Name: synovial fluid analysis to identify osteoarthritis
Uploaded: 2022-10-20T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Synovial Fluid Analysis to Identify Osteoarthritis at JoVE.com

Gli Autori ringraziano il Professor Leonardo Punzi per la sua preziosa guida nel campo dell'analisi del liquido sinoviale e l'Azienda Ospedaliero-Universitaria di Padova per il suo supporto.

Il presente protocollo è conforme alle linee guida del comitato etico dell'Azienda Ospedaliero-Universitaria di Padova. La SF è stata raccolta con il consenso del paziente dalle articolazioni del ginocchio dei pazienti sottoposti a artrocentesi terapeutica per versamento articolare alla loro presentazione iniziale alla clinica o in risposta a una riacutizzazione artritica. Le controindicazioni alla procedura erano: coagulopatia, farmaci anticoagulanti, lesioni cutanee, dermatiti o cellulite sovrastante l'articolazione....

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	<li>Cui, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Global,+regional+prevalence,+incidence+and+risk+factors+of+knee+osteoarthritis+in+population-based+studies.">Global, regional prevalence, incidence and risk factors of knee osteoarthritis in population-based studies.</a> EClinicalMedicine. 29, 100587 (2020).</li><li>Hunter, D. J., Bierma-Zeinstra, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osteoarthritis.">Osteoarthritis.</a> Lancet. 393 (10182), 1745-1759 (2019).</li><li>Mandell, B. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Synovial Fluid Analysis and the Evaluation of Patients with Arthritis. , (2022).</li><li>Schmerling, R. 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Nell'OA, l'analisi della SF aiuta a definire le caratteristiche della malattia attraverso semplici passaggi: conta leucocitaria totale e differenziale e ricerca di cristalli, inclusi CPP e BCP. Inoltre, la rilevazione di cristalli MSU può evidenziare importanti comorbidità.
Nonostante i bassi costi e la semplicità di esecuzione, la sensibilità dei test e l'affidabilità dei risultati possono essere influenzate da analisti inesperti, principalmente per quanto riguarda l'identificazione dei ...

