Master of Science / Department of Clinical Sciences / James K. Roush / The objective of this study was to evaluate the effects of intraarticular dextrose prolotherapy on osteoarthritis of the elbow or stifle in dogs. This was a randomized, double-blind, placebo controlled prospective trial of intraarticular dextrose prolotherapy given at 0 and 6 weeks for relief of osteoarthritis. Dogs with unilateral lameness were evaluated by orthopedic exam, visual lameness score, Canine Brief Pain Inventory (CBPI), goniometry, and by kinetic gait analysis at 0, 6 and 12 weeks. Joint radiographs were scored at 0 and 12 weeks. Ten client-owned dogs with naturally occurring osteoarthritis of the elbow or stifle were enrolled. Initial visual lameness, age, body weight, duration of lameness, and CBPI scores did not differ between groups. Change in CBPI PS score in the prolotherapy group from week 6-12 was significantly less improved than placebo with no other significant differences in CBPI Pain Severity (PS) or Pain Interference (PI) scores between groups. There were no significant differences for range of motion or radiographic scores between groups at any time. Kinetic forces improved in prolotherapy dogs, but were not significantly different between treatment groups at any time. There were no significant benefits of intraarticular dextrose prolotherapy for treatment of osteoarthritis of the elbow and stifle in dogs in this study. Larger enrollments and more stringent inclusion criteria should be considered in future evaluations of prolotherapy.

Made available in DSpace on 2016-12-08T16:24:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGCV07MA020.pdf: 443765 bytes, checksum: d530474b1e56085bd807f9be2a864e05 (MD5) Previous issue date: 2007-09-05 / The musculoskeletal lesions that involve the joints of horses are still the major cause of fall in performance of athletic horses. Thus, the use of intraarticular anesthesia is an easy method of relieving articular pain. The promotion of an intra-synovial analgesia to the patient accelerates its recovery period at the hospital, promoting a comfort period mainly after arthroscopic surgeries, as well as controls pain coming from joint diseases. Purpose: The purpose of this study was to compare the intraarticular analgesic effects and systemic effects of ropivacaine and morphine in horses submitted to experimentally induced synovitis. Methods: Twelve healthy horses, without specific breed, males and females, between 8 and 15 years were used in this study; each animal was used twice with an interval period of 30 days, totalizing 24 treatments. The synovitis was induced using 0.5ng/joint of LPS from E. coli 055:B5 on the left radio-carpal joint. Six hours after LPS injection it was given 0.01 ml/kg of saline (control group/n=6); 0.1mg/kg of ropivacaine 1% (ROP group/n=6); 0.1 mg/kg of morphine 1% group (MORF group/n=6) and 0.05 of ropivacaine 1% added to 0.05 mg/kg of morphine (ROP+MORF/n=6). The intraarticular anesthesia was subjectively measured using a lameness score evaluation, numerical rating scale (NRS) and a single descriptive scale (SDS), and by the range of motion of the affected joint. The hematological and sinovial variables were analyzed right before LPS injection (M0), 6h after LPS injection (M6) and at the end of the evaluation period (M1440). Clinical variables were analyzed on the following intervals: just before LPS injection; 360 minutes after LPS injection or at the moment where treatments were injected (M0); 30 minutes after treatment (M30); 90 minutes (M90); 150 minutes (M150); 210 minutes (M210); 360 minutes (M360); 720 minutes (M720) and 1440 minutes (M1440). Results: Ropivacaine injection promoted an analgesic effect with fast onset of action. Its effects lasted for approximately 150 minutes in inflamed tissue. Morphine, despite of a slower onset of action showed a longer analgesic effect than ropivacaine. When used together promoted an additive analgesia, with fast onset of action and analgesia covering the whole post-injection period (24hours). There was a significant decrease on TNC in all groups when comparing to placebo (G-SAL) at M1440. Conclusions: Intraarticular morphine and ropivacaine is an analgesic complementary treatment option and represent a good pain relief on primary synovitis. The absence of side effects by this rout of administration suggests that opioids, like morphine can be a new and promise class of agents administered intraarticularly in joint diseases and that can take us to the development of a new generation of analgesic drugs with possible anti-inflammatory effects. / As lesões músculo esqueléticas que envolvem as articulações podais dos cavalos permanecem sendo a maior causa da queda na performance atlética de cavalos de corrida. Desta forma, o uso