Diz Osteoartritinin Sodyum Monoiyodoasetat Enjeksiyonuna Bağlı Sıçan Modelinde Tuina Müdahalesi
Summary
Bu protokol, Tuina’nın KOA hayvan modellerinde uygulanması için bir referans sağlayan, diz osteoartritinin (KOA) sodyum monoiyodoasetat enjeksiyonuna bağlı sıçan modelinde Tuina müdahale yöntemlerini açıklar. Bu protokol aynı zamanda Tuina’nın KOA için etkili mekanizmasını da incelemektedir ve sonuçlar uygulamasının desteklenmesine yardımcı olacaktır.
Abstract
Yaygın bir dejeneratif eklem hastalığı olan diz osteoartriti (KOA), eklemin onarılamaz yapısal hasarına kadar ilerleyebilen kronik ağrı ve sakatlık ile karakterizedir. KOA’da eklem kıkırdağı, kaslar, sinovyum ve diz eklemini çevreleyen diğer dokular arasındaki bağlantının araştırılması büyük önem taşımaktadır. Şu anda, KOA’yı yönetmek yaşam tarzı değişikliklerini, egzersizi, ilaçları ve cerrahi müdahaleleri içerir; bununla birlikte, KOA ile ilişkili ağrının altında yatan karmaşık mekanizmaların aydınlatılması hala eksiktir. Sonuç olarak, KOA ağrısı önemli bir klinik zorluk ve terapötik bir öncelik olmaya devam etmektedir. Tuina’nın motor, bağışıklık ve endokrin sistemler üzerinde düzenleyici bir etkiye sahip olduğu bulunmuştur, bu da Tuina’nın enflamatuar faktörlerin yukarı regülasyonundan kaynaklanan KOA semptomlarını hafifletip hafifletemeyeceğini ve ayrıca iskelet kasındaki enflamatuar faktörlerin KOA’nın ilerlemesini artırıp artıramayacağını araştırmaktadır.
32 erkek Sprague Dawley (SD) sıçanı (180-220 g) her biri sekiz hayvandan oluşan dört gruba randomize ettik: antiPD-L1 + Tuina (grup A), model (grup B), Tuina (grup C) ve sahte cerrahi (grup D). Grup A, B ve C için sağ diz eklem boşluğuna 25 μL sodyum monoiyodoasetat (MIA) solüsyonu (25 μL steril salin solüsyonunda seyreltilmiş 4 mg MIA), grup D için aynı miktarda steril serum fizyolojik enjekte edildi. Tüm gruplar enjeksiyondan önce ve enjeksiyondan 2, 9 ve 16 gün sonra en az stresli testler (pençe mekanik çekilme eşiği, pati çekilmesi termal latansı, sağ diz ekleminin şişmesi, Lequesne MG skoru, cilt sıcaklığı) kullanılarak değerlendirildi.
Introduction
Diz osteoartriti (KOA), kronik ağrı ve sakatlık ile karakterize yaygın bir dejeneratif osteoartrittir ve nispeten şiddetli KOA, eklemde geri dönüşü olmayan yapısal hasara yol açacaktır1. KOA’nın yüksek küresel prevalansı, hastaların yaşam kalitesini ciddi şekilde bozan önemli bir küresel halk sağlığı sorunuhaline gelmiştir 2,3 4,5. Araştırmalar, KOA’nın dünya çapında 260 milyondan fazla insanı etkilediğini göstermiştir6. Nüfusun yaşlanmasıyla birlikte, Çin’de KOA’nın toplam yaygınlık oranı 17.0 yaşın üzerinde% 40’a kadar çıkmaktadır ve bu da etkilenenlerin ailelerine ağır bir yük getirmektedir 7,8.
Çin tıbbına göre, KOA “felç” kategorisine aittir9 ve Sarı İmparator’un İç Hastalıkları Klasiği tendonları, kemikleri ve eti felçle ilişkilendirir. Bu nedenle KOA’da diz eklemi çevresindeki kıkırdak, kas, sinovyum ve diğer dokular arasındaki bağlantıya dikkat etmemiz gerekir. Modern tıpta, artritin immün homeostazının ana bileşenleri olan hem kas hem de kemik iltihabı, KOA ağrısının ilerlemesini sağlar. Bununla birlikte, çoğu çalışma kemik eklemlerinde kıkırdak iltihabı ve sinovyal inflamasyona odaklanmaktadır ve iskelet kaslarındaki inflamatuar fenomenleri inceleyen makalelerin azlığı vardır. Bu nedenle, KOA’yı daha kapsamlı bir şekilde anlamak ve daha etkili tedavi yöntemleri için fikir sağlamak için iskelet kasının inflamasyondaki rolü hakkında daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır. Literatürün gözden geçirilmesinde, immün ilişkili faktör programlanmış ölüm ligandı 1’in (PD-L1) inhibisyonunun KOA 10,11’in ilerlemesini şiddetlendirdiğini ve KOA12’li hastaların iskelet kasındaIL-15 ve FOXO1’in farklı ekspresyonunun yanı sıra son dönem KOA’lı hastalarda önemli iskelet kası iltihabı olduğunu bulduk, bu da yürüyüşteki değişikliklerle ilişkilendirildi. İskelet kasının IL-6 gibi inflamatuar bağışıklık ile yakından ilişkili faktörleri de salgılayabildiği ve TNF-α’nin de PD-L1 yolağı ve KOA13,14,15 ile yakından ilişkili olduğu gösterilmiştir.