L'osteoartrite (OA) è una malattia articolare cronica complessa e multifattoriale, con una prevalenza globale aggregata stimata del 16% nei soggetti di età pari o superiore a 15 anni e del 23% nei soggetti di età pari o superiore a 40 anni1. Si prevede che l'incidenza di OA aumenterà a causa dell'invecchiamento della popolazione e di un aumento dei fattori di rischio, come l'obesità e la sindrome metabolica2.
Tra i principali problemi associati all'OA vi sono la difficoltà di diagnosticare la malattia nelle sue fasi iniziali e i trattamenti attualmente disponibili limitati alla gestione del dolore e ai farmaci sintomatici ad azione lenta (SYSADOA) come i glicosaminoglicani. La diagnosi di OA si basa sui sintomi clinici e sui risultati di imaging. Tuttavia, la mancanza di correlazione tra le due valutazioni può causare anni di ritardo nella diagnosi di OA e nell'inizio del trattamento2. L'OA è caratterizzata da processi degenerativi e infiammazione di basso grado, che possono essere facilmente studiati tramite l'analisi del liquido sinoviale (SF). SF è un dializzato plasmatico viscoso ricco di acido ialuronico, che lubrifica lo spazio articolare, fornisce nutrienti e ossigeno alla cartilagine e rimuove le scorie metaboliche. SF agisce anche come ammortizzatore, proteggendo così le articolazioni durante lo stress e lo sforzo3.
L'analisi SF è un metodo semplice e affidabile che deve essere sempre eseguito durante la valutazione iniziale di pazienti con sintomi muscoloscheletrici e versamenti articolari3. Le raccomandazioni dell'American College of Rheumatology, della British Society for Rheumatology e di altri includono l'analisi SF tra i test diagnostici per le malattie reumatiche che devono essere intrapresi principalmente nella valutazione della monoartrite acuta 4,5. La conta totale e differenziale dei leucociti ottenuta dall'analisi SF fornisce un'istantanea del processo patologico che si verifica nell'articolazione, classificando così il grado di infiammazione. L'identificazione di cristalli patogeni, come i cristalli di urato monosodico (MSU) e pirofosfato di calcio (CPP), sotto luce polarizzata, è vitale nella diagnosi e nel trattamento dell'artrite cristallina (ad esempio, gotta e pseudogotta). Inoltre, la presenza di microrganismi suggerisce una diagnosi di artrite settica.
I cristalli di calcio sono frequenti nei campioni raccolti da pazienti con OA6. Cristalli basici di fosfato di calcio (BCP) e CPP sono stati riportati in circa il 22% e il 23% dei campioni di SF, rispettivamente, da pazienti con OA6. Sebbene il loro ruolo rimanga poco chiaro, questi cristalli sono stati associati a forme più gravi di OA7 e sono considerati un epifenomeno del processo patologico stesso. I cristalli di calcio sono stati rilevati nel 100% dei campioni di tessuto di pazienti con OA sottoposti a sostituzione del ginocchio8. Inoltre, è stato ipotizzato che i cristalli di calcio possano essere coinvolti nella patogenesi dell'OA a causa dei loro effetti infiammatori, dimostrati da diversi studi9 e mediati, almeno in parte, dall'inflammasoma NLRP310.
Più recentemente, i cristalli di calcio sono stati descritti sia nella fase iniziale che in quella tardiva6 dell'OA, indicando che possono svolgere un ruolo vitale nella diagnosi di diversi sottogruppi clinici di OA e trattamento farmacologico.
L'obiettivo generale dell'analisi della SF è duplice: determinare il grado infiammatorio di SF e diagnosticare l'artrite cristallina o settica identificando cristalli o microrganismi specifici. Si tratta di uno strumento particolarmente utile, semplice e affidabile nella diagnosi di OA, grazie al tipico pattern non infiammatorio con una percentuale molto bassa o assenza di neutrofili.
Vantaggi rispetto alle tecniche alternative L'analisi SF consiste in semplici procedure che includono la conta totale e differenziale dei leucociti e la ricerca dei cristalli. Il conteggio manuale delle cellule eseguito da tecnici di laboratorio esperti 3,11 rimane il gold standard per l'analisi citologica dei fluidi sinoviali e di altri fluidi corporei. Tuttavia, a causa della limitazione temporale e della variabilità inter- e intra-osservatore di questo metodo, i contatori cellulari automatizzati hanno gradualmente sostituito il conteggio manuale nei grandi laboratori clinici di routine in cui gli analizzatori di sangue e urina sono stati adattati per consentire l'analisi SF11,12. Tuttavia, il conteggio manuale presenta alcuni vantaggi in contesti specifici: (1) in ambulatorio, per ottenere un valore totale e differenziale di WBC in tempo; (2) identificare tipi cellulari come le cellule mononucleate citofagocitiche (Reiter) o cellule non ematopoietiche come i sinoviociti, che i contatori automatici non possono riconoscere; 3) quando il campione è troppo piccolo per essere manipolato dallo strumento; (4) creare registri di laboratorio locali facilmente accessibili a fini di ricerca. Un altro vantaggio del conteggio manuale è visto colorazione insupravitale, un metodo che consente la differenziazione delle cellule molto rapidamente e immediatamente dopo la preparazione del vetrino. Al contrario, le colorazioni tradizionali, come le procedure di Wright e May-Grünwald-Giemsa, richiedono strisci di SF essiccati all'aria e tempo per macchiare le cellule13. Sebbene non adatti per analisi di routine sensibili al tempo, questi metodi di colorazione rivelano popolazioni cellulari più dettagliate nel campione, inclusi eritrociti, basofili, eosinofili, leucociti polimorfonucleati, linfociti e piastrine.
Infine, l'analisi SF di routine per i cristalli viene eseguita utilizzando una semplice tecnica basata sulla microscopia a luce polarizzata, che fornisce risultati rapidi14. Metodi alternativi, come la scansione e la microscopia elettronica, producono risultati più accurati e sensibili, ma il loro uso nella pratica clinica quotidiana non è fattibile a causa dei costi elevati e della lunga preparazione e analisi dei campioni.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Alizarin red S</td>
			<td>Merck</td>
			<td>A5533</td>
			<td>For BCP crystal search</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Burker chamber</td>
			<td>Merck</td>
			<td>BR718905</td>
			<td>For total white blood cell count</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cover glasses</td>
			<td>Merck</td>
			<td>C7931</td>
			<td>For microscopic examination&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EDTA tubes</td>
			<td>BD</td>
			<td>368861</td>
			<td>For SF collection&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass slides&#160;</td>
			<td>Merck</td>
			<td>S8902</td>
			<td>For crystal search</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lambda filter (compensator)</td>
			<td>Any&#160;</td>
			<td>Refer to microscope company</td>
			<td>For crystal identification&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Malassez-Potain pipette</td>
			<td>Artiglass</td>
			<td>54830000</td>
			<td>For dilution of synovial fluid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methylene blue solution</td>
			<td>Merck</td>
			<td>3978</td>
			<td>For total white blood cell count</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polarized microscope&#160;</td>
			<td>Leica, Nikon, others</td>
			<td>Depending on the model and company</td>
			<td>For complete synovial fluid analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polarizing lens</td>
			<td>Any&#160;</td>
			<td>Refer to microscope company</td>
			<td>For crystal identification&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Testsimplet&#160;</td>
			<td>Waldeck</td>
			<td>14386</td>
			<td>Supravital staining for cell differentiation</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