intra-articular de analgésicos é um meio útil e efetivo de aliviar os estímulos nociceptivos causados pelas patologias articulares ou ainda causadas no póscirúrgico. Objetivos: Comparar os efeitos analgésicos e reações sistêmicas do cloridrato de ropivacaína e do sulfato de morfina pela via intra-articular em eqüinos submetidos à sinovite experimentalmente induzida. Métodos: Foram utilizados doze (12) eqüinos hígidos, sem padrão racial, machos ou fêmeas, com idade entre 8 a 15 anos; cada animal foi utilizado 2 vezes com intervalos de 30 dias, totalizando 24 animais. A sinovite foi induzida através da administração intra-articular (articulação rádio-cárpica) de 0,5 ng de lipopolissacarídeo (LPS) de Escherichia coli 055:B5. Decorridos 360 minutos da administração de LPS foram administrados 0,01 mL/kg de solução salina 0,9% (grupo controle) constituindo o grupo SAL (n=06); 0,1 mg/kg de cloridrato de ropivacaína (1%) no grupo ROPI (n=06); 0,1 mg/kg de sulfato de morfina (1%) no grupo MORF (n=06) e 0,05 mg/kg de ropivacaína (0,2%) associado à 0,05 mg/kg de morfina (1%) no grupo RM (n=06). A avaliação da analgesia intraarticular foi descrita através da visualização do grau de claudicação (1-5), utilizando-se a escala visual numérica (EVN), bem como a escala descritiva de dor (ED). Os parâmetros hematológicos e sinoviais foram analisados imediatamente antes da administração do LPS (M0), 6h após a injeção do LPS (M6) e ao final das avaliações (M1440). Os parâmetros clínicos foram avaliados nos seguintes intervalos de tempo: imediatamente antes da administração de LPS (T-360); 6h após a administração de LPS (M0), 30 minutos após a administração da solução salina ou ropivacaína e/ou morfina (M30), 90 minutos (M90), 150 minutos (M150), 210 minutos (M210), 360 minutos (M360), 720 minutos (M720), 1440 minutos (M1440) após a administração da solução salina ou ropivacaína e/ou morfina. Resultados: A aplicação da ropivacaína promoveu analgesia com rápido inicio de ação, cujos efeitos perduram em média por 150 minutos em tecidos inflamados. A morfina apesar de um início de ação mais lento mostrou um prolongamento dos efeitos analgésicos quando comparado a ropivacaína. Quando em combinação com a ropivacaína promoveu uma analgesia intra-articular aditiva, com rápido inicio de ação e analgesia de até 24h em cavalos submetidos à sinovite experimental. Houve uma diminuição significativa dos valores de células nucleadas totais (CNT) dos grupos em estudo quando comparados ao G-SAL ao final das avaliações (M1440). Conclusões: A administração concomitante da ropivacaína e da morfina pela via intra-articular é uma opção complementar de tratamento analgésico, e representam uma opção viável no alívio da dor proveniente das sinovites agudas. A ausência de efeitos colaterais por esta via sugere que os opióides, como a morfina, podem ser uma nova e promissora classe de agentes aplicados pela via intra-articular em doenças articulares e que podem nos levar ao desenvolvimento de uma nova geração de drogas analgésicas com possíveis potenciais antiinflamatórios.

Zielstellung: Ermittlung der Komplikationsrate nach intraartikulärer Punktion und Aufdeckung eines möglichen Zusammenhangs mit der Durchführung der Gelenkpunktion. Studiendesign: Es handelt sich um eine retrospektive Studie, basierend auf einer Fragebogenumfrage. Methoden: Erarbeitung eines Fragebogens und Versendung von 618 Exemplaren an 122 Pferdekliniken und 274 Fachtierärzte für Pferde (insgesamt 892 Fragebögen). Berücksichtigt wurden alle Pferdekliniken und Fachtierärzte für Pferde in Deutschland. Die Rückantwort erfolgte anonym. Insgesamt kamen 160 ausgefüllte Fragebögen zurück, von denen 155 in die statistische Auswertung einfließen konnten. Ergebnisse: Im Jahr 2006 wurden von 155 Tierärzten 65099 Gelenkpunktionen beim Pferd durchgeführt, das entsprach 420 Punktionen pro Tierarzt. Hierbei sind bei 51 Tierärzten insgesamt 93 Komplikationsfälle aufgetreten, was einer errechneten mittleren Komplikationsrate von 0,14 % entsprach. 64 (68,8 %) der Komplikationsfälle wurden geheilt, bei 13 (14,0 %) der Komplikationsfälle trat eine Besserung ein und sieben (7,5 %) mussten euthanasiert werden. Eine tödliche Komplikation trat somit zu 0,01 % (7 von 65099) nach einer Gelenkpunktion auf. Ein signifikanter Zusammenhang zwischen der mittleren Komplikationsrate und der Verwendung eines neuen Anbruches des zur Gelenkpunktion angewendeten Medikaments konnte festgestellt werden. Es konnte eine Tendenz zu einem Zusammenhang zwischen der mittleren Komplikationsrate und der Häufigkeit der Durchführung des Waschens vor der Punktion, zwischen der mittleren Komplikationsrate und des, zur Punktion verwendeten, Kanülendurchmessers sowie der mittleren Komplikationsrate und dem Ort der Punktion (Stall oder Klinik) festgestellt