Transecția ligamentului încrucișat anterior modifică echilibrul acizilor grași n-3n-6 din lapină
Abstract
fundal
Tamponul de grăsime infrapatelar (IFP) al articulației genunchiului a primit multă atenție recent datorită rolului său emergent în patogeneza osteoartritei (OA), unde prezintă un fenotip inflamator. Scopul prezentului studiu a fost de a examina compoziția de acid gras infrapatellar (FA) la un iepureOryctolagus cuniculus) modelul OA timpuriu creat prin tranziția ligamentului încrucișat anterior (ACLT).
Metode
OA a fost indusă în mod aleatoriu în articulația genunchiului stâng sau drept a iepurilor albi din Noua Zeelandă maturi din punct de vedere scheletic prin ACLT, în timp ce genunchiul contralateral a fost lăsat intact. Un grup separat de iepuri neoperiți a servit drept controale. IFP al genunchilor ACLT, contralateral și martor au fost recoltați după eutanasie la 2 sau 8 săptămâni după ACLT și compoziția lor FA a fost determinată prin cromatografie gazoasă - spectrometrie de masă.
Rezultate
Raportul FA polinesaturat n-3/n-6 (PUFA) s-a deplasat într-o direcție pro-inflamatorie după ACLT, observat deja la 2 săptămâni după operație (0,20 ± 0,008 față de 0,18 ± 0,009). La 8 săptămâni, profilul FA al grupului ACLT a fost caracterizat prin procente crescute de 20: 4n-6 (0,44 ± 0,064 vs. 0,98 ± 0,339 mol-%) și 22: 6n-3 (0,03 ± 0,014 vs. 0,07 ± 0,015 ). mol-%) și cu sume FA monoinsaturate (MUFA) scăzute (37,19 ± 1,586 față de 33,20 ± 1,068 mol-%) și rapoartele n-3/n-6 PUFA (0,20 ± 0,008 vs. 0,17 ± 0,008). Semnătura FA a genunchilor contralaterali seamănă cu cea a controalelor neoperate în cele mai multe aspecte, dar a avut proporții crescute din totalul n-3 PUFA și sume reduse MUFA.
Concluzii
Aceste descoperiri furnizează informații noi despre efectele OA timpurii asupra profilului FA infrapatelar în modelul ACLT de iepure. Reducerea raportului PUFA n-3/n-6 al IFP este în concordanță cu inflamația și degradarea cartilajului în OA timpurie și ar putea contribui la patogeneza bolii.
fundal
Osteoartrita (OA) este o boală degenerativă a articulațiilor și o cauză majoră de durere și dizabilitate la vârstnici [1]. Se caracterizează prin degradarea progresivă a cartilajului articular, remodelarea osului subcondral și sinovita. Principalii factori de risc pentru dezvoltarea OA sunt vârsta, sexul feminin, obezitatea, leziunile articulare traumatice și încărcarea articulației ocupaționale [2]. S-a presupus că obezitatea este un factor predispozant pentru OA datorită supraîncărcării mecanice, dar țesutul adipos și infiltrarea celulelor imune pot contribui, de asemenea, la patogeneza OA, producând adipokine și citokine [3, 4]. În general, obezitatea se caracterizează printr-o stare inflamatorie sistemică și un profil de acid gras polinesaturat (PUFA) dezechilibrat în organism [5, 6]. Mai mult, o creștere a raportului n-6/n-3 PUFA în plasmă este legată de durerea crescută a genunchiului și funcția redusă [7], ceea ce sugerează implicații potențiale în OA. Pe de altă parte, tranziția ligamentului încrucișat anterior (ACL) (ACLT) este un model chirurgical bine stabilit al OA [8]. Leziunea ACL poate duce la producerea de mediatori inflamatori datorită încărcării anormale, traumatice a cartilajului, contribuind la progresia OA [9].
Tamponul de grăsime al lui Hoffa, sau tamponul de grăsime infrapatelar (IFP), a apărut recent ca o sursă de inflamație în OA a genunchiului [4]. Este o structură de țesut adipos intracapsular, dar extrasinovial al articulației genunchiului, unde 98% din grăsime constă din lipide neutre (în principal triacilgliceroli, TAG) și 1% din fosfolipide (PL) [10]. IFP se credea anterior a fi în principal țesut adipos structural necesar unei funcții adecvate a genunchiului, dar datele recente indică faptul că este un loc activ din punct de vedere metabolic al articulației care poate afecta integritatea țesuturilor învecinate [4]. IFP poate interacționa cu sinoviocitele și cartilajul și poate induce atât activități de protecție, cât și activități agravante ale bolii în OA. Ca organ endocrin, secretă adipokine, citokine, acizi grași (FA) și mediatori de lipide derivate din PUFA (LM). IFP al pacienților cu OA are un fenotip inflamator caracterizat prin secreția de adipokine și citokine și compoziția celulelor imune [3].
