Medicintekniska produkter – innehåll och effekt på ledinflammation

Joint inflammation (osteoarthritis) is a common cause of lameness in horses. There is a need for safe and effective treatments of the disease. Blood derived autologous biological products such as autologous conditioned serum (ACS) and platelet-rich plasma (PRP) are used as intra-articular treatments in horses as well as humans. The exact composition of these products is not known and the disease modifying mechanisms are not fully understood although they sometimes appear to yield good clinical results. One aim is to gain knowledge about the biological products with emphasise on their content of potential anti-inflammatory and regenerative factors. This project will also investigate the effects of the products in a well-established in vitro model of inflamed equine cartilage where anti-inflammatory and regenerative features can be identified. The project will increase the scientific knowledge about potential disease modifying properties of the biological products.

Ledinflammation är en vanlig orsak till hälta hos hästar. Idag finns ingen behandling som kan reparera de broskskador som uppkommer. Medicintekniska produkter såsom autologt konditionerat serum (ACS) och platelet-rich plasma (PRP) används som intra-artikulära behandlingar vid ledinflammation hos häst och människa trots att innehållet inte är känt och inte heller vilka de sjukdomsmodifierande mekanismerna är som skulle ge en kliniskt positiv effekt. I det skissade projektet vill vi analysera innehållet av potentiellt antiinflammatoriska och broskregenerativa komponenter i produkterna. Vi kommer även att använda en i forskargruppen väl karakteriserad in vitro modell för att studera preparatens effekt på inflammationsförloppet i hästbrosk. De medicintekniska produkterna används idag utan vetenskaplig evidens på effektivitet. Med detta projekt vill vi undersöka vilka potentiella komponenter som förekommer och vilken effekt de har på broskets återuppbyggnad vid inflammation.

Autologt konditionerat serum (ACS) har blivit en vanlig behandling vid ledinflammation hos häst och människa trots att det inte är känt exakt vad i detta serum som skulle ge en positiv effekt. ACS framställs från patientens eget blod med hjälp av kommersiella produkter. Inkuberingen med glaskulor antas öka innehållet av anti-inflammatoriska cytokiner såsom IL-1Ra. Platelet-rich plasma (PRP) är en annan produkt framställd från patientens blod.
Syftet med projektet var att studera innehållet i produkterna samt att studera dess effekter i väl etablerade in vitro modeller.
Sammanfattningsvis innehåller inkuberat serum ökade nivåer av IL-1Ra oavsett tillsats av glaskulor (ACS), det var även stora individuella skillnader. Någon anti-inflammatorisk effekt på inflammerade kondrocyter eller någon regenerativ effekt på ledbrosk från artrosleder, kunde inte identifieras i in vitro försöken. De presenterade resultaten visar inte några hållpunkter för läkning av ledbrosket vid inflammation.

Hälta, till följd av osteoartrit (OA), är en av de vanligaste orsakerna till veterinärbesök hos våra sporthästar. Vid OA uppträder alltid en inflammation i någon fas av processen samt en successiv nedbrytning av ledbrosket. Autologt konditionerat serum (ACS) har blivit en vanlig behandling vid ledinflammation hos häst och människa trots att det inte är känt exakt vad i detta serum som skulle ge en positiv effekt. ACS framställs från patientens eget blod med hjälp av kommersiella produkter (IRAP, ABPS). Inkuberingen i rör innehållande glaskulor antas öka innehållet av anti-inflammatoriska cytokiner såsom Interleukin-1 receptor antagonist (IL-1Ra) samt tillväxtfaktorer. Platelet-rich plasma (PRP) är en annan produkt framställd från patientens blod som används för intra-artikulär behandling. I denna produkt ansamlas olika tillväxtfaktorer men även anti-inflammatoriska substanser. Syftet med projektet var att studera innehållet i hästblod som behandlats med glas kulor och analysera dess effekter i väl etablerade in vitro modeller (cell- och vävnads-odlingar).

Innehållet i produkterna analyserades och en ökning av den anti-inflammatoriska cytokinen IL-1Ra kunde ses i både ACS och serum som inkuberats på samma sätt i 24 timmar, men utan tillsats av glaskulor, jämfört med serum som inte inkuberats. En potentiell anti-inflammatorisk effekt studerades i ett provrörssystem där inflammerade broskceller behandlades med de olika serumprodukterna. Behandlingarnas förmåga att stoppa inflammationen undersöktes med analyser av genuttryck samt mätning av nedbrytande enzym i omgivande medium. Analyserna visade inte någon förmåga av behandlingarna att stoppa inflammationen. Ett minskat uttryck av matrix molekyler samt en ökning av nedbrytande enzymer kunde ses oavsett behandling, vilket talar för en fortsatt inflammation med nedbrytning av brosket. Behandlingarnas förmåga att återuppbygga brosk studerades i brosk från leder med mild ytlig artros. Ledbrosket utvärderades med histologi och behandlingarna visade inga tecken på läkning av broskskadorna.

Sammanfattningsvis visar studierna att hästserum inkuberat i 24 timmar oavsett tillsats av glaskulor (ACS) innehåller ökade nivåer av IL-1Ra jämfört med icke inkuberat blod. Det förelåg stora individuella skillnader. Någon anti-inflammatorisk effekt på inflammerade broskceller eller någon återuppbyggande effekt på skadat ledbrosk kunde inte identifieras i provrörs-försöken.