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Einleitung: Adipokine sind bioaktive Substanzen welche vom Fettgewebe sezerniert werden. Sie regulieren die Energiehomöostase, beeinflussen aber auch das Immunsystem. Adipositas ist ein etablierter Risikofaktor für Arthrose (OA), einer weit verbreiteten degenerativen Gelenkserkrankung. Der Einfluss von Adipokinen wurde daher im Adipositas-Mausmodell (HFD, high-fat diet) mit einer operativ induzierten Arthrose (DMM, Destabilisierung des medialen Meniskus) kombiniert und ausgewertet. Ziel des Projekts ist der Vergleich des Einflusses der Adipokine Adiponektin, Leptin und Visfatin sowie metabolischer Veränderungen auf den Verlauf der Arthrose, wobei zwischen systemischen und lokalen Effekten unterschieden wird.

Methoden: C57Bl/6 Mäusen wurden mit einer HFD oder ND (Normalen Diät) mindestens drei Monate gefüttert, dann wurde eine OA induziert. Die Gewebeentnahme erfolgte 4, 6 und 8 Wochen nach Operation. Adipokine und Entzündungsparameter im Serum wurden mittels ELISA gemessen. Metabolische Veränderungen wurden mittels Auszählung der CLS (crown-like structures) und Quantifizierung der Leberverfettung dargestellt. Der Verlauf der OA wurde anhand histologischer Gelenksfärbungen (H/E, Safranin-O) evaluiert. Immunhistochemische Färbungen zeigen lokale Adipokinverteilungen. Korrelationsanalysen zwischen den verschiedenen Werten wurden durchgeführt.

Ergebnisse: Die HFD induziert signifikant Leberverfettung im Vergleich zur ND. Im viszeralen Fettgewebe wurden signifikant mehr CLS gefunden im Vergleich HFD (0.2±0.1553, n=7) und ND (5.219±0.9831, n=8). Durch DMM-Operation hatten die Tiere signifikant erhöhte Gelenkdegradation, insbesondere unter HFD (z.B.: OA score nach 6 Wochen HFD 3.7 vs. ND 1.4). Betrachtet man die Tiere mit OA, so zeigt sich eine Korrelation zwischen Gelenkdestruktion und Körpergewicht (r²=0,33). Die anderen metabolischen Parameter (Leberverfettung und CLS) sowie der Leptinspiegel korrelierten weniger mit dem OA-Fortschritt, obwohl dieser ebenfalls durch die HFD erhöht wurde. Außerdem zeigte sich eine Reduktion des Leptinspiegels durch die Arthroseinduktion (z.B.: 4 Wochen: HFD gesund 18.4 ng/ml vs. HFD DMM 3.7 ng/ml). Die lokale Adipokinverteilung war unabhängig von systemischen Werten. Es lagen erhöhte Mengen Adipokin-sezernierender Zellen in geschädigten Menisken vor.

Schlussfolgerung: Unsere Daten zeigen, vergleichbar mit klinischen Studien, dass sich die OA durch Adipositas verschlechtert. Dies korreliert hauptsächlich mit dem Körpergewicht und weniger mit anderen metabolischen Veränderungen. Lokal im Gelenk zeigt sich ein anderes Bild, hier synthetisieren diejenigen Zellen, welche in die geschädigten Menisken einwanderten, alle drei gemessenen Adipokine, unabhängig von den systemischen Werten.