werden. Die meisten Punktionen wurden am Hufgelenk (25,0 %) und Fesselgelenk (24,4 %) durchgeführt. Hierauf folgten Tarsometatarsal- und Intertarsalgelenke (15,5 %), Kniegelenk (12,7 %), Talokruralgelenk (9,5 %), Karpalgelenk (7,7 %), Krongelenk (2,9 %), Schultergelenk (1,3 %), Ellbogengelenk (0,7 %) und Hüftgelenk (0,4 %). Die höchste mittlere Komplikationsrate hatte das Hufgelenk mit 0,28 %, dann folgten Ellbogengelenk (0,21 %), Karpalgelenk (0,16 %), Fesselgelenk (0,15 %), Talokruralgelenk (0,11 %), Kniegelenk (0,07 %), Krongelenk (0,05 %), und Tarsometatarsal- und Intertarsalgelenke (0,01 %). Beim Schulter- und Hüftgelenk traten keine Komplikationen auf. Beim Hufgelenk traten signifikant häufiger Komplikationen auf als bei den anderen Gelenken, außer dem Fesselgelenk. Beim Fesselgelenk traten signifikant häufiger Komplikationen auf als bei Tarsometatarsal- und Intertarsalgelenken. Schlussfolgerung und klinische Relevanz: Bei Gelenkpunktionen beim Pferd kann es mit geringer Wahrscheinlichkeit (0,14 %) zum Auftreten von Komplikationen kommen. Es wurde aufgezeigt inwiefern die, in der Literatur empfohlenen, Durchführungspunkte der Gelenkpunktion von den Praktikern umgesetzt wurden. Es wurde veranschaulicht, auf welche Schritte zur Verminderung des Komplikationsrisikos noch größerer Wert gelegt werden sollte. Die Komplikationsanfälligkeit ist zwischen den Gelenken verschieden, wobei vor allem das Hufgelenk mit einem größeren Risiko belastet zu sein schien, was hier ein besonders sorgfältiges Vorgehen verlangt. Die Studie lieferte erstmals Aussagen zum Komplikationsauftreten nach Gelenkpunktion beim Pferd, auch bezüglich der einzelnen Gelenke. Die Ergebnisse können als Grundlage zur Besitzerinformation dienen und hilfreich für die Gutachtertätigkeit sein.

En el primer trabajo se diseñó un estudio prospectivo aleatorizado. El objetivo era comparar los resultados entre tratamiento conservador (reducción cerrada e inmovilización enyesada) y quirúrgico (reducción abierta y fijación interna con placa volar) en pacientes de edad con fractura de radio distal. Método: 97 pacientes mayores de 60 años fueron aleatorizados a tratamiento conservador (47 pacientes) o quirúrgico (50 pacientes). A lo largo de 2 años postoperatorios fueron evaluados con la escala funcional PRWE (patient-rated wrist evaluation), el cuestionario DASH (Disability Arm, Shoulder and Hand), dolor, rango de movilidad de la muñeca, fuerza del puño y parámetros radiográficos. Resultados: los resultados funcionales y de calidad de vida fueron significativamente mejores tras el tratamiento quirúrgico con placa volar que con el conservador. Se observó que la restauración de la superficie articular, ángulo de inclinación radial y varianza cubital afectaban a los resultados, pero no el escalón articular. El 25% de los pacientes con tratamiento conservador tuvieron pérdida secundaria de la reducción. Conclusión: la placa quirúrgica resultaba en mejor resultado que el tratamiento conservador para pacientes de edad con fractura intraarticular del radio distal. En el segundo trabajo, el objetivo era evaluar la capacidad de la placa volar bloqueada para mantener los parámetros radiográficos a lo largo del tiempo en pacientes de edad con fractura compleja intraarticular del radio distal. Método: cohorte prospectiva de 66 pacientes consecutivos, con edad media de 68 años (rango 60-81) y fractura tipo C de AO tratados con placa volar bloqueada. Se realizaron mediciones radiográficas pre y postoperatorias en cada visita. La valoración clínica se realizó mediante la escala PRWE (Patient-Rated Wrist Evaluation), el cuestionario DASH (Disabilities Arm, Shoulder and Hand), movilidad de la muñeca y fuerza del puño. Resultados: el seguimiento postoperatorio medio fue de 31 meses (rango, 24-47). Los parámetros más difíciles de restaurar con la cirugía fueron el ángulo radial volar y la altura radial, mientras que la inclinación radial y varianza cubital se restauró en la mayoría de los pacientes. Hubo una significativa pérdida de reducción en los primeros 4 meses respecto al ángulo radial volar y altura radial, y sin cambios a partir de dicha fecha. Al seguimiento final, el 50,1% de los pacientes tenían los parámetros radiográficos restaurados de acuerdo a la muñeca contralateral, pero el 83,3% tuvieron todos los parámetros dentro del rango funcional. Conclusión: la fijación con placa volar bloqueada para fracturas intraarticulares del radio distal fue un efectivo procedimiento para obtener resultados funcionales satisfactorios. Aunque hubo pérdida de reducción precoz del ángulo radial volar y altura radial, la placa volar fue capaz de mantener a lo largo del tiempo la estabilización de la fractura con parámetros radiográficos dentro del rango funcional en estos pacientes de edad avanzada.

