Stiftelsen lantbruksforskning

Lantbruks- och trädgårdsföretagarnas egen forskningsstiftelse finansierar behovsdriven forskning för svenska förhållanden.
Läs mer

Inflammationsmediatorers betydelse vid osteoarthrit (OA) hos häst.

Status: Avslutat
Projektnummer: H1047008
Kategori: Research program | Horse
Ansökningsår: 2010
Datum för slutrapport: 19 maj 2014
Huvudsökande: Stina Ekman
Organisation: Sveriges lantbruksuniversitet, SLU
E-postadress: stina.ekman@slu.se
Telefon: 018-671191
Beviljade medel: 2 010 000 SEK

Sammanfattning av slutrapport
Inflammation i leder är den vanligaste anledningen till att tävlingshästar blir halta. Orsaken är oftast att en led överbelastas när hästen springer och en inflammation uppstår, som innebär gradvis nedbrytning av ledbrosket och slutligen kronisk hälta. Vår forskning koncentreras kring de tidiga sjukdomsmekanismerna för att i framtiden kunna upptäcka skadan tidigt med hjälp av biomarkörer och med tidig behandling kunna stoppa nedbrytningen av vävnaden i leden.
Vi har med avancerad proteomik-teknik visat att inflammation leder till fragmentering av broskmatrix och att dessa fragment ses i hög koncentration vid sjuklig nedbrytning och finns i låg koncentration vid normal nedbrytning och uppbyggnad av ledbrosket. Vi har påvisat stamceller i hästens ledbrosk, vilka kan ha stor betydelse vid läkning av tidiga ledbroskskador.
Projektet har också påbörjat en fördjupad undersökning om behandling med autologt konditionerat serum (ACS) kan innebära en hämning av inflammationen vid osteoartrit.

Populärvetenskaplig sammanfattning
Syfte med studien

Osteoartrit (OA) är en ledsjukdom med en låggradig inflammation närvarande under delar av sjukdomsförloppet. Sjukdomen drabbar en stor del av hästpopulationen och är den vanligaste orsaken till hälta hos våra sporthästar.
Ett centralt problem vid diagnostik av OA är avsaknaden av metoder för att identifiera och kartlägga de mekanismer som leder till vävnadsdestruktionen som kännetecknar ledskadan. Det har tidigare inte varit möjligt att påvisa och kartlägga de tidiga händelser som leder till avancerad vävnadsnedbrytning och som representerar de faser av processen där terapimöjligheter skulle vara optimala.
Projektet syftar till att utveckla specifika markörer (matrixfragment) som identifierar molekylära händelser i ledens broskmatrix och som kan detekteras och mätas i ledvätska och blod vid tidig OA hos häst.
En nytt klyvningställe på COMP, en viktig molekyl i ledbrosket, som kan kopplas till inflammationen vid OA och som kan mätas i ledvätska/serum, har tagits fram via ”discovery-proteomics” på häst. Flera nedbrytningsprodukter från brosket har identifierats i en inflammations-modell och tanken är att dessa skall ligga till grund för utvecklandet av en panel (multi-plattform) av biomarkörer. Panelen av biomarkörer kommer att användas för diagnos av sjukdomen i ett tidigt stadium för att följa och prognostisera sjukdomsförloppet, vilket helt saknas idag.
Specifika terapimetoder som syftar till att förhindra eller hämma sjukdomsförloppet av OA saknas helt idag. Flera olika ”nya” behandlingsalternativ, vilka innefattar injektion av stamceller och autologt konditionerat serum IRAP (ACS) används utan att den exakta bakomliggande mekanismen är känd.
OA, ibland kallad artros, är den vanligaste orsaken till ledsmärta med hälta hos sporthästar. Halta hästar presterar sämre med påföljande kostsam behandling, rehabilitering eller slakt. I ett senare skede, då leddestruktion föreligger, kan radiologisk undersökning användas.
Vår hypotes är att unika fragment frisätts till ledvätska/serum i olika stadier av OA. Om ledskador kan förebyggas och minimeras hos våra tävlingshästar, kommer detta att resultera i en friskare och hållbarare häst. Vid en uppkommen ledskada (OA) är det väsentligt för hästens framtida karriär, att kunna prognostisera utvecklingen av skadan.

