Discussione
Il TENS è diventato popolare negli anni ’60 dopo uno studio di Melzack e Wall19 che ha chiarito il suo principale meccanismo d’azione: la teoria del gate. È ormai noto che i suoi meccanismi d’azione sono più complessi e comprendono vie anatomiche, alcuni tipi di neuroni e neurotrasmettitori, e i loro recettori9, portando ad effetti che vanno oltre l’ipoalgesia, come l’aumento della temperatura cutanea e del flusso sanguigno locale10, e anche effetti di guarigione12,20,21.
Alcuni studi hanno riportato effetti positivi della TENS sulla guarigione del tendine utilizzando la modalità convenzionale ad alta frequenza20,21. Tuttavia, Sluka e Walsh9 hanno affermato che solo l’agopuntura a bassa frequenza e le modalità burst sono in grado di raggiungere le fibre nocicettive A-delta e C, generando effetti vascolari e di guarigione derivanti dall’infiammazione neurogenica. Secondo Sjölund22, la modalità ideale per stimolare le fibre nocicettive di cui sopra è la modalità burst, il che giustifica il suo utilizzo nel presente studio.
Nonostante questa premessa, nel presente studio non è stata rilevata alcuna differenza rilevante tra i gruppi per quanto riguarda la quantità e il diametro dei vasi, in tutti i tempi. Questi risultati corroborano i risultati di Burssens et al.16, che anche non ha riportato effetti per quanto riguarda la vascolarizzazione da burst modeTENS applicazione nel tendine umano. Tuttavia, è importante sottolineare che, sia nello studio di questi autori e nel presente studio, l’intensità della TENS utilizzato era sotto la soglia motoria, e secondo Machado et al.23, è solo possibile raggiungere un importante aumento del flusso sanguigno locale quando l’intensità applicata è superiore al 25% della soglia motoria. Sebbene Machado et al.23 abbiano basato i loro studi su lesioni cutanee, la regolazione dell’intensità è un fattore che può giustificare l’assenza di effetti sulla vascolarizzazione.
La degranulazione dei mastociti è anche un evento importante nel processo di guarigione, perché rilascia cellule mediatrici che stimolano la sintesi della matrice extracellulare24. Quindi, stimolando la proliferazione dei mastociti con TENS potrebbe essere vantaggioso per il processo di guarigione del tendine, ma non è stata rilevata alcuna differenza tra i gruppi studiati. Uno studio ha osservato una maggiore quantità di mastociti tessuto intendon dopo l’applicazione LLLT dopo la stessa procedura di lesione come utilizzato nel presente studio18, ma nessun altro studio è stato trovato nella letteratura ricercato che ha valutato la quantità di mastociti dall’utilizzo di TENS sulla guarigione del tendine.
L’assenza di effetti dalla TENS per quanto riguarda i mastociti e l’assenza di effetti vascolari permette di dedurre che la TENS (con i parametri adottati nel presente studio) non era in grado di raggiungere le fibre nocicettive e stimolare il rilascio di SP e CGRP, perché questi neuropeptidi non hanno solo effetti vasoattivi e angiogenici ma anche la capacità di stimolare la proliferazione e la degranulazione dei mastociti25.
Un altro aspetto di fondamentale importanza negli studi sul processo di guarigione del tendine è il collagene, perché questa struttura è il principale componente della matrice extracellulare e conferisce al tendine la capacità di sostenere e trasmettere grandi forze tra il muscolo e l’osso26. Uno dei fattori responsabili di questa resistenza del tessuto contro le forze di tensione è l’organizzazione delle fibre di collagene che, in condizioni normali, sono disposte parallelamente lungo l’asse longitudinale del tendine27.
Nel presente studio, i gruppi TENS hanno presentato meno allineamento delle fibre di collagene rispetto ai gruppi Sham in tutti i tempi. Questi risultati non confermano i risultati di Burssens et al.17, che hanno verificato in pazienti con rottura del tendine d’Achille un migliore allineamento delle fibre di collagene nel periodo di sei settimane dopo l’applicazione della TENS a scoppio. Tuttavia, nello studio di Burssens et al.17, la caviglia del paziente è rimasta immobilizzata per tutto il periodo di studio, mentre il presente studio ha permesso il libero movimento dei membri pelvici dell’animale. In questo caso, l’assenza di una carica controllata applicata precocemente alla lesione e al membro può aver danneggiato la qualità del tessuto.
Oltre all’allineamento delle fibre di collagene, il tipo di collagene presente nel tessuto interferisce anche con la capacità del tendine di resistere alle forze tra il muscolo e l’osso.Le principali fibre di collagene presenti nel tendine sono di tipo I, con maggiore calibro e contributo alla resistenza del tessuto, e di tipo III, con calibro minore, fibrille meno organizzate e forze di tensione meno resistenti. Nei tendini danneggiati, i tenociti tendono a produrre una maggiore quantità di collagene di tipo III, causando una riduzione della proporzione di queste fibre che può risultare in un tendine meno resistente allo stress e con un maggiore rischio di nuove rotture28,29.
Nel presente studio, i gruppi TENS, rispetto ai gruppi Sham, hanno presentato una minore quantità di collagene di tipo I nel periodo di 14 giorni post-lesione (p=0,020) e una minore quantità di collagene di tipo III nei periodi di 7 giorni (p=0,001), 14 giorni (p=0,001) e 21 giorni (p=0,001) post-lesione. A lungo termine, una minore quantità di fibre di collagene di tipo III ottenuta dall’applicazione della TENS può essere considerata un effetto benefico, se fosse accompagnata dalla stimolazione della produzione di fibre di collagene di tipo I, perché darebbe al tessuto una maggiore capacità di resistenza alla tensione.
