Η πλειοτροπίνη (ΡΤΝ) είναι ένας αυξητικός παράγοντας με υψηλή συγγένεια για την ηπαρίνη. Παρόλο που εκφράζεται στο χόνδρο κατά την εμβρυική και νεανική ηλικία, ο ρόλος της παραμένει ακόμα ασαφής. Σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν η μελέτη της έκφρασης της ΡΤΝ και του υποδοχέα της Receptor Protein Tyrosine Phosphatase β/ζ (RPTPβ/ζ) στο χόνδρο και στο υποχόνδριο οστό ασθενών με οστεοαρθρίτιδα (ΟΑ). Υλικό και Μέθοδοι: Μελετήθηκαν o χόνδρος και το υποχόνδριο οστό από 29 ασθενείς που υποβλήθηκαν σε ολική αρθροπλαστική γόνατος και ισχίου, λόγω πρωτοπαθούς ΟΑ. Ως μάρτυρες χρησιμοποιήθηκαν 8 ασθενείς που χειρουργήθηκαν για υποκεφαλικό κάταγμα μηριαίου που δεν εμφάνιζαν ακτινολογικές ή μακροσκοπικές οστεοαρθριτικές αλλοιώσεις. Η μελέτη έγινε με τη χρήση ανάλυσης κατά Western και ανοσοϊστοχημείας. Αποτελέσματα: Η ΡΤΝ και ο RPTPβ/ζ δεν ανιχνεύτηκαν στο χόνδρο φυσιολογικών ενήλικων ατόμων. Η έκφραση τους και η αλληλεπίδρασή τους ήταν αυξημένη σε ασθενείς με ΟΑ μέσης ακτινολογικής και ιστολογικής βαρύτητας. Η ΡΤΝ ανιχνεύτηκε κυτταροπλασματικά κυρίως σε συστάδες επιφανειακών χονδροκυττάρων, σε χονδροκύτταρα της νεκρωτικής περιοχής και της ασβεστοποιημένης ζώνης. Επιπλέον, βρέθηκε να εκφράζεται και στα οστεοκύτταρα του υποχόνδριου οστού, με μέγιστη έκφραση σε μέσης βαρύτητας ΟΑ. Ο υποδοχέας RΡΤΡβ/ζ βρέθηκε να εκφράζεται και αυτός στο υποχόνδριο οστό σε μέσης βαρύτητας ΟΑ, ενώ με την αύξηση της βαρύτητας της νόσου, βρέθηκε να εκφράζεται στα οστεοκύτταρα βαθύτερων οστικών δοκίδων. Συμπεράσματα: Η αυξημένη έκφραση της ΡΤΝ και του υποδοχέα της RPTPβ/ζ στο χόνδρο και στο υποχόνδριο οστό ασθενών με ΟΑ καθιστά τα μόρια αυτά δυνητικά ενδιαφέροντες υποψήφιους στόχους για την ανάπτυξη θεραπευτικής προσέγγισης της νόσου. / Pleiotrophin (PTN) is a heparin-binding growth factor expressed in the cartilage in foetal and young age, but its exact role remains unclear as yet. The purpose of this paper is to study the expression of PTN and the receptor protein tyrosine phosphatase beta/zeta (RPTPβ/ζ) in the cartilage and the subchondral bone of patients with osteoarthritis. Material and Methods: We studied the cartilage and the subchondral bone from 29 patients who had undergone total knee and hip replacement for Primary Osteoarthritis, by using Western blot and immunohistochemistry analyses. As controls, we used eight patients operated for fractures of femoral head, who did not present radiological or macroscopical osteoarthritic changes. Results: PTN and RPTPβ/ζ were not detected in the cartilage of normal adults. Their expression and interaction were increased in patients with osteoarthritis (OA) of moderate radiological and histological severity. PTN was detected mainly in the cytoplasm, in clusters of superficial chondrocytes, in necrotic area chondrocytes and in chondrocytes in the tidemark zone. Moreover, it was also expressed in subchondral bone osteocytes, with maximum expression in moderate OA. RPTP β/ζ was also found to be expressed in the subchondral bone in moderate OA, while, as the severity of the disease increased, it was found to be expressed in the osteocytes of the trabecular bone. Conclusions: The increased expression of PTN and RPTPβ/ζ in the cartilage and subchondral bone of patients with OA renders these molecules potentially interesting candidate targets for developing a therapeutic approach to the disease.

Η Οστεοαρθρίτιδα ή αλλιώς η εκφυλιστική νόσος των αρθρώσεων δεν είναι μια μόνο νόσος αλλά μάλλον το τελικό αποτέλεσμα διαφόρων παθήσεων των αρθρώσεων. Σε μεγαλύτερη ή μικρότερη έκταση χαρακτηρίζεται πάντοτε από εκφύλιση του αρθρικού χόνδρου και ταυτόχρονη ανάπτυξη νέου οστού , χόνδρου και συνδετικού ιστού . Η εν λόγω ανάπτυξη έχει ως αποτέλεσμα την αναδιαμόρφωση του περιγράμματος της άρθρωσης . Οι φλεγμονώδεις αλλοιώσεις στην αρθρική μεμβράνη είναι συνήθως μικρές και δευτεροπαθείς . Πρόκειται για μια νόσο η οποία εμφανίζεται στο 80% των ατόμων ηλικίας πάνω από 65 έτη , ως ακτινολογικό εύρημα , ενώ στο 25% αυτών θα παρουσιάζει συμπτώματα . Διάφοροι παράγοντες επηρεάζουν την πορεία της νόσου . Εκτιμάται ότι σε λίγα χρόνια η επίπτωση της νόσου θα είναι τόσο μεγάλη έτσι ώστε δε θα επαρκούν οι ορθοπαιδικοί να χειρουργούν τους ασθενείς !!! Λόγω αυτών επιχειρείται η κατανόηση των μοριακών παθογενετικών μηχανισμών οι οποίοι λαμβάνουν χώρα στην οστεοαρθρίτιδα (ΟΑ) . Ο χόνδρος της άρθρωσης είναι αυτός που εκφυλίζεται με αποτέλεσμα την παραμόρφωση της άρθρωσης . Για την διατήρηση της ακεραιότητας του αρθρικού χόνδρου υπεύθυνη είναι μια λεπτή ισορροπία μεταξύ αναβολικών και καταβολικών διεργασιών που αφορούν τόσο στα χονδροκύτταρα όσο στην εξωκυττάρια θεμέλια ουσία . Η εκφύλιση του εκτελείται από αυξημένη δραστηριότητα των μεταλλοπρωτεασών του στρώματος (Αγκρεκανάσες) καθώς και των υπολοίπων πρωτεολυτικών ενζύμων τα οποία επάγονται από κυτοκίνες ( Il-1 , TNF-a) ή/και προϊόντα αποικοδόμησης της θεμέλιας ουσίας .Αν η εκφύλιση και η καταστροφή του χόνδρου είναι μεγαλύτερη από την παραγωγή νέας θεμέλιας ουσίας από τα χονδροκύτταρα τότε οδηγούμαστε στην ΟΑ . Νέα δεδομένα και απόψεις έρχονται συνεχώς στην επιφάνεια τα οποία υποστηρίζουν την συμμετοχή τόσο του αρθρικού υμένα όσο και του υποχόνδριου οστού στην ανάπτυξη της οστεοαρθρίτιδας . Ο κύριος στόχος αυτής της βιβλιογραφικής εργασίας είναι η λεπτομερής περιγραφή όλων των μορίων και των μονοπατιών που οδηγούν στην ενεργοποίηση των αγγρεκανασών , συνεπώς στην ανάπτυξη της οστεοαρθρίτιδας , την παράθεση των στοιχείων που εμπλέκουν , εκτός του αρθρικού χόνδρου , τον αρθρικό υμένα και το υποχόνδριο οστό στην παθογένεια της , καθώς επίσης τα διάφορα cross talks τα οποία υπάρχουν ανάμεσα στην αναβολική (σύνθεση) και καταβολική (καταστροφή) πορεία του χόνδρου , παρέχοντας έτσι μια καινούρια βάση για μελλοντική ερεύνα και ανακάλυψη νέων φαρμάκων τόσο προληπτικών όσο και θεραπευτικών της οστεοαρθρίτιδας . / -

Η οστεοαρθρίτιδα αποτελεί μια συχνά εμφανιζόμενη εκφυλιστική ασθένεια. Εντοπίζεται κυρίως στις μεγάλες αρθρώσεις (πχ ισχύο και γόνατο) και χαρακτηρίζεται από προοδευτική φθορά του αρθρικού χόνδρου. Στην παρούσα εργασία έγινε χαρτογράφηση του υγιούς και του οστεοαρθριτικού τμήματος ανθρώπινης κεφαλής μηριαίου οστού η οποία αφαιρέθηκε κατά τη διάρκεια αρθροπλαστικής επέμβασης. Η τεχνική που χρησιμοποιήθηκε ήταν η φασματοσκοπία micro-Raman η οποία παρέχει πληροφορίες που αφορούν στις δονήσεις μορίων. Συγκεκριμένα έγινε δυνατή η ανάπτυξη μεθοδολογίας για τη διαφοροποίηση κολλαγόνου Ι (οστό) και κολλαγόνου ΙΙ (χόνδρος) εξετάζοντας τις φασματικές περιοχές της προλίνης και υδροξυπρολίνης, κάμψεων CH2, CH3 και των αμιδίων Ι και ΙΙΙ. Επίσης η μελέτη των δονήσεων των φωσφορικών ιόντων και των ανθρακικών υποκατασταστατών τους έκανε δυνατή τη διαφοροποίηση του βιοαπατίτη του οστού από τον ασβεστοποιημένο