Comparația efectelor exercițiilor fizice cu sulfatul de condroitină asupra osteoartritei genunchiului la iepuri

Ning Ma

Laboratorul cheie al Departamentului Provincial de Educație din Heilongjiang pentru prevenirea și tratamentul comun al bolilor animale, Colegiul de Medicină Veterinară, Universitatea Agricolă de Nord-Est, Harbin, 150030 China

Tingting Wang

Lianyu Bie

Yang Zhao

Lidong Zhao

Shai Zhang

Li Gao

Laborator cheie al Departamentului Provincial de Educație din Heilongjiang pentru prevenirea și tratamentul comun al bolilor animale, Colegiul de Medicină Veterinară, Universitatea Agricolă de Nord-Est, Harbin, 150030 China

Jianhua Xiao

Date asociate

Vă rugăm să contactați autorul pentru solicitări de date.

Abstract

fundal

Scopul studiului este de a compara efectele terapiei de efort cu terapia cu sulfat de condroitină (CS) într-un model experimental de osteoartrita (OA).

Metode

Douăzeci și unu de iepuri din Noua Zeelandă au fost împărțiți aleatoriu în patru grupe: grup normal (grup N, n = 3); Grup de control OA (grup C, n = 6); OA plus grupul de medicamente (grupul CS, n = 6); și OA plus grupul de exerciții (grupul E, n = 6). La patru săptămâni după modelare, iepurii au fost supuși exercițiilor fizice (artificiale, 30 min/timp, de 4 ori/săptămână) sau medicamente cu CS (2% CS, 0,3 ml/timp, o dată pe săptămână) timp de 4 săptămâni. Modificările histopatologice ale articulațiilor tratate au fost examinate după colorare. Microscopia electronică cu raze X și scanare a fost utilizată pentru a evalua diferitele terapii examinând suprafețele și spațiile articulare ale cartilajului articular. RT-qPCR a fost utilizat pentru a evalua expresia genelor condrogenice, inclusiv Col2, Col10, mmp-13, il-1β, adamats-5 și acan în grupurile experimentale.

Rezultate

Histologia a arătat că ambele grupuri de tratament au condus la cartilaj care era în stare bună, cu un număr crescut de condrocite, iar rezultatele microscopiei electronice cu raze X și scanare au arătat că efectul terapeutic al terapiei de efort este echivalent cu terapia CS, cartilajul articular de suprafață a fost plat, iar stratul de cartilaj se subția. Toate grupurile tratate au indus expresia Col10 și Col2 și au scăzut expresia mmp-13, il-1β și adamats-5 în comparație cu grupurile martor. Expresia acanului a fost reglată în sus în grupul E și reglată în jos în grupul CS. Mai mult, expresia Col10 a fost mai mare și il-1β a fost mai mică în grupul de exerciții, comparativ cu cea a grupului CS.

Concluzie

Aceste rezultate indică faptul că exercițiul are un efect pozitiv asupra comparării OA cu CS și oferă, de asemenea, referință pentru modul de mișcare pentru a îmbunătăți funcția.

fundal

Osteoartrita (OA), una dintre cele mai frecvente afecțiuni cronice, este o boală cronică degenerativă a articulațiilor caracterizată prin degenerare și eroziune a cartilajului, fibroză și formarea osteofitelor, ducând la durere și dizabilitate în cele mai grave cazuri [1].

Modificările timpurii ale cartilajului articular în OA se caracterizează prin pierderea proteoglicanului și o reducere a expresiei genei colagenului 2 (Col2) fără modificări ale regularității structurii țesutului articular [2]. În schimb, expresia PCNA, Ki67 și a matricei metaloproteinazei 13 (mmp-13) sunt semnificativ crescute [3-5], pe lângă observațiile modificărilor condrocitelor similare cu etapele hipertrofiei celulare [6, 7]. OA severă se manifestă în principal ca fisuri ale suprafeței cartilajului sau fibroză și defecte ale cartilajului cu structura bandată în tulburare [8]. Există fisuri în zona fibrotică, care se extind în zona calcificată, însoțite de pierderea severă a proteoglicanului și degradarea Col2 [9] și reglarea ascendentă a expresiei mmp-13 și mmp-2 [10]. Expresia genelor legate de diferențierea terminală a condrocitelor a fost găsită în grupurile de celule din jurul fisurilor, cum ar fi Col2, colagen 10 (Col10) și TGF-β3 [11].

Există multe modalități de a trata OA, inclusiv slăbirea la pacienții supraponderali, medicamente, intervenții non-farmacologice și intervenții chirurgicale. În ultimii 15 ani, focalizarea tratamentului a fugit pentru a trece la tratamentul non-medical. În general, se crede că exercițiile fizice pot reduce durerile articulare și pot îmbunătăți funcția articulară. Latham și Liu sugerează că exercițiile fizice pot întări cvadricepsul [12], ceea ce reduce efectiv durerea membrelor inferioare și îmbunătățește funcția articulară [13] și Bennell și colab. cred că cheia tratamentului OA este restabilirea funcției articulare [14, 15]. Iijima și colab. exercițiul moderat studiat poate preveni, de asemenea, OA de a provoca leziuni ale țesuturilor articulare [16]. Sulfatul de condroitină (CS), un medicament cu acțiune lentă pentru tratamentul artritei, are un efect antiinflamator prin reducerea sintezei enzimelor proteolitice și asociate inflamației și a citokinelor proinflamatorii [17, 18]. În 2010, Societatea Internațională a OA a subliniat că CS nu numai că reduce simptomele OA, ci și modifică structura cartilajului după injectarea prelungită, astfel încât este mai avantajoasă în terapia OA [19].

Această lucrare studiază dacă exercițiul are o anumită stimulare asupra cartilajului, excluzând efectul modificărilor musculare, al greutății, al încărcării articulațiilor și așa mai departe; duce la unele modificări la suprafața cartilajului, cum ar fi colagen, polizaharide și condrocite; și în cele din urmă atinge scopul tratamentului artritei. CS pare să acționeze ca un agent protector al cartilajului în tratamentul OA, deci poate fi utilizat ca grup de control pozitiv, pentru a studia efectul exercițiului fizic asupra tratamentului artritei utilizând tehnici clinice, histologice și genetice.

Metode

Animale și chirurgie

Iepurii din Noua Zeelandă (n = 21) cu o greutate corporală în intervalul 2,5 ± 0,5 kg au fost folosiți în studiu. Iepurii au postit 12 ore înainte de operație și apoi au fost anesteziați cu eter. Au fost împărțiți în mod aleatoriu în patru grupuri. Cu excepția grupului normal (N, n = 3), iepurii au devenit osteoartritici conform modelului Hulth-Telhag [20]; după cum s-a descris anterior, partea medială a capsulei articulare a fost deschisă fără tăierea suprafeței articulare și ligamentul încrucișat anterior a fost tăiat și o porțiune a meniscului îndepărtată, în condiții sterile. Grupul normal a avut o operație falsă. Penicilina și streptomicina (Yocon Biotechnology Co., Ltd., China) au fost administrate de două ori pe zi timp de 3 zile post-operator pentru a evita infecția legată de intervenția chirurgicală. După 4 săptămâni, iepurii au fost repartizați aleatoriu diferitelor grupuri.