Fighting osteoarthritis in horses

Normal fd57c23eabac2310349830a6ab49e72cd059a3bf
from € 15.000 (30%)

 

"That day, when Bles refused to jump; that's when I knew something wasn't right." Samantha swallows hard, then carries on with the story. "Bles wasn't the easiest to ride. But she had a lot of heart, especially when it came to showjumping. Her ears would prick up, and there she'd go. She simply didn't have it in her to stop." 

Until the day that Bles did stop. A very black day for Samantha. 

The diagnosis came soon afterwards: osteoarthritis. And with it, the end to Bles' and Samantha's showjumping career. 

Samantha points to her favourite photo. Surreptitiously, she wipes a tear from her cheek. "That was us, before Bles got arthritis."

The story of Samantha and Bles is based on a real-life story. All we've done is change their names. What is more, it likely rings true to many if not most horse owners. 

Joint damage and osteoarthritis go hand in hand with a lot of pain and restriction in the freedom of movement. For (sport) horses such as Bles, the diagnosis frequently puts a stop to ridden work. Sometimes, it might even result in the horse having to be put down. 

Investigating the underlying causes of joint disease, improving the diagnosis, and developing and testing new treatment methods, is therefore vital for horses such as Bles.

The aim of this project is for the researchers of the Faculty of Veterinary Medicine to gain insight into the very complex condition that is osteoarthritis. That way, they will take the essential first step on the road towards making better, faster diagnoses and developing the most effective treatment methods.

Friends of VetMet wants to help them achieve their goal. Will you help us help horses such as Bles? 

 

 

Waarom dit project? 

Schade aan gewrichtskraakbeen is een ernstig probleem dat in veel gevallen op den duur leidt tot blijvende invaliditeit en arbeidsongeschiktheid. Gewrichtsschade en artrose komt ook veel voor bij paarden, zowel bij dieren die recreatief gehouden en bereden worden als bij professionele spring- en dressuurpaarden, en leidt tot pijn, stijfheid en kreupelheid. In de praktijk betekenen problemen aan de gewrichten voor veel paarden een vroegtijdig einde van hun carrière en daarmee vaak ook hun leven.

De diagnose is vaak lastig. Kraakbeen is niet zichtbaar op een röntgenfoto en er is aanvullende informatie van een MRI-scan of echografie nodig om vast te stellen of er sprake is van kraakbeenschade. Daarnaast zijn ook de behandelmogelijkheden voor gewrichtsklachten zeer beperkt. De beschikbare medicijnen hebben vaak alleen een kortdurend effect op de pijn, maar nemen de oorzaak niet weg. Daarom is onderzoek naar de oorzaken en behandeling van gewrichtsschade bij paarden van groot belang.

Bij patiënten met artrose is er naast afwijkingen aan kraakbeen en bot ook vaak een ontstekingsreactie in het gewricht aanwezig die samengaat met pijn en snellere verergering van de ziekte. We spreken bij artrose van een zogenaamde ‘steriele ontsteking’ ofwel inflammatie, waarbij er geen bacteriën in het gewricht aanwezig zijn, maar het immuunsysteem, om nog onbekende reden, geactiveerd raakt. Als we deze ontsteking kunnen behandelen zouden we hiermee dus zowel de symptomen (pijn) als de schade aan het gewricht kunnen verminderen. Er is echter maar weinig bekend over welke processen bij paarden precies betrokken zijn bij de ontstekingsreacties in het gewricht.

Van het onderzoek bij mensen weten we dat er verschillende soorten immuuncellen betrokken zijn bij de onstekingsreactie in het gewricht maar dat de belangrijkste de macrofagen zijn. Deze cellen fungeren normaal als ‘afvaleters’ en ruimen ziekteverwekkers, en beschadigde cellen op. Maar macrofagen blijken veel meer functies te kunnen hebben, met name bij ontstekingen en weefselschade. Bij mensen, zijn er een aantal stoffen bekend die een belangrijke bijdrage leveren aan het veroorzaken van artrose, die gemaakt worden door macrofagen.

