Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Osteoartrit (OA) är en degenerativ och inflammatorisk ledsjukdom som drabbar både djur och människor och förkortar tävlingskarriären hos många hästar. Det är en komplex skada som troligen kan starta på olika ställen i leden och det är svårt att på ett tidigt skede ställa en diagnos. Idag används bland annat röntgen och MRI för att se ledförändringarna, men det pågår forskning kring om det finns mätbara biomarkörer för benvävnaden i serum eller ledvätska som tidigt skulle kunna visa ledförändringarna. Syftet med denna litteraturstudie är att beskriva OA på tävlingshästar och hur det diagnostiseras idag, med inriktning på kotleden, och undersöka forskningen kring tre potentiella biomarkörer avseende benförändringar vid tidig OA: bone sialoprotein (BSP), osteoprotegerin (OPG) och proteiner tillhörande Wnt-signalering.
BSP är ett protein som har en roll i formationen och modelleringen av ben hos den unga hästen. Det finns i högst koncentration i övergången mellan brosk och ben och är därför en tänkbar markör för förändringar i den delen av leden. OPG släpps ut av osteoblaster för att binda upp activator of nuclear factor-κ-B ligand (RANKL) som i frånvaro av OPG ökar osteoklasters katabola aktivitet och nedbrytning av ben. En ökad mängd OPG i serum och ledvätska har i flera studier visat sig ha ett samband med OA. Wnt liganderna är en familj av glykoproteiner som genom olika signalvägar har en stor påverkan på skelettets utveckling och regeneration. Flera olika Wnt-relaterade proteiner och gener har visat sig ha ett samband med OA.
BSP, OPG och Wnt-signalering är alla tänkbara markörer för OA hos häst, men ytterligare kunskap behövs för att veta vilka proteiner eller gener som är lämpliga och i vilket stadie av OA de kan detekteras. För att uppnå säker diagnostik behöver även forskningen utreda om biomarkörerna måste kombineras med andra diagnostiseringsmetoder.

Osteoarthritis (OA) is a degenerative and inflammatory joint disease which affects both humans and animals and shortens the competitive career of many horses. It’s a complex disease that most likely can arise in different structures of the joint which makes it hard to diagnose in an early state. X-ray and MRI are two methods used today for diagnosing OA. To detect early changes in a joint there is a need for the development of diagnostic biomarkers that can be identified in synovial fluid or serum. The aim of this study is to describe OA in the elite horse, how it is diagnosed today, with focus on the fetlock joint, and to study the research of three of the potential biomarkers for bone lesions in early OA: bone sialoprotein (BSP), osteoprotegerin (OPG) and proteins belonging to the Wnt-signaling pathways.
BSP is a protein with a role in the formation and modeling of bone in the young horse. Its highest concentration is found in the junction cartilage-bone and is therefore a considerable marker for changes in that part of the joint. OPG is released by osteoblasts and it binds to activator of nuclear factor-κ-B ligand (RANKL). In absence of OPG, RANKL increases the catabolic activity of osteoclasts and its degradation of bone. An increased amount of OPG in serum and synovial fluid has in several studies been associated with OA. Wnt is a family of glycoproteins acting through different signaling pathways and has a major influence on the development and regeneration of the skeleton. Several Wnt-related proteins and genes have been proven to have a connection with OA.
BSP, OPG and Wnt-signaling are all potential biomarkers for OA in the horse, but further knowledge is necessary to find out which proteins or genes are appropriate to use and at what state of OA they can be measured. Research is also needed to find out if the biomarkers have to be combined with other diagnostic methods to achieve the best results.