Background:​ Tendinopathy, a general condition of tendon disorder, is common among people specially athletes and workers. Tendinosis, an asymptomatic tendon degeneration without inflammation, is a frequent form of tendinopathy which can be chronic and difficult to successfully treat in long term. The focus of this research study is on this type of tendinopathy. The proper strategy to prevent or treat chronic tendinopathy (CT) is still unclear. Understanding the pathology behind CT may help finding proper treatments. Although significant advances have been made to understand the tendinopathy mechanisms, this condition is still poorly understood.

Studying CT not only is necessary in order to provide further information about etiology and pathogenesis, but also to improve healing strategies. Although many treatment strategies have been suggested for CT disorders, none of them has satisfying results.

Subject:​ Therefore, the main subject of this study was to characterize a CT model ex vivo, which represents the level of degeneration which is not too early to be diagnosed and not too late to be treated. This is a transient stage between early and advanced tendinopathy. We refer to this stage as moderate tendinopathy.

After creating moderate tendinopathy, the efficacy of two existing treatments, i.e. matrix metalloproteinase inhibitor (MMPI) and platelet-rich-plasma (PRP) injections, in combination and alone, on healing moderate tendinopathy model was investigated.

Methods:​ The ex vivo model was characterized by using stress deprivation. Rat tail tendons (RTTs) were cultured without loading for 0 (control), 2, 4, 6, or 10 days. RTTs were subjected to traction testing as well as to histopathological, biochemical, and viability assays at the end of their culture time. Then, the ex vivo moderate tendinopathy model was further cultured for 6 days with or without receiving treatment(s). The treatments included low static loading, alone or in combination with:​ narrow spectrum MMPI (NI), broad spectrum MMPI (BI), PRP, PRP + NI, PRP + BI. Again, RTTs were subjected to traction testing as well as histopathological, biochemical, and viability assays at the end of their culture time.

Results:​ There were moderate degradative changes in the properties of RTTs at day 4 of SD. They included:​ increases in the space between fibers, cell density, and collagen tortuosity as well as a decrease in collagen density and elongation of cell nuclei. No changes in the stress at failure of RTTs were observed at this time point. Advance degradative changes occurred at later time points, i.e. at days 6 and 10 of SD. They included:​ more increases in the space between fibers, and collagen tortuosity as well as a decrease in collagen density and elongation of cell nuclei. There was also a significant decrease in stress at failure of RTTs at days 6 and 10 of SD compared to fresh tendons.

Moreover, our results showed that PRP + NI added to low static loading, improved mechanical and histological properties of moderately damaged tendons comparing to other treatments, or untreated tendons. Stress at failure of RTTs treated with PRP + NI was improved comparing to 10-day SD tendons (p=0.01). PRP + NI also improved fiber density, nucleus shape, and space between fibers of RTTs when compared to 10-day SD RTTs (p<0.05).

Conclusions:​ The simple ex vivo model characterized in this study is useful to study the progression of CT, and to investigate the efficacy of potential treatments to stop or reverse the progression of the pathology. Moreover, using this model, we have introduced PRP and NI combination therapy as a potentially efficient treatment for CT.

Contexte:​ La tendinopathie, une condition générale qui affecte le tendon, est fréquente, spécialement chez les athlètes et les travailleurs. La tendinose, une dégénérescence du tendon sans inflammation, est une forme fréquente de tendinopathie qui peut être chronique et difficile à traiter à long terme. Cette étude est axée sur ce type de tendinopathie. La stratégie appropriée pour prévenir ou traiter la tendinopathie chronique (TC) n'est toujours pas claire. Mieux comprendre la pathologie de la TC contribuera à améliorer les traitements appropriés. Bien que des progrès significatifs aient été réalisés pour comprendre les mécanismes de tendinopathie, cette condition est encore mal comprise.

L'étude de la TC n'est pas seulement nécessaire pour fournir de plus amples informations sur l'étiologie et la pathogenèse, mais aussi pour améliorer les stratégies de guérison. Bien que de nombreuses stratégies de traitement aient été suggérées pour la TC, aucune n’a donné de résultats satisfaisants.

Objet:​ L'objet principal de cette étude était donc de caractériser un modèle ex vivo de TC, qui représente le niveau de dégénérescence qui n'est pas trop précoce pour être diagnostiqué et pas trop avancé pour être traité. C'est un stade transitoire entre les tendinopathies précoces et avancées. Nous appelons ce stade tendinopathie modérée.

Après avoir créé une tendinopathie modérée, l'efficacité de deux traitements existants, à savoir l’ajout d'inhibiteurs de métalloprotéinases de la matrice (IMPMs) et de plasma riche en plaquettes (PRP), en combinaison et individuellement, sur le modèle de tendinopathie modérée a été étudiée.

Méthodes:​ Le modèle ex vivo créé par la privation de charge mécanique a été caractérisé. Les tendons de queue de rat (TQRs) ont été cultivés en absence de charge mécanique pendant 0 (témoin), 2, 4, 6 ou 10 jours. Les TQRs ont été soumis à des tests de traction ainsi qu'à des analyses histogiques, biochimiques et de viabilité à la fin de leur temps de culture. Ensuite, le modèle de tendinopathie modérée ex vivo a été cultivé pendant 6 jours avec ou sans traitement. Les traitements comprenaient une faible charge statique, seule ou en combinaison avec:​ IMPM à spectre étroit (IÉ), IMPM à large spectre (IL), PRP, PRP + IÉ, PRP + IL. Encore une fois, les TQRs ont été soumis à des tests de traction ainsi qu'à des analyses histologiques, biochimiques et de viabilité à la fin de leur temps de culture.

Résultats:​ Il y avait des changements modérés dans les propriétés des TQRs au jour 4 de la privation de chargement mécanique. Ils comprenaient :​ l'augmentation de l'espace entre les fibres, de la densité cellulaire et de la tortuosité du collagène, ainsi qu'une diminution de la densité du collagène et de l'élongation des noyaux cellulaires. Aucun changement dans la contrainte à la rupture des TQRs n'a été observé à ce moment. Les changements de dégradation avancés se sont produits à des moments ultérieurs, à savoir aux jours 6 et 10 de privation de charge mécanique. Ils comprenaient :​ une augmentation de l'espace entre les fibres et de la tortuosité du collagène, ainsi qu'une diminution de la densité du collagène et de l'élongation des noyaux cellulaires. Il y avait également une diminution significative de la contrainte à la rupture des TQRs aux jours 6 et 10 de privation de chargement par rapport aux tendons frais.

De plus, nos résultats ont montré que le traitement PRP + IÉ, ajoutés à la faible charge statique, améliorait les propriétés mécaniques et histologiques des tendons modérément endommagés par rapport à d'autres traitements ou aux tendons non traités. La contrainte à la rupture des TQRs traités avec PRP + IÉ a été améliorée par rapport aux tendons privés de chargement au jour 10 (p = 0,01). Le traitement PRP + IÉ a également amélioré la densité des fibres, la forme du noyau et l’espace entre les fibres des TQRs par rapport aux TQRs privés de chargement au jour 10 (p<0,05).

Conclusions:​ Le modèle simple ex vivo caractérisé dans cette étude est utile pour investiguer la progression de la TC et pour étudier l'efficacité des traitements potentiels pour arrêter ou inverser la progression de la pathologie. De plus, en utilisant ce modèle, nous avons introduit la thérapie combinée PRP et IÉ comme traitement potentiellement efficace pour la TC.