Articularis osteochondrosis: A természetben előforduló emberi és állati betegségek összehasonlítása

Annette M McCoy

Diplomata Amerikai Állatorvos-sebészi Főiskola; Posztdoktori munkatárs, Minnesotai Egyetem, Állatorvosi Population Medicine Department, St. Paul, MN 55108, USA; ude.nmu@431yoccm

Toth Ferenc

Diplomata Amerikai Állatorvos-sebészi Főiskola; Posztdoktor, Minnesotai Egyetem, Állatorvosi Népegészségügyi Osztály, St. Paul, MN, USA; ude.nmu@htotf

Nils I Dolvik

Kísérő állat-klinikai tudományok tanszék, lószakasz, norvég állatorvos-tudományi iskola, Oslo, Norvégia; [email protected]

Stina Ekman

Biomedicina és Állatorvosi Közegészségügyi Tanszék, Patológiai Osztály, Svéd Agrártudományi Egyetem, Uppsala, Svédország; [email protected]

Jutta Ellermann

Radiológiai Osztály, Mágneses Rezonancia Képalkotás Kutatóközpontja, Minnesotai Egyetem, Minneapolis, MN, USA; ude.nmu@100relle

Kristin Olstad

Kísérő állat-klinikai tudományok tanszék, lószakasz, norvég állatorvos-tudományi iskola, Oslo, Norvégia; [email protected]

Bjornar Ytrehus

Vadon élő betegségek szekciója, Patológiai osztály, Nemzeti Állatorvosi Intézet, Oslo, Norvégia; [email protected]

Cathy S Carlson

Amerikai Állatorvosi Patológusok Diplomátusa; Egyetemi tanár, Állatorvosi Népegészségügyi Osztály, Minnesotai Egyetem, St. Paul, MN, USA; ude.nmu@990slrac

Absztrakt

Háttér

Az osteochondrosis (OC) gyakori fejlődési ortopédiai betegség, amely embereket és állatokat egyaránt érint. Annak ellenére, hogy ezt a betegséget egyre jobban elismerik a gyermekek és serdülők körében, patogenezise nem teljesen ismert, mivel a klinikai tünetek gyakran csak akkor jelentkeznek, ha az elváltozások végső stádiumba kerülnek, és a cadaverikus korai elváltozások vizsgálata nem megvalósítható. Ezzel szemben mind a természetben előforduló, mind a műtéti úton előidézett állatmodelleket alaposan tanulmányozták, főleg lovaknál és sertéseknél, azoknál a fajoknál, amelyekben az OC-nek mélyreható egészségügyi és gazdasági következményei vannak. Az emberi OC transzlációs modelljének lehetőségét a jelenlegi emberi szakirodalom nem ismeri fel.

Célkitűzés

Jelen áttekintés célja felhívni a figyelmet az emberekben és állatokban a természetben előforduló OC jelátvitelében, predilekciós helyeiben és klinikai megjelenésében megmutatkozó hasonlóságokra, és javaslatot tenni ezen fajok közös patogenezisére fajonként.

Dizájnt tanulni

Mód

Felülvizsgálták az OC különféle megnyilvánulásainak publikált humán és állatorvosi szakirodalmát. A PubMed-ben (Amerikai Egyesült Államok Nemzeti Orvostudományi Könyvtára) elérhető, szakértők által áttekintett eredeti tudományos cikkek és fajspecifikus áttekintő cikkek alkalmasak voltak felvételre.

Eredmények

Következtetés

Ez a fajok közötti közös OC patogenezis azt jelenti, hogy az állatokban előforduló OC természetes módon és műtéti úton előidézett modelljei hasznosak lehetnek a kockázati tényezők meghatározásában, valamint az emberekben alkalmazható új diagnosztikai és terápiás beavatkozások tesztelésében.

BEVEZETÉS

Az osteochondrosis (OC) egy olyan fejlődési ortopéd betegség, amelyet az ízületi fájdalom, az effúzió és a diszfunkció klinikai tünetei jellemeznek, amelyet az ízületi porcon át a subchondralis csontig terjedő hasadékok képződése okoz. Ennek az állapotnak a klinikai szempontjait kiértékelő átfogó tanulmányok állnak rendelkezésre mind az emberi, mind az állatorvosi gyógyászatban; azonban korlátozott információ áll rendelkezésre az OC emberek és állatok közötti hasonlóságairól és különbségeiről.

BETEGSÉGTERMINOLÓGIA

Asztal 1

Az emberi szakirodalomban ismertetett, az anatómiai helyeken előforduló osteochondrosis megnyilvánulásainak betegségnevei. Összehasonlításképpen bemutatjuk a predikciós helyek elhelyezkedését sertésekben és lovakban is.

