Порівняння ефекту вправ із хондроїтин сульфатом на артроз коліна у кроликів

Нін Ма

Ключова лабораторія Департаменту освіти провінції Хейлунцзян з питань профілактики та лікування поширених хвороб тварин, Коледж ветеринарної медицини, Північно-Східний сільськогосподарський університет, Харбін, 150030 Китай

Тінгтінг Ван

Лянью Бі

Ян Чжао

Лідонг Чжао

Шай Чжан

Лі Гао

Цзяньхуа Сяо

Пов’язані дані

Будь ласка, зв'яжіться з автором для запитів даних.

Анотація

Передумови

Метою дослідження є порівняння ефектів ЛФК з терапією хондроїтин сульфатом (ХС) на експериментальній моделі остеоартриту (ОА).

Методи

Двадцять одного новозеландського кролика були випадковим чином розділені на чотири групи: нормальна група (N група, n = 3); Контрольна група OA (група C, n = 6); Група ОА плюс ліки (група КС, n = 6); та ОА плюс група вправ (група Е, n = 6). Через чотири тижні після моделювання кроликів піддавали фізичним вправам (штучним, 30 хв/час, 4 рази на тиждень) або лікували CS (2% CS, 0,3 мл/раз, один раз на тиждень) протягом 4 тижнів. Гістопатологічні зміни в оброблених суглобах досліджували після фарбування. Рентгенівська та скануюча електронна мікроскопія використовувалась для оцінки різних методів лікування, досліджуючи поверхні та суглобові щілини суглобового хряща. RT-qPCR використовували для оцінки експресії хондрогенних генів, включаючи Col2, Col10, mmp-13, il-1β, адамат-5 та акан в експериментальних групах.

Результати

Гістологія показала, що в обох групах лікування хрящ був у хорошому стані, із збільшеною кількістю хондроцитів, а результати рентгенівської та скануючої електронної мікроскопії показали, що терапевтичний ефект ЛФК еквівалентний терапії КС, поверхневий суглобовий хрящ був рівним, а хрящовий шар витончувався. Усі оброблені групи індукували експресію Col10 та Col2 та знижували експресію mmp-13, il-1β та адамат-5 порівняно з контрольними групами. Експресія акану була регульована в групі Е та знижена в групі CS. Крім того, експресія Col10 була вищою, а il-1β була нижчою у групі фізичних вправ порівняно з групою CS.

Висновок

Ці результати вказують на те, що фізичні вправи позитивно впливають на ОА порівняно з КС, а також містять посилання на режим руху для поліпшення функції.

Передумови

Остеоартроз (ОА), одне з найпоширеніших хронічних захворювань, - це хронічне дегенеративне захворювання суглобів, яке характеризується дегенерацією та ерозією хряща, фіброзом та утворенням остеофітів, що в гірших випадках призводить до болю та інвалідності [1].

Ранні зміни суглобового хряща при ОА характеризуються втратою протеоглікану та зменшенням експресії гена колагену 2 (Col2) без будь-яких змін щодо регулярності структури суглобової тканини [2]. На відміну від цього, експресія PCNA, Ki67 та матриксної металопротеїнази 13 (mmp-13) значно підвищуються [3–5], на додаток до спостережень за змінами хондроцитів, подібними до стадій клітинної гіпертрофії [6, 7]. Тяжкий ОА в основному проявляється у вигляді тріщин на поверхні хряща або фіброзу та дефектів хряща із смугастою структурою в розладі [8]. У фіброзній зоні є тріщини, що поширюються на кальцифіковану зону, що супроводжується серйозною втратою протеоглікану та деградацією Col2 [9], а також регуляцією експресії mmp-13 та mmp-2 [10]. Експресія генів, пов'язаних з кінцевою диференціацією хондроцитів, була виявлена в клітинних скупченнях навколо тріщин, таких як Col2, колаген 10 (Col10) та TGF-β3 [11].

Існує багато способів лікування ОА, включаючи схуднення у пацієнтів із зайвою вагою, прийом ліків, нефармакологічні втручання та хірургічне втручання. Протягом останніх 15 років фокус лікування почав переходити на немедикаментозне лікування. Загальноприйнято вважати, що фізичні вправи можуть зменшити біль у суглобах і поліпшити роботу суглобів. Латем і Лю припускають, що фізичні вправи можуть зміцнити квадрицепс [12], що ефективно зменшує біль у нижніх кінцівках та покращує функцію суглобів [13], а Беннелл та ін. вважають, що ключем до лікування ОА є відновлення функції суглобів [14, 15]. Іідзіма та ін. вивчені помірні фізичні вправи можуть також запобігти ОА викликати пошкодження суглобової тканини [16]. Хондроїтин сульфат (CS), препарат повільної дії для лікування артриту, має протизапальну дію, зменшуючи синтез протеолітичних та пов’язаних із запаленням ферментів, а також прозапальних цитокінів [17, 18]. У 2010 р. Міжнародне товариство ОА зазначило, що КС не тільки зменшує симптоми ОА, але і модифікує структуру хряща після тривалого введення, так що це є більш вигідним при терапії ОА [19].

Ця стаття вивчає, чи вправи мають певну стимуляцію хряща, виключаючи вплив м’язових змін, ваги, навантаження на суглоби тощо; призводить до деяких змін на поверхні хряща, таких як колаген, полісахарид та хондроцити; і зрештою досягає мети лікування артриту. Здається, CS діє як захисний засіб хряща при лікуванні ОА, тому його можна використовувати як позитивну контрольну групу для вивчення впливу фізичних вправ на лікування артриту за допомогою клінічних, гістологічних та генетичних методів.

Методи

Тварини та хірургія

У дослідженні використовували новозеландських кроликів (n = 21) з масою тіла в межах 2,5 ± 0,5 кг. Кролики голодували протягом 12 годин перед операцією, а потім знеболювали ефіром. Вони були випадковим чином розділені на чотири групи. За винятком нормальної групи (N, n = 3), кроликам робили остеоартритичні за моделлю Hulth-Telhag [20]; як описано раніше, медіальну сторону суглобової капсули відкрили без розрізання суглобової поверхні, передню хрестоподібну зв’язку розрізали та видалили частину меніска в стерильних умовах. Нормальній групі зробили фіктивну операцію. Пеніцилін та стрептоміцин (Yocon Biotechnology Co., Ltd., Китай) вводили двічі на день протягом 3 днів після операції, щоб уникнути інфекції, пов’язаної з хірургічним втручанням. Через 4 тижні кроликів випадковим чином розподіляли до різних груп.