Zielstellung: Ermittlung der Komplikationsrate nach intraartikulärer Punktion und Aufdeckung eines möglichen Zusammenhangs mit der Durchführung der Gelenkpunktion. Studiendesign: Es handelt sich um eine retrospektive Studie, basierend auf einer Fragebogenumfrage. Methoden: Erarbeitung eines Fragebogens und Versendung von 618 Exemplaren an 122 Pferdekliniken und 274 Fachtierärzte für Pferde (insgesamt 892 Fragebögen). Berücksichtigt wurden alle Pferdekliniken und Fachtierärzte für Pferde in Deutschland. Die Rückantwort erfolgte anonym. Insgesamt kamen 160 ausgefüllte Fragebögen zurück, von denen 155 in die statistische Auswertung einfließen konnten. Ergebnisse: Im Jahr 2006 wurden von 155 Tierärzten 65099 Gelenkpunktionen beim Pferd durchgeführt, das entsprach 420 Punktionen pro Tierarzt. Hierbei sind bei 51 Tierärzten insgesamt 93 Komplikationsfälle aufgetreten, was einer errechneten mittleren Komplikationsrate von 0,14 % entsprach. 64 (68,8 %) der Komplikationsfälle wurden geheilt, bei 13 (14,0 %) der Komplikationsfälle trat eine Besserung ein und sieben (7,5 %) mussten euthanasiert werden. Eine tödliche Komplikation trat somit zu 0,01 % (7 von 65099) nach einer Gelenkpunktion auf. Ein signifikanter Zusammenhang zwischen der mittleren Komplikationsrate und der Verwendung eines neuen Anbruches des zur Gelenkpunktion angewendeten Medikaments konnte festgestellt werden. Es konnte eine Tendenz zu einem Zusammenhang zwischen der mittleren Komplikationsrate und der Häufigkeit der Durchführung des Waschens vor der Punktion, zwischen der mittleren Komplikationsrate und des, zur Punktion verwendeten, Kanülendurchmessers sowie der mittleren Komplikationsrate und dem Ort der Punktion (Stall oder Klinik) festgestellt werden. Die meisten Punktionen wurden am Hufgelenk (25,0 %) und Fesselgelenk (24,4 %) durchgeführt. Hierauf folgten Tarsometatarsal- und Intertarsalgelenke (15,5 %), Kniegelenk (12,7 %), Talokruralgelenk (9,5 %), Karpalgelenk (7,7 %), Krongelenk (2,9 %), Schultergelenk (1,3 %), Ellbogengelenk (0,7 %) und Hüftgelenk (0,4 %). Die höchste mittlere Komplikationsrate hatte das Hufgelenk mit 0,28 %, dann folgten Ellbogengelenk (0,21 %), Karpalgelenk (0,16 %), Fesselgelenk (0,15 %), Talokruralgelenk (0,11 %), Kniegelenk (0,07 %), Krongelenk (0,05 %), und Tarsometatarsal- und Intertarsalgelenke (0,01 %). Beim Schulter- und Hüftgelenk traten keine Komplikationen auf. Beim Hufgelenk traten signifikant häufiger Komplikationen auf als bei den anderen Gelenken, außer dem Fesselgelenk. Beim Fesselgelenk traten signifikant häufiger Komplikationen auf als bei Tarsometatarsal- und Intertarsalgelenken. Schlussfolgerung und klinische Relevanz: Bei Gelenkpunktionen beim Pferd kann es mit geringer Wahrscheinlichkeit (0,14 %) zum Auftreten von Komplikationen kommen. Es wurde aufgezeigt inwiefern die, in der Literatur empfohlenen, Durchführungspunkte der Gelenkpunktion von den Praktikern umgesetzt wurden. Es wurde veranschaulicht, auf welche Schritte zur Verminderung des Komplikationsrisikos noch größerer Wert gelegt werden sollte. Die Komplikationsanfälligkeit ist zwischen den Gelenken verschieden, wobei vor allem das Hufgelenk mit einem größeren Risiko belastet zu sein schien, was hier ein besonders sorgfältiges Vorgehen verlangt. Die Studie lieferte erstmals Aussagen zum Komplikationsauftreten nach Gelenkpunktion beim Pferd, auch bezüglich der einzelnen Gelenke. Die Ergebnisse können als Grundlage zur Besitzerinformation dienen und hilfreich für die Gutachtertätigkeit sein.

