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Allograft integration in a rabbit transgenic model for anterior cruciate ligament reconstruction - 18/03/16

Doi : 10.1016/j.otsr.2015.12.007 
M. Bachy a, b, c, I. Sherifi a, d, F. Zadegan a, e, H. Petite a, R. Vialle b, , c , D. Hannouche a, e
a Laboratoire de bioingénierie et bioimagerie ostéo-articulaire (B2OA), CNRS UMR 7052, université Denis-Diderot Paris VII, Paris, France 
b Université Pierre et Marie Curie Paris 6, Department of Pediatric Orthopaedics, Armand-Trousseau Hospital, 26, avenue du Dr-Arnold-Netter, 75571 Paris cedex 12, France 
c The MAMUTH Hospital-University Department for Innovative Therapies in Musculoskeletal Diseases, Armand-Trousseau Hospital, 26, avenue du Docteur-Arnold-Netter, 75571 Paris cedex 12, France 
d The Mount Sinai Hospital One Gustave L.-Levy Place, New York, USA 
e Service de chirurgie orthopédique et réparatrice, hôpital Lariboisière, AP–HP, université Denis-Diderot Paris VII, Paris, France 

Corresponding author. Université Pierre-et-Marie-Curie Paris 6, Department of Pediatric Orthopaedics, Armand-Trousseau Hospital, 26, avenue du Dr-Arnold-Netter, 75571 Paris cedex 12, France. Tel.: +33 1447 36125; fax: +33 1447 36324.

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Abstract

Background

Tissue engineering strategies include both cell-based and cell homing therapies. Ligamentous tissues are highly specialized and constitute vital components of the musculoskeletal system. Their damage causes significant morbidity and loss in function.

Hypothesis

The aim of this study is to analyze tendinous graft integration, cell repopulation and ligamentization by using GFP+/– allografts in GFP+/– transgenic New Zealand white (NZW) rabbits.

Material and methods

Graft implantation was designed to closely mimic anterior cruciate ligament (ACL) repair surgery. Allografts were implanted in 8 NZW rabbits and assessed at 5 days, 3 weeks and 6 weeks through: (1) arthroCT imaging, (2) morphological analysis of the transplanted allograft, (3) histological analysis, (4) collagen type I immunochemistry, and (5) GFP cell tracking. Collagen remodeling was appreciated at 3 and 6 weeks.

Results

Graft repopulation with host cells, chondrocyte-like cells at the tendon-bone interface and graft corticalization in the bone tunnels were noticed at 3 weeks. By contrast we noticed a central necrosis aspect in the allografts intra-articularly at 6 weeks with a cell migration towards the graft edge near the synovium.

Discussion

Our study has served to gain a better understanding of tendinous allograft bone integration, ligamentization and allograft repopulation. We believe that both cell-based therapies and cell homing therapies are beneficial in ligament tissue engineering. Future studies may elucidate whether cell repopulation occurs with pre-differentiated or progenitor cells. We believe that both cell-based therapies and cell homing therapies are beneficial in ligament tissue engineering.

Level of evidence

Level V (animal study).

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Anterior cruciate ligament, Tendinous allograft bone integration, Ligamentization, Animal study


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