D’altra parte, la riduzione della quantità di fibre di collagene di tipo III, senza aumento della quantità di fibre di collagene di tipo I, ha portato a dedurre che il tessuto presentava una minore quantità totale di collagene che poteva danneggiare la forza di tensione di questo tessuto, specialmente nel periodo di 14 giorni post-lesione quando il gruppo TENS presentava una minore quantità di fibre di collagene di entrambi i tipi.
È noto che uno dei fattori che possono contribuire al verificarsi di effetti fisiologici è la densità della corrente applicata al tessuto, seguendo la teoria basata sulla legge di Arndt-Schultz che afferma che l’eccesso di energia può portare a effetti deleteri al tessuto30. Questo fatto potrebbe essere accaduto nel presente studio per quanto riguarda l’intensità della stimolazione, generando un’inibizione nella produzione di collagene I e III e peggiorando l’allineamento delle fibre.
Nessun altro studio è stato trovato in letteratura che abbia utilizzato la TENS dopo la rottura del tendine e valutato la quantità di fibre di collagene di tipo I e III in modo specifico. Tuttavia, Burssens et al.16 e Araújo et al.20 hanno riportato un aumento della quantità di spessoociti, che sintetizzano le fibre di collagene, dopo l’applicazione della TENS. Sharifi et al.21 hanno osservato una maggiore quantità di idrossiprolina nel tessuto tendineo dopo l’uso della TENS, e poiché questo aminoacido è presente in grandi quantità nel collagene, gli autori hanno concluso che la TENS ha portato ad un aumento della produzione di collagene nel tendine. Burssens et al.17 hanno osservato una maggiore quantità di collagene di nuova formazione e una maturazione anticipata di queste fibre nel tendine dopo l’applicazione della TENS. Il presente studio non ha corroborato questi risultati; tuttavia, l’intensità di stimolazione variava tra gli studi citati, e anche se la maggior parte è rimasta a un’intensità di soglia sensibile16,17,20, nessuno di questi autori ha descritto l’area degli elettrodi utilizzati. Pertanto, è impossibile calcolare la densità della corrente utilizzata (densità = intensità / area) per fare qualche confronto concreto con il presente studio.
C’è un’altra possibile giustificazione considerando l’effetto principale della TENS, l’analgesia.La stimolazione elettrica potrebbe aver ridotto il dolore causato dalla lesione tendinea permettendo all’animale di muovere l’arto ferito più dell’altro gruppo. Questo fatto potrebbe aver danneggiato il processo di guarigione di questo tessuto. Al fine di prevenire l’influenza del dolore sul movimento dell’animale, si raccomanda che l’arto ferito sia immobilizzato in studi futuri sulle risorse elettrofisiche nella guarigione dei tendini.
Il presente studio ha mostrato alcuni limiti che vale la pena discutere. Un gruppo di controllo (lesioni senza intervento) non è stato incluso, ed è importante notare che anche una simulazione di trattamento (gruppo Sham) può avere qualche effetto sulle variabili studiate. Tuttavia, crediamo che alcuni confronti tra i gruppi potrebbero essere fatti perché tutte le procedure sui gruppi TENS sono state condotte nel gruppo Sham. Abbiamo seguito regole rigorose sugli stessi fattori di stress durante la manipolazione, lo stesso dosaggio di anestetico in tutte le procedure di trattamento, lo stesso gel conduttivo, e lo stesso tipo e dimensione degli elettrodi. La stimolazione elettrica è stata l’unica differenza tra i gruppi, e se i risultati mostrano differenze rilevanti tra loro, è probabilmente dovuto alla TENS. Crediamo che questi gruppi fossero sufficienti per dimostrare gli effetti della TENS sulla guarigione dei tendini, e abbiamo seguito i principi dell’etica nella sperimentazione animale usando il minor numero possibile di animali.
Un altro punto che deve essere chiarito è che sebbene non sia stato trovato alcuno studio sull’influenza della ketamina cloridrato e della xilazina cloridrato sulla stimolazione elettrica, gli animali sono stati tenuti anestetizzati con questi farmaci durante i trattamenti.Crediamo che questi farmaci non interferiscano negli effetti della TENS e che questa restrizione meccanica temporanea non abbia influenzato i risultati; tuttavia, anche se questa restrizione meccanica ha influenzato la guarigione del tendine, entrambi i gruppi sono stati sottoposti alle stesse procedure tranne che per la stimolazione TENS.
È importante sottolineare che questo è uno studio sperimentale condotto sui ratti che ha chiarito alcune questioni clinicamente rilevanti e, sebbene chiarisca alcuni aspetti fisici e patologici nella rottura parziale del tendine, i risultati del presente studio non possono essere applicati agli esseri umani, perché ci sono differenze tra i tendini di queste specie, soprattutto per quanto riguarda la fase di guarigione. Così, gli studi clinici sono necessari, ma dovrebbero essere effettuati solo con prove che assicurano la TENS come amodalità che favorisce la riparazione del tendine.
In conclusione, la TENS a scoppio non ha avuto alcun effetto sulla vascolarizzazione del tessuto e sulla quantità di mastociti, ma ha influenzato il processo di guarigione della rottura parziale del tendine di Achille nei ratti, con danni all’allineamento delle fibre collagene. Ha anche ridotto la quantità di collagene di tipo III e la quantità di collagene di tipo I nei 14 giorni post-lesione.