leva a congestão venosa, agravada por ocorrer em compartimento rígido (osso)(8).
A administração de corticóide leva a aumento das taxas sanguíneas de lipídeos, triglicerídeos, ácidos graxos e discreta elevação dos fosfolipídeos(10).
O corticóide age sobre os mucopolissacarídeos; por isso, altera as características do osso, inibindo sua calcificação, reabsorção e reorganização(11), além de reduzir o número de células proliferativas da cartilagem devido a alteração da síntese do DNA(12).
Os locais mais acometidos pela necrose devido ao uso do corticóide são: quadril, joelho, tornozelo e ombro. Podem-se manifestar de forma aguda, com dor intensa e precoce(13), porém o mais comum é a forma crônica com longo período assintomático(14).
É importante ressaltar que, ao cessar o uso do corticóide, existe restabelecimento rápido dos vasos sanguíneos e das trabéculas ósseas(15).
MATERIAIS E MÉTODOS
Foram utilizados no experimento 50 ratos da raça Wistar (Rattus norvegicus albinus), fêmeas, com o peso médio de 120 gramas e 35 dias de vida (ratos jovens).
Os animais foram divididos em dois grupos, chamados de A e B, cada um com 25 ratos. Os do grupo A foram submetidos a corticoterapia diária, via subcutânea, com dosagem de 4mg/kg/dia de hidrocortisona, por um período de 65 dias. A dose de corticóide foi ajustada semanalmente, de acordo com o ganho de peso. Os animais do grupo B serviram como grupo controle e foram submetidos ao mesmo volume de soro fisiológico a 0,9%, pela mesma via de administração que o grupo A, para criar as mesmas condições de estresse.
Os animais foram, então, divididos em vários subgrupos, cada um com 5 ratos, a saber: A1, A2, A3, A4, A5, em uso de corticóide, e B1, B2, B3, B4, B5, em uso de soro fisiológico.
Todos os animais permaneceram em gaiolas, sem imobilização ou restrição de movimentos, com água e ração padrão à vontade.
Cada subgrupo foi sacrificado na seqüência: A1, B1 após 30 dias; A2, B2 após 37 dias; A3, B3 após 44 dias; A4, B4 após 51 dias; e A5, B5 após 65 dias.
Após o sacrifício, foram dissecadas as peças (cabeça femoral esquerda) e preparadas para análise histológica.
Preparo das peças
As cabeças femorais esquerdas foram luxadas do acetábulo, retirado todo o tecido envoltório e imersas em solução de formol a 10%. As peças foram processadas para análise por técnicas de microscopia óptica.
Técnica histológica
Após a fixação em formol a 10%, os fragmentos foram descalcificados em ácido nítrico a 5% por 5 dias, desidratados, clarificados, incluídos em parafina e cortados na espessura de 5µm com micrótomo Spencer (American Optical). Os cortes foram corados com as técnicas de hematoxilina-eosina, alcian blue e Picro-Mallory.
A técnica em hematoxilina-eosina (HE) é clássica, básica, dicrômica e geral, uma vez que possui dois corantes: hematoxilina, que cora todos os núcleos de todas as células, e eosina, que cora o citoplasma de todas as células. No método padrão utilizamos mais comumente a hematoxilina de Harris e a eosina aquosa. Os núcleos, polirribossomas e alguns sais de cálcio se coram de azul; músculo, fibrina, colágeno, hemácias em rosa forte(16).
O método histoquímico de alcian blue introduzido por Steedman(16) em 1950 coloca em evidência os diversos tipos de glicosaminoglicanos ácidos presentes nas mucinas ou proteoglicanos ácidos, não sulfatados e sulfatados, presentes no tecido conjuntivo em geral, mas principalmente na matriz cartilaginosa. O corante alcian blue utilizado neste método é estruturalmente uma ftalocianina cúprica contendo cargas positivas capazes de se ligar a certos poliânions. Estes poliânions consistem de radicais sulfato e carboxil das mucinas ácidas e, conseqüentemente, se coram intensamente. A coloração utiliza alcian blue a 1% em ácido acético a 3% (pH = 2,5). Variações do pH desta solução corante conferem maiores informações quanto ao tipo de mucina presente. Como resultado des-ta técnica, todos os proteoglicanos ácidos são corados em azul, núcleos em vermelho e o fundo em vermelho pálido ou descorado(16).
A técnica de Picro-Mallory, descrita por MacFarlane(16) em 1944, é um método policrômico de coloração histológica em que se usam cinco corantes (orange G, ponceau de xilidine, fucsina ácida, hematoxilina férrica e azul de anilina) para diferenciar os diversos componentes celulares: núcleo (azul escuro ou vermelho); músculo e fibrina (vermelho); colágeno tipo I e III (azul); hemácias e colóide protéico (amarelo) e mucinas ácidas (azul céu)(16).