Şu anda, KOA için mevcut tedaviler arasında kilo kontrolü, egzersiz, ilaç tedavisi ve genellikle eklem içi enjeksiyonlar, analjezik ilaçlar, artroskopik cerrahi ve diz periprostetik osteotomisiiçeren cerrahi bulunmaktadır 16. Şu anda, KOA hastalığının ilerlemesi tamamen durdurulamaz veya tersine çevrilemez ve KOA ağrısının altında yatan karmaşık mekanizmalar net bir şekilde anlaşılmadan, KOA hastaları analjezik ilaçların aşırı kullanımı ve yüksek yan etki insidansı riski altındadır8. Çoğu tedavi stratejisi sadece kısa süreler için etkilidir ve hastalığın patogenezinden ziyade sadece semptomların geçici olarak hafifletilmesine odaklanır. Bu nedenle, KOA ağrısı tedavi için bir öncelik ve zorluk olmaya devam etmekte ve ciddi bir klinik zorluk oluşturmaktadır. Bununla birlikte, Tuina, KOA tedavisinde etkilenen eklem çevresindeki iskelet kaslarını doğrudan uyarabilir ve bazı faydalar sağlayabilir. Önceki tanımla birleştirildiğinde, iskelet kası dokusunun KOA’daki rolünü incelemek ideal bir terapidir ve iskelet kası dokusunun inflamasyondaki rolünü açıklığa kavuşturmak, KOA’nın Tuina’sı için daha iyi teorik destek sağlayabilir.
Çalışmalar, masaj terapisinin, osteopatik manipülatif tedavinin ve spinal manipülasyonun ağrıyı hafifletmeye ve vücut fonksiyonunu geri kazanmaya yardımcı olabileceğini göstermiştir17,18. Bu manipülasyonlar lokal inflamasyona etki edebilir ve dış mekanik etki yoluyla spazmları ve analjeziyi hafifletebilir. Total diz artroplastisi sonrası ağrıyı hafifletebilir, analjezik ilaçların kullanımını azaltabilir, postoperatif iyileşmeyi teşvik edebilir ve biyomekanik dengeyi iyileştirebilirler19. İsveç masajı osteoartrit tedavisinde uygulanabilir ve stresi azaltabilir ve yaşam kalitesini artırabilir20. Tuina’nın KOA üzerindeki terapötik etkisinden önce bazı çalışmalar yapılmıştır.
Bu deneyde ekibimiz, iskelet kasındaki PD-L1 ve ilgili enflamatuar faktörlerin ekspresyonunun KOA’yı indükleyip indükleyemeyeceğini ve sıçanlarda MIA kaynaklı KOA modeline dayalı gelişimini destekleyip destekleyemeyeceğini araştıracaktır. Tuina, artan inflamatuar faktör ekspresyonunun neden olduğu KOA semptomlarını hafifletip hafifletemeyeceğini görmek için de uygulanacaktır. Tuina, KOA gelişimini etkileyen iskelet kası iltihabında Tuina aracılı PD-1 yolu ile ağrı arasındaki ilişkiyi göstermek için PD-L1 inhibisyonu ile birleştirilecek ve KOA’da Tuina müdahalesinin terapötik mekanizmaları üzerine daha fazla çok seviyeli çalışmanın temelini atacaktır.
