Неоднородность строения гиалинового хряща коленного сустава у интактных крыс и при экспериментальном остеоартрозе

Автор: Новочадов Валерий Валерьевич, Крылов Павел Андреевич, Зайцев Валерий Геннадьевич

Журнал: Природные системы и ресурсы @ns-jvolsu

Рубрика: Биология и биотехнология

Статья в выпуске: 4 (10), 2014 года.

Бесплатный доступ

С целью исследования структурных изменений кластерной организации (мозаичности) гиалинового хряща при остеоартрозе коленного сустава были проведены опыты по его моделированию у 14 белых крыс путем двусторонней перерезки передних крестообразных связок. Морфология хряща была изучена на 4-й, 8-й и 12-й неделях с момента перерезки связок, 12 образцов суставов от 6 интактных крыс составили контрольную группу. Степень развития остеоартроза оценивали с помощью полуколичественной шкалы V.B. Kraus. Количественная морфология (морфометрия) включала в себя определение фактора поверхности, радиальной толщины хряща, среднюю численную плотность хондроцитов и удельную оптическую плотность матрикса в окраске сафранином О. Микрокластеры идентифицировали по перепадам плотности матрикса и численной плотности хондроцитов. Иммуногистохимическими методами оценивали экспрессии аггрекана и лубрицина, по которым оценивали синтетические способности хондроцитов в соответствующих зонах хряща. В результате исследования показано, что развитие остеоартроза в эксперименте сопровождается изменениями микрокластерной организации хряща: в поверхностной и промежуточной зонах он становится более однородным и менее плотным, нарушается продукция лубрицина; в базальной зоне формируются более крупные кластеры с характерной гиперцеллюлярностью и неоднородностью плотности матрикса, нарушаются структурные соотношения с подлежащей костью, появляются единичные остеофиты. Полученные данные могут частично объяснить механизмы прогрессирования структурно-функциональных изменений в суставном хряще при остеоартрозе.

Еще

Суставной хрящ, хондроциты, экстрацеллюлярный матрикс, иммуногистохимия, остеоартроз

Короткий адрес: https://sciup.org/14967519

IDR: 14967519

Список литературы Неоднородность строения гиалинового хряща коленного сустава у интактных крыс и при экспериментальном остеоартрозе

  • Ежов, М. Ю. Математическая модель развития изменений в суставных тканях при различных по интенсивности физических нагрузках/М. Ю. Ежов, Н. Н. Берендеев, С. В. Петров//Фундаментальные исследования. -2013. -№ 7-3. -С. 550-554.
  • Инновационные технологии в восстановлении коленного сустава при его повреждениях и заболеваниях/Д. А. Маланин, В. В. Новочадов, С. Р. Самусев //Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. -2009. -№ 2. -С. 7-13.
  • Новочадов, В. В. Проблема управления клеточным заселением и ремоделированием тканеинженерных матриц для восстановления суставного хряща (обзор литературы)/В. В. Новочадов//Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 11, Естественные науки. -2013. -№ 1. -С. 19-28.
  • Особенности метаболизма протеогликанов из разных топографических зон коленного сустава у больных остеоартрозом: вариабельность фенотипа хондроцитов/Т. В. Русова, Е. Л. Строкова, А. А. Воропаева, Е. И. Щелкунова//Бюллетень Сибирского отделения РАМН. -2013. -Т. 33, № 5. -С. 78-86.
  • Признаки мозаичного строения гиалинового хряща: количественное морфологическое исследование локтевого суставов кролика/В. В. Новочадов, А. Ю. Алексеенко, П. А. Крылов, Е. Ю. Шувалова//Российский медико-биологический вестник им. академика И. П. Павлова. -2014. -№ 3. -С. 33-39.
  • Articular cartilage: structure and regeneration/J. Becerra, J. A. Andrades, E. Guerado //Tissue Eng. Part B. Rev. -2010. -Vol. 16, № 6. -P. 617-627.
  • Combinatorial scaffold morphologies for zonal articular cartilage engineering/J. A. M. Steele, S. D. McCullen, A. Callanan //Acta Biomater. -2014. -Vol. 10, № 5. -P. 2065-2075.
  • Development an d validation of a computational model of the knee joint for the evaluation of surgical treatments for osteoarthritis/R. Mootanah, C. W. Imhauser, F. Reisse //Comput. Methods Biomech. Biomed. Engin. -2014. -Vol. 17, № 13. -P. 1502-1517.
  • Doyle, J. J. Matrix-dependent perturbation of TGF-beta signaling and disease/J. J. Doyle, E. E. Gerber, H. C. Dietz//FEBS Lett. -2012. -Vol. 586. -P. 2003-2015.
  • Epidemiology and burden of osteoarthritis/A. Litwic, M. H. Edwards, E. M. Dennison, C. Cooper//Br. Med. Bull. -2013. -Vol. 105. -P. 185-199.
  • Goldring, M. B. Chondrogenesis, chondrocyte differentiation, and articular cartilage metabolism in health and osteoarthritis/M. B. Goldring//Ther. Adv. Musculoskelet. Dis. -2012. -Vol. 4, № 4. -P. 269-285.
  • Handbook of histology methods for bone and cartilage/Y. H. An, K. L. Martin (еds.). -N.Y.: Humana Press, 2003. -587 p.
  • Hubmacher, D. The biology of the extracellular matrix: novel insights/D. Hubmacher, S. S. Apte//Curr. Opin. Rheumatol. -2013. -Vol. 25, № 1. -P. 65-70.
  • Increase of TNF-a-stimulated osteoarthritic chondrocytes apoptosis and decrease of matrix metalloproteinases-9 by NF-кB inhibition/Y. Wang Y., L. de Li, X. B. Zhang //Biomed. Environ. Sci. -2013. -Vol. 26. -P. 277-283.
  • Krylov, P. A. The grouping of chondrocyte receptors according to their control over cartilage tissue remodeling/P. A. Krylov//Eur. J. Mol. Biotech. -2014. -Vol. 2, № 1. -P. 4-10.
  • Mechanomics: an emerging field between biology and biomechanics/J. J. Wang, D. Lü, D. Mao, M. Long//Protein Cell. -2014. -Vol. 5, № 7. -P. 518-531.
  • Meszaros, E. Prospects for treating osteoarthritis: enzyme-protein interactions regulating matrix metalloproteinase activity/E. Meszaros, J. J. Malemud//Ther. Adv. Chronic Dis. -2012. -Vol. 3. -P. 219-229.
  • Novochadov V.V. Growth factor technologies in cartilage tissue engineering (review)//Eur. J. Mol. Biotech. -2013. -Vol. 1, №1. -P. 28-37.
  • Shen, J. Recent progress in osteoarthritis research/J. Shen, D. J. Chen//Am. Acad. Orthop. Surg. -2014. -Vol. 22, № 7. -P. 467-468.
  • The OARSI histopathology initiative -recommendations for histological assessments of osteoarthritis in the guinea pig/V. B. Kraus, J. L. Huebner, J. DeGroot, A. A. Bendele//Osteoarthritis Cartil. -2010. -Vol.18, suppl. 3. -S. 35, S. 52.
Еще
Статья научная