RESULTADOS PRELIMINARES
Os animais foram pesados semanalmente após o início do trabalho. O grupo A apresentou aumento de peso, em média de 30g por semana; já o grupo B obteve ganho de 40g no peso por semana. Apenas um animal do subgrupo A5 apresentou aumento de 100g na primeira semana de corticoterapia e depois manteve o mesmo padrão de ganho de peso dos outros animais.
Dois animais morreram após o início do experimento, a saber: um do subgrupo B2 (após 7 dias) e um do subgrupo A4 (após 50 dias). A causa da morte no primeiro animal foi devi-da à aplicação de soro fisiológico a 0,9% intravesical, acidentalmente, ocasionando rotura vesical com morte após 24h. No segundo animal não se detectou a causa da morte.
Macroscopicamente não foi evidenciada nenhuma alteração da cabeça femoral, comparando com o grupo controle, exceto em um animal do grupo A5, que apresentou um ponto enegrecido na cabeça femoral, na su
RESULTADOS HISTOLÓGICOS
Após o preparo, as peças foram submetidas a cortes histológicos de 5µm, coradas e estudadas por microscopia óptica com aumento de 40x, contendo cartilagem articular, osso subcondral e trabéculas ósseas, além do disco epifisário.
Subgrupo A1: 30 dias de corticóide
Cartilagem articular: espessada em algumas áreas (fig. 1), com locais de irregularidades discretas na superfície articular (fig. 2). Existem áreas laterais com ausência de trabéculas ósseas e visibilização da cartilagem articular adjacente à cartilagem do disco epifisário (fig. 2).
Trabéculas ósseas com osteócitos presentes. ) Disco epifisário sem alteração.
Trabéculas ósseas: compactadas, localizadas em área de carga, com rarefação de células ósseas (fig. 1). Disco epifisário: sem alterações.
Subgrupo B1: 30 dias de soro fisiológico
Cartilagem articular: sem alterações (fina e regular) (fig. 3).
Trabéculas ósseas: sem alterações (regular, osteócitos presentes (fig. 3).
Disco epifisário: sem alterações (fig. 3).
Subgrupo A2: 37 dias de corticóide
Cartilagem articular: espessada, irregularidades discretas em sua superfície com áreas de junção do disco epifisário, semelhante ao grupo A1, basofilia à HE e alcianofilia ao alcian blue, denotando aumento da síntese de proteoglicanos (fig. 4).
Trabéculas ósseas: compactação das trabéculas na área de carga, presença de restos de cartilagem articular no centro das trabéculas ósseas (fig. 4).
Disco epifisário: pouco espessado (fig. 4).
Subgrupo B2: 37 dias de soro fisiológico
Cartilagem articular: sem alterações (fina e regular), sem alcianofilia (fig. 5).
Trabéculas ósseas: sem alterações (regular, osteócitos presentes).
Disco epifisário: sem alterações.
Subgrupo A3: 44 dias de corticóide
Cartilagem articular: espessada, com superfície irregular, aumento da síntese de proteoglicanos, áreas com junção da cartilagem articular e disco epifisário (fig. 6).
Trabéculas ósseas: destruição, com ausência de osteócitos em alguns locais (fig. 6).
Disco epifisário: espessado e com áreas de mineralização (fig. 6).
Subgrupo B3: 44 dias de soro fisiológico
Cartilagem articular: sem alterações (fina e regular) (fig. 7).
Trabéculas ósseas: sem alterações (regular, osteócitos presentes (fig. 7).
Disco epifisário sem alterações (fig. 7).
Subgrupo A4: 51 dias de corticóide
Cartilagem articular: espessa, superfície irregular, com aumento de proteoglicanos, invasão para região do osso trabecular (fig. 8).
Trabéculas ósseas: grande destruição, com perda importante da altura se comparado com o subgrupo B1 e piora em relação ao A3, impactação das trabéculas restantes que se mos-tram espessadas, ausência de osteócitos, osso novo invadindo o antigo. Osteofibrose intensa foi observada em um animal (fig. 8).
Disco epifisário: com áreas de mineralização e espessamento (fig. 8).
Subgrupo B4: 51 dias de soro fisiológico
Cartilagem articular: sem alterações (fina e regular) (fig. 9).
Trabéculas ósseas: sem alterações (regular, com osteócitos presentes) (fig. 9).
Disco epifisário: sem alterações (fig. 9).
Subgrupo A5: 65 dias de corticóide
Cartilagem articular: fina e regular, com aumento de proteoglicanos (fig. 10).
Trabéculas ósseas: espessas, aspecto friável, com ausência de osteócitos, cabeça heterogênea, permanência da perda de altura da região trabecular, invasão por tecido ósseo neoformado (fig. 10).
