Innervation du complexe capsulaire de l'articulation de la hanche: revue systématique des études histologiques et immunohistochimiques et de leurs implications cliniques pour les stratégies de traitement contemporaines en arthroplastie totale de la hanch

Innervation du complexe capsulaire de l'articulation de la hanche: revue systématique des études histologiques et immunohistochimiques et de leurs implications cliniques pour les stratégies de traitement contemporaines en arthroplastie totale de la hanch

maart 1, 2020 0 Door admin

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Open Access

Peer-reviewed

Research Article

  • Joanna Tomlinson, 
  • Johann Zwirner, 
  • Benjamin Ondruschka, 
  • Torsten Prietzel, 
  • Niels Hammer
PLOS

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Abstract

The hip joint capsule contributes to the stability of the hip joint and lower extremity, yet this structure is incised and often removed during total hip arthroplasty (THA). Increasing incidence of osteoarthritis is accompanied by a dramatic rise in THAs over the last few decades. Consequently, to improve this treatment, THA with capsular repair has evolved. This partial restoration of physiological hip stability has resulted in a substantial reduction in post-operative dislocation rates compared to conventional THA without capsular repair. A further reason for the success of this procedure is thought to be the preservation of the innervation of the capsule. A systematic review of studies investigating the innervation of the hip joint capsular complex and pseudocapsule with histological techniques was performed, as this is not well established. The literature was sought from databases Amed, Embase and Medline via OVID, PubMed, ScienceDirect, Scopus and Web of Science; excluding articles without a histological component and those involving animals. A total of 21 articles on the topic were identified. The literature indicates two primary outcomes and potential clinical implications of the innervation of the capsule. Firstly, a role in the mechanics of the hip joint, as mechanoreceptors may be present in the capsule. However, the nomenclature used to describe the distribution of the innervation is inconsistent. Furthermore, the current literature is unable to reliably confirm the proprioceptive role of the capsule, as no immunohistochemical study to date has reported type I-III mechanoreceptors in the capsule. Secondly, the capsule may play a role in pain perception, as the density of innervation appears to be altered in painful individuals. Also, increasing age may indicate requirements for different strategies to surgically manage the hip capsule. However, this requires further study, as well as the role of innervation according to sex, specific pathology and other morphometric variables. Increased understanding may highlight the requirement for capsular repair following THA, how this technique may be developed and the contribution of the capsule to joint function and stability.

Citation: Tomlinson J, Zwirner J, Ondruschka B, Prietzel T, Hammer N (2020) Innervation of the hip joint capsular complex: A systematic review of histological and immunohistochemical studies and their clinical implications for contemporary treatment strategies in total hip arthroplasty. PLoS ONE 15(2): e0229128. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0229128

Editor: John Leicester Williams, University of Memphis, UNITED STATES

Received: May 20, 2019; Accepted: January 30, 2020; Published: February 26, 2020

Copyright: © 2020 Tomlinson et al. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.

Data Availability: The articles included in this systematic review may be found on the databases Amed, Embase and Medline via OVID, PubMed, ScienceDirect, Scopus and Web of Science. The search strategy is detailed in the paper.

Funding: We acknowledge support from the German Research Foundation (DFG) (http://www.dfg.de/en/) and the University Leipzig within the program of funding Open Access Publishing. In addition, the author (JT) received the University of Otago, Department of Anatomy Doctoral award, to support her studies and the completion of this work. Neither of the funders had a role in study design, data collection and analysis, decision to publish or preparation of the manuscript.

Competing interests: The authors have declared that no competing interests exist.

Introduction

Increasing numbers of total hip arthroplasties (THA) are performed each year globally [1, 2]. This procedure is noted to be highly successful. However, around 7–17% of THAs across the world between 2001 and 2016 required surgical revision for various reasons [13]. Dislocation of the hip joint is one of the most common reasons for operative revision within the first year [3, 4]. The capsular complex of the hip joint is important for maintaining stability of the hip joint [5], comprising of the iliofemoral, ischiofemoral, pubofemoral and zona orbicularis ligaments and joint capsule. There is debate whether preserving and repairing the capsule during THA is advantageous or not [6], yet the literature supports that capsular repair during THA has better outcomes, with lower dislocations and revision rates compared to primary THA without repair [616]. This may be a result of partial restoration of physiological joint stability through preservation and repair of the capsule, consequently reducing the risk of further dislocation. However, it is important to note that the success of THA also is subject to numerous variables [7, 12, 17, 18], including the surgical approach, implant material and type, femoral head size, cup inclination and history of neurological and/or vascular disability and disease.

Emerging research investigates the biomechanical role and properties of the capsule [1923]. This indicates that the contribution of the capsule to the mechanics of the joint may be more extensive than passive stabilization alone, particularly as no significant difference has been noted between the biomechanical properties of the capsular ligaments [22]. This is despite research indicating that the posterior approach to the capsule is at greater risk of post-operative dislocation when repaired or excised [24, 25]. Although the risk may be higher due to excising the capsule in the most common dislocating direction, which is a result of injury mechanisms and differences in bony or muscular architectural support to the joint. This risk is reduced by using native size femoral head implants [24], which indicates that numerous factors contribute to maintaining stability. Ligamentous receptors in the capsule may also work alongside muscular spindles and cutaneous receptors to aid in the active stabilisation of the hip joint, through contribution to neuromuscular feedback of the joint. The contribution of each of these to joint proprioception and stability is yet to be clarified in the hip joint [26, 27]. Recent research proposed that the capsule may have a proprioceptive role as indicated by the presence of mechanoreceptors [28]. These mechanoreceptors (Ruffini, Pacinian, Golgi-like corpuscles and free nerve endings [FNEs]) were first classified by Freeman and Wyke in 1967 [29]; then this classification was subsequently modified for application to humans [30, 31]. Each of these are thought to play a role in joint proprioception, by monitoring different parameters of joint position and movement.

The relationship of mechanoreceptors with proprioceptive function has not been studied in the human hip capsule, to date. However, this relationship may be inferred from mechanoreceptor density, as a positive correlation with proprioceptive function has been noted in the ligaments of the knee [32, 33]. This further highlights the opportunity to gain a more detailed understanding about the contribution of the capsule to proprioception of the hip joint. This also provides an opportunity to gain increased understanding about the changes that occur in post-operative tissue, for example following THA with and without closure of the capsule. If the capsule is preserved and repaired, this is described as being healed capsular tissue. The post-operative scar tissue, replacing the excised capsule, is called as the pseudocapsule. This is characterised as a crude fibrous envelope with hyalinization [34] as a consequence of the suturing, which is shown to take up to 6–8 weeks to mature into a tight fibrous pattern to prevent leakage of synovial fluid and dislocation [35]. Gaining increased understanding may also aid in determining if THA with repair of the capsule is crucial and how it may be developed further. This review therefore aims to encompass the histological studies on innervation of the human native hip joint capsular complex. In addition, it discusses the post-operative innervation in the pseudocapsule and the changes in these structures in healthy individuals, those with pathology or according to demographic parameters—none of which have been reviewed to date [36]. As well as changes in density and distribution across the capsular complex and if these are consistent with macroscopic findings [36]. Increased understanding of the innervation of the capsule could determine if this is potentially causative for successful THA. In addition, it may highlight areas for development, such as any alterations to surgical management, limitations of surgical incisions, areas to avoid and changes required based on demographic and anthropometric variables.

Methods

A systematic review of the literature available from approximately 1900 was performed in order to identify peer-reviewed articles according to the PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-analyses) guidelines [37]. Keywords relating to the innervation of the hip joint capsular complex and pseudocapsule in histological studies were searched using the following online databases: Amed, Embase and Medline via OVID, PubMed, ScienceDirect, Scopus and Web of Science. Article selection was performed manually by one author (JT) employing database configuration where possible to identify original research papers that used histological methodologies to investigate the innervation of the capsular complex or pseudocapsule. Papers were excluded from inclusion in this review based on their titles, then their abstract and then the full paper was assessed. The exclusion criteria were: only the abstract or title were available, as this does not allow the paper to be critically analysed by the authors of this review. Animal studies were also excluded, as quadruped anatomy is potentially not comparable to bipedal human morphology. Studies were excluded if they did not include a histological component to their research, nor study the hip nor innervation. The full text of the articles that met these criteria were obtained and then a manual backwards search was performed by screening all cited references within these papers, in order to identify additionally relevant papers. A forward search was undertaken using the Web of Science Core Collection. The papers identified through this forward and backwards chain sampling were also subject to the same exclusion criteria.

