Plasticity of peptidergic innervation in healing rabbit medial collateral ligament

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Abstract

Background

Denervation substantially impairs healing of the medial collateral ligament (MCL). Because normal ligaments are sparsely innervated, we hypothesized that neuropeptide-containing neurons would sprout or proliferate after ligament transection, followed by later regression with healing, in a manner analogous to blood vessels.

Methods

We transected the right MCL in 9 mature female New Zealand white rabbits and killed 3 rabbits at 2, 6 or 14 weeks. Alternate sets of 12-mm serial sections of healing MCL scars were examined by fluorescent immunohistochemistry for substance P (SP), calcitonin gene-related peptide (CGRP), neuropeptide Y (NPY) and pan-neuronal marker PGP9.5.

Results

Normal MCLs had few peptidergic fibres located in the epiligament in a perivascular pattern. At 2 weeks, PGP9.5-, SP-and CGRP-positive fibres had increased in the epiligament adjacent to the injury. By 6 weeks, there were increases in CGRP-and PGP9.5-positive fibres in epiligament and scar, with similar but less marked increases in SP-positive fibres. At 14 weeks, there was notable regression of immunostained peptidergic nerve fibres in the scar.

Conclusion

This experiment shows evidence for a remarkable plasticity of ligament innervation after injury, supporting the idea that neuronal factors play a fundamental role in wound healing.

Contexte

La dénervation nuit considérablement à la guérison du ligament latéral interne (LLI). Parce que les ligaments normaux sont peu innervés, nous avons posé en hypothèse que des neurones contenant des neuropeptides feraient leur apparition ou se multiplieraient après une dissection transversale du ligament suivie d'une régression ultérieure avec la guérison, comme le font les vaisseaux sanguins.

Méthodes

Nous avons procédé à une dissection transversale du LLI droit chez 9 lapines blanches à maturité de la Nouvelle-Zélande et nous en avons tué 3 à 2, 6 ou 14 semaines. On a examiné par immunohistochimie fluorescente des séries alternantes de coupes de 12 mm de cicatrices LLI en guérison pour repérer la substance P (SP), le peptide lié au gène de la calcitonine (calcitonin gene-related peptide ou CGRP), le neuropeptide Y (NPY) et le marqueur pan-neuronal PGP9.5.

Résultats

Les LLI normaux contenaient peu de fibres peptidergiques situées dans l'épiligament disposées de façon périvasculaire. À 2 semaines, les fibres positives pour PGP9.5, SP et CGRP avaient augmenté dans l'épiligament adjacent au traumatisme. À 6 semaines, on a constaté des augmentations des fibres positives pour CGRP et PGP9.5 dans l'épiligament et la cicatrice et des augmentations semblables mais moins marquées des fibres positives pour la SP. À 14 semaines, on a constaté une régression notable des fibres nerveuses peptidergiques immunocolorées dans la cicatrice.

Conclusion

Cette expérience démontre une plasticité remarquable de l'innervation ligamentaire après une lésion, ce qui appuie le concept selon lequel des facteurs neuronaux jouent un rôle fondamental dans la guérison de la plaie.

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