Estudio comparativo de la fase temprana de artritis experimental en 3 modelos de ratas / A comparative study of early stage arthritis in three experimental rat models

Resumen Objetivo: Comparar y caracterizar modelos de osteoartritis inducida en ratas en una fase temprana (7 días luego de la inducción). Materiales y métodos: Este es un estudio retrospectivo que compara resultados de experiencias previas. Se compararon los modelos de: a) corte del ligamento cruzado anterior (CLX), y artritis inducida por adyuvante en sus 2 variedades, b) subplantar (ASP) y c) intraarticular (AIA). Las variables analizadas fueron: estado clínico, histología, radiología y marcadores séricos de inflamación (IL-1p, IL-4, IL-6, TNF-a, MMP-2 y MMP-9). Resultados: El modelo AIA presenta diferencias significativas en diversos parámetros cuando se compara con el grupo control. Además, los niveles de IL-1 fueron elevados en todos los modelos de osteoartritis respecto al basal, siendo más pronunciados en los grupos CLX y AIA (p< 0,001). Por otra parte, el valor más bajo de IL-4 fue observado en el grupo AIA (p<0,001 frente al grupo basal). Además, los valores más elevados de MMP-2 fueron observados en el modelo ASP. Conclusiones: Si bien se usan y se comparan de manera indistinta los modelos de artritis en ratas como si fueran similares, en este trabajo demostramos que en un estadio temprano los modelos se comportan bastante diferentes en la mayoría de las variables estudiadas.

Abstract Objective: To assess osteoarthritis in rat models at an early stage (7 days after induction). Materials and methods: This is a retrospective study comparing results from previous experiments. The models compared were: a) anterior cruciate ligament transection model (CLX), and an adjuvant-induced arthritis model in two varieties b) sub-plantar (ASP), and c) intra-articular (AIA). Seven days after osteoarthritis (OA) induction, an analysis was made of the clinical, histological, radiological, and serological inflammatory markers (IL-1[3, IL-4, IL-6, TNF-a, MMP-2, and MMP-9). Results: The AIA model produced significant differences in several parameters, when compared to the control group. However, the levels of IL-1 were higher in all OA models than in the baseline group, being more pronounced in the CXL and AIA groups (P < .001). Surprisingly, the lowest value for IL-4 was observed in the AIA group (P < .001 versus baseline group). Furthermore, the most elevated values of MMP-2 were observed in the ASP model. Conclusions: Although arthritis rat models are used and compared interchangeably as if they were the same, it is shown in this work that at an early stage the models behave quite different in most of the studied variables.

Efecto del alendronato sobre el perfil de citoquinas y metaloproteinasas 2 y 9 en un modelo múrido de artritis experimental / Alendronate effects on cytokines and metalloproteases 2 and 9 profiles in an experimental arthritis murine model

Resumen Introducción: La artritis es una de las artropatías más frecuentes, se caracteriza por el daño que produce en el cartílago articular y la resorción ósea subcondral. El diagnóstico temprano es de crucial importancia para instaurar una terapia preventiva, ya que, en ocasiones, la enfermedad es diagnosticada al presentarse lesiones óseas de difícil resolución. Objetivos: Caracterizar, en un modelo múrido de artritis experimental producida por adyuvante, el perfil de distintos biomarcadores articulares, interleuquinas (IL-4, IL-6 y TNF-a) y metaloproteasas (MMP-2 y MMP-9), que permitan seguir la evolución de la enfermedad y analizar sus diferencias, al aplicar el tratamiento con alendronato en forma preventiva o curativa. Materiales y métodos: El alendronato, en forma preventiva, se aplicó el día 0 y de manera curativa a los dos meses posadyuvante. Se realizó un puntaje de los síntomas clínicos; al sacrificio, se determinaron los marcadores articulares y se realizaron los estudios histopatológicos y radiográficos. Resultados: Lo más destacable fue que el grupo que recibió el alendronato, de manera preventiva, alcanzó un puntaje clínico normal de manera más temprana que el grupo control con adyuvante. Asimismo, los animales tratados con alendronato presentaron valores significativamente más bajos de metaloproteasas. Conclusiones: Nuestros resultados sugieren que, aparentemente, el alendronato disminuye la actividad de proteasas vinculadas a la fisiopatología de la enfermedad articular, lo cual podría resultar sumamente beneficioso para la terapéutica a instaurar.