The quality of these articles was assessed by one author (JT) to determine the risk of bias. A checklist which was modified from recommendations for histological studies [38] and checklists for observational studies [39] was used, as no suitable checklist is available for the observational histological studies. One point was awarded for each question on the components of the study that was answered with a yes, to a maximum of eleven. A score of 0–4 was deemed as low quality, a score of 5–8 as moderate quality and 9–11 as high quality. Greater emphasis was placed on studies with high quality in the synthesis of the literature.

Data was extracted from the articles by one author (JT) and rechecked by the same author. Analysis and synthesis of studies was performed by one author (JT) to assess the morphology, density, distribution of mechanoreceptors, free nerve endings and nerve fibres in the capsular complex and pseudocapsule. The changes in innervation according to demographic variables (age, sex and ethnicity), anthropometric variables (height, weight, lower limb and pelvic dimensions) and pathology were also assessed. Papers written in languages other than English were translated by native or fluent speakers, before performing data extraction.

Results

Selection of studies

To date, little research investigates the distribution of innervation patterns across the capsular complex of the hip joint, the healed capsular tissue or the pseudocapsule following surgical intervention (Fig 1). Following an encompassing search of the published literature on the topic, which was completed in July 2019, 32,247 articles were identified. Finally following screening of articles, 21 articles were selected for analysis and their risk of bias was assessed—as shown in Table 1. Two were deemed as low quality/ high risk of bias, sixteen were moderate quality and three were high quality/ low risk of bias. No papers were excluded based on their quality, as they all appeared to contain important information on the innervation of the hip capsule. Papers selected were predominantly written in English (n = 17/21), with two in Russian [40, 41], one in German [42] and another in Japanese [43]. These papers were translated into English by one of our multi-lingual authors and other colleagues who are native or fluent speakers. The papers included were published between 1964 and 2019.

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Fig 1. PRISMA flowchart of systematic review process.

Systematic review process, including databases, keywords, number of papers retrieved, inclusion and exclusion criteria and results from backwards and forwards searching [37].

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0229128.g001

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Table 1.

Quality analysis of papers included in this review, using a modified quality assessment tool for histological observational studies, adapted from Knijn et al. (2015) and Manterola and Otzen (2017) [

38

,

39

].

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0229128.t001

Demographic and anthropometric data

Samples included in the current literature varied according to the size studied, and within this by age, sex, pathology, and disease progression, as shown in Table 2. Individuals covered a broad age range, including intrauterine fetuses, from an undefined age to 93 years old. Anthropometric variables (weight and height) were included in one study [52]. This study investigated the hip capsular complex in one group of individuals; therefore, no inferences could be made from weight and height of these individuals as no comparisons were made. No other study investigated anthropometric variables such as height, weight, body mass index, pelvic or lower limb dimensions. No other demographic or anthropometric variables were studied in the included literature.

The demographics of samples varied considerably between the studies incorporated in this review. Three studies investigated the innervation of the capsular complex in individuals with no known pathology [28, 43, 46]. One study did not state if the specimens were healthy or pathological [40]. The other 17 studies only investigated the capsular complex or pseudocapsule with diverse pathology; these are displayed in Table 2. No study investigated the innervation of the healed capsular tissue. Seven studies compared findings from hip OA patients with other groups. The severity of the clinical diagnosis was recorded in eight studies. Some researchers define this according to diagnostic criteria of the joint the tissue was collected from [28, 44, 45, 50, 55]. These include the use of Bombelli’s classification [28, 59], Crowe classification [44, 60], the Harris hip score [50, 61], the Kellgren and Lawrence classification (which grades OA severity according to radiological findings) [44, 50, 62], and Tönnis classification [45, 55, 63]. This therefore allows for a small degree of comparison between studies. Others stated broad definitions for disease progression [49, 54, 58], such as “mild to moderate degenerative osteoarthritic changes” [49]. This highlights the numerous individual variables present between the samples studied in the current literature.

Methodological data

The literature presents a variety of methodologies to investigate the innervation of the capsular complex. In particular, the tissue origin and preparation varied considerably; this is outlined in Table 3. Only 13 studies reported the thickness of the section which ranged from 3–60 μm [28, 42, 4446, 4850, 5254, 56, 57].

Fifteen studies stained tissue with immunohistochemical antibodies and histology stains, all of which used specimens obtained from surgery. Another four studies used only conventional histological methods [28, 43, 49, 58] and two studies did not disclose the stain used [40, 45]. Various histological stains were employed in these four studies: gold chloride staining [28, 49], Bielschowsky-Seto silver [43], haematoxylin and eosin (H&E), van Gieson [58], Luxol fast blue, silver impregnation of Glees, of Tibor-pap and of Gomori.

In the immunohistochemical studies, not all studies described their methodology extensively. Three studies stated the protocol employed to unmask antigens [4446]. Other studies did not disclose this information and therefore may have omitted this step. Many immunological markers were employed; these are displayed in Table 4. Each of these interact with different proteins, and therefore provide different results and insights of nerve expression and development.

Mechanoreceptors

Presence of mechanoreceptors.

The presence of mechanoreceptors has been studied in capsular tissue with no known pathology [28, 43, 46], yet these structures have only been found in two of three studies [28, 43]. One of these studies included an adult cohort [28] and the other did not disclose the age of the individuals that samples were obtained from [43]. Mechanoreceptors have not been described in foetuses using immunohistochemical techniques [46]. However, some research has indicated that nerve endings may develop in the capsule before the fetus is 9cm [40] (around 14 weeks in utero), yet the description of the development is unclear and this study has a high risk of bias as the methodology to mark these endings is not stated.

Ruffini, Pacinian and Golgi tendon organ mechanoreceptors have been reported in the hip joint capsular tissue of individuals with OA and other pathologies [28, 49, 58]. Some of this research did not specify which individuals expressed mechanoreceptors, thus preventing comparison between pathologies [58].

Mechanoreceptors have only been noted using conventional histology techniques to date. Most commonly these have been found using gold chloride staining [28, 49]. In contrast, when using immunological markers mechanoreceptors appear to be absent in the hip capsules of patients with developmental dysplasia of the hip (DDH) [46, 47, 55], cerebral palsy [47, 51], and in the post-operative pseudocapsule of those undergoing revision of their THA [34], which may indicate true absence or errors in methodologies. Mechanoreceptors appear to be present in the hip capsule; however, to date their presence has not been proven with immunohistochemical markers. This information is summarised in Table 5.

Distribution of mechanoreceptors.

Few studies have described the distribution of mechanoreceptors across the capsule according to their anatomical location [43, 49]. In healthy individuals, the majority of mechanoreceptors were noted in the ligament, in comparison to the synovium [43]. Analysis of capsular innervation of each of the capsular ligaments indicated that a higher density of mechanoreceptors are present superior-laterally in the iliofemoral ligament in both healthy patients [43] and those with OA [49] and also at the insertion into bone. Fewer mechanoreceptors are noted inferiorly and posteriorly in the pubofemoral and ischiofemoral ligament [43, 49]. The distribution of each of the different types of mechanoreceptors has not been studied to date [43, 49].

One study noted the relationship de mécanorécepteurs à d’autres structures [ 43 ]. Les organes des tendons de Golgi et les corpuscules de Krause semblent être répartis de manière homogène à travers la capsule avec une relation spatiale potentielle avec les vaisseaux sanguins chez les sujets sains. Cette relation n’a pas été étudiée dans les capsules d’individus atteints de pathologie de la hanche. En résumé, la capsule de la hanche semble avoir une plus grande innervation supérieure latéralement, cependant, les études sur la distribution présentent un risque de biais modéré, utilisent différentes méthodes pour diviser la capsule, par conséquent, ces résultats ne peuvent pas être généralisés à la plus grande population.

Modifications structurelles des mécanorécepteurs avec pathologie.

