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L'osteoartrite (OA), caratterizzata radiograficamente dal restringimento dello spazio articolare dovuto alla perdita di cartilagine articolare, osteofiti e sclerosi dell'osso subcondrale (SCB), è la forma più comune di artrite1,2. Sebbene il ruolo dell'osso peri-articolare nell'eziologia dell'OA non sia completamente compreso, la formazione di osteofiti e la sclerosi SCB sono generalmente ritenute i risultati del processo patologico piuttosto che fattori causali, ma i cambiamenti nell'architettura / forma ossea peri-articolare e nella biologia possono contribuire allo sviluppo e alla progressione di OA3,4 . Lo sviluppo di un sistema di classificazione OA accurato e facilmente eseguibile, compresa la misurazione SCB, è fondamentale per studi comparativi tra laboratori di ricerca e per valutare l'efficacia di agenti terapeutici progettati per prevenire o attenuare la progressione dell'OA.
SCB è costruito con una sottile piastra ossea a cupola e uno strato sottostante di osso trabecolare. La piastra SCB è la lamella corticale, che giace parallela e immediatamente sotto la cartilagine calcificata. Piccoli rami di vasi arteriosi e venosi, così come i nervi, penetrano attraverso i canali nella piastra SCB, comunicando tra la cartilagine calcificata e l'osso trabecolare. L'osso trabecolare subcondrale contiene vasi sanguigni, nervi sensoriali, midollo osseo ed è più poroso e metabolicamente attivo rispetto alla piastra SCB. Pertanto, SCB esercita funzioni di assorbimento degli urti e di supporto ed è anche importante per l'apporto di nutrienti della cartilagine e il metabolismo nelle articolazioni normali5,6,7,8.
L'ispessimento SCB (in istologia) e la sclerosi (in radiografia) sono i principali tratti distintivi dell'OA e delle aree di ricerca chiave della fisiopatologia dell'OA. La misurazione dell'ispessimento SCB è una componente importante delle valutazioni istologiche della gravità dell'OA. La microradiografia digitale precedentemente riportata per la misurazione della densità minerale SCB dei roditori9 e la misurazione quantitativa SCB basata sulla micro-computergrafia (micro-CT) in modelli di roditori di OA10,11,12,13 hanno migliorato la nostra comprensione della struttura SCB e il ruolo dei cambiamenti SCB nella fisiopatologia OA. L'area e lo spessore SCB sono stati inoltre quantificati con vetrini istologici utilizzando un sofisticato sistema informatico con specifico e costoso software di istomorfometria ossea14. Tuttavia, i sistemi di classificazione OA semi-quantitativi basati su stime visive, tra cui la classificazione di ispessimento SCB, sono attualmente più ampiamente utilizzati della micro-TC perché i sistemi di classificazione sono facili da usare, in particolare per lo screening di numerose immagini istologiche. Tuttavia, la maggior parte dei sistemi di classificazione OA esistenti si concentra principalmente sui cambiamenti della cartilagine15,16,17. Un metodo di classificazione dello spessore SCB osteoartritico ampiamente utilizzato che classifica l'ispessimento SCB come lieve, moderato e grave è in gran parte soggettivo e la sua affidabilità non è stata completamente convalidata15. Un protocollo di misurazione dello spessore SCB osteoartritico passo-passo affidabile e facilmente eseguibile non è completamente sviluppato o non standardizzato.
Questo studio mirava a sviluppare un protocollo riproducibile, sensibile e facilmente eseguibile per misurare quantitativamente lo spessore SCB in un modello murino di OA. I nostri rigorosi test di misurazione e analisi statistica hanno dimostrato che questo protocollo di misurazione quantitativa assistito dal software ImageJ potrebbe quantificare lo spessore SCB nelle articolazioni del ginocchio sia normali che osteoartritiche. Il protocollo di nuova concezione è riproducibile e più sensibile ai lievi cambiamenti SCB rispetto ai sistemi di classificazione visiva ampiamente utilizzati. Può essere utilizzato per rilevare i primi cambiamenti osteoartritici dell'SCB e per valutare l'efficacia in vivo dei trattamenti OA di concerto con la classificazione della cartilagine OA.