Contenido de glicosaminoglicanos del líquido sinovial de la articulación metacarpofalángica de caballos castrados y yeguas de diferentes edades

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RESUMEN: Se midió la concentración de glicosaminoglicanos (GAGs) del líquido sinovial en su valor total (GAGsT) y de una fracción de éstos, que corresponde a los GAGs diferentes del ácido hialurónico o GAGs sulfatados (GAGsS), entre los que se describen condroitin sulfato y queratán sulfato. Las muestras de líquido sinovial se obtuvieron por artrocéntesis aséptica desde articulaciones metacarpofalángicas normales de equinos mestizos en matadero, después del beneficio de los animales. El exámen post mortem de las articulaciones permitió descartar articulaciones con evidencias de osteoartritis u otras patologías articulares. La normalidad del líquido sinovial se evaluó por de su aspecto y por las pruebas del coágulo de mucina y de concentración de proteínas (<15mg/ml). Se escogieron 4 grupos de edad que se dividieron a su vez, en yeguas (y.) y caballos castrados (c.c.), de la siguiente forma: 1,5 – 2 años (n = 23: 12 y. y 11 c.c.; 4 – 5 años (n = 15: 9 y. y 6 c.c.); 6 – 8 años (n = 23: 13 y. y 10 c.c.) y sobre 10 años de edad (n = 17: 12 y. y 5 c.c.). Para cuantificar los GAGs se utilizó un método colorimétrico con Alcian Blue usando diferentes concentraciones de MgCl2.

Al comparar la concentración de GAGsT entre yeguas y caballos castrados, no se encontraron diferencias significativas. Sin embargo, al analizar el promedio del grupo mayor de 10 años de ambos sexos (1.71 ± 0.79 mg/ml), éste fue inferior (p < 0.05) con respecto al grupo de 6 a 8 años (3.39 ± 1.93 mg/ml). El contenido de GAGsS, que refleja la actividad catabólica de la MEC del cartílago, no mostró diferencias entre yeguas y caballos castrados en cada grupo de edad. Sin embargo, el promedio de estos GAGsS fue mayor (p < 0.05) en los caballos castrados (0.48 ± 0.28 mg/ml) que en las yeguas (0.34 ± 0.15 mg/ml) y tienden a disminuir a través de la edad en ambos grupos. La diferencia entre los GAGsT y los GAGsS, permitió estimar el contenido de ácido hialurónico del líquido sinovial, cuyo perfil fue semejante al de los GAGsT. Su concentración fue menor en el grupo de mayor edad de yeguas (1.62 ± 0.76 mg/ml) y de caballos castrados (0.96 ± 0.64 mg/ml).

Estos resultados apoyan la influencia de la edad y de la condición de sexo sobre la concentración de GAGs en el líquido sinovial, lo que podría reflejar la condición metabólica de los componentes articulares y que podría ser útil para la comparación con las patologías articulares.

SUMMARY: Total concentration of synovial fluid glycosaminoglycan (GAGs) and a fraction of it (GAGsT) which correspond to different GAGs from hyaluronic acid or sulfated GAGs (GAGsS) that mainly consist of chondroitin sulfate and keratan sulfate, were measured. Samples of synovial fluid were taken from normal metacarpophalangeal joints of crossbred equines immediatelly after slaughter by aseptic needle aspiration. Post mortem joints examination showed that there was no gross evidence of osteoarthritis or other joint disease, based on the appearance of synovial membrane and articular cartilage. Synovial fluid samples were evaluated by its external appearance, protein concentration and mucin clot test. Samples were alloted in four age groups by teeth examination and divided in mares (m) and castrated horses (c.h.) as follows: 1.5 – 2 years (n = 23: 12 m. and 11 c.h.; 4 – 5 years (n = 15: 9 m. and 6 c.h.); 6 – 8 years (n = 23: 13 m. and 10 c.h.) and over 10 years old (n = 17: 12 m. and 5 c.h.). A colorimetric method with Alcian Blue using different electrolyte concentrations was used to quantify these GAGs.

Palabras claves: líquido sinovial, glicosaminoglicanos, condroitín sulfato, queratán sulfato, ácido hialurónico, equinos.

There were no significant differences of GAGsT concentration between mares and castrated horses, but the average of both older groups (> 10 years) was lower (1.71 ± 0.79 mg/ml) than the previous age group (3.39 ± 1.93 mg/ml). The GAGsS content of the synovial fluid, that reflects the catabolic processes of extracellular matrix (MEC) of the articular cartilage, showed no differences between mares and castrated horses in any age group, but these concentrations were always higher in castrated horses. However, the final average of these GAGsS, was higher (p < 0.05) in castrated horses (0.48 ± 0.28 mg/ml) than in mares (0.34 ± 0.15 mg/ml), suggesting a more active degradation of cartilage extracellular matrix in castrated horses. Furthermore, these concentrations tended to decrease from younger to older animals in mares and castrated horses, which could reflect a slower metabolic processes with ageing.

The difference bettween GAGsT and GAGsS represents the concentration of synovial fluid hyaluronic acid, which was lower in the older group of mares (1.62 ± 0.76 mg/ml) and castrated horses (0.96 ± 0.64 mg/ml), suggesting a greater susceptibility to cartilage damage in these animals. These results verify the effect of age or sex condition on synovial fluid GAGs concentration, which could reflect the metabolic status of articular components and therefore, useful for comparison of pathologic conditions.

Key words: synovial fluid, glycosaminoglycans, chondroitin sulfate, keratan sulfate, hyaluronic acid, equine.

INTRODUCCIÓN

El desplazamiento normal de los equinos depende de la integridad de los componentes articulares de las articulaciones móviles o diartrosis. Entre estos componentes se encuentra el cartílago articular de naturaleza hialina que carece de vasos sanguíneos, linfáticos y nervios, el cual contiene un 70% de agua, un 2 a 5% de células denominadas condrocitos, que sintetizan una abundante matriz extracelular (MEC) constituida principalmente por moléculas de colágeno tipo II y de proteoglicanos con sus glicosaminoglicanos (GAGs) (Hardingham y Bayliss, 1990; Todhunter, 1996). El tipo de colágeno que se encuentra en mayor proporción en el cartílago es el tipo II, el cual se dispone en forma de redes, permitiéndole a este tejido resistir las fuerzas de tracción (Palmer y Bertone, 1994). Los proteoglicanos constituyen el componente orgánico cuantitativamente más importante de la MEC del cartílago y son responsables de gran parte de las propiedades fisicoquímicas del tejido (Bayliss y col., 1999; Räsänen y Messner, 1999). Los proteoglicanos son moléculas de alta masa molecular, formados por una proteína central, a la que se unen covalentemente y en forma perpendicular los GAGs. Entre los distintos proteoglicanos del cartílago articular se describe el agrecán, que es el más abundante (aproximadamente 90%) y el de mayor tamaño (3 x 106 Da) (Alberts y col. 1994; Palmer y Bertone, 1994; Hedlund y col., 1999). El agrecán está formado por aproximadamente 100 cadenas de condroitín -6 -sulfato y 50 cadenas de queratán sulfato (Hardingham y Bayliss, 1990; Palmer y Bertone, 1994). Los GAGs son moléculas polianiónicas por su alto contenido de grupos sulfato y carboxilo disociados, que le permiten al cartílago retener gran cantidad de agua, lo que sumado a la repulsión de los grupos aniónicos le proporciona al tejido su gran capacidad de amortiguación a los impactos (Palmer y Bertone, 1994; McIlwraith, 1996; Räsänen y Messner, 1999).