synovial fluid analysis to identify osteoarthritis

L'analisi del liquido sinoviale (SF) è importante nella diagnosi dell'osteoartrite (OA). Le caratteristiche macroscopiche e microscopiche, tra cui la conta totale e differenziale dei globuli bianchi (WBC), aiutano a definire la natura non infiammatoria della SF, che è un segno distintivo dell'OA. Nei pazienti con OA, il WBC nei campioni di SF di solito non supera le 2000 cellule per microlitro e la percentuale di cellule infiammatorie, come i neutrofili, è molto bassa o assente. I cristalli di calcio sono frequenti nella SF raccolta da pazienti con OA. Sebbene il loro ruolo nella patogenesi dell'OA rimanga poco chiaro, sono stati associati a un lieve processo infiammatorio e a una progressione della malattia più grave. Recentemente, i cristalli di calcio sono stati descritti sia nelle fasi iniziali che in quelle finali dell'OA, indicando che possono svolgere un ruolo vitale nella diagnosi di diversi sottogruppi clinici di OA e trattamento farmacologico. L'obiettivo generale dell'analisi della SF nell'OA è duplice: accertare il grado non infiammatorio di SF ed evidenziare la presenza di cristalli di calcio.

Le grandi articolazioni colpite da OA sono spesso gonfie e producono quantità significative di SF, che vengono drenate tramite artrocentesi15. Le caratteristiche macroscopiche della SF valutate immediatamente dopo l'artrocentesi includono essenzialmente la quantità, il colore, la chiarezza e la viscosità17. Nonostante la loro bassa specificità, forniscono dati preliminari sul grado di infiammazione. Il colore dipende dalla cellularità della SF e dal grado di f...

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Synovial Fluid Analysis to Identify Osteoarthritis

L'analisi del liquido sinoviale al microscopio a luce trasmessa, polarizzata e compensata viene utilizzata per valutare la natura infiammatoria o non infiammatoria di un campione attraverso semplici passaggi. È particolarmente utile nell'osteoartrite per rilevare cristalli di calcio e identificare un sottogruppo più grave di osteoartrite.

Analisi del liquido sinoviale per identificare l'osteoartrite

Synovial fluid (SF) analysis is important in diagnosing osteoarthritis (OA). Macroscopic and microscopic features, including total and differential white ...

