Introduction: Developmental exposure to estrogens has been shown to affect the musculoskeletal system. Furthermore, recent studies have shown that environmental exposure to estrogen-like compounds is much higher than originally anticipated. The aim of this study was to determine the effects of diethylstilbestrol (DES), a well-known estrogen agonist, on articular cartilage, intervertebral disc (IVD), and bone phenotype. Methods: C57Bl/6 pregnant mice were dosed orally with vehicle (peanut oil) or 0.1, 1.0 and 10 μg/kg/day of DES on gestational days 11-14. Male and female pups were allowed to mature without further treatment until 3 months of age, when swim and sedentary groups were formed. After euthanasia, bone mineral density (BMD), bone mineral content (BMC), bone area (BA), and trabecular bone area (TBA) of the lumbar vertebrae and femur were measured using a PIXImus Bone Densitometer System (GE Medical Systems). Proteoglycan was measured by the DMMB assay. Histological analysis of proteoglycan was performed with Safranin O staining and degeneration parameters scored. Results The lumbar BMC, was significantly increased in female swims at both the highest and lowest dose of DES, while the femoral BMC was only increased at the highest. The males, on the other hand, showed a decreased BMC at the highest dose of DES for both lumbar and femoral bone. Female swim group had an increased BA at the highest dose of DES while the male swims showed a decreased BA for femoral bone. The TBA showed a similar pattern. Proteoglycan analysis of lumbar IVD's showed a decrease at the lowest doses but a significant increase at the highest doses for both males and females. Histology showed morphological changes of the IVD and articular cartilage for all doses of DES. Conclusion: DES significantly impacted the musculoskeletal system of adult mice. Results suggest that environmental estrogen contaminants might impact developmental lumbar bone growth and mineralization in mice. Further studies measuring the impact of environmental estrogen mimics, such as bisphenol A, are then warranted. / Introduction: Il a été démontré que l'exposition aux estrogènes durant le développement avait un effet direct sur le système musculo-squelettique. De plus, des études récentes ont montré que l'exposition environnementale aux estrogènes et autres substances analogues est bien plus importante que suggéré précédemment. L'objectif de cette étude était de déterminer les effets potentiels du diéthylstilbestrol (DES), un modulateur estrogénique de synthèse du système endocrinien, sur le cartilage articulaire, les disques intervertébraux, ainsi que le phénotype osseux. Méthodologie: Une dose orale de vecteur (huile d'arachides, témoin) ou de 0.1, 1.0 et 10 μg/kg/jour de DES fut administrée à des souris enceintes durant les 11ièmes à 14ièmes journées gestationnelles. Les souris naissantes (mâles et femelles) ont poursuivi un développement normal, sans autre traitement, jusqu'à ce qu'ils atteignent l'âge de 3 mois, stade auquel des groupes de juvéniles nageurs ou sédentaires furent formés. Après euthanasie, la densité minérale osseuse (DMO), le contenu minéral osseux (CMO), l'aire osseuse et l'aire osseuse trabéculaire des vertèbres lombaires et du fémur furent mesurés en utilisant un système de densitomètre osseux PIXImus (GE Medical Systems). Les concentrations de protéoglycans furent déterminées par l'assai au DMMB. Une analyse histologique des protéoglycane fut produite par histologie en utilisant la safranin-O, et les paramètres de dégénération catégorisés et partitionnés. Résultats: Le CMO lombaire était significativemtn plus élevé dans les groupes nageurs femelles aux plus petites et plus hautes doses de DES, comparé au groupe témoin, tandis que le CMO fémoral n'était élevé qu'aux plus hautes doses. Les groupes mâles, par contre, ont présenté une diminution du CMO aux plus hautes et plus basses doses d'exposition au DES pour les os lombaires et fémoraux. Les groupes nageurs femelles ont exhibé une aire osseuse augmentée pour la plus haute dose de DES, tandis que les groupes nageurs mâles montraient une aire osseuse diminuée pour les os fémoraux. Les mesures d'aire osseuse trabéculaire suivaient une tendance similaire. Une baisse du contenu en protéoglycans des disques intervertébraux fut observée aux plus petites doses d'exposition,alors qu'une hausse significative fut observée aux plus hautes doses pour les groupes mâles et femelles. L'analyse histologique démontrait des changements de morphologie des disques intervertébraux et du cartilage articulaire pour toutes les doses de DES. Conclusion: Le DES administré à des souris enceintes affecte le système squeletto-musculaire des souris à naitre jusqu'à l'âge adulte. Ces résultats suggèrent que la pollution environnementale par des substances estrogéniques pourrait avoir un impact sur le développement des os lombaires et la minéralisation chez les souris. De études mesurant l'impact de pseudo-estrogènes présents dans notre environnement immédiat (tels que le Bisphénol A), seraient donc on ne peut plus pertinentes.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.104869 |
| Date | January 2011 |
| Creators | Al Rowas, Sora |
| Contributors | Fackson Mwale (Supervisor1), John Antoniou (Supervisor2) |
| 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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