Il est généralement admis que les corpuscules paciniens, Ruffini et Golgi sont présents dans la capsule de la hanche d’individus sans pathologie connue et de patients atteints d’arthrose [ 28 , 43 ]. Cependant, cela nécessite des éclaircissements supplémentaires en ce qui concerne la densité comparative, l’emplacement et les proximités structurelles. Une étude a noté que la morphologie des mécanorécepteurs dans la capsule ne semble pas différer entre les individus en bonne santé et ceux souffrant d’arthrose [ 28 ]; pourtant; d’autres notent que des changements destructeurs se produisent dans les mécanorécepteurs en association avec la progression de l’arthrose, causant des dommages à la capsule du mécanorécepteur [ 41 ]. Une analyse qualitative des mécanorécepteurs de la capsule et des autres tissus mous de l’articulation de la hanche a été rapportée par un auteur, Moraes et al. (2011) [ 28 ] comme suit:

  • Les corpuscules de Ruffini (mécanorécepteur de type I [ 29 ]) avaient un diamètre d’environ 100 μm et étaient décrits comme des ramifications globulaires.
  • Les

  • corpuscules paciniens (mécanorécepteur de type II [ 29 ]) avaient un diamètre d’environ 50 à 100 μm, de forme sphérique et entourés par des éléments externes. lamelles. En outre, les corpuscules de Golgi-Mazzoni similaires ont été notés dans la capsule de la hanche par Hosokawa [ 43 ].
  • Organe tendineux de Golgi ou corpuscules de Golgi (mécanorécepteur de type III [ 29 ]) ont été notés jusqu’à 400 μm et de forme hélicoïdale. li>

Ampoules d’extrémité Krause, qui surveillent température [ 41 , 43 ], terminaisons ramifiées encapsulées, corpuscules ramifiés encapsulés et spéciaux des corpuscules [ 43 ] ont également été identifiés dans des capsules de hanche humaine; cependant, leur morphologie n’a pas été rapportée. À ce jour, aucun corpuscule non classifié (mécanorécepteurs de type V [ 29 ]) n’a été retrouvé dans la capsule de la hanche. Il est difficile de savoir si la morphologie des mécanorécepteurs diffère entre les groupes sains et les arthroses.

Effet de l’arthrose sur la densité des mécanorécepteurs.

L’arthrose semble réduire la densité des mécanorécepteurs, mais à ce jour non une relation a été notée en ce qui concerne les informations démographiques, telles que l’âge ou le sexe. La densité des mécanorécepteurs dans la capsule a été quantifiée chez les patients atteints d’arthrose [ 28 ], mais pas d’autre pathologie. Le nombre total de mécanorécepteurs a été noté comme étant de 0,044 par mm 2 chez ceux souffrant d’arthrose [ 28 ] et de 0,053 par mm 2 chez les individus en bonne santé. Cependant, ces résultats peuvent ne pas être applicables à tous les individus, car cette recherche n’a étudié que les hommes et leurs résultats ont combiné les données de divers tissus mous de l’articulation de la hanche. De plus, l’âge moyen de chacun des groupes différait de 21 ans avec 57 ans pour les individus OA et 36 ans pour les cadavres non OA. Cela illustre donc les nombreuses variables différentes qui se produisent simultanément dans la littérature actuelle.

Une plus grande densité de corpuscules de Pacinian et de Ruffini semble être présent dans les gélules de la hanche des individus sains [ 28 ] et des patients atteints d’arthrose [ 28 , 49 ] par rapport aux autres mécanorécepteurs. Ces mécanorécepteurs agissent pour surveiller respectivement les vibrations et les charges de traction. Cependant, il n’est pas clair si les individus ont plus de corpuscules paciniens ou de Ruffini dans leur complexe capsulaire de la hanche. En comparant les changements de densité de mécanorécepteurs spécifiques dans les capsules de hanche de ceux avec et sans corpuscules paciniens OA sont plus fortement réduits dans le groupe OA par rapport au groupe sain que la réduction des corpuscules de Ruffini [ 28 ]. Cela peut avoir un effet sur le fonctionnement biomécanique de l’articulation, mais des recherches supplémentaires sont nécessaires pour le confirmer.

Dans l’ensemble, la littérature a noté quelques mécanorécepteurs dans la capsule de la hanche à travers un petit nombre d’études [ 28 , 40 , 43 , 49 , 58 ]; bien qu’ils aient des tailles d’échantillon limitées et aussi une variance dans l’âge et le sexe des échantillons étudiés. La littérature actuelle n’a pas été en mesure de noter une relation entre la distribution des mécanorécepteurs et les informations anthropométriques ou démographiques. Il est également difficile de savoir si des mécanorécepteurs sont présents dans les capsules articulaires de la hanche des fœtus [ 40 , 46 a>], alors que des études sur des adultes en bonne santé ont peut-être trouvé des mécanorécepteurs [ 28 ], indiquant qu’il pourrait y avoir des changements dans la distribution selon l’âge.

Terminaisons nerveuses libres

Présence de terminaisons nerveuses libres.

Le consensus est présent dans les études utilisant des marqueurs histologiques et immunohistochimiques conventionnels que les FNEs (mécanorécepteurs de type IV) sont répartis sur la capsule de la hanche des individus en bonne santé [ 28 , 43 a>, 46 ], indiquant ainsi le potentiel d’un rôle nociceptif. Des FNE ont également été notés chez ceux avec OA [ 48 ], des enfants avec DDH [ 46 a>, 47 ] et la paralysie cérébrale [ 47 , 51 ] avec le marqueur immunohistochimique S100 seul [ 46 ] ou en association avec d’autres anticorps [ 47 , 48 , 51 ], comme indiqué dans le tableau 5 . Malgré ces résultats cohérents, d’autres auteurs n’ont noté aucun FNE avec S100 seul dans les capsules de hanche de ceux avec DDH [ 55 ]. Cela peut être le résultat de l’utilisation d’une coloration inappropriée, S100, qui marque les cellules de Schwann qui sont présentes sous forme de couche mince ou absentes à la partie terminale de l’extrémité nerveuse libre. Cela suggère des erreurs potentielles dans ces résultats en raison de l’interprétation des FNE. Cependant, l’absence de FNE peut également résulter d’une densité irrégulière de FNE ou de modifications de la densité de FNE qui se produisent avec la pathologie.

La présence de FNE indique que la capsule de la hanche joue un rôle nociceptif potentiel, car ceux-ci sont marqués par des marqueurs nerveux sensoriels: substance P, peptide lié au gène du calcium [ 53 ] et nociceptine [ 48 ]. Cependant, d’autres études n’ont pas été en mesure de rapporter des FNE avec le marqueur sensoriel NK1 [ 42 ], qui interagit avec la substance P, indiquant que ceux-ci peuvent être absents ou peuvent fonction pour détecter d’autres modalités. La morphologie des FNE semble variable chez les patients sains et souffrant d’arthrose [ 28 , 43 a >], mais ils ne semblent généralement pas changer entre les groupes normal et OA [ 28 ]. La disparité dans la morphologie des FNE peut être le résultat de la présence de différents sous-groupes de FNE, y compris les terminaisons nerveuses ramifiées et non ramifiées et les terminaisons glomérulaires non encapsulées [ 43 ]. Cela indique que ces FNE peuvent avoir différents types de fonctions nociceptives. Il est important de les étudier plus avant afin d’identifier leur morphologie et leur signification fonctionnelle.

Densité des terminaisons nerveuses libres.

La densité globale des terminaisons nerveuses libres semble être plus élevée chez les personnes en bonne santé les individus comparés à ceux souffrant d’arthrose [ 28 ], indiquant un fonctionnement nociceptif potentiellement plus important et une réponse aux stimuli douloureux. Cependant, cette différence peut ne pas avoir de signification fonctionnelle, car la différence semble négligeable entre les groupes, les groupes n’étaient pas appariés selon l’âge et une différence significative n’a pas été évaluée. Les résultats manquent également de validité car cette étude n’a étudié que la région antérolatérale de la capsule et a combiné leurs résultats sur la capsule de la hanche avec d’autres structures des tissus mous de l’articulation de la hanche. De plus, ces changements peuvent être différents dans d’autres régions.