Bij paarden is er echter nog maar weinig bekend over hoe de macrofagen er uit zien en of ze dezelfde factoren maken als bij mensen. Als we daar meer over weten kunnen we op zoek gaan naar een specifieke behandeling die gericht is tegen de macrofagen.

 

Wat is het doel van het project? 

Het doel van dit project is inzicht krijgen in de macrofagen bij paarden, en dan met name macrofagen die aanwezig zijn bij gewrichtsschade en ontstekingsreacties. We weten dat macrofagen een belangrijke rol spelen in het ziekteproces maar er is nog niet veel bekend over hoe deze cellen er bij paarden, en andere gezelschapsdieren, uit zien en of ze gelijkenis vertonen met de macrofagen die bij mensen gevonden zijn. Daarom zijn er momenteel maar zeer beperkt technieken beschikbaar om onderzoek te doen met paarden macrofagen en is het lastig om gericht behandelingsstrategien te ontwikkelen. 

Als we de macrofagen in kaart hebben gebracht kunnen we daarmee:

  1. Beter begrijpen welke macrofagen en welke stoffen bijdragen aan artrose zodat we de onderliggende oorzaken verder kunnen onderzoeken.
  2. Methoden ontwikkelen om de macrofagen makkelijker te traceren in paarden tijdens een ontstekingsreactie of artrose en daardoor betere diagnose mogelijk maken.
  3. Gerichte behandelingen ontwikkelen die gericht zijn tegen macrofagen en daardoor de ontsteking afremmen en de pijn verminderen.

Op basis van de studies bij mensen verwachten we dat we verschillende soorten macrofagen gaan vinden, elk met hun eigen functie en eigenschappen. Als we deze eigenschappen in kaart gebracht hebben kunnen we met die informatie betere methoden ontwikkelen om de macrofagen bij paarden te bestuderen en we kunnen gerichte behandelingen ontwikkelen. Het onderzoek draagt daarmee bij aan de wetenschappelijke kennis op dit gebied, maar ook aan de werkelijke verbetering van de gezondheidszorg van paarden.

 

Hoe gaan wij dit doen?  

In deze studie gaan we macrofagen uit gewrichten van paarden isoleren en in kaart brengen. Macrofagen kunnen veel verschillende functies uitoefenen en daar passen ze hun eigenschappen op aan. Hiervoor moeten ze genen aan en uit zetten en dat kunnen we meten. We gaan van de macrofagen hun gehele genexpressie in kaart brengen met een geavanceerde techniek waarbij we individuele cellen kunnen opvangen en bestuderen. Hiermee kunnen we dus van elke cel bekijken welke functie deze heeft en hoe deze er uit ziet. In het schematische figuur hieronder is te zien welke verschillende macrofagen bij mensen gevonden zijn en welke functies ze hebben. We weten echter niet of dezelfde soorten macrofagen ook bij paarden voorkomen en welke eigenschappen ze dan hebben.

Met behulp van de gegevens over de genexpressie zullen we profielen opstellen van de typen macrofagen die bij paarden voorkomen en welke betrokken zijn bij het ziekteproces en gewrichtsschade en welke macrofagen juist goede eigenschappen hebben. Dit zal veel informatie opleveren over het ziekteproces en het ontstaan van kraakbeenschade bij paarden. Daarna kunnen we deze macrofagen profielen gebruiken om op zoek te gaan naar manieren om alleen de schadelijke macrofagen te bestrijden. Dit zullen we onder anderen doen door gebruik te maken van specifieke eiwitten die de schadelijke macrofagen op hun oppervlak hebben. We kunnen deze eiwitten gebruiken om de macrofagen te volgen in de tijd en om medicijnen te ontwikkelen die aan deze oppervlakte-eiwitten binden.

Figuur A. Schematisch voorbeeld van de verschillende typen macrofagen die bij mensen zijn gevonden en de eiwitten op hun oppervlak die worden gebruikt om ze te identificeren.