Özetle, bu makale, geleneksel Çin tıbbında “tendon ve kemik dengesizliği” teorisi için modern araştırma kanıtları sağlamak için, davranışsal göstergelerle birlikte, bağışıklık-inflamatuar faktör ekspresyonu perspektifinden KOA ve ağrısının gelişiminde iskelet kası iltihabı mekanizmalarının araştırılmasını ve detaylandırılmasını ve ayrıca Tuina’nın KOA üzerindeki terapötik etkilerini açıklamaktadır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu çalışmanın amacı, standardize davranış göstergeleri kullanarak Tuina müdahalesi sonrası KOA gelişimini değerlendirmek, Tuina’nın KOA için mekanizmalarını ve iskelet kası ile KOA arasındaki ilişkiyi araştırmak. Farmakolojik ve cerrahi tedavilerin aksine, Tuina motor, bağışıklık ve endokrin sistemler üzerinde olumlu bir düzenleyici etkiye sahiptir. Tuina, farklı hedeflere göre hareket ederek hastalığın neden olduğu iltihabı ve ağrıyı hafifletebilir. Örneğin, TLR4 yolunu ve miRNA’y…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (NO.82105042, 82205302) tarafından desteklenmektedir; Şangay Doktora Sonrası Mükemmellik Programı (NO.2020371); Çin Doktora Sonrası Bilim Vakfı (NO.2021M692156); Şangay Yelken Programı (NO.20YF1450900); Yueyang Entegre Geleneksel Çin ve Batı Tıbbı Hastanesi Bilim Vakfı (NO.2021yygq03). Fon sağlayıcıların çalışmanın tasarımında, yürütülmesinde veya yazılmasında hiçbir rolü yoktu.
Materials
| Anti-PD-L1 | Abcam, Cambridge, MA, USA | ab80276 | |
| electric von Frey esthesiometer | IITC/Life Science, Woodland Hills, CA, USA | ALMEMO 2450 | |
| GraphPad Prism 9.0 | GraphPad Software | Software for stastistical analysis | |
| monosodium iodoacetate | Sigma-Aldrich Inc | I9148 | Resolved into normal saline for injection |
| pentasorbital sodium | Sigma-Aldrich Inc | P3761 | |
| Sprague Dawley (SD) male rats | Shanghai Jihui Experimental Animal Breeding Co., Ltd | No. SCXK (Hu) 2017-0012 | |
| thermal analgesia tester | IITC/Life Science | Model 390 |
Riferimenti
- Katz, J. N., et al. Diagnosis and treatment of hip and knee osteoarthritis: A review. JAMA. 325 (6), 568-578 (2021).
- Culvenor, A. G., et al. Prevalence of knee osteoarthritis features on magnetic resonance imaging in asymptomatic uninjured adults: a systematic review and meta-analysis. Br J Sports Med. 53 (20), 1268-1278 (2019).
- Safiri, S., et al. regional and national burden of osteoarthritis 1990-2017: a systematic analysis of the Global Burden of Disease Study 2017. Ann Rheum Dis. 79 (6), 819-828 (2020).
- Kong, L., et al. Traditional Chinese exercises on pain and disability in middle-aged and elderly patients with neck pain: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Front Aging Neurosci. 14, 912-945 (2022).
- Nevitt, M. C., et al. Symptoms of knee instability as risk factors for recurrent falls. Arthritis Care Res (Hoboken). 68 (8), 1089-1097 (2016).
- Hunter, D. J., March, L., Chew, M. Osteoarthritis in 2020 and beyond: a Lancet Commission). Lancet. 396 (10264), 1711-1712 (2020).
- Fan, Z. J., et al. Interpretation and evaluation of the Chinese Osteoarthritis Treatment Guidelines (2021 Edition). Chinese Journal of Evidence-Based Medicine. 22 (06), 621-627 (2022).
- Chen, W., et al. Design of an epidemiological survey on the prevalence of osteoarthritis of the knee in a middle-aged and elderly population in China. Journal of Hebei Medical University. 36 (04), 487-490 (2015).
- Shao, S. Study on the mechanism of regulating the "balance of tendon and bone force" in the treatment of knee osteoarthritis by Tui Na manipulation. Shanghai University of Traditional Chinese Medicine. , 107-108 (2020).
- Liu, S. Role and mechanism of PD-1/PD-L1 pathway in osteoarthritis in mice. Shandong University. , 130-134 (2020).
- Shoujian, PD-1 promotes the repair and regeneration of contused skeletal muscle by regulating Treg cells and macrophages. Shanghai Institute of Physical Education. , 54-58 (2020).
- Levinger, P., et al. The level of FoxO1 and IL-15 in skeletal muscle, serum and synovial fluid in people with knee osteoarthritis: a case control study. Osteoporos Int. 27 (6), 2137-2143 (2016).
- Niu, Q., Xie, C., Jiang, Z. Advances in Chinese medicine based on PI3K/AKT signaling pathway for the treatment of knee osteoarthritis. Massage and Rehabilitation Medicine. , 1-5 (2022).
- Liu, S., et al. Blocking of checkpoint receptor PD-L1 aggravates osteoarthritis in macrophage-dependent manner in the mice model. Int J Immunopathol Pharmacol. 33, 2058-2073 (2019).
- Molanouri, S. M., et al. Combined effect of aerobic interval training and selenium nanoparticles on expression of IL-15 and IL-10/TNF-alpha ratio in skeletal muscle of 4T1 breast cancer mice with cachexia. Cytokine. 90, 100-108 (2017).