Les terminaisons nerveuses libres semblent également être plus abondantes que Corpuscules de Golgi, mais moins abondants que les corpuscules de Pacinien et de Ruffini [ 28 ]. Cependant, l’importance de la réponse nociceptive de la capsule ne peut pas être déduite de cette information car on ne sait pas quelle région les FNE ou les mécanorécepteurs desservent, et si les différences de proportions sont corrélées à la sensibilité aux changements des influences biomécaniques ou nociceptives.

Plusieurs divergences méthodologiques existent entre les études sur les FNE comme ils utilisent plusieurs mesures différentes pour quantifier les FNE [ 28 , 46 ], ce qui limite la comparaison de ces informations. Il y a également une incohérence dans l’épaisseur des coupes obtenues dans ces études, de 4 μm à 60 μm, ce qui peut entraîner des densités différentes signalées ou une incapacité à visualiser les structures. Cependant, il est important de noter que l’expression des nerfs a été signalée dans des sections de 60 μm, qui peuvent être des FNE ou d’autres mécanorécepteurs [ 54 ].

La variation individuelle peut expliquer des divergences dans la littérature actuelle comme différentes densités de FNE ont été rapportées dans différentes pathologies. Cela ne comprend aucune différence dans la densité des FNE entre les témoins sains et les patients atteints de DDH [ 46 ], pas de FNE dans la capsule des individus atteints de DDH [ 55 ], arthrose, fracture du col du fémur, nécrose idiopathique ou polyarthrite rhumatoïde [ 58 ]. Les changements dans la densité des FNE peuvent être dus à des erreurs dans les méthodologies utilisées, en raison de variations d’âge, de progression de la maladie ou d’autres variations individuelles.

Distribution des terminaisons nerveuses libres.

La littérature est limitée en ce qui concerne la description de la distribution des FNE selon l’anatomie position chez les individus sans pathologie connue [ 43 ], chez les patients atteints d’arthrose et d’autres pathologies [ 48 , 49 ]. Chez les individus sans pathologie connue, la distribution ou la densité des FNE par rapport aux autres mécanorécepteurs n’a pas été définie [ 43 ]. Cependant, la recherche indique que presque toutes les terminaisons nerveuses sont présentes dans les ligaments eux-mêmes, par rapport à la synoviale [ 43 ] et sont surtout notées près des vaisseaux sanguins [ 53 ], suggérant qu’une relation fonctionnelle peut être présente, mais cela nécessite une étude plus approfondie. Dans ceux avec OA [ 49 ] et d’autres pathologies [ 48 ] il y a général accord sur le fait que l’augmentation de la densité des FNE est présente à l’aspect latéral supérieur par rapport aux autres régions de la capsule, la même région que davantage de mécanorécepteurs sont censés être localisés chez des personnes saines et atteintes d’arthrose [ 43 , 49 ]. Les aspects inférieurs et postérieurs de la capsule semblent dépourvus de FNE, alors qu’ils sont évidents dans la capsule antérieure [ 49 ], ceci est également constant chez les individus en bonne santé [ 43 ].

Moins de FNE semblent être présents à la périphérie de la capsule d’individus présentant diverses pathologies (AVN, CO, FAI, OA, SHD) par rapport aux aspects médial et latéral [ 48 ]. Ces résultats sont différents des résultats rapportés chez des sujets sans pathologie connue [ 43 ]. Cependant, ces études peuvent ne pas être directement comparables dans la mesure où différentes régions de la capsule sont étudiées, ce qui fait que la distribution des FNE dans le complexe capsulaire n’est toujours pas claire.

Des FNE ont également été notés dans la pseudocapsule postopératoire tissu [ 34 , 56 ], suggérant que l’innervation peut persister après l’opération. Cependant, cela n’a pas été quantifié, pas plus que la densité par rapport au tissu préopératoire ou aux différentes régions de la capsule, de la capsule cicatrisée ou de la pseudocapsule. Cependant, les couches plus profondes de la pseudocapsule se sont révélées avoir plus de FNE que les couches superficielles [ 34 ]. Rien n’indique que l’augmentation de la densité des FNE se présente latéralement dans la capsule [ 43 , 48 , 49 ] persiste dans la pseudocapsule. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre les changements dans la distribution des FNE à travers la capsule après une intervention chirurgicale.

Influence des variables démographiques sur la densité de terminaison du nerf libre .

L’influence des variables démographiques a été étudiée en relation avec la densité des FNE chez les patients atteints de pathologie, mais son influence est inconnue chez les individus sains. Dans la capsule de la hanche d’individus pathologiques, le sexe n’a aucune corrélation avec la densité de FNE, alors qu’il existe une relation négative modérée significative entre l’âge et la densité de FNE [ 48 ]; cependant, cela peut être modifié en fonction de l’état pathologique de l’articulation. Chez les patientes présentant une fracture du col du fémur, certaines FNE ont été notées, alors qu’aucune FNE n’est présente dans les gélules des patientes atteintes d’arthrose ou de THA indolore [ 53 ] . Cela indique que la pathologie traumatique et progressive peut influer différemment sur la densité de FNE. Cependant, dans cette étude, la distribution des FNE n’a pas été quantifiée, ni mesurée par rapport à la localisation anatomique. Cela indique donc qu’une étude plus approfondie est nécessaire.

Fibres nerveuses

Présence de fibres nerveuses.

La littérature actuelle a étudié la présence de fibres nerveuses avec de nombreux marqueurs immunohistochimiques pour les nerfs généraux, sensoriels et sympathiques, ainsi qu’avec la coloration conventionnelle. La majorité des études sur l’innervation de la capsule en pathologie ont noté des fibres nerveuses, y compris celles avec CP, DDH, FNF et OA [ 42 , 44 , 45 , 51 – 54 ]. Malgré cela, l’absence de fibres nerveuses a également été notée chez les patients atteints de DDH [ 55 ]. À ce jour, aucune fibre nerveuse n’a été signalée dans la capsule de la hanche d’individus en bonne santé [ 28 , 43 , 46 ].

Des fibres nerveuses sympathiques ont été identifiées dans le tissu synovial [ 45 , 48 , 52 ] et des ligaments capsulaires [ 48 ], ainsi que dans la pseudocapsule postopératoire [ 56 ]. Malgré cela, la différence d’expression des nerfs en quantité dans chaque structure n’a pas été mesurée à ce jour. Les différences n’ont pas non plus été mesurées en fonction de la douleur, de l’âge ou du sexe. Parallèlement à cela, les nerfs sensoriels semblent être présents, et ils sont tous deux généralement situés près des vaisseaux sanguins dans la capsule articulaire de la hanche [ 43 , 53 ], et sont sujets à des changements pathologiques en même temps que l’arthrose [ 58 ]. De plus, la recherche indique qu’il peut exister une relation entre l’innervation sensorielle et sympathique de la synoviale de la hanche [ 52 ]. On suppose que cet équilibre peut contribuer à la pathogenèse et à la progression de l’arthrose [ 52 ]. Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour le confirmer.

Morphologie dépendante de la pathologie.

La morphologie est variable car ces nerfs se trouvent sous forme de faisceaux petits et grands [ 38 , 39 ], ou en tant que fibres uniques dans tout le complexe capsulaire [ 42 , 45 , 54 ]. La recherche a montré à la fois des fibres nerveuses myélinisées et non myélinisées dans la capsule d’individus atteints de pathologie articulaire [ 58 ], mais cette étude n’a pas permis de délimiter les individus qui en ont été notés .

Le cours de ces fibres est ondulé avec quelques courir en ligne droite à travers le ligament capsulaire [ 53 ]. Certains auteurs n’ont pas pu noter le type de fibre, mais ont trouvé des fibres à la fois grandes et petites [ 54 ], tandis que d’autres ont trouvé des fibres nerveuses α et C chez des individus avec un col fracturé du fémur [ 53 ]. Le calibre des fibres nerveuses n’a pas été comparé entre les pathologies à ce jour.

Distribution des fibres nerveuses.

