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Die intraperitoneale Applikation von Nikotin reduziert die Arthroseentwicklung im Rattentierversuch
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Veröffentlicht: | 5. Oktober 2015 |
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Hintergrund: Im arthrotischen Gelenk trägt die inflammatorische Reaktion zur Arthrosegenese bei. Für Nikotin ist via Stimulation des nikotinergen Acetylcholinrezeptors eine antiinflammatorische Wirkung beschrieben. Das Ziel dieser Studie war die Evaluation eines möglichen positiven Effekts von Nikotin auf die Arthroseentwicklung im Rattentierversuchsmodell.
Material und Methoden: Am Kniegelenk von 16 männlichen Lewis Ratten führten wir ein standardisiertes Arthrosemodell durch. Die Arthroseinduktion erfolgte mit Monoiodoacetat. Die Versuchstiere wurden in eine Kontrollgruppe, eine Scheinkontrollgruppe mit Nikotinapplikation, eine Arthrosegruppe und eine Gruppe mit Arthroseinduktion und Nikotingabe eingeteilt. Die Tiere der Arthrosegruppe mit Nikotinapplikation und der Scheinkontrollgruppe erhielten zweimal täglich intraperitoneal eine Nikotindosis von 0,625 mg/kg. Nach 42 Tagen wurden die Tiere euthanasiert, die betroffenen Beine amputiert, geröntgt und für die histologische Untersuchung vorbereitet. Zur Evaluation der Expression der proinflammatorischen Zytokine IL-1β, IL-6 und TNF-α sowie der Matrix-Metalloproteasen 3, 9 und 13 erfolgte eine RT-PCR von Synovialisgewebe.
Ergebnisse: Die Arthrosegruppe hatte gegenüber der Kontrollgruppe eine höhere Expression von IL-1β, IL-6 und TNF-α sowie der Matrix-Metalloproteasen 3, 9 und 13. Nach Nikotinapplikation waren die genannten Parameter gegenüber der Arthrosegruppe reduziert. Die Auswertung der histologischen Schnitte und der Röntgenbilder zeigte eine signifikant höhere Knorpeldegeneration der Arthrosegruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe. Nach Nikotingabe war der Score des „osteoarthritis cartilage pathology assessment system“ von 19 ± 6 auf 12,2 ± 4,7 (p=>0,5) reduziert. Radiologisch zeigte sich eine Reduktion des Kellgren und Lawrence Score von 2,9 ± 1,5 auf 1,4 ± 0,9 (p=>0,5). Die Unterschiede der Kontrollgruppe zur Scheinkontrollgruppe mit Nikotinapplikation waren statistisch nicht relevant.
Schlussfolgerung: Die Nikotinapplikation reduziert die Expression proinflammatorischer Zytokine und gleichzeitig die Expression von Matrix- Metalloproteasen. Dadurch scheint die Entwicklung der Arthrose gemildert zu werden. Weitere Studien sind erforderlich zur Evaluation der zugrundeliegenden Prozesse und Entwicklung eines möglichst spezifischen Stimulators dieses Effektes.