Wirkungen von Arumalon®* bei der experimentellen Osteoarthrose

Abstract

These studies confirm that sequential clinical, pathologic, and biochemical changes similar to those of human osteoarthritis occur during development of a surgically induced canine osteoarthritis model. Dramatic changes were demonstrated as early as two weeks and they persisted essentially unchanged for the duration of the experiment. The most significant alterations detected were a marked decrease in total hexosamine content accompanied by increased biosynthesis of total proteins (as demonstrated by a two-fold increase in incorporation of [¹⁴C]-proline), proteoglycan (as demonstrated by an increase in incorporation of [³⁵S]- Na₂SO₄) and particularly collagen (as demonstrated by a several fold increase in synthesis of [¹⁴C]-hydroxyproline). When the biosynthesized macromolecules were characterized by their extractability and electrophoretic behavior, however, no significant qualitative differences could be demonstrated and most of the changes appeared to be quantitative.

These studies also showed that certain doses of Arumalon^® tended to cause a decrease in many of the clinical, pathological and biochemical changes occurring in osteoarthritic cartilage. Statistically significant improvement in weight bearing capacity of treated animals was shown employing force plate analysis. Biochemically, we found that the ratios of the operated to the control cartilage for [³⁵S]-Na₂SO₄ and [¹⁴C]- proline incorporation and for [¹⁴C]-hydroxyproline synthesis approximated normality in some of the treated animals, particularly those receiving 0.3 ml/kg Arumalon^®. Histologic quantitation of tibial plateaus at 0.3 ml/kg also correlates. It appears, therefore that in this experimental model, the in vivo administration of the Arumalon^® produced beneficial effects which could be demonstrated in several of the clinical, pathological and biochemical parameters studied. Although the ultimate mechanisms responsible for the clinical, pathologic, and biochemical effects of Arumalon^® administration on canine osteoarthritis are not known at present, the results of our study clearly indicate that this approach may be useful in prevention and treatment of human osteoarthritis.

Zusammenfassung

Die hier vorgelegten Studien bestätigen, daß nach einer chirurgisch indizierten Osteoarthrose in Hunden klinische, pathologische und biochemische Veränderungen eintreten, die den Veränderungen bei der menschlichen Osteoarthrose entsprechen. Bereits nach zwei Wochen wurden dramatische Veränderungen beobachtet, die während der gesamten Dauer des Experiments grundsätzlich unverändert persistierten. Die signifikantesten unter den beobachteten Veränderungen waren eine deutliche Abnahme des Gesamtgehalts an Hexosamin gleichzeitig mit einer erhöhten Biosynthese aller Proteine (demonstriert durch eine zweifache Zunahme der Inkorporation von [^l4C]-Prolin), von Proteoglykan (demonstriert durch eine Zunahme des Einbaus von [³⁵S]-Na₂SO₄) und insbesondere von Kollagen (demonstriert durch eine mehrfache Zunahme der Synthese von [¹⁴C]-Hydroxyprolin). Wurden jedoch die biosynthetisierten Makromoleküle mittels ihrer Extrahierfähigkeit und ihres elektrophoretischen Verhaltens charakterisiert, ließen sich keine signifikanten qualitativen Unterschiede feststellen; die meisten der Veränderungen schienen rein quantitativer Natur zu sein.

Die vorliegenden Studien haben ebenfalls gezeigt, daß gewisse Dosierungen von Arumalon^® eine Tendenz zur Verminderung vieler der klinischen, pathologischen und biochemischen Veränderungen hervorriefen, die in osteoarthrotischem Knorpel auftreten. Die Analyse eines Belastungstests unter Verwendung einer Druckmeßplatte mit Dehnungsmeßstreifen als Meßwertgeber ("force plate") ergab eine statisch signifikante Verbesserung der Belastbarkeit der behandelten Tiere. Biochemisch stellten wir fest, daß in einigen der behandelten Tiere die Verhältnisse des operierten zum unbehandelten Knorpel hinsichtlich der Inkorporation von [³⁵S]-Na₂SO₄ und [¹⁴C]-Prolin und für die Synthese von [¹⁴C]-Hydroxyprolin fast den Normalwert erreichten, insbesondere bei denjenigen Tieren, die 0,3 ml/kg Arumalon^® erhalten hatten. Es zeigte sich ebenfalls eine Korrelation bei einer histologischen Quantifizierung der Tibia- und Femurkondylen bei 0,3 ml/ kg. Es scheint daher, daß bei diesem experimentellen Modell die in-vivo-Verabreichung des Arumalon^® günstige Wirkungen hervorrief, die bei mehreren der untersuchten klinischen, pathologischen und biochemischen Parametern nachweisbar waren.

Obwohl die Einzelheiten des Wirkungsmechanismus von Arumalon^® hinsichtlich seiner klinischen, pathologischen und biochemischen Wirkungen bei der Osteoarthrose des Hundes noch nicht bekannt sind, zeigen doch die Ergebnisse unserer Studie sehr deutlich, daß ein solcher Behandlungsansatz bei der Verhütung und in der Behandlung der menschlichen Osteoarthrose von Vorteil sein kann.