Deoarece FA prezintă proprietăți imunomodulatoare, s-a emis ipoteza că profilurile lor în circulație și lichidul sinovial pot fi modificate în OA, contribuind astfel la progresia bolii [11]. N-3 și n-6 PUFA sunt actori importanți în multe stări de boală, deoarece sunt convertiți în diferite serii de eicosanoizi de ciclooxigenaze (COX), lipoxigenaze și monooxigenaze ale citocromului P450 [12]. N-6 PUFA sunt precursori ai LM pro-inflamatorii, în timp ce n-3 PUFA produc mai puține LM inflamatorii sau rezolvante. N-3 PUFA înlocuiește parțial 20: 4n-6 din membrana PL și concurează cu n-6 PUFA pentru desaturaze, elongaze și COX [13]. Creșterea cantității de PUFA n-3 din dietă poate muta echilibrul eicosanoidelor produse într-o direcție mai benefică [5]. N-3 PUFA poate, de asemenea, să suprime inflamația prin reglarea expresiei genelor prin interacțiuni cu receptorii nucleari și factori de transcripție. Uleiurile de pește care conțin PUFA n-3 cu lanț lung pot fi considerate nutraceutice cu efecte potențial benefice asupra profilelor lipidice circulante [14].
Metode
Toate procedurile experimentale au fost aprobate de Comitetul pentru îngrijirea animalelor de la Universitatea din Calgary (# AC11–0035) și efectuate în conformitate cu liniile directoare ale Consiliului canadian pentru îngrijirea animalelor. Iepuri albi din Noua Zeelandă maturi scheletic (tulpina 052 CR, = 22 femele, 12 luni, 4,8 ± 0,08 kg) au fost obținute de la Charles River Laboratories Inc. (Saint-Constant, QC, Canada). Iepurii au fost transportați la Universitatea din Calgary, unde au fost adăpostiți în cuști individuale (76 × 64 × 41 cm) la 12 L: 12D și ± 23 ° C timp de 4 săptămâni înainte de experiment. Iepurii au avut acces gratuit la apă și o dietă de întreținere peletată (5326 * Laboratory Rabbit Diet HF, LabDiet, St. Louis, MO, SUA; http://www.labsupplytx.com/wp-content/uploads/2013/07/ 5326-Laboratory-Rabbit-Diet-HF.pdf).
După 2 sau 8 săptămâni, animalele au fost anesteziate cu izofluran, așa cum s-a descris mai sus, ulterior eutanasiate cu o injecție intracardică de sodiu pentobarbital (200 mg/kg; Eutanil, Bimeda-MTC Animal Health Inc., Cambridge, ON) și prelevate la 07.00–12.00 Genunchii au fost disecați la 2-3 cm deasupra și sub articulația genunchiului, iar mușchii au fost îndepărtați permițând vizualizarea clară a tuturor ligamentelor. IFP a fost disecat cu foarfece în spatele ligamentului rotulian, plasat într-un tub de probă de 1,5 ml, congelat rapid în azot lichid și depozitat la -80 ° C. Numărul probelor de control, ACLT și contralaterale au fost 6, 8 și 8 la 2 săptămâni și respectiv 8, 7 și 7 la 8 săptămâni după ACLT. Probele au fost transportate pe gheață uscată în Finlanda pentru prelucrare ulterioară. Aceleași animale experimentale au fost raportate anterior pentru a prezenta semne de OA timpurie [22].
Pentru analizele FA, submostele IFP au fost transmetilate în H2SO4 metanolic sub atmosferă de azot [23] și esterii metilici FA formați (FAME) au fost extrasați cu hexan și analizați printr-un cromatograf de gaz Shimadzu GC-2010 Plus (Shimadzu, Kyoto, Japonia ) echipat cu un autoinjector, un detector de ionizare a flăcării (FID) și coloane capilare de ceară ZB (Phenomenex, Torrance, CA, SUA). Identitățile structurilor FAME au fost confirmate prin utilizarea spectrelor de masă cu impact de electroni înregistrate de un Shimadzu GCMS-QP2010 Ultra cu un detector selectiv de masă. Vârfurile cromatografice rezultate din FID au fost integrate manual cu software-ul GCsolution (v2.41.00) de Shimadzu. Rezultatele sunt reprezentate ca compoziția FA (mol-%) a lipidelor totale IFP. Raporturile produs/precursor ale n-3 și n-6 PUFA au fost calculate după cum urmează: (20: 5n-3 + 22: 6n-3)/18: 3n-3 și 20: 4n-6/18: 2n -6.