Sıçan diz eklemi osteoartrit modelinde agrekanazların (ADAMTS-4 ve adamts-5) gelişim sürecine etkisi
The effect of aggrecanases on advancement process of osteoarthritis in rat KNEE joint model
Yazar: ÖZGE YAŞLI
Danışman: PROF. DR. PEYKER TEMİZ
Manisa Celal Bayar Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Patoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Patoloji = Pathology
Dizin: Diz eklemi = Knee joint ; Genler-ADAMTS = Genes-ADAMTS ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Osteoartrit-diz = Osteoarthritis-knee ; Sıçanlar = Rats

Özet:
AMAÇ: Bu çalışmada, sıçan diz ekleminde MIA ile indüklenen osteoartrit (OA) modelinde, farklı OA evrelerinde kıkırdak, sinovyum ve sinovyal fibroblastlardaki ADAMTS-4 ve ADAMTS-5'in immünohistokimyasal ekspresyonunun değerlendirilmesi amaçlanmıştır.
GEREÇ VE YÖNTEM: Yirmi dört adet Wistar sıçanın her iki diz eklemine 4 mg MIA/eklem uygulaması ile model oluşturulmuş, 5. Gün (n=10), 2. Hafta (n=10), 4. Hafta (n=10), 8. Hafta (n=9) ve 10. haftada (n=6) sakrifiye edilen sıçanlardan alınan diz eklem örneklerinden sagittal ve frontal planda kesitler ele alınmıştır. HE ve Toluidine blue boyalı preparatlarda OA mikroskobik bulguları, Mankin
ve OARSI/ OOCHAS skorları yanı sıra geliştirdiğimiz yeni bir skorlama sistemiyle değerlendirilmiştir. Kondrositler, sinovyal hücreler ve sinovyal fibroblastlardaki ADAMTS-4 ve ADAMTS-5 ekspresyonları en yoğun boyanma alanlarında yüzde cinsinden hesaplanmış, elde edilen veriler kontrol doku ve farklı evrelerdeki ekspresyonlarla, ayrıca Mankin, OARSI/ OOCHAS ve sinovit
skorlarıyla korele edilmiştir.
BULGULAR: Kıkırdakta dejenerasyon bulguları 2. haftadan itibaren ortaya çıkmaya başlamış; 8. ve 10. haftalarda şiddetli OA bulguları görülmüştür. ADAMTS-4 ekspresyonu 2. haftada belirgin artmış, kıkırdağın yüzeyel ve orta zonunda ekspresyon saptanmıştır. Son haftalarda ADAMTS-4 oranları tekrar
artış eğilimi göstermiş ve tam kat ekspresyon izlenmiştir. ADAMTS-5 ekspresyonu ise son evrelerde kıkırdak lezyon şiddetinin ilerlemesiyle birlikte anlamlı derecede artmış, Mankin ve OARSI skorlarıyla güçlü korelasyon göstermiştir. İleri evrede, erken evreye göre kıkırdakta her iki enzim
ekspresyonlarının anlamlı derecede yüksek olduğu saptanmıştır. Sinovyum ve fibroblastlarda her evrede yoğun enzim ekspresyonları izlenmiş olup sinovit skoruyla anlamlı bir ilişki bulunmamıştır.
SONUÇ: Bulgular, OA'da ADAMTS-4'ün hem erken hem geç evrede, ADAMTS-5'in ise lezyonların şiddetlendiği geç evrede etkin olduğunu, her iki enzimin birlikte OA patogenezinde önemli olduğunu düşündürmüştür. Sinovyumda ve fibroblastlarda, kıkırdağa oranla daha güçlü ve yaygın izlenen immünpozitiflik, sinovyumun agrekanazları üreterek OA gelişiminde önemli rol oynadığını düşündürmüştür.
ANAHTAR KELİMELER: osteoartrit, sıçanda MIA ile indüklenen osteoartrit
modeli, ADAMTS-4, ADAMTS-5.

Abstract:
AIM:In this study, we aimed to evaluate the immunohistochemical expression of ADAMTS-4 and ADAMTS-5 in cartilage, synovium and synovial fibroblasts at different stages of MIA induced osteoarthritis (OA) model in rat knee joint.
MATERIALS AND METHODS: A chemical model was induced by injecting 4 mg MIA to each knee joint of Wistar rats. Knee joints from rats sacrificed on day 5 (n = 10), 2nd week (n = 10), 4th week (n = 10), 8th week (n = 9) and 10th week (n = 6) were collected and frontal and sagittal sections are performed. Microscopic findings in HE and Toluidine blue stained preparations were evaluated according to Mankin and OARSI/ OOCHAS scores as well as a new scoring system that we developed. ADAMTS-4 and ADAMTS-5 expressions in cartilage, synovium and synovial fibroblasts were evaluated as percentage in the areas of the most intense staining and the data obtained were compared with other stages, and correlated with the Mankin, OARSI scores and synovitis score.
RESULTS:No obvious cartilage pathology was detected in the 5th day, signs of cartilage degeneration were obvious at the 2nd week till end-stage OA findings were observed in the 8th and 10th weeks. ADAMTS-4 expression was significantly increased in the 2nd week, immunopositivity was detected in the superficial and middle zones of the cartilage. In the late stages, ADAMTS-4 immunexpression tended to increase again and full-thickness expression in the cartilage was observed. ADAMTS-5 expression increased significantly with the progression of cartilage lesion severity in the last stages and showed strong correlation with Mankin and OARSI scores. Strong expression for both ADAMTS-4 and ADAMTS-5 was observed at all stages in synovium and fibroblasts.
CONCLUSIONS: Our findings suggest that ADAMTS-4 is effective both in the early and late stages of OA and ADAMTS-5 is effective in the late stage when lesions are exacerbated. Both enzymes are important in the pathogenesis of OA. Stronger and widespread immunexpression of both enzymes in synovium and fibroblasts, compared to cartilage, suggests that synovium plays an important role in the development of OA by producing aggrecanases.