[en] The purpose of this research is to assess in vivo articular cartilage regeneration induced by tissue engineered scaffolds. These scaffolds were designed and manufactured previous to this investigation at the biomaterials center, by molding poly(ethyl acrylate-co-hydroxyethyl acrylate) copolymer with 90% of ethyl acrylate monomeric units, along with various cross-linker concentrations, obtaining 4 study groups with different stiffnesses. Biomaterials in form of discs were implanted in a 3 mm chondral defect on adult rabbit knees, previously injuring subchondral bone to allow proper blood flow for cell repopulation purposes. Controls were submitted to similar layout, with no disc implantation. As part of this investigation, animals were allowed to heal for 3 months. Regeneration was assessed through a modified cartilage repair score, morphometric analysis and histomorphological procedures, using immunohistochemistry. Implanted scaffolds induced articular cartilage regeneration on injured surface as well as cell colonization. An inverse association with the stiffness of the scaffold was observed, featuring increased fibrous tissue in harder scaffolds. Overall, developing cell population within the scaffolds in all study groups was immature, not well differentiated, forming cartilage and bone clusters, together with scarce blood vessels and multinucleate cells. Morphometric scrutiny revealed cartilage predominance at repaired sites and immunohistochemistry confirmed hyaline cartilage presence in selected samples. Controls originated articular cartilage with fibrous appearance when compared to native hyaline cartilage. In conclusion, tissue engineered scaffolds induced cartilage regeneration on the injured articular surface, holding an inverse correlation with the stiffness of the biomaterial. Furthermore, cell colonization and integration with surrounding tissue was more fitting with softer biomaterials.

[es] El objetivo de este trabajo es estudiar la regeneración in vivo de cartílago articular inducido por scaffolds manufacturados mediante técnicas de ingeniería tisular, evaluando la formación de neotejido inducido por diferentes andamiajes, mediante técnicas histológicas y morfométricas. Previo al presente trabajo, en el centro de biomateriales se han diseñado y fabricado scaffolds bioestables compuestos por copolímeros de poli-etilacrilato e hidroxietil-acrilato p(EA-co-HEA), con 90% unidades monoméricas de etilacrilato, en los que se ha variado la cantidad de entrecruzador, obteniendo así 4 grupos con distintas durezas. Estos biomateriales, en forma de discos, se han implantado tras perforar una cavidad de 3 mm de diámetro hasta el límite del hueso subcondral, dejando un lecho cruento para estimular repoblación celular, en la articulación de la rodilla de conejos New Zealand. Los controles recibieron igual tratamiento, sin implante. Como parte de este trabajo, después de 3 meses, se sacrificaron los animales y se realizó el análisis de la regeneración tisular mediante un puntaje modificado para cartílago regenerado, cuantificación morfométrica y técnicas de histolomorfología, incluyendo la inmunohistoquímica. En los discos implantados en profundidad, la regeneración del cartílago articular y la cantidad de anidación son inversamente proporcionales a la dureza del disco, presentando más tejido fibrótico cuanto mayor sea la dureza. En general, las células anidadas dentro de los scaffolds de todos los grupos fueron mayoritariamente indiferenciadas, formando nichos de células óseas y cartilaginosas, con presencia de neovasos y ocasionales células multinucleadas. La cuantificación morfométrica evidencia un predominio de cartílago en las superficies reparadas y ensayos inmunohistoquímicos confirmaron la presencia de cartílago hialino en muestras seleccionadas. En los controles, se regeneró el cartílago articular, pero teniendo un aspecto de fibrocartílago en superficie, comparado con cartílago nativo. En conclusión, los scaffolds sintéticos indujeron la regeneración del cartílago en la superficie articular, de una manera inversamente proporcional a su dureza. La anidación celular e integración con el entorno también fue mejor cuanto menor fue la dureza del disco implantado.