Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Synovialleden är den vanligaste ledtypen i hästens extremiteter och drabbas ofta av osteoartrit (OA). Leden består av flera delar som samverkar med varandra, både i friska och sjuka leder, därför bör den betraktas som ett organ. De olika delarna som utgör en synovialled är subkondralt ben, ledbrosk, ledvätska, ligament, senor, muskler och en ledkapsel bestående av två lager. Ledbrosket är uppbyggt av en celltyp som endast utgör en liten andel, resten fylls ut av ett extracellulärt matrix. Matrixet ger ledbrosket förmåga att fördela kraft som verkar på leden, genom att förse brosket med specifika biomekaniska
förmågor. Normalt brosk har en balanserad metabolism bestående av anabola och katabola processer som pågår samtidigt och resulterar i en kontinuerlig omsättning av vävnaden.

OA är en progressiv sjukdom som orsakar obalans i den normala broskmetabolismen, vilket resulterar i nedbrytning av ledbrosket. Sjukdomen är komplex och har flera
potentiella bakomliggande orsaker, bland annat tros trauma och inflammation leda till utvecklingen av OA. Smärta och hälta uppstår till följd av ledförändringarna och är de
vanligaste åkommorna hos svenska hästar och även den vanligaste utslagsorsaken. Patogenesen är inte helt fastställd och idag är det inte möjligt att upptäcka tidiga
sjukdomsförändringar, eftersom de tillgängliga diagnostiska metoderna är för okänsliga. Sjukdomen yttrar sig kliniskt i ett sent skede, varför broskskadorna oftast är irreversibla
innan diagnos ställs. Därför är det önskvärt att utveckla diagnostiska metoder för att upptäcka sjukdomen i ett tidigare skede. Syftet med denna litteraturstudie är att avgöra om det är möjligt att diagnostisera patienter med OA på individnivå genom att använda biomarkörer.

Biomarkörer är en objektiv metod som anses ha potential att användas för att diagnostisera OA. 2006 myntades ett klassificeringssystem som syftar till att underlätta forskningen genom att dela in markörerna i olika grupper beroende på funktion. Det finns flera typer av biomarkörer, i detta arbete fokuseras på de lösliga markörerna, dvs de som kan finnas i serum, synovia och urin. Nedbrytningen av ledbrosket sker i en särskild ordning och ger
upphov till unika fragment, dessa tros kunna mätas och ge en bild av sjukdomsförloppet och öka förståelsen kring patogenesen.

Ett flertal studier om biomarkörer har gjorts, men det finns få som genererat upprepbara resultat. Den stora spridningen på resultaten och mätvärdena av biomarkörer i patienter
gör det svårt att fastställa tröskelvärden för att skilja sjuka patienter från friska kontroller. Framtida forskning måste syfta till att öka känsligheten på mätmetoderna och därmed deras förmåga till detaljerade mätresultat gällande biomarkörer. I dagsläget går det inte att mäta biomarkörer i synovia och serum för att diagnostisera individuella patienter med OA.

Synovial joints are the most common type of joint in the extremities of the horse. It is also the type of joint most prone to develop osteoarthritis (OA). The synovial joint is to be considered an organ, it consists of several parts that collaborate in both normal and diseased joints. The basic set of parts in the joint is subchondral bone, articular cartilage, synovial fluid, ligaments, tendons, muscles and a joint capsule involving two layers. Articular cartilage consists of a small percentage of a single type of cellular component and a voluminous extracellular matrix, that provides the articular cartilage with its specific
biomechanical properties and ability to withstand load. In healthy cartilage the normal metabolism is a homeostasis between anabolic and katabolic processes that take place
simultaneously, the result is a continuous tissue turnover.

OA is a progressive disease that cause an imbalance of the normal processes in the cartilage that lead to degradation of the articular cartilage. The disease is complex and the
pathogenesis is yet to be fully determined and understood. There are a few potential reasons for the development of OA, two of which are trauma and inflammation. OA causes joint pain and lameness, the most frequent disorders of horses in Sweden and a common reason for disposal. The disease manifests clinically in a late phase and the methods for diagnose that are available today does not enable early detection of the disease, because of their lack of sensitivity. It is desirable to develop diagnostic methods
that have sufficient capacity to discover the early changes that occur in OA. Early detection would be valuable, since the late phases of OA results in irreversible damages to
the articular cartilage. The purpose of this review is to determine if biomarkers can be used to diagnose OA in individual patients.

Biomarkers are considered a potential and objective method for diagnose of OA and in 2006 a classification scheme was created to divide the markers into different groups
depending on their function, to facilitate research. There are many types of biomarkers, but the ones that are included in this review are the soluble markers, i.e. the ones that
could be detected in serum, synovia and urine. The degradation of the articular cartilage occurs in a time-dependent order and measuring concentrations of the unique fragments that form could provide a real-time view of the ongoing pathological processes, as well as increase the understanding of OA and shed some light on the pathogenesis.

Many studies of biomarkers have been done, but few have come up with reproducible results. The wide distribution of results and values of different biomarkers in patients
makes it impossible to establish a threshold to distinguish OA-patients from healthy controls. Future research must focus on developing an increased sensibility in measuring
levels of biomarkers in synovia and serum, to enable the use of them for diagnose of OA in individual patients, something that is not possible in the current situation.