Blodtilførselen til vekstbrusken i glideleddene, med relevans for utviklingssykdommer og spatt

The current project has a basic science and a clinical relevance part. The main project aim is to describe the blood supply to the growth cartilage of the small tarsal bones in young Icelandic Horses. Similar studies of the blood supply to long bones that ossify from three separate centers have yielded entirely new information confirming that osteochondrosis, which can lead to fragments in joints (osteochondrosis dissecans) is the result of focal failure of this blood supply. It is not known whether the blood supply to the small tarsal bones, which ossify from a single center, is organized in the same way. The relationship between blood supply and wedge-shaped bones that cause sickle hocks will be investigated. The relationship between blood supply and developmental, heritably predisposed joint inflammation/osteoarthritis or spavin, which is common in Icelandic horses, will be examined. This will yield valuable information that potentially is relevant to osteoarthritis in general.

Prosjektet det søkes om har en grunnforskningsdel og en klinisk relevansdel. Hovedmål for prosjektet er å beskrive blodtilførselen til vekstbrusken i de små haseknoklene hos unge Islandshester. Lignende studier av blodtilførselen til de lange knoklene som forbeines fra tre sentre har gitt et fullstendig nytt svar på at osteochondrose, som kan gi løse biter i ledd (osteochondrosis dissecans) oppstår når en liten del av denne blodtilførselen svikter. Det er ikke kjent om
blodtilførselen til de små haseknoklene, som forbeines fra ett enkelt senter, er organisert på samme måte. I relevansdelen vil man undersøke forholdet mellom blodtilførselen og feilvokste, kileformede knokler som gir sigdhaser. Man vil også se på forholdet mellom blodtilførsel og utviklingsmessig, arvelig predisponert leddbetennelse/osteoarthritt eller spatt, som er svært vanlig hos Islandshest. Dette kan gi verdifull informasjon som potensielt også er relevant for leddbetennelse generelt.

Hovedmålet var å undersøke blodtilførselen til vekstbrusken i kuboidalknoklene i hasen, for å beskrive utvikling og øke forståelsen av sykdommer som osteochondrose og osteoartritt/spatt. Bakbeinspar fra døde føll donert til forskning ble undersøkt med kontrast-perfusjon og mikro-computertomografi (CT), magnetisk resonans (MR) avbildning og histologi. MR representerte blodtilførselen til vekstbrusk bedre enn CT fordi perfusjon gav tilstopping og lekkasje. Blodtilførselen bestod av vertikale og horisontale blodkar, og var tilbakedannet ved ca. 60 dager på CT og MR, og 120 dager på histologi. Både CT og MR viste osteochondroselesjoner som fulgte vertikale og horisontale blodkar. Histologisk undersøkelse bekreftet at lesjoner skyldtes svikt i blodtilførselen til vekstbrusk, og viste at noen av forandringene i osteochondrose overlappet med tidlig osteoartritt/spatt. MR bør brukes for å studere blodkar, mens CT er bra for å fange opp lesjoner, og begge deler kan overføres til levende dyr.

I rørknokler som lårbeinet har man oppnådd stor fremgang i forståelsen av utviklingslidelser gjennom å studere blodtilførselen til vekstbrusk. Svikt i blodtilførselen gir små infarkter og forsinkelse i forbeining, kjent som osteochondrose og forbundet med løse biter i ledd. Haseleddet består av små, terningformede, såkalte kuboidalknokler som kan rammes av osteochondrose, men haseleddet får også andre utviklingssykdommer slik som leddbetennelse, eller osteoartritt/spatt. Prosjektets hovedmål var å undersøke om man kan oppnå større forståelse av sykdommer som osteochondrose og osteoartritt/spatt gjennom å studere blodtilførselen til vekstbrusken i kuboidalknoklene i haseleddet.
Historisk har man måttet studere blodtilførselen gjennom å avle dyr til forskning, men en viktig del av prosjektet var å avgjøre om det var mulig å undersøke blodtilførselen i bein fra føll donert til forskning etter død/avlivning dersom man brukte nye, avanserte teknikker slik som mikro-computer tomografi (CT) og magnetisk resonansavbildning (MR), med påfølgende histologisk bekreftelse i mikroskop.
For at blodkar skal bli synlige på CT må de først fylles med kontrastmiddel. Det viste seg at blodkar ikke tålte dette særlig godt etter døden, fordi de ble blokkert og det oppstod lekkasjer. Det er ikke nødvendig med kontrastmiddel for at blodkar skal bli synlige på MR, men vi oppdaget tidlig at teknikkene som har fungert for å vise blodkar i lårbeinet, ikke fungerte i de små kuboidalknoklene. Etter å ha innhentet eksperthjelp fant vi blant annet ut at kuboidalknoklene må ligge flatt og ikke dissekeres ut før avbildning, og dette er det viktig at vi publiserer slik at andre også kan lære av det. Både CT og MR viste at blodtilførselen til vekstbrusken i kuboidalknoklene forenklet sagt bestod hovedsakelig av vertikale og horisontale blodkar. Etterhvert som veksten sakker og brusken blir tynnere så tilbakedannes blodkarene, og dette skjedde ved ca. 60 dager på CT og MR, og 120 dager i histologisnitt som har høyere oppløsning.
Det er lettere og raskere å kartlegge beinvev tredimensjonalt i mange bein med CT enn med MR, og CT fanget opp lesjoner i 61 % av haseleddene. I lårbeinet har man bekreftet at identiske CT-forandringer tilsvarer osteochondrose 100 % av tiden. Slik de ble undersøkt i dette prosjektet ble CT-forandringene bekreftet å tilsvare osteochondrose i 26 % av tilfellene. Forskjellen skyldes blant annet en blanding av at at kuboidalknoklene er mindre, har tynnere brusk og derfor får mindre lesjoner, og av hvor mange histologiske snitt man tar per knokkel. Både CT og MR viste imidlertid at lesjonene fulgte vertikale og horisontale blodkar, noe som gir grunn til å tro at de fleste av dem representerte svikt i blodtilførselen og osteochondrose selv om dette ikke ble fanget opp i histologisnitt.
Den histologiske undersøkelsen viste også at noen av funnene i under 5 måneder gamle føll med osteochondrose overlappet med funnene i 6 måneder til 2.5 år gamle Islandshester, undersøkt fordi de var arvelig predisponert for osteoartritt/spatt. Begge grupper hadde defekter som grøfter og cyster i leddflatene. I gruppen under 5 måneder ble det bekreftet at defektene inneholdt osteochondrose, noe som betyr at hvis den osteochondrosen vedvarer istedenfor å gro så kan den teoretisk sett utgjøre forandringene sett i tidlig osteoartritt ved 2.5 års alder, som teoretisk sett kan bli til full osteoartritt ved screening av 5 år gamle Islandshester.
De viktigste konklusjonene i prosjektet var at MR var bedre enn CT for å studere blodtilførselen til vekstbrusken i kuboidalknoklene i haseleddet. CT var imidlertid fortsatt nyttig for å fange opp lesjoner, blant annet fordi det er lettere å kartlegge beinvev raskt med CT enn med MR. Det ble bekrefte at lesjoner på CT og MR tilsvarte svikt i blodtilførselen og osteochondrose, og begge teknikker kan nå oversettes til levende dyr slik at man kan følge dem over tid og se om osteochondrose virkelig leder til osteoartritt/spatt.