Εμβιομηχανική μελέτη του αχιλλείου τένοντα και της σύστοιχης κνήμης διαβητικών και μη διαβητικών επιμύων: έκφραση των MMPs στο ίδιο μοντέλο μελέτης

Abstract

In this thesis, the effect of diabetes on the musculoskeletal system is studied. Particularly, the object of the study is to evaluate the effect of metabolic and endocrine changes due to diabetes on bone quality and degradation of the Achilles tendon. The mechanical response of the tibia and the Achilles tendon and the correlation of possible pathological events with diabetes are being investigated. Imbalance of expression of matrix metalloproteinases and their inhibitors, contribute to abnormal connective tissue degradation. In orthopaedics, their clinical applications are constantly being explored. With these data in this PhD study the role of metalloproteinases in poor quality bone and the degradation of the Achilles tendon on diabetes are also evaluated.To perform the experiment 40 male rats (Wistar rats) were used. Diabetes was induced by administration preoperatively Streptozotocin (STZ 55 mg / kgr weight). After the installing of diabetes, a euthanasia of animals and isolation of the Achilles tendon and the tibia were performed in order to carry out biomechanical evaluation. In a parallel manner MMP-2 levels in blood, MMP-2 and 9 Achilles tendon, was measured as well as the analysis and evaluation of all results and histological confirmation.It was found that diabetes affects the musculoskeletal system: as it affects the mechanical properties of bones and the Achilles tendon. b metalloproteinases are associated with the progressive deterioration of the quality of the bone of the tibia, and also pathological processes in the Achilles tendon of diabetic rats. The mechanical differences are connected with biochemical changes in diabetic Achilles tendon and the tibia.

Στην παρούσα Διδακτορική Διατριβή, μελετάται η επίδραση του σακχαρώδη διαβήτη στο μυοσκελετικό σύστημα. Ειδικότερα αντικείμενο της μελέτης είναι η αξιολόγηση της επίδρασης των μεταβολικών και ενδοκρινικών αλλαγών λόγω σακχαρώδη διαβήτη, στην ποιότητα των οστών και στην αποδόμηση του Αχίλλειου τένοντα. Διερευνάται η μηχανική ανταπόκριση της κνήμης και του Αχίλλειου τένοντα και η συσχέτιση των πιθανών παθολογικών εκδηλώσεων, με το σακχαρώδη διαβήτη. Ανισορροπία έκφρασης της μήτρας των μεταλλοπρωτεϊνασών και των αναστολέων τους, συμβάλλουν στην ανώμαλη αποικοδόμηση του συνδετικού ιστού. Στην ορθοπαιδική, οι κλινικές εφαρμογές τους συνεχώς διερευνώνται. Με αυτά τα δεδομένα στην παρούσα Διδακτορική Μελέτη αξιολογήθηκε επίσης, ο ρόλος των μεταλλοπρωτεϊνασών στην υποβάθμιση της ποιότητας του οστού και στην αποδόμηση του Αχίλλειου τένοντα επί σακχαρώδους διαβήτη.Για την εκτέλεση του πειράματος χρησιμοποιήθηκαν 40 άρρενες επίμυες (Wistar rats). Ο διαβήτης προκλήθηκε με τη χορήγηση προεγχειρητικά στρεπτοζοτοσίνης (STZ 55 mg/kgr βάρους). Μετά την εγκατάσταση του διαβήτη, πραγματοποιήθηκε η ευθανασία των ζώων και η απομόνωση του Αχίλλειου τένοντα και της κνήμης, προκειμένου να διενεργηθεί η εμβιομηχανική αξιολόγηση. Παράλληλα μετρήθηκε η MMP-2 στο αίμα, η MMP-2 και 9 στον Αχίλλειο τένοντα, η ανάλυση και η εκτίμηση όλων των αποτελεσμάτων και η ιστολογική επιβεβαίωση.Διαπιστώθηκε ότι ο σακχαρώδης διαβήτης επιδρά στο μυοσκελετικό σύστημα και: α. Επηρεάζει τις μηχανικές ιδιότητες των οστών και του Αχίλλειου τένοντα. β. Οι μεταλλοπρωτεϊνάσες συνδέονται με την σταδιακή υποβάθμιση της ποιότητας του οστού της κνήμης, καθώς και με παθολογικές διεργασίες στον Αχίλλειο τένοντα διαβητικών επιμύων. Οι μηχανικές διαφοροποιήσεις συνδέονται με βιοχημικές μεταβολές στον διαβητικό Αχίλλειο τένοντα και στην κνήμη.