L'analisi del liquido sinoviale può rivelare il grado di infiammazione e la presenza di cristalli patogeni durante la valutazione iniziale del paziente con sintomi muscoloscheletrici e versamenti articolari. Il principale vantaggio di questa tecnica è la sua semplicità e affidabilità. In pochi passaggi, il clinico può ottenere importanti informazioni diagnostiche sulla malattia del paziente.L'identificazione di cristalli specifici è vitale per la diagnosi e il trattamento. I cristalli di urato indicano la gotta, mentre il pirofosfato di calcio e altri cristalli di calcio indicano artropatie legate al calcio o una forma più grave di osteoartrite. Per iniziare, prelevare il campione di liquido sinoviale raccolto durante l'artrocentesi delle articolazioni gonfie dei pazienti.Annotare il volume del campione in millilitri e trasferirlo separatamente in una provetta contenente EDTA anticoagulante e un'altra provetta senza alcun additivo. Nei casi sospetti di infezione, trasferire asetticamente alcuni millilitri del campione di liquido sinoviale in una bottiglia di coltura per test microbiologici. Per esaminare il campione macroscopicamente, prendere un tubo contenente il campione e definire il colore del campione, che può variare dal giallo pallido al giallo scuro.Registrare la presenza di sangue, se presente. Definire il grado di chiarezza del campione osservandolo in controluce e determinando la facilità di lettura di una pagina stampata attraverso il tubo contenente il campione. Quindi valutare la viscosità del campione gocciolandolo da una pipetta usa e getta.Mentre l'aspetto di una lunga stringa di liquido indica alta viscosità, la formazione di gocce è indicativa di bassa viscosità. Osservare il campione attraverso il tubo con la luce sullo sfondo per la presenza di qualsiasi materiale particolato inclusi frammenti di tessuto o fibrina. Per determinare la conta totale dei globuli bianchi, prelevare 0,5 microlitri del campione dalla provetta contenente EDTAA utilizzando una pipetta Malassez-Potain.Utilizzare la stessa pipetta per aspirare 9,5 microlitri di soluzione di blu di metilene allo 0,1%. Mescolare il campione e la soluzione di blu di metilene nella pipetta mediante inversione delicata. Scartare le prime gocce prima di versare la miscela nella camera di conteggio di un emocitometro.Ora conta le celle in due quadrati consecutivi su nove e moltiplica il numero ottenuto per 100. Esprimere il numero totale di globuli bianchi come il numero di leucociti per millimetro cubo. Utilizzare il campione di liquido sinoviale dalla provetta senza alcun additivo per determinare la conta differenziale dei globuli bianchi dei campioni di liquido sinoviale.Per determinare la conta differenziale delle cellule utilizzando la colorazione sopravitale, prendere un vetrino pronto all'uso pre-rivestito con viola cristallino e blu di metilene e posizionare una piccola goccia di campione al centro del vetrino. Quindi, coprire la goccia del campione con un coprivetrino e posizionare una goccia di olio per immersione per microscopio sul vetrino. Per utilizzare la colorazione tradizionale per stimare il conteggio differenziale delle cellule, iniziare mettendo una piccola goccia del campione alla fine di un vetrino pulito.Ora usa una seconda diapositiva o una copertina per distribuire la goccia lungo la diapositiva con un movimento in avanti. Lascia asciugare la macchia nell'aria. Esaminare il vetrino contenente lo striscio essiccato all'aria sotto l'obiettivo di immersione in olio 1.000X.Stimare il conteggio differenziale delle cellule contando 100 cellule consecutive distinguendo le cellule polimorfonucleate, i monociti e i linfociti l'uno dall'altro. Pulire un vetrino con carta ottica o morbida imbevuta di etanolo. Applicare una piccola goccia del campione non miscelato con alcun additivo sul vetrino e coprirlo con un vetrino prima di posizionare il vetrino al microscopio.Focalizzare il vetrino sotto il microscopio utilizzando un obiettivo di ingrandimento a bassa potenza ed esaminarlo attentamente sotto un campo luminoso con un obiettivo 40X. Guarda dentro e fuori le cellule per identificare i cristalli in base alle loro dimensioni e forma, che possono essere romboidali, a forma di ago o a forma di bastoncello. Quindi inserire il filtro polarizzatore tra la sorgente luminosa e il campione.Per creare uno sfondo scuro, ruotare il polarizzatore fino a quando il suo asse ottico è perpendicolare all'analizzatore. Una volta identificato un cristallo birifrangente, inserire il compensatore tra il polarizzatore e il campione e spostarlo parallelamente o perpendicolarmente all'asse ottico del cristallo. Osserva il colore rivelato dal cristallo.Per la colorazione di Alizarin Red, mescolare una goccia del campione di liquido sinoviale con un volume uguale di soluzione di Alizarin Red precedentemente preparata su un vetrino pulito. Coprire il vetrino con un coprivetrino ed esaminare al microscopio con un ingrandimento 400X per identificare i cristalli. Le caratteristiche macroscopiche dei campioni di liquido sinoviale indicavano il grado di infiammazione.Un campione con colore giallo pallido e maggiore chiarezza è generalmente associato a condizioni non infiammatorie come l'osteoartrite. D'altra parte, un campione di colore giallo scuro e un aspetto torbido indica la presenza di cellule, detriti, acido ialuronico e frammenti di fibrina associati a versamenti infiammatori. I leucociti osservati nei campioni di liquido sinoviale di pazienti con osteoartrite erano per lo più monociti e altre cellule mononucleate come i sinoviociti.Cristalli di pirofosfato di calcio sono stati rilevati in campioni di liquido sinoviale che indicano livelli relativamente più elevati di citochine infiammatorie. Inoltre, una colorazione positiva di Alizarin Red ha rivelato la presenza di cristalli basici di fosfato di calcio nei campioni. È molto importante esaminare attentamente il vetrino sotto la luce ordinaria durante la ricerca di cristalli.Ricorda che i cristalli di pirofosfato sono spesso debolmente birifrangenti e possono essere persi sotto la luce polarizzata. La presenza di cristalli di calcio nel liquido sinoviale e la loro associazione con forme più gravi di malattia hanno portato i ricercatori a esplorare nuovi meccanismi nella patogenesi e nella progressione dell'osteoartrite.