Abstract Introduction: Arthritis is one of the most common arthropathies, characterized by cartilage damage associated with subchondral bone resorption. Early diagnosis is crucial for the prevention of subchondral bone lesions. Objectives: To use an experimental adjuvant arthritis rat model, to measure joint biomarkers, interleukins (IL-4, IL-6 and TNF-a), and metalloproteases (MMP-2 and MMP-9) to follow the progression of the disease and to analyze the possible changes in the different treatment groups, with preventive or curative alendronate. Materials and methods: Preventive alendronate was applied on day 0, and a curative regimen 2 months post-adjuvant. A clinical scale score was used for characterizing clinical symptoms, and, at sacrifice, joint biomarkers and histopathological and radiographic studies were determined. Results: The most notable result was that the group that received preventive alendronate reached a normal clinical score faster than control adjuvant group. All alendronate groups showed significantly lower MMPs levels. Conclusions: Alendronate apparently decreases proteases activity linked to the pathophysiology of joint disease, this could be extremely beneficial for the clinical outcome of arthritis.

Efectos del ejercicio intenso sobre la función ventricular basal y la respuesta inotrópica, cronotrópica y lusitrópica en ratones / Effects of Strenuous Exercise on Baseline Ventricular Function and Inotropic, Chronotropic and Lusitropic Response in Mice

Introducción El ejercicio leve a moderado reduce los factores de riesgo cardiovascular, mejora estados patológicos previamente establecidos y produce el desarrollo de hipertrofia cardíaca adaptativa. Sin embargo, la respuesta del miocardio frente a un tipo de ejercicio intenso no es del todo conocida. Objetivo Estudiar la función ventricular basal y la reserva miocárdica (respuesta inotrópica, cronotró-pica y lusitrópica frente a un agonista ß-adrenérgico como el isoproterenol) luego de un tipo de ejercicio intenso tanto in vivo como in vitro en ratones. Material y métodos Se utilizaron ratones macho de tres meses de edad de la cepa FVB. El protocolo de ejercicio consistió en dos sesiones diarias de 90 minutos de natación, 6 días/semana durante 4 semanas. Se conformaron dos grupos experimentales: 1) Sedentario: no realiza ejercicio y 2) Ejercicio: realiza protocolo completo de natación intenso. Resultados Al finalizar el protocolo hubo un incremento de la masa ventricular izquierda del 27,9% ± 4%, con función ventricular basal conservada. Sin embargo, hubo una disminución de la respuesta miocárdica al isoproterenol tanto in vivo como in vitro, sin observarse modificaciones en el colágeno intersticial. Conclusiones En nuestras condiciones experimentales, el protocolo de natación, con características de ejercicio intenso, produjo una hipertrofia cardíaca moderada con características mixtas de hipertrofia adaptativa y no adaptativa. Si bien la función basal se mantuvo conservada y no hubo cambios en el colágeno intersticial, se observó una disminución en la reserva inotrópica, cronotrópica y lusitrópica.

Mild to moderate exercise reduces cardiovascular risk factors, improves pre-existing pathologic conditions and develops adaptive cardiac hypertrophy. However, the myocardial response to strenuous exercise is scarcely known. Objective The aim of this study was to evaluate baseline ventricular function and myocardial reserve (inotropic, chronotropic and lusitropic response to the ß-adrenergic agonist isoproterenol) in vivo and in vitro in mice following strenuous exercise. Methods Adult male FVB mice (3 months old) were used. The protocol exercise consisted in 90 min swimming sessions twice a day, 6 days/week for 4 weeks. Two experimental groups were evaluated: 1) sedentary group, with no exercise; and 2) exercise group, with full strenuous swimming protocol. Results At the end of the protocol, left ventricular mass increased by 27.9±4% with preserved baseline left ventricular function. In vivo and in vitro myocardial response to isoproterenol decreased with no changes in interstitial collagen. Conclusions Under our experimental conditions, a strenuous swimming protocol produced moderate cardiac hypertrophy with adaptive and maladaptive hypertrophic characteristics. Although baseline ventricular function was preserved with no changes in interstitial collagen, inotropic, chronotropic and lusitropic reserve decreased.