The effect of meniscal allograft implantation on the progression of osteoarthritis: A macroscopical, histopathological, radiological and biomechanical study in rabbit knee joints

Abstract

Objectives: The effect of cryopreserved meniscal allograft implantation on the progression of mild to moderate osteoarthritis was evaluated. Methods: Forty-four five-month-old local albino male rabbits were used. The first stage of the experiment comprised induction of arthritis either by meniscectomy (n=6) or immobilization (n=6). After six weeks, signifiantly marked osteoarthritis was noted in the meniscectomized knees. In the second stage, total meniscectomy was performed in the right knees of eight animals. At the end of six weeks, cryopreserved meniscal allografts were implanted in the right knees, and autograft implantation (n=4) or total meniscectomy (n=4) were performed in the left knees. Finally, 24 animals were divided into two equal groups. In one group, allograft and otograft transplantation were performed in the right and left knees, respectively, and the other group was left as controls. Biomechanical tensile endurance of allografts, otografts and normal meniscii were assessed after 12 and 20 weeks. Results: The first stage showed that, according to the Mankin criteria, meniscectomy-induced arthritis was significantly more marked than that of immobilization. In the second stage, allografts implanted to the meniscectomized knees were observed to slow down the progression of arthritis. The mechanical strength of allografts was significantly lower than those of autografts and normal menisci after 12 weeks; however, in this respect, no significant difference was noted at the end of 20 weeks. Conclusion: It was concluded that, despite lower initial mechanical strength compared with normal menisci, meniscal allografts prevented progression of degeneration of mild to moderate knee joint arthritis.

Keywords

• -

Menüsküs allogreftlerinin osteoartrit gelişimini önlemedeki rolü Tavşan diz eklemlerinde yapılan makroskobik, histopatolojik, radyolojik ve biyomekanik bir çalışma

Abstract

Giriş: Bu çalışmada, derin dondurulmuş menüsküs allogreftleri implantasyonunun dizde var olan hafif veya orta derecedeki artritin önlenmesi üzerine etkileri araştırıldı. Çalışma planı: Deneyler için 44 adet beş aylık erkek yerel beyaz tavşan kullanıldı. Deneyin birinci aşamasında tavşan sağ dizlerinde menisektomi (n=6) ve immobilizasyon (n=6) uygulandı. Bu grupta altı hafta sonra menisektominin daha belirgin artrite yol açtığı saptandıktan sonra, ikinci aşamada, başka bir grupta (n=8) menisektomi sonrası artrit gelişen sağ dizlere altı hafta sonra derin dondurulmuş menüsküs allogreftleri uygulandı. Bu greftlerin eklem kıkırdağı üzerine etkisi menisektomili (n=4) ve otogreft (n=4) uygulanmış kontrol dizlerle karşılaştırıldı. Üçüncü aşamada ise, 24 tavşan iki eşit gruba ayrıldı. Bir grupta sağ dizlere allogreft, sol dizlere otogreft transplantasyonu uygulandı; diğer grup kontrol olarak ayrıldı. Tüm menüsküsler 12 ve 20 hafta süreyle takip edildi ve allogreft, otogreft ve normal menüsküslerin gerilmeye karşı biyomekanik dayanıklılığı incelendi. Sonuçlar: Birinci aşamada, total menisektominin immobilizasyona göre Mankin kriterlerine göre daha belirgin dejenerasyona yol açtığı saptandı. İkinci aşamada, menisektomi sonrası artrit gelişen dizlere uygulanan derin dondurulmuş menüsküs allogreftlerinin artritin ilerlemesini yavaşlattığı gözlendi. Üçüncü aşamada ise, biyomekanik olarak test edilen allogreftlerin, 12. haftada otogreft ve normal menüsküslere göre daha güçsüz olduğu; yirminci haftada ise allogreft ve otogreftler arasındaki anlamlı farkın kaybolduğu saptandı. Çıkarımlar: Dejeneratif artrit zemininde uygulanan derin dondurulmuş menüsküs allogreftleri, biyomekanik dayanıklılık bakımından normalden belirgin olarak düşük olsa da, artritin ilerlemesini belirgin olarak yavaşlatmaktadır.

Keywords

• biomechanics;cartilage/physiology/ surgery;articular/physiology/ surgery; knee joint/pathology;tibial/physiopathology/injuries/ transplantation;menisci/physiopathology/injuries/ transplantation;osteoarthritis/metabolism/pathology;rabbits;transplantation,