Research

JoVE Journal

Medicine

Isolation and Cellular Phenotyping of Mesenchymal Stem Cells Derived from Synovial Fluid and Bone Marrow of Minipigs

Isolamento e Cellular Fenotipizzazione di cellule staminali mesenchimali derivate dal liquido sinoviale e del midollo osseo di mini-pig

Mesenchymal stem cells (MSCs) have been established after isolation from various tissue sources, including bone marrow and synovial fluid. Recently, ...

Ricerca

Medicina

Flow Cytometry Analysis of Immune Cell Subsets within the Murine Spleen, Bone Marrow, Lymph Nodes and Synovial Tissue in an Osteoarthritis Model

Analisi della citometria del flusso di sottoinsiemi di cellule immunitarie all'interno della milza murina, del midollo osseo, dei nodi linfociti e del tessuto sinoviale in un modello di osteoartrite

Osteoarthritis (OA) is one of the most prevalent musculoskeletal diseases, affecting patients suffering from pain and physical limitations. Recent ...

Evaluation of Fluid Overload by Bioelectrical Impedance Vectorial Analysis

Valutazione del sovraccarico di fluido mediante analisi vettoriale dell'impedenza bioelettrica

Early detection and management of fluid overload are critically important in acute illness, as the impact of therapeutic intervention can result in ...

Ameliorating Osteoarthritis in Mice Using Silver Nanoparticles

Migliorare l'osteoartrite nei topi usando nanoparticelle d'argento

Knee osteoarthritis (KOA) is one of the most commonly encountered degenerative diseases of the joints in people over 45 years of age. Currently, there are ...

Standardized Tuina Manipulation for Knee Osteoarthritis in Rats

Tuina Manipulation to Reduce Inflammation and Cartilage Loss in Knee Osteoarthritis Rats

Understanding the Mechanism of Tuina Manipulation in Rats (Video) | JoVE

Manipolazione del tuina per ridurre l'infiammazione e la perdita di cartilagine nei ratti affetti da osteoartrite del ginocchio

Clinical trials suggest that Tuina manipulation is effective in treating knee osteoarthritis (KOA), while further studies are required to discover its ...

Performing Fu's Subcutaneous Needling for Degenerative Knee Osteoarthritis

Performing Fu's Subcutaneous Needling for Degenerative Knee Osteoarthritis (Video) | JoVE 

Esecuzione dell'aghi sottocutanei di Fu per l'artrosi degenerativa del ginocchio

Treating Knee Osteoarthritis with Tuina in a Rabbit Model

Tuina Intervention in Rabbit Model of Knee Osteoarthritis

Using a Rabbit Model to Explore the Efficacy of Tuina in Treating Knee Osteoarthritis (Video) | JoVE

Intervento Tuina nel modello di coniglio dell'artrosi del ginocchio

Knee osteoarthritis (KOA) is mainly characterized by degenerative changes in the knee joint's cartilage and surrounding soft tissues. The efficacy of ...

Experimental Modeling of Knee Osteoarthritis in Rats

Experimental Modeling of Knee Osteoarthritis in Rats (Video) | JoVE 

Modellazione sperimentale dell'osteoartrosi del ginocchio nei ratti

A Reproducible Cartilage Impact Model to Generate Post-Traumatic Osteoarthritis in the Rabbit

Un modello riproducibile di impatto della cartilagine per generare l'artrosi post-traumatica nel coniglio

Post-traumatic osteoarthritis (PTOA) is responsible for 12% of all osteoarthritis cases in the United States. PTOA can be initiated by a single traumatic ...

Therapeutic Potential of Tuina Massage for Knee Osteoarthritis

Tuina Intervention in Sodium Monoiodoacetate Injection-Induced Rat Model of Knee Osteoarthritis

Treating Knee Osteoarthritis with Tuina - A New Perspective (Video) | JoVE

Intervento di Tuina nel modello di ratto indotto dall'iniezione di monoiodoacetato di sodio di osteoartrite del ginocchio

Knee osteoarthritis (KOA), a common degenerative joint disorder, is characterized by chronic pain and disability, which can progress to irreparable ...