χόνδρο. Η ανάλυση των δεδομένων έδειξε την απουσία αρθρικού χόνδρου στο κέντρο της κεφαλής, που υφίσταται το μέγιστο φορτίο, και την πλήρη αποκάλυψη του υποχόνδρινου οστού. Την εικόνα αυτή διαδέχονται, καθώς κινούμαστε περιμετρικά προς τα άκρα, περιοχές όπου κυριαρχεί ασβεστοποιημένος χόνδρος ή και συνύπαρξη οστού και χόνδρου σαν ένα ενδιάμεσο στάδιο οστεοαρθρίτιδας. Υγιείς περιοχές με εμφανές στρώμα αρθρικού χόνδρου δεν εντοπίζονται παρά μόνο πολύ μακριά από το κέντρο της κεφαλής του μηριαίου οστού. Η χαρτογράφηση περιοχών εσωτερικά, στην επιφάνεια μιας τομής, έδειξε μια σχετικά απότομη μετάβαση από το χόνδρο στο υποχόνδρινο οστό στις υγιείς περιοχές, εικόνα που συνάδει με τα όσα είναι γνωστά για τη δομή της άρθρωσης. Αντίθετα, οι οστεοαρθριτικές περιοχές χαρακτηρίζονταν από την απουσία των φασματικών περιοχών του κολλαγόνου τύπου ΙΙ (χόνδρος) στα εξωτερικά στρώματα αλλά και τη συνύπαρξη των δύο τύπων κολλαγόνου Ι και ΙΙ (οστού και χόνδρου) ή την παρουσία ασβεστοποιημένου κολλαγόνου ΙΙ σε διαδοχικές ζώνες και σε βάθος αρκετών χιλιοστών σε αρκετές περιπτώσεις προς το εσωτερικό της τομής. Τα φασματοσκοπικά αποτελέσματα, τέλος, επιβεβαιώθηκαν από ιστολογική εξέταση με χρώση safranin O της κάθε χαρτογραφημένης περιοχής στην εξεταζόμενη τομή οστεοαρθριτικής κεφαλής μηριαίου οστού. / Osteoarthritis is a very common degenerative disease, characterized by gradual degeneration of the articular cartilage and mainly affecting knees and hip joints. In the present work, a human osteoarthritic femoral head, removed during replacement surgery, was used for the mapping of its healthy and osteoarthritic areas. Laser Raman microscopy, a technique that provides information on molecules’ vibrations, was employed for the study. The development of a methodology for the distinction between collagen I (bone) and collagen II (cartilage) was accomplished through the study of proline, hydroxyproline, CH2, CH3 bending and amide I and III bands. On the other hand, the study of phosphate and carbonate substituents made the distinction between bone bioapatite and calcified cartilage feasible. Data analysis revealed the absence of articular cartilage and the full exposure of subchondral bone in the middle of the outer surface of femoral head section, where maximum friction due to movement is observed. Moving perimetrically from the middle of the outer surface to the rims of the section, areas of calcified cartilage and coexistence of bone and cartilage are observed, possibly as an intermediate disease stage. Healthy areas with distinct layer of articular cartilage are located only on the extreme rims of the section. Mapping of areas in depth of the femoral head section, revealed a relatively abrupt transition from cartilage to subchondral bone in healthy areas, which is consistent with our knowledge about joint structure. On the contrary, osteoarthritic areas were characterized by the absence of collagen II (cartilage) characteristic bands on the outer layers and in the same time by the coexistence of collagen I and II (bone and cartilage) or the presence of calcified collagen II through successive layers in some millimeters depth towards the interior of the femoral head section. Finally, spectroscopic results were confirmed by histological examination and Safranin O histochemical staining of each area mapped of the human femoral head section.

Οι μηνισκικές ρήξεις διακρίνονται σε τραυματικές και εκφυλιστικές. Κλινικά δεδομένα υποδηλώνουν ότι η εκφύλιση των μηνίσκων συσχετίζεται με την οστεοαρθρίτιδα του γόνατος. Παρ’ όλα αυτά, τα μοριακά γεγονότα που καθορίζουν την παθογένεια της εκφύλισης των μηνίσκων σε ανθρώπους παραμένουν αδιευκρίνιστα. Στη μελέτη εξετάστηκε ανοσοϊστοχημικά η έκφραση της p38 MAPKινάσης, της ενεργού φωσφορυλιομένης μορφής της p-p38, του στόχου NF-kB (με τα διμερή p50-p65) καθώς και της COX-2 σε μηνισκικές ρήξεις, και διερευνήθηκε η συμμετοχή τους στην ανάπτυξη εκφύλισης. Τα ευρήματα απέδειξαν αυξημένη έκφραση του άξονα p38-NF-kB και της COX-2 στον αποδιοργανωμένο και εκφυλισμένο ινοχόνδρινο μηνισκικό ιστό, υποδεικνύοντας ένα ρόλο των μορίων αυτών στην παθοβιοχημεία της εκφύλισης και της επακόλουθης ρήξης. Η μελέτη είχε σκοπό να διερευνήσει και να χαρακτηρίσει την έκφραση και την ενεργοποίηση του σηματοδοτικού μονοπατιού της p38 MAPK-NF-kB και της COX-2 στα ινοχονδροκύτταρα των ανθρώπινων μηνίσκων με ρήξη. Επιπρόσθετα συσχετίσαμε τα επίπεδα έκφρασης των πρωτεϊνών αυτών με παθολογοανατομικές και κλινικές παραμέτρους, όπως η ύπαρξη εκφύλισης και η συνύπαρξη κλινικά εξακριβωμένης ΟΑ. Χρησιμοποιήθηκαν 57 ανθρώπινοι μηνίσκοι. 43 (75,4%) άνδρες και 14 (24,6%) γυναίκες, με μέσο όρο ηλικίας 32,6 έτη, με διάρκεια πόνου 17,36 μήνες. Σε 39 ασθενείς (68,4%) η ρήξη αποδόθηκε σε τραύμα και σε 18 (31,6%) σε προϋπάρχουσα κλινικά διαγνωσμένη ΟΑ. Η ιστοπαθολογοανατομική διευκρίνιση της μηνισκικής εκφύλισης βασίστηκε σε καθιερωμένα μικροσκοπικά κριτήρια. Εκφύλιση παρατηρήθηκε σε 34 μηνίσκους (59,4%). Χρησιμοποιήθηκαν τα αντισώματα, anti p38, anti p-p38 (μονοκλωνικά αντισώματα έναντι της ενεργοποιημένης μορφής), anti NF-kB, p50 πολυκλωνική, anti NFkBp65 πολυκλωνική και antiCOX-2. Η ένταση της χρώσης και η αναλογία των ανοσοθετικών ινοχονδροκυττάρων εκτιμήθηκε μικροσκοπικά και βαθμολογήθηκε σε κλίμακα 0-3 (0= χωρίς ανοσοδραστικότητα, 1= ήπια, 2= μέτρια, 3= ισχυρή). Στατιστική ανάλυση έγινε με τη δοκιμασία Mann-Whitney και η ισχύς της συσχέτισης των μεταβλητών με το Kendall’s T test, χρησιμοποιώντας το SPSS. 1.Η έκφραση της p38 ήταν στατιστικά σημαντικά υψηλότερη στους εκφυλισμένους συγκριτικά με μη εκφυλισμένους μηνίσκους. Μηνίσκοι σε ασθενείς με προϋπάρχουσα ΟΑ έδειξαν επίσης στατιστικά σημαντικά αυξημένη p38 σε σύγκριση με αυτούς με μη προϋπάρχουσα ΟΑ. 2.Η p-p38 είχε σημαντικά αυξημένη έκφραση σε εκφυλισμένους μηνίσκους έναντι μη εκφυλισμένων και σε ραγέντες μηνίσκους με ΟΑ σε σχέση με μη ΟΑ. 3.Οι υπομονάδες p50 και p65 ως τροποποιητές του άξονα p38-NFkB έδειξαν σημαντικά υψηλότερα επίπεδα στην εκφύλιση και την οστεοαρθρίτιδα. 4.Τα επίπεδα της COX-2 ήταν σημαντικά διαφορετικά μεταξύ εκφυλισμένων και μη εκφυλισμένων και σε οστεοαρθριτικές και μη αρθρώσεις, και συσχετίζονται απόλυτα με τη διακύμανση των προηγούμενων βημάτων του άξονα. 5.Η στατιστική ανάλυση αποκάλυψε σημαντική και θετική συσχέτιση μεταξύ COX-2 και p38-NF-kB και παράλληλη διακύμανσή της. / Meniscal tears are attributed to either trauma or degeneration processes. Clinical data suggest that meniscal degeneration (MD) is associated with knee osteoarthritis; however, the molecular events underpinning the pathogenesis of MD in humans remain elusive. Here we immunohistochemically examined the expression of p38 MAPK, its phosphorylated activated form p-p38, its target NF-kB (p50-p65 dimer), and COX-2 in ruptured menisci and investigated their involvement in MD development. Our findings demonstrate increased expression of the p38-NF-kB axis elements and COX-2 in disintegrated fibrocartilage suggesting a role of these molecules in the pathobiochemistry of MD and consequential rupture. We undertook this study to explore and characterize the expression and/or activation profile of the p38 MAPK-NF-kB signaling path away constituents and COX-2 in the fibrochondrocytes of human torn menisci. Furthermore we correlated the expression levels of the examined proteins with pathologic and clinical parameters, such as the presence of fibrocartilaginus degeneration and the coexistence of clinically identified OA. 57 human menisci were used for this study. Among the patients 43 (75,4%) were male and 14 (24,6%) female with mean age 32,6 years, with pain duration 17,36 months. In 39 patients (68,4%) meniscal tearing was attributed to trauma and in 18 (31,6%) to a background of clinically diagnosed OA. The histopathologic identification of meniscal degeneration (MD) was based on established microscopy criteria. MD was observed in 34 (59,4%) of the menisci. The following available antibodies were employed (anti-p 38), anti p-p38 (activated form monoclonal), anti NF-kB, p50 polyclonal, anti NFkBp65 polyclonal and anti COX-2. Strain intensity and proportion of immunopositive fibrochondrocytes was assessed by light microscopy and graded on a scale 0-3 (0= no immunoreachivity, 1= mild, 2= moderate, 3= strong). Statistical analysis was made with Mann-Whitney tests and the strength of association between the variables by Kendall’s T test, using SPSS for Windows. 1.Expression of p-38 was significantly higher in degenerated compared with non degenerated menisci. Menisci from patients with preexisting OA showed significantly increased p38 expression levels compared to those with no preexisting OA. 2.p-p38 expression was considerably elevated in degenerated compared with non degenerated and in OA compared with non OA ruptured menisci. 3.The downstream effectors of p38 NF-kB subunits p50 and p65, exhibited significantly higher levels in degenerated and OA fibrocartilage. 4.COX-2 levels were significantly different between degenerated and non degenerated menisci, as well as between OA and non OA joints. 5.Statistical analysis revealed significant and positive correlation between COX-2 and p-38 and NF-kB.