Resultat

Inflammation i tidig OA leder till fragmentering av molekyler i broskmatrix och vid patologisk nedbrytning har unika fragment påvisats med avancerad proteomik. I en inflammationsmodell har vi kunnat påvisa att en sönderdelning av broskets molekyler sker efter ett mönster med unika proteinfragment vid olika tidsintervall. Vissa fragment ses tidigt och andra i ett senare skede, där det kollagena nätverket har havererat.
Utvärderingen av ACS-behandlingen är inte slutförd, men preliminärt påvisades lika hög koncentration av IL-1receptor-antagonisten i både konditionerat serum som normal icke-behandlat serum från samma häst.
Vi har också påvisat broskceller, som uttrycker STRO-1, vilket talar förstamcells-karaktär, i tillväxtbrosk och ledbrosk.

Metod – mycket kort

Vi har använt en inflammationsmodell där vi antingen stimulerar broskceller eller bitar av ledbrosk (explant) med inflammationscytokinen interleukin-1ß under 24 dagar. Vissa fragment har använts för att tillverka antikroppar som sedan legat till grund för en analysmetod (ELISA) som nu håller på att testas på ledvätska och serum från friska och halta hästar.
I ett försök att hämma inflammationen har vi också behandlat brosket med ACS och normalt icke-konditionerat serum från samma häst.
Mirkoskopiska undersökningar med fluorescerande antikroppar riktade mot specifika broskmolekyler och signalvägar har gjorts på tillväxtbrosk från hästfoster, föl och unghästar.

Slutsatser med nytta för och råd till näringen

De tidigt påvisade unika fragmenten i inflammationsmodellen har använts för framställande av analysmetoder som kan mäta förekomst och koncentrationen av fragmenten i ledvätska från hästar. Dessa analyser kommer att kunna användas för tidig diagnos av OA, med insättande av behandling, miljöförbättring med ändrat underlag och aktivitet för djuren, för att undvika leddestruktion med smärta och lidande.
Påvisandet av broskceller med stamcells-karaktär i ledbroket kan ha betydelse för läkning av tidiga ledbrosk-skador, eftersom dessa celler kan stimuleras till att dela sig och bilda ny frisk broskvävnad. Stamcells-behandling finns redan idag, men då används celler från benmärgen. Benmärgsceller har alltid en potential att utvecklas till annan celltyp än brosk, och kan i sämsta fall bilda benvävnad eller övergå och bli fettceller. De celler som vi påvisat i tillväxtbrosket och ledbrosket är helt klart aktiva celler som bildar korrekt broskvävnad.
Behandling av halta hästar med autologt konditionerat serum (ACS) har diskuterats mycket, eftersom den exakta effekten av detta serum inte är känt. Med hjälp av våra studier kommer vi att kunna visa vad som händer med inflammationen och broskfragmenteringen vid ACS-behandling. Förshoppningsvis kan vi också visa vad ACS egentligen innehåller för faktorer som kan påverka inflammationen och broskskadan vid OA hos häst.

 

Antal träffar i projektbanken: 1676

Förbättrad utvärdering av officiella fältförsök genom bildanalys av drönarfoton med maskininlärning
Aakash Chawade

Projektnummer: O-20-23-462 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Crop production
Energy and biomass

The goal of the project is to digitize the data from the Swedish official field trials through automated estimates of important traits such as germination, growth, resistance, maturity and the effect of plant protection products. The purpose is to streamline and improve scoring of both diseases but …

Läs mer

Fullständiga växthusgasbudgetar för odlade mulljordar skapar underlag för klimatsmarta åtgärder
Achim Grelle

