Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Muskuloskeletala skador är ett stort problem hos hästar som tränas och tävlas i kapplöpning, och orsakar smärta med påföljande hälta för individen och ger även ekonomiska förluster inom industrin. Av dessa är stressfrakturer i tredje metakarpalbenet distalt på frambenet vanligast och utgången är ofta katastrofal med avslut på karriären och i vissa fall slakt. För denna typ av skada finns alltid en preexisterande patologi i benvävnaden. Träningen är högintensiv och kräver en fysisk adaptation av rörelseapparaten. Den kraftiga mekaniska belastningen kan kopplas till predilektionsplatser för frakturerna, där mikroskador i benvävnad utvecklas till fullständiga frakturer. Stressfrakturernas bakgrund är multifaktoriell med flera riskfaktorer. Trots den höga prevalensen, kunskaper om riskfaktorer och allvarlighetsgraden i skadan finns inte säkra metoder för att påvisa vilka hästar som ligger i riskzonen att drabbas. Detta gäller även för stressfrakturer hos humana elitidrottare.
Biologiska markörer är substanser i kroppsvätskor som kan användas som indikatorer för benmetabolismen och har karaktärsdrag som gör dem objektivt mätbara. Benspecifika markörer är framförallt sådana som påvisar aktiviteten hos osteoblaster och osteoklaster, vilka indikerar formation och resorption. Markörerna speglar momentana eller dynamiska förändringar och i och med den detaljerade molekylära karakteriseringen av benvävnad har potentiella markörer diskuterats så som; osteoprotegrin (OPG) med en viktig roll i aktiveringen av osteoklaster och således benresorption, bone sialo protein (BSP) som är inblandad i benbildning- och tillväxt samt nyckelproteiner ingående i Wnt-signaleringen med en viktig roll i utvecklingen av benvävnad. Dessa har i flera studier visat sig kunna vara potentiella markörer för benpatologi och skulle då kunna användas för screening av individer i riskzonen. Problemet med dessa markörer är att de vid normal benmetabolism varierar i koncentration och svårigheten är att avgöra när benpatologi uppstår istället för fysiologisk adaptation.
Det finns ett stort behov av att utveckla kliniskt användbara diagnostiska metoder för att identifiera individer med risk att drabbas av stressfrakturer.

Musculoskeletal injuries in race horses cause pain and subsequent lameness in the horse, with loss of performance and hence it will also affect the racing industry. Stress fractures of the third metacarpal bone are a common cause of catastrophic fractures in the racing horse. This will always end the horse’s racing carrier and often result in euthanasia. Stress fractures are only seen in bones with a pre-existing pathology. Training and competing on top level is highly intensive and demands a physical adaptation of the bone tissue to prevent injuries. The predilection sites are associated to the a high dynamic load which cause subchondral bone sclerosis as well as micro destruction of the bone that easily can progress to a complete fracture. The cause of stress fractures is multifactorial with several risk factors, including a genetic influence. Despite the high prevalence of these injuries, there are no well-developed diagnostic markers to identify horses, or human athletes, at risk in order to prevent catastrophic injuries due to stress fractures.
Diagnostic biological markers can be used as indicators of normal and abnormal processes in the body. Bone specific markers are especially those who show osteoblastic and osteoclastic activity, e.g. bone formation and resorption. The potential bone markers reflect bone metabolism, but cannot differ between normal remodeling and pathology. A perfect marker would differentiate between normal remodeling and a tissue at risk for a stress fracture. There are potential markers that have been investigated such as: osteoprotegrin (OPG) with an important role in activation of the osteoclasts and thereby bone resorption, bone sialo protein (BSP) involved in bone formation and growth and key proteins in the Wnt-signaling that have a considerable role in the development of bone tissue. These markers have in several studies been suggested as potential bone markers for bone pathology and may be useful in screening individuals in risk for bone pathology. Today there is a need for diagnostic biomarkers to identify individuals at risk for stress fractures and subsequent prevent catastrophic fractures in equine athletes.