Betegség neve (emberi) HelyePigHorse

Ízületi
Theimann-kór	proximális és disztális interphalangealis ízületek (ujjak és lábujjak)
Panner’s Disease	könyök (humeral capitellum)	x
osteochondritis dissecans (OCD)	könyök (humeral capitellum), térd (medialis vagy laterális femoralis condylus), boka (medialis talus)	x	x
Freiberg-kór	metatarsophalangealis ízület (a második metatarsalis fej)	x
Nem artikuláris/apophysealis
Sinding-Larsen-Johansson betegség	térd (a patella alsó pólusa)	x
Osgood-Schlatter betegség	térd (proximális sípcsont)
Sever betegsége	boka (proximális calcaneus)
Köhler-kór	boka (tarsal navicularis csont)
Iselin-betegség	boka (az 5. lábközépcsont alapja)
medialis epicondyle apophysitis	könyök (medialis epicondyle)
Physeal
Blount betegség (sípcsont vara)	proximális tibialis physis
Scheuermann-kór	csigolyák	x	x

AZ OSTEOCHONDROSIS KLINIKAI SZEMPONTJAI EMBEREKBEN ÉS ÁLLATOKBAN

Lovaknál a tünetmentes OC-t általában korai életkorban azonosítják a kiterjedt röntgenvizsgálat miatt, amelynek célja a versenylovak éves korúaként történő értékesítésének megkönnyítése (kétéves kor előtt). Lassabban érő fajtáknál, amelyek általában nem mennek keresztül korai radiográfiás szűrésen, az OC-t leggyakrabban 3 éves kor után azonosítják, mivel a rendszeres képzés megkezdése után klinikai tünetek, köztük finom sántaság és ízületi folyadék alakul ki. Ez utóbbi előadás megdöbbentően hasonlít az emberi fiatalkori OC eseteihez, amely leggyakrabban a fiatal sportolókat érinti, és általában rosszul lokalizált fájdalommal jár, amelyet a testmozgás súlyosbít. [8, 19, 22] Lovaknál az OC elváltozások leginkább gyakran laza fragmensek artroszkópos eltávolításával kezelik, amelyet a fragmens ágyának mikroszűréssel vagy anélkül történő eltávolítása követ. [23] Bár sok ló a kezelés után a tervezett kapacitása szerint teljesít, az OC-elváltozások műtéti eltávolítását követő jövőbeli sportolói karrier prognózisa csökken az elváltozás méretének növekedésével. [24] A közelmúltban olyan új kezelési módszereket vezettek be, amelyek megkísérlik megmenteni és visszahelyezni a nagy osteochondralis csappantyúkat. [23]

A kereskedelemben tenyésztett sertéseknél az OC-t a sántaság egyik fontos okának tekintik, amelynek mély gazdasági következményei vannak. [5, 13] Az OC-vel összhangban lévő klinikai tünetek társultak a tenyésztésre szánt fiatal nőstény sertések csökkent élettartamával. [25, 26] A korai artikuláris OC-re jellemző szövettani változásokat már 6–8 hetes sertések femorális kondíliáiban írták le [27], a klinikai tünetek általában nem mutatkoznak meg serdülőkor előtt. [28] Az OC kezelése sertésekben általában nem gazdaságilag megvalósítható, és a súlyosan érintett állatokat általában levágásra küldik. Ennek eredményeként nagyobb hangsúlyt fektetnek a megelőzésre, nem pedig a betegségek kezelésére, bár ebben a fajban beszámoltak a talust érintő OC elváltozás artroszkópos eltávolításáról [29].

Érdemes megjegyezni, hogy a csontváz érettsége sokkal gyorsabban érhető el a fent tárgyalt állatfajoknál, mint az embereknél. A fizealis (metaphysealis növekedési lemez) és az epiphysealis (AECC) porc elcsontosodása („bezárása”) minden csontváz érettségének jellemzője. Fiatal embereknél ez a folyamat az anatómiai elhelyezkedéstől függően 14 és 25 éves kor között megy végbe. [30] Ezzel szemben a lovak növekedési porcának lezárása három hónapos kor körül kezdődik, és 3 éves kor előtt teljesnek tekinthető. [31] Így egy éves ló egy serdülő ember hozzávetőleges érettségében lenne, és a klinikailag nyilvánvaló OC mindkét fajnál a növekedés leállításának idején jelentkezne. Az atlétikai aktivitás és a klinikai tünetek megjelenése mind az embereknél, mind a lovaknál megmutatkozik, bár a tünetmentes elváltozások kétségtelenül korábban jelentkeztek.