Open treatment of condylar head fractures (CHF) is considered controversial. In this retrospective cohort study our primary objective was therefore to assess bone resorption and remodeling as well as patients function after open treatment of CHF in a medium-term follow-up (15.1 ± 2.2 months). We included 18 patients with 25 CHF who underwent open reduction and internal fixation, between 2016 and 2021, in our analysis. The clinical data and cone-beam computed tomography (CBCT) datasets were analyzed. The condylar processes were segmented in the postoperative (T1) and follow-up (T2) CBCT scans. Volumetric and linear bone changes were the primary outcome variables, measured by using a sophisticated 3D-algorithm. The mean condylar head volume decreased non-significantly from 3022.01 ± 825.77 mm3 (T1) to 2878.8 ± 735.60 mm3 (T2; p = 0.52). Morphological alterations indicated remodeling and resorption. The pre-operative maximal interincisal opening (MIO) was 19.75 ± 3.07 mm and significantly improved to 40.47 ± 1.7 mm during follow-up (p = 0.0005). Low rates of postoperative complications were observed. Open reduction of CHF leads to good clinical outcomes and low rates of medium-term complications. This study underlines the feasibility and importance of open treatment of CHF and may help to spread its acceptance as the preferred treatment option.

Future changes in the incidence and prevalence of OA are difficult to predict. As incidence and prevalence rise with increasing age, extending life expectancy will result in greater numbers with OA. Actually, usual therapeutic approaches are really restricted because of important side effects with long-term use. Therefore, there is a need to develop improved formulations which are well tolerated, biocompatible and biodegradable. Ideally, these new treatments should be able to deliver locally sufficient amount of anti-inflammatory or analgesic drugs into the site of arthritic inflammation while stabilizing or better restoring the mechanical integrity of the joint. In this way, the objective of this project is to develop slow-release gels that are sterile, injectable, characterized by viscoelastic properties and capable to sustain the in situ release of both hydrophilic and lipophilic drugs. The intraarticular delivery combined to sustained-release property should be interesting to reduce the number of injection required while prolonging the local drug activity over weeks. For that purpose, glycerol monooleate (GMO), also called “monolein” was selected for its capacity to form highly viscous crystalline phase structures upon contact with an aqueous fluid (e.g. synovial fluid). <p>In the first step of this work, it was decided to develop and characterize hydro-lipidic gels based on the use of monolein and hyaluronic acid in order to provide in vitro sustained release of hydrophilic drugs such as clonidine and lipophilic drugs such as betamethasone. Initially, a compatibility study was performed on the main ingredients selected in order to check that there were not physico-chemical incompatibilities, which could be deleterious regarding to their stability in formulation. Then, the development of hydro-lipidic gels was initiated by considering on the first hand the solubility of each ingredient and on the other hand the syringeability, the rheological properties and the in vitro dissolution profiles obtained for the developed formulations. The objective of this preformulation program was to identify potential candidates that presented suitable syringeability while being able to sustain the release of drugs over weeks and being characterized by interesting viscoelastic properties for the long-term management of osteoarthritis. Moreover, several methods of quantification and characterization were developed in order to allow the physico-chemical properties (rheology, syringeability, water uptake, stability and dissolution profiles) of the developed formulations to be studied.<p>Results of the compatibility study showed that the concomitant use of monolein, hyaluronic acid and clonidine/betamethasone is not contraindicated. Next, the preformulation program allowed many injectable drug delivery systems to be prepared. However, the carrier that best meets our needs was composed of 10,0 % (wt/wt) absolute ethanol ;15,0 % propylene glycol (wt/wt) ;15,0 % (wt/wt) water ;55,0 % (wt/wt) de monolein ;5,0 % (wt/wt) purified soybean oil ;0,03 % (wt/wt) α-tocophérol and 7,5 mg/g sodium hyaluronate (1.9 MDa). This carrier assured suitable syringeability and rheological properties. Indeed, it presented marked pseudoplastic flow behavior that allowed relatively fast injection through a narrow needle, followed by an increase in viscosity upon contact with aqueous fluids to obtain an in vitro sustained release of hydrophilic and lipophilic drugs over a few weeks. As a consequence, it was assumed that this carrier should be able to jellify in situ upon contact with physiological fluid such as synovial fluid. Then, according to EMA recommendations, a fast and easy manufacturing process that could be applied in a cleanroom at industrial scale was validated in our Laboratory. Finally, according to these promising results obtained in vitro, a stability study was performed on the carrier