'Biologisk' behandling av ledd og seneskader: Cytokinprofil i autologt kondisjonert serum og platerikt plasma hos hester med leddrelatert halthet

Abstract

Tittel: Biologisk behandling av ledd og seneskader: Cytokinprofil i autologt kondisjonert serum og platerikt plasma hos hester med leddrelatert halthet Forfattere: Mia Mehlum Henriksen, Anna Margreta Jacobsen, Karoline Mosand Reitan Veileder: Cathrine T. Fjordbakk, Institutt for sports- og familiedyrmedisin

Halthet er et vanlig helseproblem hos hester, og det er behov og interesse for effektive behandlingsmetoder for osteoartritt og sene- og ligamentlidelser. Vi har sett på ‘biologiske’ behandlingsalternativer fremstilt fra pasientens eget blod, hos en gruppe hester med en naturlig oppstått leddlidelse. Formålet var å se på faktisk innhold av cytokiner og vekstfaktorer i de framstilte produktene. I denne studien ble det tatt blod fra 20 hester med osteoartritt, alle sammen travere i alderen 2-7 år. Blodet ble preparert på 4 forskjellige måter: 1)‘Ustimulert’ blod ble sedimentert i vanlige vacutainerrør 1 time i romtemperatur før sentrifugering, deretter ble serum filtrert av; 2)’Autologt kondisjonert serum’ (AKS) ble inkubert i kommersielle AKS-beholdere i 37C i 24 timer før sentrifugering og filtrering av serum; 3)’Kontroll’-serum ble inkubert i vanlige vacutainerrør i 37C i 24 timer før sentrifugering og filtrering av serum; og 4)‘Platerikt plasma’ (PRP) ble preparert direkte, uten inkubering, gjennom en sentrifugeringsprosess i en spesialsprøyte. Konsentrasjonen av IL-1Ra, IGF-1 og TGF- i de forskjellige preparatene ble målt ved bruk av kommersielt tilgjengelige ELISA-kits, og det ble i tillegg satt opp en Multiplex-analyse for følgende analytter: IFN, IL1-, IL1-, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12 (p70), MCP-1, RANTES og TNF. Resultatene viste at IL-1Ra var tilstede i ustimulert blod, samt at det ble oppformert i AKS. I denne studien skjedde ikke oppformeringen i like stor grad som vist i tidligere studier på friske hester. Kontrollprøvene oppnådde en signifikant høyere konsentrasjon av IL-1Ra, sammenlignet med ustimulert serum. Som tidligere vist, viste også vår studie at de novo syntese av IL-1Ra skjer ved inkubering av fullblod, uavhengig om blodet inkuberes i vanlige vacutainerrør eller i spesiallagde AKS-system. I PRP var det en signifikant økning av TGF- sammenlignet med ustimulert blod. Basalnivået av IGF-1 i ustimulert serum var høyere enn antatt hos friske hester, men det var ingen signifikant økning av IGF-1 i AKS eller PRP. Multiplex-analysen viste ikke-detekterbare nivåer for de fleste analyttene. Om dette skyldes analysefeil eller faktiske forhold i prøvene vites ikke.

Title: Biologic therapy for articular and tendon-related injuries: Cytokine profile in autologous conditioned serum and platelet-rich plasma in horses with joint related lameness.

Authors: Mia Mehlum Henriksen, Anna Margreta Jacobsen, Karoline Mosand Reitan

Supervisor: Cathrine T. Fjordbakk, Department of Companion Animal Clinical Sciences

Lameness is a common symptom in horses, and there is a great need and interest for effective treatments of osteoarthritis, tendon and ligament strains in horses. We have examined biological treatments prepared from the patient’s own blood in a group of horses with a naturally occurring joint disease. The purpose was to analyze the concentration of cytokines and growth factors in the preparations. In this study, blood was drawn from 20 horses with osteoarthritis, all of which were trotters aged 2 to 7 years old. The blood was prepared in 4 different ways: 1) ‘Untreated’ blood was left in room temperature in blood vacutainer tubes for one hour before centrifugation and filtering of serum; 2) ‘Autologous conditioned serum’ (ACS) was incubated in a commercial ACS system at 37°C for 24 hours; 3) ‘Control’ blood was incubated in blood vacutainer tubes at 37°C for 24 hours; 4) PRP was prepared directly, without incubation, through a centrifugation process in a specialist syringe. ELISAs were used to measure the concentrations of IL-1Ra, IGF-1 and TGF-b in the preparations. A Multiplex analysis was used to measure concentrations of the following analytes: IFNg, IL1- a, IL1-b, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12 (p70), MCP-1, RANTES og TNFa. Results showed that IL-1Ra was present in untreated blood, and that it in fact increased in ACS. In this study, the increase was not as substantial as shown in previous studies in healthy horses. The control preparations also had a significant increase of IL-1Ra, compared to untreated serum. As shown in previous studies, our study also found that de novo synthesis of IL-1Ra happens with incubation of full blood, both when blood is incubated in serum vacutainer tubes and in special ACS systems. In PRP there was a significant increase of TGF-b compared to untreated blood. The basal level of IGF-1 in untreated serum was higher than expected in healthy horses, but there was no significant increase of IGF-1 in ACS or PRP. The Multiplex analysis had non-detectable values for most of the analytes. It is uncertain if this is caused by analytical errors or the actual condition of the samples.