Zusammenfassung
Ziel
Zahlreiche klinisch-empirische Erhebungen zeigten die Effektivität niedriger Strahlendosen in der Therapie schmerzhafter entzündlich-degenerativer Gelenkerkrankungen. Experimentelle Untersuchungen liegen jedoch kaum vor. Wir untersuchten die Effekte einer lokalen fraktionierten Co-60-Bestrahlung mit 5mal 1,0 Gy auf eine artifizielle aseptische Arthritis am Kniegelenk des Kaninchens.
Material und Methoden
Es wurden drei Einzelversuche (EV) mit jeweils zehn Kaninchen (fünf Versuchs-und fünf Kontrolltiere) durchgeführt (Versuchsdauer: EV1: 18 Tage; EV2: sechs Tage; EV3: 29 Tage). Die Induktion der aseptischen Arthritis erfolgte am Tag 0 durch intraartikuläre Injektion von 0,5 ml einer 3% igen Papainlösung (30 000 USP/mg) in das rechte Kniegelenk. Die täglich fraktionierte lokale Bestrahlung des arthritischen Gelenks mit 5mal 1,0 Gy wurde an den Tagen 1 bis 5 während einer Kurznarkose durchgeführt. Die Kontrollgruppen wurden in analoger Technik an den Tagen 1 bis 5 scheinbestrahlt. Der Verlauf der Arthritis in den Versuchs-und Kontrollgruppen wurde anhand klinischer, laborchemischer und morphometrischer Parameter charakterisiert. Die klinische Untersuchung erfolgte täglich, die Punktion der Kniegelenke in EV1 wiederholt, in EV2 und EV3 am letzten Versuchstag. Jeweils am Versuchsende wurden die Kniegelenke zur histologischen Analyse nach erfolgter Euthanasie entnommen.
Ergebnisse
Die intraartikuläre Injektion von Papain führte bei allen Tieren zu einer perakuten entzündlichen Reaktion, welche nach einer Woche in die chronische Phase überging und sich über mehrere Wochen kontinuierlich zurückbildete. Die lokal bestrahlten Versuchstiere zeigten klinisch eine signifikant schnellere Rückbildung der entzündlichen Gelenkschwellung. Am Tag 6 lag ein signifikant geringeres Synovialflüssigkeitsvolumen in bestrahlten Kniegelenken vor. Die morphometrischen Daten wiesen auf eine Reduktion der Verdickung der Synovialmembran, eine Abnahme der Synovialzellreihen und eine verkürzte Distanz zwischen Kapillaren und Synovialmembranoberfläche nach lokaler Bestrallung hin. Infolge beträchtlicher individueller Schwankungen waren diese Befunde zum Teil statistisch nicht signifikant.
Schlußfolgerung
Die Experimente weisen einen antiphlogistischen Effekt der Bestrahlung mit 5 mal 1,0 Gy in vivo nach und unterstützen damit klinische Beobachtungen der Effektivität von Entzündungsbestrahlungen.
Abstract
Purpose
Numerous clinical observations demonstrate the efficacy of low radiation doses in the treatment of painful osteoarthritis. Experimental investigations remain scarce. We investigated the effects of locally daily 5 times 1.0 Gy 60-Co irradiation on an artificially induced aseptic gonarthritis in rabbits.
Material and Methods
Three separate experiments (EV) were performed (10 rabbits per experiment, 5 treated/5 controls; duration: EV1: 18 days; EV2: 6 days; EV3: 29 days). An aseptic arthritis in the right knee joint of rabbits was induced by intraarticular injection of 0.5 ml papain solution (3%, 30,000 USP/mg) on day 0. The arthritic knee joint of the anesthesized animals was irradiated daily from day 1 to 5 with 5 times 1.0 Gy. The controls were sham-irradiated under the same conditions. The time course of arthritis in treated animals and sham-treated controls was evaluated by clinical laboratory-chemical and histological criteria. The clinical investigation was performed daily, the puncture of the kneejoints was carried out several times in EV1, and at the end of experiments in EV2 and EV3. At the end of the observation period, animals were killed and the knee joints excised for histological analysis.
Results
The intraarticular injection of papain caused a peracute inflammatory response in all animals. After 1 week the chronical stage was reached, and the experimental arthritis resolved slowly within several weeks. Local irradiation accelerated the decrease of inflammatory joint swelling, being significant by day 4. On day 6 the volume of synovial fluid in irradiated knee-joints was significantly smaller. The morphometric data indicated a reduction in thickness of synovial membrane, a decrease in number of synovial cell layers, and a decrease in distance between capillaries and the synovial membrane surface following irradiation of arthritic joints. Due to considerable individual variability, the morphometric data partially did not reach statistically significance.
Conclusion
The experiments provide evidence for an antiphlogistic effect of irradiation with 5 times 1.0 Gy in vivo. They support the clinical observations of the efficacy of anti-inflammatory radiotherapy.
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Fischer, U., Kamprad, F., Koch, F. et al. Effekte einer niedrig dosierten Co-60-Bestrahlung auf den Verlauf einer aseptischen Arthritis am Kniegelenk des Kaninchens. Strahlenther Onkol 174, 633–639 (1998). https://doi.org/10.1007/BF03038512
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF03038512
Schlüsselwörter
- Entzündlich-degenerative Gelenkerkrankungen
- Radiotherapie
- Gutartige Erkrankungen
- Entzündungsbestrahlung
- Experimentelle Arthritis