Como funciona a cartilagem (e por que tem dificuldade em cicatrizar) Folheto In-depth

Esta seção oferece uma explicação mais detalhada, adequada para estudantes, sobre a biologia do tecido cartilaginoso. Ela não é necessária para compreender um problema na cartilagem ou seu tratamento; porém, se você tem curiosidade sobre como a cartilagem pode ser mais escorregadia que o gelo e por que o “desgaste natural” é, na verdade, uma doença ativa, continue lendo.

A cartilagem como tecido vivo

A cartilagem articular é um tipo conhecido como cartilagem hialina. É formada por uma distribuição esparsa de células (condrócitos) cercadas por um volume enorme de matriz que essas células produzem e mantêm. A matriz é o segredo de todas as funções da cartilagem. Trata-se de uma rede de fibras de colágeno tipo II, preenchida por grandes moléculas em formato de escova de garrafa, altamente atraentes para a água, chamadas proteoglicanos (principalmente agrecano), além de aproximadamente 70–80% de água. A rede de colágeno impede que a matriz seja esticada; o agrecano atrai água e gera uma pressão de inchaço que impede que a cartilagem seja comprimida. Na prática, a cartilagem é uma esponja cheia de água mantida sob tensão dentro de uma rede fibrosa.

Além disso, ela é excepcionalmente isolada: não possui vasos sanguíneos, nervos nem vasos linfáticos. Os condrócitos ficam em pequenas câmaras (lacunas), mantêm lentamente sua porção de matriz e não conseguem se mover.

O rolamento quase sem atrito: como a cartilagem suporta cargas

A cartilagem é um dos materiais mais escorregadios conhecidos: seu coeficiente de atrito é de aproximadamente 0,001, valor inferior ao do gelo deslizando sobre gelo. Isso é possível graças à ação conjunta de dois mecanismos.

Primeiro, a cartilagem é bifásica: trata-se de uma matriz sólida impregnada de fluido. Quando uma articulação é submetida a carga, a água retida não consegue escapar imediatamente; assim, gera-se pressão que suporta a carga, inicialmente responsável por mais de 90% dela. Nesse caso, é a pressão do fluido, e não a estrutura sólida, que absorve a força, de forma semelhante a ficar em cima de um colchão d’água. À medida que o ponto de contato se desloca (devido aos movimentos do corpo), o fluido flui para a frente e é novamente absorvido atrás. Essa pressurização do fluido intersticial é o principal motivo pelo qual a cartilagem consegue suportar cargas enormes com tão pouco atrito ou desgaste.

Segundo, a superfície da cartilagem possui uma camada limítrofe escorregadia, composta por moléculas como a lubricina (também chamada de PRG4) e o ácido hialurônico proveniente do líquido sinovial; essa camada hidratada impede que as duas superfícies entrem em contato direto.

Além disso, a matriz cartilaginosa apresenta zonas distintas: nas camadas superiores, as fibras de colágeno correm paralelamente à superfície, mantendo a camada lubrificante e resistindo à força de cisalhamento; na zona intermediária, elas tornam-se mais aleatórias; já na zona profunda, orientam-se verticalmente, fixando-se numa camada de cartilagem calcificada (separada da matriz por uma linha chamada “linha de Tidemark”). Essa estrutura une firmemente a cartilagem mole ao osso duro – um desafio de engenharia semelhante ao enfrentado pelas inserções tendinosas, que também precisam ligar tecidos moles a tecidos duros.

Por que a cartilagem quase não cicatriza

Ao juntar todas as peças, fica claro por que a cicatrização é tão deficiente:

• Ausência de suprimento sanguíneo: isso significa ausência de coágulo, de células inflamatórias e de quaisquer fatores de crescimento responsáveis pela reparação em outras regiões.
• As células pouco podem fazer: os condrócitos são poucos, encontram-se “presos” na matriz extracelular e não migram nem se multiplicam o suficiente para preencher uma lacuna.
• A profundidade do defeito determina a resposta: um defeito de espessura parcial restrito à cartilagem jamais atinge o sangue ou a medula óssea, portanto praticamente não gera resposta reparadora. Já um defeito de espessura total que atinge o osso subcondral permite a entrada de células da medula e sangue, que preenchem a lacuna; porém, formam fibrocartilagem (rica em colágeno tipo I e pobre em proteoglicanos), que é mecanicamente inferior e se desgasta mais rapidamente do que a verdadeira cartilagem hialina.

