Der Einfluss von Muskelathrophie und Arthritis auf die Entstehung und Progression der Arthrose im Tiermodell

Der Einfluss von Muskelathrophie und Arthritis auf die Entstehung und Progression der Arthrose im Tiermodell

Egloff C, Valderrabano V, Herzog W

Fragestellung: Die Arthrose ist eine multifaktorielle Erkrankung wobei eine eine Muksleathrophie und ein entzündliches Geschehen als Risikofaktoren beschrieben werden. Das Zusammenspiel dieser Faktoren ist jedoch bis heute nur ungenügend untersucht. Diese Studie setzte sich deshalb zum Ziel den Einfluss von Muskelatrophie, entzündlicher Arthritis und der Kombination beider im Tiermodell in vivo zu untersuchen.

Methodik: Dreissig ausgewachsene, 1 Jahr alte weibliche New Zealand white rabbits (Gewicht: mean 5.7kg, range 4.8–6.6kg) wurden in dieser Studie verwendet. Die Tiere wurden dabei in vier experimentelle Gruppen unterteilt: (i) Neurotomie des zum Vastus lateralis (VL) führenden Astes des N. femoralis communis; (ii) medikamentös induziert Paralyse des M. quadriceps femoris durch eine intramuskuläre Injektion von Botulinum Toxin A (BTX-A); (iii) intraartikuläre Injektion von Carrageenan (CA) zur Induktion einer fulminanten, transienten inflammatorischen Reaktion; (iv) Kombination der intraartikulären Injektion von CA und der intramuskulären Injektion von BTX-A. Jedem Tier wurde randomisiert ein experimentelle Seite zugewiesen, während die kontralaterale Seite als unaffektiere Kontrolle fungierte. Nach Neunzig Tagen, wurden Gelenksdurchmesser, Muskelmasse gemessen und der Knorpel der Femurkondylen, der patellofemoralen Grube, Patella und Tibia histologisch mittels des OARSI score analysiert.

Ergebnisse: Die Neurotomie des zum VL führenden Nervenastes wie auch die Administration von BTX-A (Gruppe (i) und (ii)) führte zu einer signifikanten Atrophie der Muskulatur des VL wie auch des gesamten M. Quadriceps. Ähnliche Folgen zeigten sich in der kombinierten Gruppe BTX-A/CA (Gruppe iv). In Gruppe (iii) zeigten sich keine Unterschiede. Die Druchmesser der experimentellen Kniegelenke waren signifikant grösser in den Gruppen (iii) und (iv). Die Neurotomie oder auch die BTX-A Injektion hatte keinen messbaren Effekt auf den Gelenksduchmesser.

Die histologische Analyse des Gelenkknorpels zeigte signifikant höhere Knorpeldegradation an der Patella und der femoralen Grube, aber nicht in der tibiofemoralen Artikulation. BTX-A hatte einen signifikanten Einfluss auf alle analysierten Gelenkskompartimente des Knies (Patella, femoral Grube, Tibia, Femur). CA alleine führte nicht zu einer messbaren Schädigung des Knorpels verglichen mit der Gegenseite. Die Kombination von BTX-A und CA führte zu schweren Knorpelschäden in allen Kompartimenten.

Schlussfolgerung: Muskelatrophie über eine dreimonatige Periode führt zu einer Induktion und Progression von Osteoarthrose im Tiermodell. Eine vorübergehender lokale inflammatorische Reaktion führte zu weder zu einer messbaren Arthrose von hatte es einen grossen verstärkenden Effekt, wenn es mit einer Muskelschwäche kombiniert wurde. Diese Erkenntnis ist überraschend und suggeriert die Überlegung, dass eine lokaler transiente Gelenksentzündung alleine kein unabhängiger Risikofaktor für die Osteoarthrose darstellt.

 

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocGR14-502

doi: 10.3205/14dkou494urn:nbn:de:0183-14dkou4944

Published: October 13, 2014
© 2014 Egloff et al.
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