Il est généralement admis qu’il y a une augmentation de la densité des fibres nerveuses dans l’aspect supérieur de la capsule [ 48 , 58 ], mais la différence semble être négligeable car la distribution est également citée comme étant presque homogène dans toutes les capsules de hanche [ 48 ]. Une expression accrue des fibres nerveuses a également été notée là où le ligament se fixe au fémur et au cotyle [ 48 , 58 ]. En outre, des nerfs et de petites artères et veines ont été observés à proximité de la capsule [ 53 , 58 ], suggérant qu’une relation peut être présente et donc qu’ils peuvent être ciblés pharmacologiquement pour gérer la douleur ou la progression de la maladie.

Influence des variables démographiques sur la distribution des fibres nerveuses.

L’influence de l’âge, du sexe et d’autres variables démographiques sur la distribution des fibres nerveuses nécessitent un examen plus approfondi. Une étude a suggéré qu’il existe une corrélation négative modérée entre l’âge et la densité des fibres nerveuses dans la capsule de ceux qui ont une pathologie (AVN, CO, FAI, OA, SHD), cela indique un déclin fonctionnel potentiel avec l’âge [ 48 ]. Cette relation n’a pas été étudiée à travers la capsule, ni mesurée dans d’autres pathologies ni chez des individus sains. De plus, aucune relation n’a été notée entre la densité des fibres nerveuses et le sexe [ 48 ].

Effet de la douleur et de la pathologie sur les fibres nerveuses.

L’augmentation de la densité des fibres nerveuses peut indiquer une rôle dans la nociception, cependant la recherche sur la densité nerveuse en relation avec la douleur dans la capsule de la hanche n’est pas concluante. Les fibres nerveuses de la capsule de la hanche semblent persister ou proliférer dans les états pathologiques, comme elles ont été trouvées dans le complexe capsulaire d’individus atteints d’arthrose [ 44 , 48 , 50 , 53 ], la paralysie cérébrale [ 47 , 51 ] et DDH [ 44 ]. L’expression nerveuse semble augmenter dans la capsule de la hanche par rapport à la sensation de douleur dans plusieurs pathologies, dont l’arthrose [ 53 ], la paralysie cérébrale [ 51 ] et DDH [ 44 ], suggérant un rôle dans la nociception.

Certaines fibres nerveuses semblent présentes dans le post-opératoire pseudocapsule de patients souffrant de douleur [ 34 , 56 , 57 ], alors qu’ils sont absents dans la pseudocapsule de patients indolores échoué THA [ 53 ]. La présence de protéines associées à la croissance dans la pseudocapsule indique que la prolifération des nerfs peut se produire en association avec la douleur [ 56 ]. Cela met en évidence une cible pharmacologique potentielle pour la gestion de la douleur dans l’arthrose et d’autres pathologies de la hanche. Malgré cela, d’autres enquêtes n’ont pas réussi à montrer une relation significative entre la densité du tissu neural et les scores de douleur [ 54 ], suggérant que d’autres variables peuvent affecter la densité nerveuse .

La recherche note une expression nerveuse différente entre les maladies, y compris une augmenter d’environ 2,5 fois l’OA par rapport aux individus sans OA [ 53 ], alors qu’aucune fibre nerveuse n’a été trouvée dans la capsule des individus avec une fracture fémorale cou, qui sont supposés avoir une douleur aiguë [ 50 ] et aucune maladie de longue date. Une expression significativement différente est notée dans l’arthrose, le conflit fémoroacétabulaire et la nécrose avasculaire des patientes à tête fémorale [ 48 ]. Alors que d’autres n’ont trouvé aucune différence de densité nerveuse entre fracture, ostéonécrose idiopathique, polyarthrite rhumatoïde et arthrose [ 58 ]. Cela suggère que les changements de densité d’innervation peuvent être uniformes dans certaines maladies, aucun changement ne peut se produire ou un changement de densité de fibres nerveuses peut se produire en raison de nombreux facteurs physiopathologiques, tels que la progression et la gravité de la maladie. En outre, il semble y avoir un risque modéré que cela puisse être une fausse conclusion négative, résultant d’une méthodologie inappropriée. La littérature actuelle indique que le complexe capsulaire de l’articulation de la hanche joue un rôle dans la perception de la douleur. Cependant, la densité nerveuse peut être une mauvaise mesure du rôle nociceptif de la capsule, car elle peut être influencée par de nombreuses variables, telles que les marqueurs inflammatoires [ 50 ] , les variations individuelles, ainsi que l’âge [ 48 ] ou le sexe.

Discussion

La littérature examinée fournit un aperçu complet de l’innervation de la capsule de la hanche sur la base d’études histologiques et immunohistochimiques. Une conclusion clé a été l’incohérence dans les résultats et la présentation de la méthodologie, y compris l’âge, le sexe et la pathologie des échantillons et des techniques utilisées. Ceci est clairement représenté par la qualité variable des études. À l’heure actuelle, aucune donnée fiable n’est disponible pour la capsule de la hanche humaine qui prouve si, et dans quelle mesure, la capsule est innervée par les divers récepteurs et qualités de fibres. Les techniques chirurgicales moins invasives dans l’ATH avec conservation et réparation de la capsule se sont avérées réduire considérablement les taux de luxation postopératoire [ 7 16 ]. Cependant, il n’est pas clair si cette technique peut obtenir d’autres résultats bénéfiques, tels qu’une meilleure proprioception et un meilleur soulagement de la douleur en maintenant les mécanorécepteurs capsulaires et les fibres nerveuses.

Principaux résultats

Plusieurs résultats principaux ont été notés dans la littérature, ce qui peut indiquer la rôle de l’innervation du complexe capsulaire.

1 On ne sait pas si la capsule de la hanche est un organe de proprioception et les preuves à cet égard ne sont pas concluantes.

La présence de mécanorécepteurs notée dans la littérature [ 28 , 43 , 49 , 58 ] suggère un rôle proprioceptif potentiel de la capsule articulaire de la hanche. De plus, la plus grande abondance de corpuscules paciniens et de corpuscules de Ruffini [ 28 , 49 a >] par rapport à d’autres mécanorécepteurs indique que la capsule peut jouer un rôle dans la réponse musculaire rapide aux mouvements articulaires, ce qui est important pour maintenir la stabilité. Cependant, dans l’OA, la combinaison de la diminution de la densité des mécanorécepteurs [ 28 ] et des changements destructeurs potentiels de leur morphologie [ 41 ] peut entraîner une diminution de la capacité de détecter et de réagir aux mouvements articulaires, un paramètre jugé important pour éviter la luxation. La cause des changements dans la densité des mécanorécepteurs reste incertaine, mais elle peut précéder ou être le résultat de la maladie. De plus, cela peut entraîner une perte de conduction des signaux nerveux dans les derniers stades de la maladie, réduisant ainsi la fonction proprioceptive potentielle de l’articulation de la hanche dans l’arthrose par rapport aux individus sains.

Les informations sur les mécanorécepteurs manquent de fiabilité, en partie en raison de la qualité« faible »ou« modérée »des études et de la variété des méthodologies utilisées. Cela limite donc les conclusions qui peuvent être tirées et appliquée par le clinicien traitant l’articulation de la hanche altérée. Les études sur des sujets sains semblaient particulièrement limitées, car elles comprenaient de petits échantillons et des méthodologies peu claires ou peu fiables. Une étude a combiné des données de différentes structures tissulaires, empêchant ainsi la comparaison entre les structures et l’acquisition de connaissances spécifiques sur la capsule de la hanche [ 28 ]. De nombreux facteurs peuvent expliquer le manque de mécanorécepteurs détectés à l’aide de méthodes immunohistochimiques, y compris les taches inappropriées et l’épaisseur de section variable. Le manque de mécanorécepteurs peut également résulter à partir d’un faible niveau de protéines présentes avec des structures nerveuses inférieures au seuil détectable par les colorations immunohistochimiques [ 53 ]. De plus, l’incapacité à détecter les mécanorécepteurs pourrait être due à la dégradation des tissus, en raison d’un retard post mortem, omettant de mesurer la densité des mécanorécepteurs [ 50 , 52 , 54 ] ou une véritable absence de mécanorécepteurs. La présence de mécanorécepteurs ne peut pas être confirmée de manière fiable à partir de la littérature existante, car les colorations immunologiques sont plus spécifiques lors de la coloration des fibres nerveuses et des mécanorécepteurs que l’utilisation des méthodes conventionnelles de coloration histologique [ 28 , 64 , 65 ]. D’autres recherches utilisant ces méthodes fiables sont particulièrement importantes pour déterminer la présence de mécanorécepteurs, car certains auteurs pensent que la proprioception n’est pas du tout médiée par les ligaments articulaires et peut être uniquement contrôlée par les récepteurs d’étirement de la peau [ 26 , 27 , 66 , 67 ], bien que cela soit également débattu [ 68 71 ].

