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Calcitonin Gene-Related Peptide Alpha wirkt entzündungsfördernd und knochenprotektiv auf altersbedingte Arthrose im Mausmodell
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Authors
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Alexander Hildebrandt
- Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie (CMSC), Julius Wolff Institut, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Germany
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Tamara Dietrich
- Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie (CMSC), Julius Wolff Institut, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Germany
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Jerome Weber
- Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie (CMSC), Julius Wolff Institut, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Germany
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Mara Meyer Günderoth
- Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie (CMSC), Julius Wolff Institut, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Germany
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Sijia Zhou
- Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie (CMSC), Julius Wolff Institut, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Germany
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Shan Jiang
- Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Hamburg, Germany
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Tobias Winkler
- Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie (CMSC), Julius Wolff Institut, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Germany
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Georg N. Duda
- Julius Wolff Institut, Berlin, Germany
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Serafeim Tsitsilonis
- Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie (CMSC), Julius Wolff Institut, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Germany
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Johannes Keller
- Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Hamburg, Germany
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Tazio Maleitzke
- Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie (CMSC), Julius Wolff Institut, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Germany
| Published: | October 23, 2023 |
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Fragestellung: Das nozizeptive Neuropeptid Calcitonin gene-related peptide alpha (αCGRP) induziert neurogene Entzündung und ist an der Schmerzentstehung im Rahmen der primären Arthrose beteiligt. Synthetische CGRP-Antagonisten werden seit wenigen Jahren zur Prävention und Therapie der Migräne eingesetzt, wobei ein Effekt auf Gelenkstrukturen bislang nicht untersucht ist. Die vorliegende Studie hat untersucht, ob αCGRP im murinen primären Arthrosemodell einen Effekt auf intraartikuläre Entzündung, Knorpelabbau und Knochenstoffwechsel hat.
Methodik: Knie- und Hüftgelenke von weiblichen αCGRP-defizienten Mäusen und Wildtypmäusen (C57BL/6J) im Alter von 16–18 Monaten (αCGRP-/-OA, n=10 und WTOA, n=10) wurden mit genetisch korrespondierenden jungen gesunden Kontrolltieren im Alter von 4–5 Monaten (αCGRP-/-CTRL, n=10 und WTCTRL, n=10) verglichen. Die Ausprägung der altersbedingten Arthrose wurde histopathologisch (OARSI Score), radiologisch (µ-CT) und molekularbiologisch (RT-qPCR) analysiert.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Der histopathologisch sichtbare Knorpelschaden in αCGRP-/-OA Mäusen war signifikant geringer ausgeprägt als in WTOA Mäusen. Während WTOA Mäuse eine signifikant erhöhte intraartikuläre Expression der Entzündungsmarker Tnfa, Il1b, Il6 sowie des katabolen Knorpelmarkers Cxcr4 im Vergleich zu gesunden Kontrolltieren zeigten, waren αCGRP-/-OA Tiere vor diesem Effekt geschützt. In αCGRP-/-OA Mäusen war außerdem eine reduzierte Expression der katabolen Knorpelmarker Mmp13, Ctsk und Tnfs11 (Rankl) zu beobachten, was bei WTOA Mäusen nicht der Fall war. Radiologisch zeigten αCGRP-/-OA Mäuse ausgeprägte Anzeichen von subchondraler Sklerosierung des medialen Tibiaplateaus, bei gleichzeitig trabekulärem Knochensubstanzverlust in der Epi- und Metaphyse der Tibia.
αCGRP zeigte im Rahmen der experimentellen primären Arthrose proinflammatorische und gleichzeitig knochenprotektive Effekte. Die Ergebnisse lassen schlussfolgern, dass αCGRP eine relevante Rolle in der Pathogenese der chronischen low-grade Inflammation der primären Arthrose spielt, gleichzeitig aber für eine gesunde Knochenhomöostase unerlässlich ist.