- Mahmoudian, A., et al. Early-stage symptomatic osteoarthritis of the knee – time for action. Nat Rev Rheumatol. 17 (10), 621-632 (2021).
- Nahin, R. L., et al. Evidence-based evaluation of complementary health approaches for pain management in the United States. Mayo Clin Proc. 91 (9), 1292-1306 (2016).
- Bervoets, D. C., et al. Massage therapy has short-term benefits for people with common musculoskeletal disorders compared to no treatment: a systematic review. J Physiother. 61 (3), 106-116 (2015).
- Xu, H., et al. Effectiveness of tui na in treating pain after total knee replacement for knee osteoarthritis. Chinese Tissue Engineering Research. 25 (18), 2840-2845 (2021).
- Ali, A., et al. Massage therapy and quality of life in osteoarthritis of the knee: a qualitative study. Pain Med. 18 (6), 1168-1175 (2017).
- Yoh, S., et al. Intra-articular injection of monoiodoacetate induces diverse hip osteoarthritis in rats, depending on its dose. BMC Musculoskelet Disord. 23 (1), 494-487 (2022).
- Lockwood, S. M., et al. Characterisation of peripheral and central components of the rat monoiodoacetate model of osteoarthritis. Osteoarthritis Cartilage. 27 (4), 712-722 (2019).
- McCoy, A. M. Animal models of osteoarthritis: Comparisons and key considerations. Vet Pathol. 52 (5), 803-818 (2015).
- Guo, X. Exploring the effect of pushing on cartilage in rats with knee osteoarthritis based on ROCK/LIMK1/Cofilin signaling pathway. Chongqing Medical University. , 42-44 (2022).
- Liu, Z. F., et al. Tuina for peripherally-induced neuropathic pain: A review of analgesic mechanism. Front Neurosci. 16, 1096-1104 (2022).
- Gebremariam, L., et al. Subacromial impingement syndrome–effectiveness of physiotherapy and manual therapy. Br J Sports Med. 48 (16), 1202-1208 (2014).
- Yao, C., et al. Transcriptome profiling of microRNAs reveals potential mechanisms of manual therapy alleviating neuropathic pain through microRNA-547-3p-mediated Map4k4/NF-kappab signaling pathway. J Neuroinflammation. 19 (1), 211-221 (2022).
- Valera-Calero, A., et al. Endocrine response after cervical manipulation and mobilization in people with chronic mechanical neck pain: a randomized controlled trial. Eur J Phys Rehabil Med. 55 (6), 792-805 (2019).
- Kovanur, S. K., et al. Measureable changes in the neuro-endocrinal mechanism following spinal manipulation. Med Hypotheses. 85 (6), 819-824 (2015).
- Colombi, A., Testa, M. The effects induced by spinal manipulative therapy on the immune and endocrine systems. Medicina (Kaunas). 55 (8), 312-314 (2019).
- Afify, A., Mark, H. F. Fluorescence in situ hybridization assessment of chromosome 8 copy number in stage I and stage II infiltrating ductal carcinoma of the breast. Cancer Genet Cytogenet. 97 (2), 101-105 (1997).
- Kirby, B. S., et al. Mechanical influences on skeletal muscle vascular tone in humans: insight into contraction-induced rapid vasodilatation. J Physiol. 583, 861-874 (2007).
- Sefton, J. M., et al. Therapeutic massage of the neck and shoulders produces changes in peripheral blood flow when assessed with dynamic infrared thermography. J Altern Complement Med. 16 (7), 723-732 (2010).
- Chen, B., et al. Aerobic exercise combined with glucosamine hydrochloride capsules inhibited the apoptosis of chondrocytes in rabbit knee osteoarthritis by affecting TRPV5 expression. Gene. 830, 146465 (2022).
- Fang, L., et al. The mechanism of aerobic exercise combined with glucosamine therapy and circUNK in improving knee osteoarthritis in rabbits. Life Sci. 275, 119375 (2021).
- Li, X., et al. Casticin suppresses monoiodoacetic acid-induced knee osteoarthritis through inhibiting HIF-1alpha/NLRP3 inflammasome signaling. Int Immunopharmacol. 86, 106745 (2020).
- Ma, Z., et al. Vanillic acid reduces pain-related behavior in knee osteoarthritis rats Through the inhibition of NLRP3 inflammasome-related synovitis. Front Pharmacol. 11, 599022 (2020).
- Zhang, W., et al. Electroacupuncture ameliorates knee osteoarthritis in rats via inhibiting NLRP3 inflammasome and reducing pyroptosis. Mol Pain. 19, 17448069221147792 (2023).
