Clinical Studies and Pathological Changes in Articular Cartilage in Experimental Canine Osteoarthritis and Effects of the In Vivo Administration of a Glycosaminoglycanpeptide (GAG-Peptidecomplex) from Bone Marrow and Cartilage

Abstract

The effect of in vivo treatment with Rumalon on early clinical and pathological anatomic findings was investigated in an osteoarthrosis model following a cruciate ligament lesion in the knee joint of dogs. A two-factor experiment was conducted on a total of 36 mongrel dogs. 12 animals in each case were killed 2, 4 and 8 weeks after lesioning the cruciate ligament of the left knee joint. Each group of 12 dogs was divided into 4 lots of 3, which were given respectively 0.1,0.3 or 1 ml/kg Rumalon or placebo i. m., twice a week. Postoperatively the animals were exercised daily and their walking ability was observed. Clinical chemical blood analyses were carried out once per week, and the load-bearing capacity of the lesioned extremity was compared with the preoperative values by leading the animals over a force-measuring plate. After the animals had been killed, the articular cartilage was examined both grossly and histologically on the basis of systematically taken cartilage samples in order to effect a comparison between the left (lesion) and the right (control) joint. The evaluations were carried out without knowing which group had been treated, and were tested statistically by means of non-parametric tests.

The clinical and analytical chemical investigations gave no indication of any intolerance to Rumalon. In the dogs that received the two larger doses of Rumalon, walking ability was significantly less impaired. The quantitative impairment of load-bearing capacity in the lesioned extremity increased slightly during the observation period. Statistical evaluation showed a significantly more favourable time-course, depending on dose, in the animals treated with Rumalon and particularly those which received the middle dosage.

In all groups degenerative fibrillation could be observed after 2 weeks on gross examination, particularly on the tibial plateau, while osteophytes could be demonstrated after 4 weeks. Histologically a loss of proteoglycan, fibrillation, chondrocyte clones, clusters and growing numbers of empty lacunae were regularly observed.

These findings were also less marked in the treated groups. These clinical investigations and studies of the pathological anatomy thus revealed a number of interesting effects, and in particular clear and statistically unequivocal advantages regarding the clinical development of the functional parameters walking ability and loadbearing capacity.

Zusammenfassung

Am Osteoarthrosemodell nach Kreuzbandläsion am Kniegelenk des Hundes wurde die Wirkung der in vivo Behandlung mit Rumalon auf die frühen klinischen und pathologisch-anatomischen Befunde untersucht. In einem Zweifaktorenexperiment wurden insgesamt 36 Bastardhunde eingesetzt. Je 12 Tiere wurden 2 resp. 4 resp. 8 Wochen nach Kreuzbandläsion am linken Kniegelenk getötet. Je 3 Tiere erhielten 0,1 resp. 0,3 resp. 1 ml/kg Rumalon resp. Placebolösung zweimal wöchentlich intramuskulär.

Die Tiere wurden postoperativ täglich auf ihre Gehfähigkeit beobachtet und bewegt. Wöchentlich wurden klinisch chemische Analysen im Blut vorgenommen und mittels Kraftmeßplatte, über welche die Tiere geführt wurden, wurde quantitativ die Belastbarkeit der operierten Extremität im Vergleich mit den Werten vor dem Eingriff gemessen. Postmortal wurde der Gelenkknorpel makroskopisch sowie histologisch anhand systematisch entnommener Knorpelproben im Vergleich zwischen linkem operiertem und rechtem Kontrollgelenk untersucht. Die Bewertungen wurden ohne Kenntnis der Behandlungsgruppe vorgenommen und statistisch mittels nicht parametrischer Tests geprüft.

Die klinischen und chemisch-analytischen Untersuchungen ergaben keine Hinweise für Unverträglichkeit von Rumalon. Bei beiden höheren Rumalon-Dosen war die Gehfähigkeit signifikant weniger beeinträchtigt. Die quantitative Reduktion der Belastbarkeit der operierten Extremität nahm über die Beobachtungszeit etwas zu. Die statistische Beurteilung ergab dosenabhängig signifikant günstigeren Verlauf bei den Rumalon-Tieren, insbesondere bei der mittleren Dosierung. Bei allen Gruppen waren makroskopisch degenerative Fibrillation, speziell des Tibiaplateaus bereits ab 2 Wochen, Osteophyten nach 4 Wochen nachweisbar. Histologisch waren Proteoglykanverlust, Fibrillation, Chondrozytenklone, Cluster und zunehmende Zahl leerer Lakunen regelmäßig zu beobachten. Auch diese Befunde waren weniger deutlich bei den behandelten Gruppen. Diese klinischen und pathologisch-anatomischen Untersuchungen ergaben demnach eine Reihe interessanter Schutzeffekte, insbesondere auch statistisch eindeutige Vorteile hinsichtlich des klinischen Verlaufs der funktionellen Parameter Gehfähigkeit und Belastbarkeit.