Arthroseinduktion im gesunden Kniegelenk durch intraartikuläre Injektion des proteolytischen Enzyms Elastase - eine tierexperimentelle Untersuchung

Zusammenfassung

Fragestellung: Die Pathogenese der Arthrose wird unter anderem auf humorale Faktoren zurückgeführt. Wir untersuchten daher, wie sich die in der Synovialflüssigkeit vorkommende Protease Elastase auf die lntegrität von gesundem hyalinen Gelenkknorpel auswirkt.Methode: In jeweils ein Kniegelenk von 10 Kaninchen wurde granulozytenspezifische Elastase injiziert, wobei der Hälfte der Tiere anschließend für 6 Wochen der betroffene Hinterlauf eingegipst wurde. Bei den anderen 5 Kaninchen erfolgte keine Ruhigstellung. Zum Vergleich wurde einer Leergruppe (2 Tiere) NaCl 0,9 % intraartikulär ohne anschließende Ruhigstellung injiziert. Einer weiteren Leergruppe (2 Tiere) wurde ohne Injektion ein Hinterlauf für 6 Wochen eingegipst. Nach Tötung der Tiere wurden die Gelenkpräparate histologisch und rasterelektronenmikroskopisch untersucht. Ergebnisse:Unabhängig von der Ruhigstellung konnten wir in den mit Elastase behandelten Kniegelenken deutliche morphologische Veränderungen nachweisen. Weder die mit NaCl behandelten, noch die über 6 Wochen ruhig gestellten Gelenke der Tiere aus den Leergruppen zeigten eindeutige präarthrotische Veränderungen. Schlussfolgerung: Die Untersuchungen belegen die arthroseinduzierende Potenz des proteolytischen Enzyms Elastase.Klinische Relevanz: Um einer Arthroseinduktion durch die posttraumatische Aktivitätserhöhung intraartikulärer humoraler Faktoren, wie z. B. der granulozytenspezifischen Elastase vorzubeugen, ist eine möglichst rasche Elimination der pathologischen Flüssigkeit aus dem Gelenk erforderlich.

Abstract

Aim: Humoral aspects are being discussed in the initiation of arthritis. Therefore, the effects of the proteolytic enzyme elastase on the cartilage of knee joints in rabbits have been investigated. The enzyme was evaluated using activities comparable to those in post-traumatic knee joint hemarthrosis in humans. Method: Polymorphonuclear leukocyte elastase was injected into one of the knee joints of 10 rabbits. In 5 animals (first study group), joints were then immobilized with a cast for 6 weeks. In the other 5 (second study group), no immobilization was applied. In the first zero group (2 animals), 0.9 % NaCl was injected intra-articularly without immobilization, whereas in the second zero group (2 anmals) knees were immobilized for 6 weeks without prior injection. Thus, the effect of immobilization could be evaluated additionally. Joint specimens were then examined histologically and electron microscopically. Results: There was clear evidence of elastase having severe destructive effects on cartilage regardless of additional joint-immobilization. In neither zero group was there prearthritic damage to the cartilage.Conclusion: To prevent the initiation of cartilage damage by humoral factors, early elimination of the pathological intra-articular effusion is necessary.

Schlüsselwörter

Granulozytenspezifische Elastase - Knorpeldestruktion - Arthroseinduktion - Kniegelenkserguss

Key words

Proteolytic enzyme elastase - destruction of cartilage - induction of arthritis - knee joint effusion

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