Esse é o grande desafio da cirurgia de cartilagem: conseguimos preencher o defeito, mas não com o tipo de cartilagem adequado.

Como a cartilagem é nutrida

Como não possui vasos sanguíneos próprios, a cartilagem é nutrida por difusão do líquido sinovial (da articulação), sendo essa difusão impulsionada pelo movimento e pela carga. Sempre que a articulação é submetida a carga e depois descarregada, o líquido e os nutrientes são bombeados para dentro e para fora da cartilagem (de forma semelhante ao modo como o movimento dos dedos nutre um tendão flexor em processo de cicatrização). Portanto, a cartilagem realmente precisa de cargas cíclicas para permanecer saudável: a imobilização ou ausência de carga por longos períodos a degrada, enquanto atividades moderadas e regulares a mantêm em bom estado. O ditado do fisioterapeuta “movimento é lubrificação” tem, nesse caso, uma base biológica real.

Osteoartrite: quando a cartilagem se degrada

A osteoartrite (OA) é geralmente descrita como “desgaste natural”, mas isso não expressa toda a realidade: trata-se de um processo biológico ativo, não apenas de erosão mecânica.

Desencadeada por sobrecarga mecânica, lesões, envelhecimento ou instabilidade articular, a cartilagem entra em um modo destrutivo. Os condrócitos aumentam a produção de enzimas digestoras da matriz (MMPs, como a MMP-13, e agrecanases, como ADAMTS-4 e -5), que degradam o colágeno tipo II e a agrecana mais rapidamente do que eles podem ser repostos. A matriz perde seus proteoglicanos responsáveis pela retenção de água, torna-se mais mole e se desfaz. Os condrócitos também sofrem alterações morfológicas (hipertrofia); a cartilagem começa a calcificar e a permitir a entrada de vasos sanguíneos; o osso subcondral engrossa e forma osteófitos (proeminências ósseas); e o revestimento articular (sinóvio) fica levemente inflamado, liberando substâncias como IL-1 e TNF, que alimentam ainda mais o ciclo destrutivo. Como a cartilagem não consegue se regenerar, esse processo é, em grande parte, irreversível. Por isso, o tratamento da OA foca em reduzir a carga sobre a articulação, fortalecer os músculos e controlar o peso; quando a cartilagem já se perdeu por completo, a substituição articular torna-se a única opção.

Reparando a cartilagem: por que isso é tão difícil

Existem diversas cirurgias destinadas a restaurar uma superfície cartilaginosa danificada; o fato de nenhuma delas ser uma solução perfeita deve-se diretamente à biologia envolvida:

• A microfratura perfura pequenos orifícios no osso subcondral para permitir a entrada de células da medula óssea. Essas células formam fibrocartilagem, útil no curto prazo, mas que tende a se deteriorar após alguns anos.
• A transferência osteocondral (OATS/mosaicplastia) consiste na remoção de pequenos enxertos de cartilagem e osso de uma região da articulação que sofre pouca carga. Trata-se de verdadeira cartilagem hialina; porém, a quantidade disponível é limitada.
• A terapia celular (ACI/MACI) envolve o cultivo dos próprios condrócitos do paciente em laboratório para, em seguida, reimplantá-los; esse método é promissor, porém tecnicamente complexo e ainda imperfeito.

Nenhuma dessas técnicas consegue recriar de forma confiável a cartilagem hialina original, com sua arquitetura zonal precisa e propriedades lubrificantes. Quando a cartilagem de toda a articulação está completamente desgastada, a solução definitiva continua sendo a artroplastia.

O que ajuda e o que prejudica a cartilagem

• Movimento e carga moderada nutrem e mantêm a cartilagem; a imobilização prolongada a prejudica.
• Excesso de peso e instabilidade articular aceleram sua degradação; músculos fortes ao redor a protegem.
• Lesões, especialmente aquelas que desestabilizam a articulação ou danificam sua superfície, aumentam o risco a longo prazo de osteoartrite.
• E a dura verdade que permeia toda esta página: uma vez significativamente danificada, a cartilagem não se regenera. Para quase nenhum outro tecido a prevenção é tão importante.