alone and containing clonidine or betamethasone according to ICH recommendations described for products intended for storage in a refrigerator. In that purpose, several parameters such as the quantification of drugs, the pH, the molecular weight of hyaluronic acid, the dissolution profiles of drugs and the rheological properties of the formulations were recorded depending on time and conditions of storage. This stability study showed clearly the importance to adjust the pH value of the formulation. Indeed, it was demonstrated that a pH value of 6.5, adjusted with diluted NaOH, allowed the stability of the formulation to be significantly improved. During this first step of this project, our Laboratory initiated two new collaborations. On the first hand, collaboration with the Laboratory of Professor Siepmann (University of Lille 2 – Faculty of Pharmacy) was started for their expertise on mathematical modeling. On the other hand, collaboration with the Laboratory of Professor Jerôme (ULg – Faculty of sciences) was started for their expertise on macromolecular chemistry and more particularly on rheological properties.<p>In the second step of this work, it was decided to evaluate in vitro the safety and the efficiency of the developed carrier and formulations containing clonidine or betamethasone. In this way, it was suggested to test selected drugs and potential candidates formulations on equine polymorphonuclear leukocytes (PMN) by measuring the production of reactive oxygen species (ROS) by PMNs stimulated or not with phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA). For that purpose, our Laboratory initiated a new collaboration with the Laboratory of Professor Serteyn (ULg – Faculty of veterinary) for their expertise on equine PMNs and quantification of (ROS) produced in particular in inflammatory diseases.<p>This in vitro study has shown that no pro-inflammatory effect appeared by incubating carrier with unstimulated PMNs in comparison with the control assay. However, the production of ROS was quickly and considerably decreased when stimulated cells were placed in contact with carrier regardless on the incorporation of clonidine or betamethasone. This observation demonstrated that developed carrier provided a strong antioxidant effect, certainly by trapping the ROS produced. These results were very promising because that antioxidant effect of carrier could inhibit oxidative damages and might consequently potentiate the prevention of inflammatory conditions. Concerning the clonidine and betamethasone, only the last one provided significant inhibition of the ROS activity.<p>Finally, by considering the very promising results obtained with the in vitro study on PMNs, an in vivo study on rabbits, which seemed to be the most appropriate small animal model for this kind of intraarticular formulations, was performed to evaluate the toxicity and the efficiency of the developed carrier and formulation containing betamethasone. Therefore, our Laboratory started collaboration with the unit of research in osteo-articular pathologies (UROC) of Pr. Henrotin (ULg) for their expertise in animal models, in particular rabbits with osteoarticular pathologies such as osteoarthritis. For this purpose, this in vivo study was outsourced by TNO (Delft, Holland) and was designed as follow: (i) 0.9 % saline buffered (n=8); (ii) carrier (n=8); (iii) formulation containing betamethasone (n=8); (iv) Durolane® (n=8) a marketed product of HA. Surprisingly, it seemed that the control group (saline buffered) presented macroscopical and histological scores that were globally low according to literature. As a consequence, it was difficult to conclude about the efficiency of the developed treatments by considering only this pilot study. However, it is important to note that it seemed that the expected viscoelastic protection of the carrier to prevent the degradation of articular cartilage was not optimal regardless on the incorporation of betamethasone. Nevertheless, the histological analyses of synovial membranes from each treated groups demonstrated that there was no pro-inflammatory reaction. This meant that all formulations tested were well tolerated despite of the apparition of lumps (in 37.5 % of treated rabbits) that are probably due to both the high volume injected (900 µL) and an excessive and unexpected in situ water uptake of developed formulations based on GMO. However, this lack of rejection of the developed carrier could be very important since it allowed new perspectives to be considered. For example, other articular disorders could be targeted by incorporating drugs, for which in situ sustained release or mechanical protection could be beneficial. <p>Our laboratory is member of a collaborative project "JOINT-AIC" from BioWin and is supported by a grant from the Walloon Region. The development of analytical methods, the evaluation of physico-chemical properties and finally the preparation of sterile batches of formulations based on GMO intended for in vitro and in vivo studies were performed in the Laboratory of Galenic and Biopharmacy of the Faculty of Pharmacy of ULB./L’arthrose est une pathologie dont la prévalence et le coût ne font qu’augmenter dans notre société vieillissante. Les moyens thérapeutiques