Vergleichsstudie zur Serum-induzierten Arthritis im Kiefer- und Extremitätengelenk der Maus

Abstract

Die Rheumatoide Arthritis (RA) ist eine häufige, chronisch-entzündliche Autoimmunerkrankung unklarer Genese. Die Erkrankung führt zu einer fortschreitenden Destruktion des Gelenks und verursacht schließlich einen Verlust von Struktur und Funktion. Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist eine systematische vergleichende Analyse der RA-induzierten Pathomechanismen im Kiefergelenk mit denen der Extremitätengelenke unter Verwendung des K/BxN seruminduktions Arthritismodells.<br /> In 18 BALB/c Mäusen im Alter von 20 Wochen erfolgte mittels 100 µl intraperitoneal injiziertem arthritogenetischem K/BxN Mausserum die Induktion einer Gelenkarthritis. Eine weitere Gruppe von 12 BALB/c Mäusen ohne Serumtransfer diente als Kontrollgruppe. Zur klinischen Evaluation der Gelenksentzündung wurden zum Zeitpunkt kurz vor und alle 2 Tage nach Serumtransfer die Gelenkschwellung aller vier Pfoten mittels Mikrometer gemessen. In diesem Zusammenhang erfolgte zusätzlich eine Messung der lokomotorischen Aktivität mit Hilfe einer motion tracking Kamera. Während des klinischen Entzündungsmaximums am 8. Tag nach Serumtransfer erfolgte eine dreidimensionale Untersuchung des Kiefergelenkes mittels Mikro-Computertomographie (µCT), gefolgt von einer histologischen Aufbereitung der Extremitätengelenke und des Kiefergelenkes zur Beurteilung der Gelenksmorphologie. Die Zytokinkonzentrationen im Serum von Versuchs- und Kontrolltieren wurden mittels ELISA Untersuchungen durchgeführt. Zudem wurden immunhistochemische Untersuchungen zur Evaluation entzündlicher und immunologischer Veränderungen durchgeführt.<br /> Die ELISA Auswertung offenbarte eine ausgeprägte systemische Entzündungsreaktion. Die Extremitätengelenke zeigten ebenfalls deutliche Zeichen einer klinisch und histologisch manifestierten Entzündung. Entsprechend zeigten die Messungen der Gelenkschwellung zum Zeitpunkt 6 und 8 Tage nach Serumtransfer einen signifikanten Anstieg des Pfotendurchmessers im Vergleich zum Zeitpunkt vor Serumtransfer. Die histologischen Untersuchungen zeigten in der arthritischen Gruppe Zellinfiltrationen, Hyperplasien, sowie Degeneration des Knorpel- und Knochengewebe. Korrespondierend dazu war die Expression der Entzündungsmarker im Vergleich zur Kontrollgruppe erhöht. Im Gegensatz dazu konnten im Kiefergelenk keine Hinweise auf ähnliche Entzündungsprozesse detektiert werden. Die histologischen und immunhistologischen Untersuchungen ergaben physiologische Verhältnisse und die dreidimensionalen Analysen mittels µCT bestätigten diese Ergebnisse.<br /> Das K/BxN-Arthritismodell eignet sich zur vergleichenden Analyse der unterschiedlichen Pathogenese und Abwehrmechanismen der RA im Kiefer- und den Extremitätengelenken. Unterschiedliche anatomische und mechanische Eigenschaften könnten der Grund für die geringere Anfälligkeit des Kiefergelenks für eine RA sein. Diese Ergebnisse unterstreichen die Komplexität der RA in Bezug auf die Ätiopathogenese und ihre Einflussfaktoren. Zum besseren Verständnis der Erkrankung und Reevaluation unserer Ergebnisse bedarf es daher intensiver weiterführender Forschung mit Implemantation unterschiedlicher Mausmodelle.