Disco epifisário: espessado (fig. 10).
Subgrupo B5: 65 dias de soro fisiológico
Cartilagem articular: sem alterações (fina, regular) (fig. 11).
Trabéculas ósseas: sem alterações (regular, osteócitos presentes) (fig. 11).
Disco epifisário: sem alterações (fig. 11).
DISCUSSÃO
A necrose avascular da cabeça femoral causada por alta taxa de corticóide, endógeno ou exógeno, é bastante freqüente. Histologicamente, isso é representado pela diminuição e até ausência de osteócitos nas lacunas do osso trabecular. Se 50% ou mais de lacunas se encontram vazias, é possível fazer o diagnóstico de necrose(17). Tanto na necrose parcial, como na necrose completa, há desaparecimento do tecido hematopoético, necrose das células gordurosas e presença de largos espaços cercados por fibras de reticulinas remanescentes(17).
Nosso estudo histológico concentrou-se na cartilagem articular, trabéculas ósseas da epífise proximal do fêmur e disco epifisário. As descrições das lâminas do grupo A (corticóide) foram sempre analisadas comparando-se com o grupo B (soro fisiológico a 0,9%).
Observamos espessamento e irregularidade da cartilagem articular, no intervalo do 30º ao 51º dia, retornando ao normal no 65º dia, com aspecto fino e regular, igualando-se ao grupo controle. Nos cortes histológicos do 30º, 37º e 44º dia, havia espessamento da cartilagem articular tão intenso que houve junção ao disco epifisário, não evidenciando trabéculas ósseas nesta região. Não encontramos esse tipo de alteração citado na literatura, o que poderá ser objetivo de nosso próximo trabalho experimental.
Houve aumento da síntese de proteoglicanos, evidenciado pela intensa basofilia na região da cartilagem articular, a partir do 37º dia, o qual permaneceu até o 65º dia. Isso pode ser explicado devido à alteração mecânica da cabeça femoral e sobrecarga(18).
As trabéculas ósseas sofreram destruição progressiva, apresentando heterogeneidade da cabeça. A necrose é de forma heterogênea, iniciando-se em área de carga, a princípio com diminuição dos osteócitos e preservação das trabéculas periféricas. Até o 37º dia, observamos espessamento significativo das trabéculas e impactação; isto é causado pela mudança da atividade das células da população mesenquimal, osteoblastos e osteoclastos(19), pela alteração da síntese do DNA(12), levando a diminuição da formação e reabsorção óssea, por um defeito da enzima lisossômica(10). Os restos de cartilagem articular invadindo a região trabecular no 37º dia podem ser explicados por uma diminuição da atividade osteoclástica. Esses fatos também foram encontrados nos trabalhos de Bernick & Ershoff(11), em que observaram trabeculações grosseiras, anastomoses e impactação, após injetar 30mg/kg de corticóide por três semanas em ratos. Acredita-se que a alteração da densidade da trabeculação é resultado de um distúrbio da atividade osteolítica(15) e isto pode ser efeito da inibição da atividade osteoclástica(20,21).
Os ratos possuem um efeito adaptativo do metabolismo do cálcio, havendo no princípio diminuição da reabsorção, com impactação e espessamento das trabéculas, sendo essa fase mais longa se comparada com a de outros animais(21).
Com a evolução observamos áreas com ausência de osteócitos. É possível classificar em necrose parcial (diminuição de 50% ou mais da população dos osteócitos) ou completa (não observamos osteócitos nas trabéculas e sim espaços alargados)(17). Somente lacunas vazias são usadas como um índice de morte dos osteócitos(22). A necrose foi mais intensa no final, o que caracteriza o efeito tempo-dependente(15). No 51º dia, observa-se o reparo espontâneo e a presença de osso neoformado invadindo osso necrótico(17).
O disco epifisário foi espesso do 37º ao 65º dia, porém sem aumento de osteoblastos e osteoclastos. Esse efeito é dose e tempo-dependente(15). Uma diminuição do disco epifisário, devido à falência dos condrócitos em se maturarem e hipertrofiarem, foi citada na literatura(12,21). Encontramos para essa discordância o fato de que o espessamento do disco epifisário é mais intenso em fêmeas, mesmo se gonadectomizadas(23).
A mineralização do disco epifisário, encontrada no 44º e 51º dia, é devida à alta concentração de citrato intra e extracelular(12,15,21).
A hidrocortisona em ratos é um agente inibidor da osteoclasia mais potente que a cortisona(24). Talvez este seja o motivo pelo qual encontramos as mesmas alterações que os demais autores(10-12,15,21), apesar de usarmos uma dose menor.
CONCLUSÕES
Houve necrose avascular da cabeça femoral nos animais em uso de corticóide.
O uso prolongado de corticóide esteve relacionado diretamente com maior área de necrose.
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