actuels étant fort limités suite à de sérieux effets secondaires à long terme, il existe réellement un besoin médical important de développer de nouveaux traitements locaux qui soient bien tolérés, biocompatibles et biodégradables. Idéalement, ceux-ci devraient être actifs au niveau du processus inflammatoire ou de la douleur tout en étant capable de stabiliser, voire de restaurer, l’intégrité mécanique de l’articulation. <p>Dans cette optique, l’objectif de ce projet a été de développer des systèmes hydrolipidiques stériles, injectables et viscoélastiques qui soient capables de prolonger in situ la libération de principes actifs hydrophiles et lipophiles. Cette caractéristique devait permettre de réduire le nombre d’injections nécessaires dans le cadre du traitement symptomatique de l’arthrose et de maintenir l’effet des composés sur un minimum de quatre à six semaines. Cette étude entre dans le cadre du projet JOINT-AIC entièrement financé par le programme BioWin de la Région Wallonne. Le développement, la validation des méthodes analytiques, l’évaluation des propriétés physico-chimiques ainsi que la préparation stérile des lots de formulation destinés aux tests in vitro et in vivo ont été réalisés au sein du Laboratoire de Galénique et Biopharmacie de la Faculté de Pharmacie de l’ULB. <p>Au cours de ce projet, il a donc fallu dans un premier temps développer et caractériser des formulations hydrolipidiques à base de monoléine et d’acide hyaluronique permettant une libération in vitro prolongée de principes actifs tels que la clonidine (hydrophile) et le dipropionate de bétaméthasone (lipophile). Une étude de compatibilité a ainsi été préalablement réalisée afin de s’assurer qu’aucun des constituants principaux de la formulation ne présentaient d’incompatibilité physico-chimique qui pourrait être délétère vis-à-vis de leur stabilité en formulation. Ensuite, le développement de préparations hydro-lipidiques a été initié en tenant compte, d’une part de la solubilité des différents composants et, d’autre part de l’injectabilité, des propriétés rhéologiques et des profils de libération de la clonidine obtenus à partir des gels développés. Cette étude visait à obtenir une composition de référence qui soit à la fois injectable et capable de libérer un principe actif hydrophile sur plusieurs jours, voire plusieurs semaines, tout en possédant des propriétés rhéologiques intéressantes dans le cadre d’une viscosupplémentation articulaire. Enfin, un protocole de fabrication en milieu aseptique a été développé et plusieurs méthodes pour étudier les propriétés physico-chimiques des gels développés telles que la rhéologie, l’injectabilité, l’indice de gonflement, la stabilité et les profils de libérations ont été mises en place. <p>Les résultats ont montré qu’aucune incompatibilité ne semblait exister entre les trois composés majeurs de notre préparation, la monoléine, l’acide hyaluronique et la clonidine. Le développement des formulations nous a ensuite permis d’obtenir de nouveaux systèmes hydrolipidiques stériles et injectables à délivrance prolongée. Le véhicule qui remplissait au mieux nos objectifs était composé de 10,0% (m/m) d’éthanol ;de 15,0% de propylène glycol (m/m) ;de 15,0% (m/m) d’eau ;de 55,0% (m/m) de monoléine ;5,0% (m/m) d’huile de soja purifiée ;0,03% (m/m) d’α-tocophérol, de 7,5 mg/g d’HA et son pH était ajusté à 6,5 avec du NaOH 1N. Ce véhicule a montré un intérêt réel dans le cadre du développement de préparations biodégradables et biocompatibles pour le traitement de pathologies articulaires.En effet, cette composition présentait un écoulement de type pseudoplastique et des propriétés rhéologiques qui lui procuraient une bonne injectabilité. De plus, cette formulation a démontré in vitro une excellente capacité à gélifier au contact de fluides aqueux et à ralentir efficacement sur plusieurs semaines la libération des différents principes actifs incorporés (clonidine et dipropionate de bétaméthasone). Nous pouvions, dès lors, envisager que celle-ci serait capable de gélifier in situ au contact d’un fluide physiologique tel que le liquide synovial. Ensuite, suivant les recommandations de l’EMA, nous avons décidé d’utiliser l’association d’une filtration stérilisante et d’une préparation en milieu aseptique pour obtenir des formulations qui répondaient aux exigences en matière de préparation parentérale. C’est ainsi qu’un protocole de fabrication stérile de nos gels a été développé par nos soins en vue d’une éventuelle mise à l’échelle industrielle. Enfin, une étude de stabilité sur une année, suivant les normes ICH décrites pour des formulations destinées à être conservées au frigo, a été réalisée sur différents véhicules développés et contenant soit la clonidine, soit le dipropionate de bétaméthasone. Dans cette optique, plusieurs paramètres, tels que le dosage en principe actif, l’évolution du pH et du poids moléculaire de HA, le profil de libération ainsi que la rhéologie des formulations ont été évalués au cours du temps aux différentes conditions de conservation testées. Cette étude a permis de démontrer toute l’importance d’ajuster le pH de la préparation pour prévenir l’hydrolyse de l’HA, et cela indépendamment de l’incorporation de principe actif. Ainsi, il a pu être montré que