Projektnummer: O-18-23-169 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Växtodling
Energi & biomassa
Kött
Mjölk

Conventional technology is virtually unable to measure complete GHG budgets of drained organic soils, which may provide misleading results. So, global estimates of GHG emissions are based on coarse assumptions that don’t take into account the complexity of agroecosystems. Better data are needed for …

Läs mer

Mjölkfettsyror - verktyg för att hitta kor med ökad risk för ämnesomsättningssjukdomar och reproduktionsstörningar
Kjell Holtenius

Projektnummer: O-19-20-306 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Milk

The overall objective of this project is to create milk biomarkers based on specific milk fatty acids for identification of cows with reproductive disorders and metabolic disturbances. Milk will be analysed by Fourier-transform mid-infrared technology. An important value of this project for the …

Läs mer

Forståelse av etiologien bak acquired equine polyneuropathy via studier av Schwanske celle kulturer
siv Hanche-Olsen, NMBU Veterinærhøgskolen

Projektnummer: H-18-47-409 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Acquired equine polyneuropathy (AEP) is a devastating neurologic disease affecting Nordic horses. Characteristic histopathological changes have been shown in the peripheral nerves of horses euthanized due to the disease. These include re- and demyelination as well as hypertrophy of perikaria and …

Läs mer

Vattenstress och sensorstyrd kvävegödsling: utveckling av beslutsstöd för bättre synergier mellan vatten- och kvävestatus
Bo Stenberg

Projektnummer: O-19-20-319 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Crop production
Energy and biomass

This project aims to modify existing sensor systems for adapted nitrogen fertilization to consider water stress at
supplementary fertilization in cereals. Different approaches to consider sensor data and soil information will be tested
in field trials. Current commercial systems interpret water …

Läs mer

Cannabinoider – Säkert foder, ren sport och framtida potential till häst
Matilda Lampinen Salomonsson, SVA

Projektnummer: H-19-47-486 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Cannabinoids have potential to induce analgesia and muscle relaxation which would be beneficial for equine practice. Today there is no drug labelled for veterinary use containing these cannabinoids, but there are some herbal oil products which unofficially have been reported to be used in horses, …

Läs mer

Utveckling av den didaktiska processen i ridundervisning (Delstudie 3: Ridlärare-Häst)
Charlotte Lundgren, Linköpings universtitet

Projektnummer: H-17-47-278 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

'Work Package 3: Riding Instructor-Horse' is the final part of the project 'Improving Teaching Methods in Riding Education: the Interplay between Rider, Riding Instructor and Horse'. In this project, the Swedish-Norwegian Foundation for Equine Research has previously funded the first two work …

Läs mer

Validering av prebiotiska och antioxidanta effekter av vetekli hemicellulosor i bakprodukter
Francisco Vilaplana

Projektnummer: O-17-20-962 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Socker

Wheat bran is the largest by-product of wheat flour production with approximately 300,000 tonnes in Sweden. Bran is mainly used in animal feed, as human digestion is not fully able to absorb it. Wheat bran contains valuable biomolecules, such as dietary fiber (arabinoxylans, AX) and phenolic …

Läs mer

Säkrad mikrobiell kvalitet hos grovfoder och mjölkråvara för lönsam produktion av långlagrad ost
Åse Lundh

Projektnummer: O-16-20-764 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2016

Mjölk

Increased production and export of products with high added values, e.g. long-ripened hard cheeses, are considered important steps for a positive development of the Swedish dairy sector. Increased investment in Swedish premium cheese will, however, require increased volumes of high quality raw milk …

Läs mer

Tidiga larm om produktionsstörningar för snabbare åtgärd och minskade förluster i grisföretag
Fernanda Cetrangolo Dórea

Projektnummer: O-17-20-978 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Kött

Disease and production disturbances in a herd are often silent, and may cause major losses if they remain undetected. Continuous analysis and monitoring of data already recorded at the farm level can improve profitability. This project will develop methods for monitoring trends in production and …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev