Abstract
Osteoarthritis (OA) caused by ageing joints or as a secondary complication of diabetes is a common health problem. We sought to develop an animal model of OA induced by a combination of the chondrocyte glycolytic inhibitor mono- iodoacetate (MIA) and streptozotocin (STZ), the agent that induces diabetes mellitus. We then hypothesized that the extent of damages to the knee joint induced by this model can be greater than OA induced by either MIA or STZ. Rats were either injected with MIA (model 1) or STZ (model 2) or both agents (model 3). After 8 weeks, harvested tissues from the knee joint of these groups were examined using scanning and transmission electron microscopy. In addition, blood samples were assayed for tumor necrosis factor alpha (TNF-[alpha]) and interleukin-6 (IL-6) that are known to be modulated in OA and diabetes. Compared to control group, substantial damages to the articular cartilage of the knee joint were observed in the three models with the severest in model 3. In addition, rats in model 3 showed significant (P<0.0001) increase in TNF-[alpha] and IL-6 compared to model 1 and 2. Thus, we have developed a new model of knee OA in rats that mimics a type of OA that is common among elderly people who have both, "ageing" joints and diabetes. KEY WORDS: Knee osteoarthritis; Diabetes; Monoiodoacetate; Rat model; Cartilage ultrastructure. La osteoartritis (OA) es un problema generalizado de salud a causa de un envejecimiento de las articulaciones, o bien de una complicacion secundaria de la diabetes. El objetivo de este estudio fue desarrollar un modelo animal de OA inducido por una combinacion dos drogas, un inhibidor de los condrocitos glucoliticos, el mono-iodoacetato (MIA), y la estreptozotocina (STZ), agente que induce la diabetes mellitus. Se considero como hipotesis que el alcance de los danos a la articulacion de la rodilla inducida por este modelo puede ser mayor que la OA inducida por MIA o STZ. Las ratas fueron inyectadas con MIA (grupo 1) o STZ (grupo 2) o ambos agentes (grupo 3). Se extrajeron muestras de la articulacion de la rodilla de estos grupos al termino de 8 semanas, y se examinaron mediante microscopia electronica de barrido y de transmision. Ademas, se analizaron muestras de sangre para el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-[alpha]) e interleucina-6 (IL-6), que estan moduladas en OA y en la diabetes. En comparacion con el grupo control, se observaron danos sustanciales en el cartilago articular de la articulacion de la rodilla en los tres modelos, encontrandose los danos mas severos en el grupo 3. Ademas, las ratas del grupo 3 mostraron un aumento significativo (P<0,0001) de los niveles de TNF-[alpha] e IL- 6, en comparacion con los grupos 1 y 2. Hemos desarrollado un nuevo modelo de OA de rodilla en ratas que imita un tipo de OA el cual, ademas de la diabetes, es comun entre las personas mayores con un nivel importante de dano en las articulaciones. PALABRAS CLAVE: Osteoartritis de rodilla; Diabetes; Monoisoacetato; Modelo de rata; Ultraestructura del cartilago.