l’ajustement du pH du véhicule à 6,5 à partir de NaOH dilué permettait d’améliorer considérablement la stabilité de la formulation puisqu’aucune modification significative de ses différents paramètres physico-chimiques et teneurs n’a été observée après un an de conservation à 5 et à 25 °C (60% HR) mais également après six mois à 30 °C (65% HR). Au cours de cette première partie, deux collaborations ont été initiées, l’une avec le Laboratoire du Prof. Siepmann de l’Université de Lille 2 et l’autre avec le Prof. Jerôme de l’Université de Liège. Avec l’aide du Prof. Siepmann, il a été possible de mettre au point un modèle mathématique pour caractériser les profils de libération des principes actifs à partir des différents véhicules développés. Le Prof. Jerôme a, quant à elle, mis à notre disposition un rhéomètre qui a permis d’approfondir nos connaissances sur les propriétés rhéologiques et viscoélastiques des formulations.<p>Ensuite, la seconde partie de notre travail a consisté à évaluer la tolérance, ainsi que l’efficacité des principes actifs sélectionnés et des formulations développées, à travers un modèle in vitro de cellules de l’inflammation (neutrophiles équins). Cette étude avait pour objectif d’évaluer deux aspects importants de la formulation :d’une part vérifier l’absence de réaction pro-inflammatoire qui pourrait être in vivo destructrice vis-à-vis du véhicule ainsi que des tissus environnants, et d’autre part vérifier l’effet anti-inflammatoire propre à la clonidine et au dipropionate de bétaméthasone seuls et en formulation. Cette étude a été réalisée avec la collaboration du Laboratoire du Prof. Serteyn de l’Université de Liège.Cette étude in vitro a démontré que les cellules restaient viables au moins pendant quatre heures lorsqu’elles étaient exposées à la matrice épurée de ses solvants. Ensuite, de manière surprenante, il a même pu être démontré que le véhicule permettait à la fois de prévenir et de réduire significativement la production des espèces réactives de l’oxygène (ROS) par les neutrophiles équins lorsque ceux-ci étaient stimulés au phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA). Cette propriété peut être d’un grand intérêt dans le cadre de la prise en charge de l’arthrose car cette activité antioxydante pourrait permettre d’inhiber les dommages oxydatifs générés par les ROS et ainsi prévenir les dommages liés au développement du processus inflammatoire et qui peut, à long terme, s’avérer délétère pour les tissus environnants tels que le cartilage. Cette propriété du véhicule semble trouver son origine dans la monoléine qui, de par sa composition en alpha-tocophérol (200 ppm), présente également une activité antioxydante vis-à-vis des ROS. Toutefois, une action synergique liée à l’HA, à l’huile de soja ou à l’alpha-tocophérol incorporés aux formulations, n’est pas à exclure. Enfin, parmi les deux principes actifs sélectionnés, seul le dipropionate de bétaméthasone a montré une inhibition significative de la production des ROS.<p>Enfin, en tenant compte des résultats obtenus sur cellules, une étude in vivo pilote a été réalisée sur base d’un modèle de lapins. Cette étude visait à vérifier la tolérance ainsi que l’efficacité en prophylaxie de l’arthrose du véhicule développé ainsi que de la formulation contenant le dipropionate de bétaméthasone. Dans ce but, quatre groupes d’animaux (n=8) ont été constitués pour chacun des traitements testés :(i) groupe témoin :0,9 % tampon salin pH 7,4 ;(ii) véhicule à base de GMO développé; (iii) véhicule contenant du dipropionate de bétaméthasone ;(iv) groupe référence :Durolane®. Cette étude a été réalisée avec l’aide du Laboratoire du Prof. Henrotin de l’Université de Liège. L’hébergement des animaux ainsi que les actes chirurgicaux ont, quant à eux, été sous-traités par TNO (Delft, Pays-Bas).<p>De manière étonnante, il s’est avéré que le groupe contrôle présentait des scores macroscopique et histologique globalement peu élevés par rapport à ce qui est rapporté dans la littérature. Compte tenu de cette observation, il est difficile de se prononcer, sur base uniquement de cette étude, sur l’efficacité des différents traitements testés. Toutefois, il faut reconnaître que l’effet protecteur attendu pour le véhicule vis-à-vis de la dégradation du cartilage ne semble pas optimal et cela indépendamment de l’incorporation de dipropionate de bétaméthasone. Par ailleurs, l’étude des membranes synoviales a permis de démontrer qu’il n’y avait aucune différence significative en termes d’inflammation et de structure entre le groupe contrôle et les différents groupes traités. Ce qui signifie qu’aucun rejet n’a été observé vis-à-vis des formulations et que celles-ci ont, par conséquent, été bien tolérées malgré la formation de masses liées probablement au volume important injecté (900 µL) et au gonflement in situ du produit chez 37,5 % des lapins. Cette observation est importante puisqu’elle permet d’envisager de nouvelles perspectives telles que l’incorporation d’autres principes actifs pouvant éventuellement viser d’autres pathologies articulaires et pour lesquels une libération prolongée ou une protection mécanique du principe actif in situ serait bénéfique. <p><p><p><p><p><p> / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished