Bibliographic Metadata

Title
Histologische Untersuchung des Kniegelenkes im TNF-α transgenen Mausmodell
Additional Titles
Histological evaluation of the knee joint in TNF-α transgenic mice
AuthorVolek, Hans Karl
Published2015
Date of SubmissionJuly 2015
LanguageEnglish
Document typeBachelor Thesis
Keywords (DE)Histologie / TNF-a / Arthrose / transgenic mice / Synovitis
Keywords (EN)Histology / TNF-a / Osteoarthritis / transgenic mice / synovitis
Restriction-Information
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Classification
Abstract (German)

Einleitung

Die steigende Zahl an Arthrosepatienten, gepaart mit der großen Wissenslücke über biologischen Grundlagen dieser Krankheit, verlangt nach intensiver Forschungsarbeit. Dabei sind nicht nur die molekularen Signalwege und metabolischen Änderungen bezüglich der Chondrozyten sondern auch die Rolle von Entzündungsprozessen von besonderem Interesse.

Ziel dieser Studie war die Auswertung der Schweregrade von Synovitis und Knorpeldegeneration in Kniegelenken von TNF-α transgenen Mäusen, um diese beiden Eigenschaften der Präsenz von Gal-1 und Gal-3 in Chondrozyten zuzuordnen.

Ergebnisse

Eine bemerkenswerte Schwere der Synovitis konnte in TNF-α transgenen Mäusen beobachtet werden, während in der wild type Gruppe kaum Anzeichen einer Synovitis zu erkennen waren. Die Knorpel im Knie der wild type Tiere zeigten keinerlei strukturellen Schaden, sowie gleichmäßige Verteilung des Proteoglykangehaltes innerhalb des Knorpelgewebes.

Ein Verlust an Proteoglykan, sowie beschädigtes Knorpelgewebe im Kniegelenk wurde nur bei transgenen Tieren festgestellt und führte zu signifikant höheren OA-Scores

Die Auswertung der Gal-1 Präsenz zeigte einen signifikanten Unterschied zwischen der TNF-α –und der wild type Gruppe. Hierzu im Gegensatz steht die Gal-3-Auswertung, die keinen signifikanten Unterschied zwischen beiden Gruppen aufwies.

Schlussfolgerung

TNF-α-Überexpression scheint einen bemerkenswerten Effekt auf die Gelenkstruktur der Maus zu haben.

Während die Knorpel der transgenen Tiere von starkem Abbau, Verlust von Proteoglykan sowie Hochregulation von Gal-1 Expression betroffen waren, schienen die Knorpel der Vergleichstiere von all diesen arthrotischen Ereignissen gänzlich verschont zu bleiben.

Dieser Erfolg, animiert zu weiterführender Forschung an Galektinen und deren Rolle bei entzündlichen Gelenkserkrankungen.

Abstract (English)

Introduction

The rising number of osteoarthritis (OA) patients paired with little knowledge about this disease, demands for increased research efforts towards the uncovering of molecular pathways, signaling and switches in chondrocyte metabolism. The role of inflammation during onset and progression of OA is of particular interest.

This study aimed to evaluate synovitis and cartilage degeneration in TNF-α transgenic mice and to correlate these histopathologic features with the presence of Gal-1 and Gal-3 in articular chondrocytes.

Results

A remarkable extend of synovitis was observed in the knee joints of the TNF-α transgenic mice, whereas hardly any signs of synovitis were present in wild type mice. The knee cartilage of wild type mice showed no signs of structural damage, and an even distribution of proteoglycans (PG) across the cartilage tissue. The TNF-α group, in contrast, showed a distinct loss of PG in the articular cartilage of knee joints and high gradual tissue destruction, resulting in significantly higher OA scores.

The galectin assessments showed a significantly higher Gal-1 presence in Tg197 than wild type mice, and no significant difference between the groups for Gal-3 presence.

Conclusions

Over expression of TNF-α seems to have a remarkable impact on joint structure in mice. While the wild type individuals appeared to have healthy joints, the joints of TNF-α-transgenic mice were strongly affected, as indicated by cartilage destruction, proteoglycan loss and up-regulation of Galectin-1 expression.

The success of galectin staining in mice, encourages further investigation of their function in mice models.