In degenerative and scoliotic intervertebral discs (IVD), calcification is a pathological process that may lead to impairment of the nutrient supply and a disturbance in disc metabolism. However, the process of calcification in disc degeneration and scoliosis is not well understood. The purpose of this study was to assess the calcification markers in IVD of patients with degenerative disc disease and adolescent idiopathic scoliosis. For this purpose, 34 IVDs from 16 adult patients with degenerative disc disease and 25 IVDs from 9 adolescent patients with adolescent idiopathic scoliosis were obtained after surgery or autopsy. The concave and the convex parts of the scoliotic discs were analyzed separately. Von Kossa staining was performed to visualize calcium deposits, while type X collagen expression, which is associated with endochondral ossification, was measured by immunohistochemistry and Western blot. Alkaline phosphatase (ALP) activity and calcium and inorganic phosphate (Pi) concentrations were used as markers of the calcification process. Results showed the presence of calcium deposits and type X collagen only in degenerative and scoliotic intervertebral discs, but not in control discs. Results also demonstrated a large individual variability in ALP activity and calcium and Pi concentrations in degenerative and scoliotic discs. Moreover, the level of the calcification markers was consistently higher in degenerative and scoliotic discs than in control discs. The results suggest that disc degeneration in adults involves mineral deposition and that mineralization in adolescent idiopathic scoliosis discs might reflect an ongoing premature degenerative process. / Dans les disques intervertébraux (DIV) dégénérés et de scoliose, la calcification est un processus pathologique qui peut mener à une diminution de l'apport nutritif et à un débalancement du métabolisme. Cependant, le processus de calcification de ces disques est très peu connu. Le but de la présente étude était d'évaluer le potentiel de calcification des DIVs de patients avec une maladie dégénérative des disques (MDD) ou avec une scoliose idiopathique chez l'adolescent (SIA). Pour ce faire 34 DIVs provenant de 16 adultes avec MDD et 25 DIVs de 9 patients avec SIA ont été obtenus après chirurgie ou autopsie. Les côtés convexe et concaves des disques scoliotiques on été analysés séparément. Une coloration de Von Kossa a été faite afin de visualiser les dépôts de calcium alors que l'expression du collagène de type X, associé à l'ossification endochondrale, a été mesurée par immunohistochimie et par buvardage de type Western. L'activité de la phosphatase alcaline (PA) ainsi que les concentrations de calcium et de phosphate inorganique (Pi) ont servi d'indicateurs du potentiel de calcification. Les résultats montrent la présence de dépôts de calcium et de collagène de type X uniquement dans les DIVs des patients ayant une MDD ou une SIA, mais non dans les disques témoins. Les résultats montrent également une grande variabilité individuelle de l'activité de la PA ainsi que des concentrations de calcium et de Pi. De plus, les niveaux de ces marqueurs du potentiel de calcification était plus élevés dans les disques dégénérés et scoliotiques que dans les disques témoins. Les résultats suggèrent que la dégénération du disque intervertébral adulte est associée à une déposition de minéraux et que la minéralisation du disque scoliotique pourrait refléter un processus de dégénération prématurée.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.86948 |
| Date | January 2010 |
| Creators | Hristova, Gergana |
| Contributors | Fackson Mwale (Supervisor2), John Antoniou (Supervisor1) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Department of Surgery) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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