AZ OSTEOCHONDROSIS MEGELŐZÉSE

JAVASOLT PATOGENEZIS ÉS KOCKÁZATI TÉNYEZŐK

BIZONYÍTVÁNY AZ OSTEOCHONDROSISZT VEZETŐ ENDOCHONDRAL SZÖVETSÉG ZAVARAINAK

Az állatmodellekből származó bizonyítékok támasztják alá a legerősebben azt az elméletet, miszerint az osteochondrosis kialakulásának hátterében álló elsődleges patofiziológiai folyamat az endokondrális csontosodás zavara, az a folyamat, amelynek során az AECC epiphysealis növekedési porcját fokozatosan felváltja a csont. Valószínű, hogy a fent leírt etiológiai tényezők közül több is hozzájárul ehhez a zavarhoz.

Photomicrograph, amely egy normál porccsatornát (nyilakat) ábrázol az ereket tartalmazó artikuláris-epifízis porc-komplexben egy 14 hetes sertés medialis combcsontjában (hematoxilin- és eozinfolt).

Fotómikrográf egy osteochondrosis latens elváltozásról (szaggatott vonallal), beleértve a nekrotikus ereket és a környező nekrotikus porcokat, egy 14 hetes sertés medialis combcsontjának részvételével. Inset: életképes kondrociták vannak a kép bal felében, míg a jobb felében a chondrocyták eozinopilikusak, és nem tartalmaznak nyilvánvaló magot, összhangban a kondrocita nekrózissal (hematoxilin és eozin folt).

Photomicrograph, amely egy 14 hetes sertés osteochondrosis manifesta elváltozását ábrázolja a medialis combcsontban (ugyanaz az állat, mint a 2. ábrán). A nekrotikus epiphysealis porcok nagy része jelen van (szaggatott vonal), és az endokondrális csontosodás (nyílhegyek) fokális kudarcát eredményezte (hematoxilin- és eozinfolt).

Photomicrograph, amely egy 6 hónapos sertés medialis femorális condylusával járó osteochondrosis dissecans elváltozást mutat. Az olyan rés, amelyet részben szálas kötőszövet szegélyez, az ízületi porcon át a subchondralis csontig terjed, amelynek következtében osteochondralis hasadék keletkezik. A: ízületi-epifízis porc komplex; B: subchondralis csont; nyílhegyek: rostos szövetek. Elindulás: A hasadék mellett a nekrotikus porc maradványai vannak, és kondrocita klónok kísérik őket. Nyílhegyek: nekrotikus kondrociták; nyíl: kondrocita klón; F: rostos szövet (hematoxilin- és eozinfolt).

Az osteochondrosis dissecans patogenezisét bemutató diagram (a 7. ábra engedélyével módosítva, [2]). A panel: normál enchondralis csontosodás. B panel: Osteochondrosis latens elváltozás kialakulása a porccsatorna vérellátásának meghibásodása miatt, ami az epiphysealis porc (bekarikázott terület) nekrózisát okozza. C panel: Az osteochondrosis manifesta elváltozása késésként jelenik meg a csontosodási front progressziójában. D és E panel: az osteochondrosis manifesta elváltozásának gyógyítása a subchondralis csontba való beépítéssel. F és G panel: Osteochondrosis dissecans elváltozás kialakulása trauma következtében az ízületi porc összeomlását okozza a nekrotikus epiphysealis porc fedőterületein.

AZ EMBERI ÉS ÁLLATI OSTEOCHONDROSIS MEGOSZTOTT SZEMPONTJAI

A boka (tibiotarsalis ízület) érintett osteochondrosis dissecans elváltozása. A panel: fiatalkori emberi alany osteochondrosisának dissectans elváltozásának (fekete nyíl) posterio-anterior röntgenképe. B panel: Dorsomedial-plantarolateralis ferde röntgenkép egy osteochondrosis dissecans elváltozásról (fehér nyíl), amely egy ló oldalsó trochleáris gerincét foglalja magában. C panel: Ooteochondrosis dissecans elváltozás (fekete nyíl) lateromediális röntgenképe, amely egy ló sípcsontjának disztális köztes gerincét foglalja magában.

Az osteochondrosis dissecans a medialis femoralis condylus elváltozását. Az A (koronális sík) és a B (transzverzális sík) panelek egy MRI-leletet ábrázolnak egy olyan emberből, akinek a medialis femoralis condylus osteochondrosis dissecans-ja (fehér nyilak) található. C panel: A keresztirányú síkságon kapott ló mediális femorális condylusának osteochondrosisának CT-képe dissecans (fekete nyíl). (A képet Dr. Bergman, VetCT-Lingehoeve Diergeneeskunde, Hollandia jóvoltából adta)

A szubklinikai OC elváltozások gyógyulásának látszólagos lehetőségét sertéseknél és lovaknál is bizonyították. Fiatal sertéseknél a humerus trochleáját és/vagy a distalis combcsontot érintő szubklinikai osteochondrosis manifesta elváltozásokat az állatok 70% -ánál találtak, míg klinikailag nyilvánvaló OCD elváltozásokat csak 7% -nál figyeltek meg. [5] Hasonlóképpen, lovaknál a szubklinikai, de röntgenfelvételen látható változások feloldódása a sípcsont disztális közbenső gerincének, a talus laterális trochleáris gerincének és a distalis combcsont laterális trochleáris gerincének megfelelően következhet be 5, 5 és 8 hónapos, ill. Azok a sérülések, amelyek ezen korokon túl is jelen vannak, állandóvá válnak. [14] Kísérleti vizsgálatok, amelyek során a csontvázban éretlen nyulakban a combcsontok porcjában kondrális töréseket hoztak létre, kimutatták, hogy a porcszárnyak képesek gyógyulni, ha stabilak és széles a csuklójuk, amely bőséges porccsatornákat tartalmaz. Azonban az instabil töredékek, amelyeket csak egy keskeny, porccsatornáktól mentes orsó rögzít, valószínűleg nem gyógyulnak meg teljesen, és olyan töredéket eredményeznek, amely szorosan hasonlít az OCD-re. [99]

Az OC nemi megoszlása hasonló az emberek és a sertések között. Emberben a nőstényeket ritkábban érintik, mint a hímeket, az OC összes esetének körülbelül 20–40% -át teszik ki. [22, 86] Hasonlóképpen, a sertéseknél az osteochondrosis manifesta és az osteochondrosis dissecans előfordulási gyakorisága szignifikánsan alacsonyabb a nőknél. [5] Ezzel ellentétben úgy tűnik, hogy az OC előfordulása a lovakban nem különbözik a nőstények és a hímek között. [48, 72, 100] A ló nemi hajlamának ezen fajokhoz való különbségének oka nem ismert.

KÖVETKEZTETÉS

Az embereket és az állatokat érintő OC között sokféle hasonlóság létezik, beleértve a predilekciós helyeket, a klinikai megjelenést, a radiográfiai/MRI változásokat és a végstádiumú (OCD) elváltozások szövettani megjelenését, ami a különböző fajok közös patogenezisére utal. A fiatal állatok szekvenciális korai, természetesen előforduló és kísérletileg kiváltott OC-elváltozásának szövettani eredményei erősen alátámasztják, hogy ezt a patogenezist az AECC epifízis porcjának lokalizált avaszkuláris nekrózisa jellemzi, ami fokális retardációhoz és/vagy az endokondrális csontosodás kudarcához vezet. A korai, szubklinikai OC további vizsgálata humán alanyokban in vivo képalkotással és post-mortem predilekciós helyek szövettani értékelésével meg kell erősítenie vagy megcáfolnia az AECC vaszkuláris kompromisszumának és nekrózisának szerepét az embert érintő OC kialakulásában. Ha valóban ez a helyzet, akkor az állatokban előforduló OC természetes esetek vagy műtéti úton kiváltott esetek kiváló lehetőséget nyújtanak diagnosztikai és kezelési módok kidolgozására és tesztelésére ennek az egyre inkább elismert állapotnak.

Köszönetnyilvánítás

FINANSZÍROZÁS

Ez a kutatás nem kapott külön támogatást a tudományos célokhoz. Az AMM-et és az FT-t egy NIH intézményi képzési támogatás (T32OD10993) támogatta; A CSC-t az NIH K18OD010468 támogatta.

Lábjegyzetek

Kiadói nyilatkozat: Ez egy szerkesztetlen kézirat PDF-fájlja, amelyet kiadásra elfogadtak. Ügyfeleink számára nyújtott szolgáltatásként a kéziratnak ezt a korai változatát biztosítjuk. A kézirat átmásolásán, szedésén és a kapott bizonyíték felülvizsgálatán átesik, mielőtt a végső hivatkozható formában közzétennék. Felhívjuk figyelmét, hogy a gyártási folyamat során olyan hibákat fedezhetnek fel, amelyek befolyásolhatják a tartalmat, és a naplóra vonatkozó minden jogi felelősségvállalás vonatkozik.

Attribútum munka: Minnesotai Egyetem Állatorvosi Népegészségügyi Osztály

JÁRULÉKOS KÖZLEMÉNY

Valamennyi szerző jelentősen hozzájárult a cikk megfogalmazásához. Az AMM és az FT elkészítette az elsődleges kéziratot a CSC segítségével. Valamennyi szerző részt vett a kézirat kritikai átdolgozásában, és jóváhagyta a közzéteendő végleges változatot. A munka egészének integritásáért McCoy (ude.nmu431yoccm), Toth (ude.nmuhtotf) és Carlson (ude.nmu990slrac) felelősséget vállal.

VERSENY ÉRDEKEK

Nincsenek versengő érdekek, akiket jelenteni kellene.