Les écarts dans la densité des mécanorécepteurs signalés entre les études peuvent avoir s’est produite en raison des diverses méthodes de comptage employées et de l’utilisation variable des mesures pour assurer une bonne fiabilité inter et intra-évaluateur [ 28 , 34 , 49 , 50 a >, 55 ]. Bien que la majorité des articles aient utilisé la classification Freeman et Wyke [ 29 ], ou des modifications de celle-ci, pour identifier les mécanorécepteurs, aucun n’a indiqué l’utilisation d’une identification informatisée . Étant donné que la recherche identifiant des marqueurs immunologiques à l’aide d’un logiciel informatisé par rapport à un chercheur qualifié a produit des résultats très similaires, cette méthodologie peut produire des résultats plus fiables [ 72 ]. En outre, l’identification informatisée peut être plus efficace que l’évaluation manuelle et pourrait également aider à prévenir la surveillance dans la détection des mécanorécepteurs. Des recherches plus poussées sur l’innervation de la capsule doivent prendre en compte toutes les variables affectant la fiabilité de la méthodologie. Il devrait également étudier les changements entre d’autres pathologies, l’âge et entre les sexes et vérifier si des mécanorécepteurs sont présents dans le complexe capsulaire ou si la stabilité articulaire est contrôlée par des récepteurs dans d’autres parties du corps.

2 La capsule peut jouer un rôle dans la nociception de l’articulation de la hanche, mais cela ne peut pas être déduit de manière fiable.

La présence de FNE [ 28 , 34 , 46 , 48 , 51 , 53 , 56 ] (qui sont censés transmettre des signaux nociceptifs, aux côtés des fibres nerveuses dans la capsule chez les patients pathologiques [ 42 , 47 , 48 , 50 55 , 58 a >]) indique que la capsule peut jouer un rôle dans la nociception. Cependant, il existe un débat quant à savoir si l’augmentation de la densité nerveuse est associée à la douleur chez les individus pathologiques [ 47 , 48 , 51 , 53 , 54 ], ou si ceux-ci servent une autre modalité. Ce désaccord peut être dû aux différences d’intensité de la douleur ou de variables démographiques [ 54 ]. De plus, des méthodologies inadaptées peuvent affecter ces résultats; une surestimation de la densité peut être due à une mesure inexacte des fibres nerveuses dans une section transversale, car elles ont un parcours ondulé. La surestimation peut également se produire à partir de l’amélioration ou de l’initiation de la synthèse des protéines neuronales dans les fibres nerveuses au-dessus du seuil qui est généralement détectable [ 53 ], plutôt qu’à la neurogenèse. Alternativement, une germination neuronale accrue peut se produire. La sous-déclaration pourrait résulter d’une coloration incohérente des fibres nerveuses avec certains marqueurs immunologiques [ 51 ]. Cela peut être le résultat de la perte de la structure antigénique de la protéine, qui peut se produire dans le tissu cadavérique par une perméabilisation cellulaire réduite [ 73 ]. De plus, les méthodes immunohistochimiques peuvent être encore améliorées; la recherche sur d’autres ligaments articulaires a noté que d’autres marqueurs immunologiques peuvent être plus appropriés seuls ou en combinaison, tels que p75. L’utilisation d’autres marqueurs immunologiques peut augmenter la détection des FNE car ils peuvent avoir différentes affinités de liaison [ 74 ], tacher différents aspects des FNE [ 75 , 76 ] ou produire des FNE plus clairement colorés [ 77 ]. De plus, aucune recherche n’a évalué la fiabilité des marqueurs immunohistochimiques dans la détection des FNE dans la capsule de la hanche, à ce jour. Cela indique que l’expression du marqueur nerveux peut être une mesure invalide de la douleur, qui pourrait également être appliquée pour déduire le niveau proprioceptif par la densité des mécanorécepteurs.

De plus, le rôle spécifique de ces nerfs n’est pas clair car peu d’études évaluent qualitativement les fibres nerveuses [ 53 , 54 , 58 ]. Les deux fibres de type α ou c ont été notées [ 53 ], mais la densité relative de chacune n’est pas discutée; ceci est important car ils ont des vitesses de conduction différentes et correspondent à des mécanorécepteurs différents. Ces informations seraient utiles pour déterminer la fonction proprioceptive et nociceptive de la capsule. Il convient de noter que ces informations n’indiquent pas nécessairement la capacité de transmettre ces signaux, car il ne peut pas être garanti que la fin sensorielle de ces fibres nerveuses provient de la capsule. Ceci est particulièrement important à noter car ces fibres nerveuses sont principalement ondulées dans leur parcours [ 53 ], sont variables [ 28 , 43 , 53 ], et peut même affecté par la maladie [ 41 ]. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer la contribution des FNE à la nociception dans l’articulation de la hanche, car la littérature actuelle peut ne pas déterminer de manière fiable la fonction du complexe capsulaire de la hanche, notamment car ceux-ci n’utilisent pas de tests fonctionnels. Une meilleure compréhension peut être utile pour déterminer comment les cibler pour réduire la douleur.

Résultats secondaires

De nombreux résultats secondaires sont mis en évidence dans cette revue; ceux-ci mettent en évidence les résultats cliniques potentiels qui résultent d’une meilleure compréhension de l’innervation du complexe capsulaire.

1 L’aspect latéral supérieur de la capsule peut jouer un rôle plus important que toute autre région dans la proprioception et la perception de la douleur de l’articulation de la hanche.

Cependant, une meilleure compréhension est nécessaire en ce qui concerne la distribution de l’innervation capsulaire selon son emplacement anatomique . Généralement, l’aspect latéral supérieur de la capsule [ 43 , 48 , 49 ], et au niveau de l’attachement à l’os [ 43 , 49 ] a une plus grande densité d’innervation chez tous les individus, quelles que soient les pathologies existantes ( Fig 2 ], indiquant régions de la capsule qui doivent être évitées ou manipulées avec soin pendant l’ATH. Cependant, la nomenclature utilisée pour décrire les paramètres de la définition «supérieur» et «inférieur» n’est pas cohérente. Ces termes peuvent se rapporter à la position osseuse ou anatomique et ne sont pas représentés schématique dans toutes les études, ce qui rend difficile l’application de ces résultats à la population générale. Par conséquent, des recherches supplémentaires avec une nomenclature distincte sont nécessaires pour déterminer la distribution des mécanorécepteurs, des FNE et des fibres nerveuses dans l’arthrose et les individus en bonne santé. pertinence clinique car les cliniciens tenteront de préserver la fonction nociceptive et proprioceptive potentielle et d’établir des approches chirurgicales alternatives à l’articulation de la hanche, sur la base des descriptions anatomiques du schéma d’innervation. On peut émettre l’hypothèse que des dommages minimes à l’innervation capsulaire peuvent se produire pendant l’ATH avec une approche postérieure, avec une incision minimalement invasive qui laisse les attachements osseux du ligament intacts. Cependant, la littérature ne semble pas concluante quant à l’approche qui a de meilleurs résultats postopératoires [ 78 ], mais elle note que la réparation capsulaire peut être avantageuse [ 7 , 8 ].

Fig 2. Diagramme démontrant l’accord général d’innervation des mécanorécepteurs IV à travers la capsule articulaire de la hanche.

(A) Vue antérieure du côté gauche, ce qui représente une expression accrue latéralement et supérieur-latéralement. (B) vue postérieure du côté gauche, montrant une expression latérale accrue. Les régions plus sombres représentent des zones où la littérature démontre un plus grand accord sur une densité d’innervation plus élevée. Les zones plus claires sont des régions d’accord général de peu ou pas d’innervation. D = distal, I = inférieur, L = latéral, M = médial, P = proximal, S = supérieur. ASIS = colonne vertébrale iliaque antérieure supérieure, AIIS = colonne vertébrale iliaque antérieure inférieure.

              https://doi.org/10.1371/journal.pone.0229128.g002

Bien que les recherches histologiques et immunohistochimiques indiquent une augmentation de l’innervation dans la face latérale supérieure de la capsule [ 43 , 49 ], une étude sur l’anatomie macroscopique n’indique aucune innervation dans la capsule supérieure entre 1 heure et deux heures et demie ( où l’encoche cotyloïdienne inférieure correspond à la position 6 heures) [ 79 ]. Cette découverte peut être due à une origine indirecte des nerfs alimentant cette région, soit à partir de l’intérieur, soit traversant la capsule à partir d’un emplacement plus médial ou latéral, ou à cause d’une variation anatomique. L’écart entre ces résultats anatomiques et histologiques généraux peut être le résultat d’un examen ex vivo des ligaments capsulaires. Il est important de noter que les études sur la distribution de l’innervation présentaient un risque de biais modéré, en partie à cause des informations méthodologiques limitées fournies. Aucune étude ne décrit la méthodologie employée pour récupérer les capsules anatomiquement. Pour simplifier l’interprétation, les futures études devraient utiliser une orientation de cadran d’horloge pour représenter les résultats, permettre une comparaison entre les études et une éventuelle application à la pratique clinique [ 22 , 79 ]. De plus, une étude anatomique globale combinée à une étude immunohistochimique peut aider à comprendre la relation entre la densité des mécanorécepteurs dans une région et les fibres nerveuses qui y contribuent. Ceci est particulièrement important car ces nerfs peuvent être transfectés chirurgicalement, réduisant ainsi le fonctionnement proprioceptif de l’articulation de la hanche. En outre, cela peut expliquer les meilleurs résultats cliniques résultant de la THA avec réparation capsulaire via l’approche postérolatérale [ 7 , 8 ], car l’aspect supérieur de la capsule n’est pas modifié.

2 L’innervation de la pseudocapsule indique que la capsule doit être préservée et réparée pendant une arthroplastie totale de la hanche.

L’absence de mécanorécepteurs dans la pseudocapsule indique que la luxation postopératoire après THA avec excision et donc sans réparation de la capsule peut être attribuée à un manque de réinnervation suite à la partielle ou complète retrait de la capsule native. Cependant, comme seuls certains individus nécessitent des révisions en raison d’une luxation, la pseudocapsule cicatricielle peut contribuer partiellement à la stabilité de l’articulation ou certaines approches chirurgicales peuvent préserver l’innervation de la capsule. En outre, des taux de luxation plus faibles après un THA avec réparation capsulaire [ 7 , 8 ] indique que la stabilité physiologique de l’articulation de la hanche peut être partiellement rétablie lorsque la capsule est réparée. La littérature actuelle n’est pas en mesure de déterminer le rôle de l’innervation dans le tissu capsulaire cicatrisé dans le maintien de la stabilité articulaire, car cela n’a pas été étudié à ce jour. De plus, la présence de quelques FNE dans la pseudocapsule [ 34 , 56 ] suggère que l’innervation peut proliférer en postopératoire, comme en témoigne la présence de protéines associées à la croissance [ 56 ]. Les recherches actuelles ne permettent pas de déterminer quels facteurs favorisent la neurogenèse au niveau de la pseudocapsule de la hanche [ 53 ]. Des recherches supplémentaires sont nécessaires sur les agents pharmacologiques qui peuvent favoriser la réinnervation du complexe capsulaire de la hanche chez ceux avec ou sans réparation capsulaire.

Des facteurs variables peuvent contribuer aux rapports d’absence de mécanorécepteurs et FNE, y compris les méthodologies inadaptées ou l’absence réelle. De plus, le rôle de la pseudocapsule ne peut pas être déduit de la littérature actuelle car l’innervation préopératoire n’a pas été étudiée chez ces individus à ce jour. Une enquête plus approfondie utilisant à la fois une investigation histologique et biomécanique de la proprioception peut produire des résultats perspicaces et indiquer la nécessité d’une réparation capsulaire.

3 Les stratégies de prise en charge chirurgicale de la capsule dans l’arthroplastie totale de la hanche peuvent dépendre de l’âge et d’autres variables individuelles.

L’âge semble avoir une relation négative significative avec la densité des fibres nerveuses dans la capsule de la hanche [ 48 ], mais cela est basé sur une large gamme de spécimens avec diverses pathologies. Malgré cela, la recherche est incapable de déduire des changements dans la fonction proprioceptive ou nociceptive à partir de la densité nerveuse dans la capsule de la hanche. Premièrement, les mécanorécepteurs n’étant pas décrits dans cette étude [ 48 ]. Deuxièmement, étant donné que l’étude omet de délimiter clairement la présence de fibres nerveuses et de FNE [ 48 ], et les quantités de chacun. Troisièmement, une cohorte avec diverses pathologies a été étudiée; par conséquent, ces résultats manquent de spécificité, car de nombreuses variables confondantes diffèrent simultanément. Des investigations supplémentaires sont nécessaires pour clarifier la relation entre l’âge et l’innervation chez les individus en bonne santé.

En outre, la relation entre l’âge et l’innervation peut ne pas être linéaire, car il pourrait être lié aux différents stades de développement de l’articulation de la hanche. Une relation entre le développement de la capsule articulaire de la hanche et le schéma d’innervation peut être présente [ 40 ]. On pense que l’innervation de la face antérieure de la capsule se développe en premier, mais elle est basée sur une étude à haut risque de biais, une description peu claire des terminaisons nerveuses et avec une méthodologie absente. On ne sait pas si des mécanorécepteurs sont présents à la naissance [ 40 , 46 ] dans le complexe de capsule de hanche humaine, ou s’ils apparaissent pendant l’enfance ou l’adolescence. Le développement de la capsule commence in utero [ 41 ] et l’articulation de la hanche continue de se développer jusqu’à l’âge de 35 ans [ 80 ]. Cela indique que la morphologie de la capsule peut être modifiée sur une longue période de temps et donc le développement peut être influencé par de nombreuses variables. Des changements de développement ont également été notés comme indicateurs de la dégénérescence de l’articulation de la hanche plus tard dans la vie, et peuvent également prédisposer l’articulation à la dénervation [ 81 ]. Il est important de noter que de nombreuses variables affectent la progression de la dégénérescence, ainsi que la densité d’innervation; cette relation ne peut être étudiée de manière fiable que dans des études longitudinales.

La littérature actuelle manque d’informations sur les changements dans l’innervation selon à d’autres variables anthropométriques et démographiques, telles que les dimensions pelviennes, l’origine ethnique et le sexe, qui peuvent affecter la densité ou la distribution de l’innervation. Cela empêche les suggestions fondées sur la recherche pour la gestion chirurgicale de l’articulation de la hanche qui considère la capsule comme un organe potentiel de proprioception. En particulier, il est important de noter que les études actuelles sur des sujets sans pathologie connue présentent un risque de biais «modéré» à «faible», de nombreuses variables diffèrent simultanément, ce qui rend difficile la comparaison des résultats entre les études. Ces sujets sont dérivés du matériel cadavérique donné aux services d’anatomie ou de pathologie [ 28 , 43 a >], qui proviennent généralement d’individus plus âgés qui peuvent présenter une certaine pathologie du système musculo-squelettique. Étant donné que ces intérêts de recherche sont éthiquement justifiés, le tissu cadavérique «sain» pourrait être mieux prélevé dans les instituts médico-légaux, qui reçoivent de jeunes donneurs dont les causes de décès sont principalement traumatisantes.

Informations sur la densité d’innervation chez les jeunes sujets sains fait défaut, ce qui suggère que la littérature peut ne pas s’appliquer à l’ensemble de la population. L’une des études qui note des mécanorécepteurs chez des individus en bonne santé n’a pas mentionné l’âge ou le sexe des deux donneurs étudiés [ 43 ]. Une autre étude a étudié les fœtus, considérés comme sains, car ils ont été arrêtés en raison de facteurs maternels [ 46 ]. Ainsi, on ne sait pas si ces fœtus présentaient également des anomalies du développement, ce qui pourrait limiter l’application de ces résultats. De plus, de nombreuses variables de confusion sont présentes entre les individus étudiés, comme l’âge et le mouvement actif, ce qui peut affecter la densité nerveuse. Cela empêche donc la relation entre la densité nerveuse et l’âge d’être déduite d’autres études sur les patients atteints d’arthrose, en raison du manque d’échantillons étudiés, de l’abondance des différences individuelles et du manque de données déclarées sur le stade de la maladie. Bien que la littérature indique que l’âge peut avoir un effet sur l’innervation [ 48 ], cela n’a pas été étudié dans une cohorte saine à ce jour. En outre, ce changement d’innervation peut être simultané aux changements des propriétés de traction qui se produisent avec l’âge [ 22 ]. Cela indique que la prise en charge chirurgicale peut nécessiter une altération en fonction de l’âge et une technique différente de réparation capsulaire peut être nécessaire chez la population âgée afin de restaurer le fonctionnement proprioceptif pour le rapprocher de son état normal. Cela peut être nécessaire, car chez les personnes âgées, la fonction proprioceptive est considérée comme réduite dans le cadre du vieillissement normal. Cela nécessite donc une étude plus approfondie, ainsi que l’effet de différentes pathologies et autres données démographiques sur l’innervation.

4 La relation potentielle entre les systèmes neuronal et vasculaire dans le complexe capsulaire de la hanche peut mettre en évidence des domaines d’interventions pharmaceutiques et thérapeutiques.

Une relation peut être présente entre la densité des nerfs sympathiques et sensoriels dans la synoviale de la capsule de la hanche [ 52 ]. Il a été émis l’hypothèse qu’un équilibre des nerfs sensoriels et sympathiques est nécessaire pour la perception normale de la douleur et l’homéostasie tissulaire afin de prévenir la dégradation des articulations [ 52 ]. Cela peut également jouer un rôle dans la pathogenèse des troubles articulaires dégénératifs, tels que l’arthrose [ 82 ]. La densité nerveuse semble être modifiée dans la synoviale de la capsule de la hanche des patients atteints d’arthrose par rapport au rapport 1: 1 attendu entre la tyrosine hydroxylase et la substance P exprimant les nerfs [ 52 ], qui se révèle normalement présente dans la synoviale de l’articulation du genou d’individus en bonne santé [ 83 ]. Cependant, ce rapport n’a pas été étudié à ce jour dans l’articulation saine de la hanche. De plus, la relation peut différer selon la pathologie et l’articulation étudiée [ 52 , 83 a >, 84 ].

La pathogenèse de l’arthrose est complexe car elle implique la articulation entière et de nombreuses variables qui peuvent influencer la densité des nerfs en même temps que la progression de l’arthrose [ 85 ]. La relation potentielle entre les nerfs sensoriels et sympathiques peut être indirecte et également régulée par de nombreux facteurs, notamment la réponse immunitaire [ 84 86 ]. Ces nerfs peuvent être ciblés pharmacologiquement à travers le système vasculaire, car ils sont généralement notés à proximité des vaisseaux sanguins [ 43 , 48 , 58 ]. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer l’innervation sympathique de la capsule de la hanche chez des individus en bonne santé afin de comprendre s’il y a des changements dans la pathologie et l’effet de celui-ci sur la perception de la douleur.

Limites de cette étude d’examen

Peu d’études ont été notées dans la littérature, bien qu’une vaste recherche bibliographique ait été réalisée, englobant plusieurs bases de données. Cela indique que les conclusions sont basées sur peu de recherches comparables, car elles ont chacune utilisé des échantillons et des méthodologies différents. De plus, la recherche documentaire a été effectuée en anglais, ce qui peut avoir exclu certains articles pertinents non inclus dans ces bases de données anglaises, ou en utilisant des termes non inclus dans les critères de recherche. De plus, bien que les articles dans des langues autres que l’anglais aient été traduits par des locuteurs natifs et couramment, leur traduction directe et détaillée en anglais peut avoir été mal interprétée. En outre, l’examen n’a pas été enregistré dans PROSPERO avant la fin, car les auteurs n’étaient pas conscients de la nécessité d’enregistrer des examens systématiques au niveau international au début du projet. Cela aurait potentiellement réduit le risque de signalement de biais. Cependant, il est important de noter que plusieurs bases de données ont été examinées et que les articles n’ont pas été exclus en fonction de la langue, de la date ou du lieu de publication, à moins qu’ils n’aient pas fait l’objet d’un examen par les pairs.

Conclusions

La littérature actuelle met en évidence deux résultats principaux et les rôles potentiels de l’innervation de la capsule: premièrement, dans la mécanique de l’articulation de la hanche et d’autre part dans la perception de la douleur. Ces rôles suggèrent le potentiel d’interventions pharmaceutiques et chirurgicales visant à préserver l’innervation de la capsule proche de son état natif et inchangé.

Une carte cohérente de l’innervation de la capsule de la hanche en ce qui concerne l’emplacement anatomique, le sexe, l’âge et la pathologie font défaut. De nombreuses variables diffèrent simultanément et il est donc difficile de comparer les différentes études. Une fonction proprioceptive et nociceptive accrue peut être présente de façon supérieure latéralement par rapport à d’autres régions. Cela indique que des taux de luxation inférieurs et des douleurs postopératoires peuvent résulter de l’ATH qui répare la capsule dans la région latérale supérieure ou épargne cette région en utilisant une approche différente. De plus, moins de douleur postopératoire peut résulter du maintien du tissu capsulaire normal et de son innervation. De plus, une relation peut être présente entre l’âge et la distribution nerveuse, ce qui indique que différentes techniques peuvent être nécessaires pendant l’ATH chez la population âgée. Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre l’innervation postopératoire après l’ATH avec et sans réparation de la capsule. Malgré la littérature notant la présence de mécanorécepteurs dans la capsule, la recherche utilisant des méthodologies immunohistochimiques n’a pas réussi jusqu’à présent à identifier les mécanorécepteurs. On pense que les taches histologiques conventionnelles ne mettent en évidence que des mécanorécepteurs morphologiquement normaux, ce qui peut entraîner une sous-prédiction de la fonction proprioceptive. Des recherches supplémentaires sont nécessaires en utilisant des techniques immunohistochimiques appropriées, afin de déterminer le rôle proprioceptif de la capsule de la hanche et sa contribution à la fonction de l’articulation de la hanche.

Il est généralement admis que les fibres nerveuses et les FNE sont étendues à travers la capsule, mais leur potentiel rôle dans la nociception nécessite une étude plus approfondie. La recherche actuelle met en évidence une relation potentielle entre les nerfs sympathiques et sensoriels dans le complexe capsulaire de la hanche, qui peut avoir des implications sur la réponse inflammatoire et la perception de la douleur. Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre le rôle de cela chez les individus sains et pathologiques. Cela peut être important pour développer de nouvelles thérapies pharmacologiques pour la gestion de la douleur et le traitement de l’arthrose.

Beaucoup d’ind les individus ont une OA et subissent une THA chaque année. Les techniques chirurgicales mini-invasives pendant l’ATH avec préservation et réparation capsulaires se sont révélées être une option de traitement très efficace avec des taux de complications réduits, y compris des taux de luxation réduits [ 7 – ​​16 ]. Il est important de mieux comprendre si la distribution de l’innervation est cruciale pour son succès, pour aider à déterminer si la capsule doit ou non être conservée dans la THA. Après un examen approfondi de la littérature, nous proposons qu’une étude approfondie de la distribution de l’innervation soit nécessaire. Cela devrait inclure une analyse quantitative de la distribution des mécanorécepteurs et des fibres nerveuses à travers la capsule à l’aide de marqueurs immunohistochimiques, y compris une évaluation des changements qui se produisent avec l’âge, la pathologie, le côté et le sexe.

Remerciements

Les auteurs remercient M. Kārlis Bērziņš d’avoir traduit les journaux russes [ 40 , 41 ] et le Dr Kanae Umemoto [ 43 ] pour avoir traduit le document japonais inclus dans cette critique.

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