Vývoj kloubní chrupavky: důkaz pro apoziční mechanismus růstu
Je dobře známo, že chrupavka roste kombinací sekrece matrix, buněčné hypertrofie a buněčné proliferace. Do jaké míry je tento růst způsoben apozičními, na rozdíl od intersticiálních mechanismů, však zůstává nejasné. Za použití kolenních kloubů vačnatce Monodelphis domestica ke studiu růstu chrupavky jsme zkombinovali imunohistochemickou studii rodiny růstových a diferenciačních faktorů chrupavky TGF-beta v období od 30 dnů po porodu do 8 měsíců spolu se stereologickou analýzou morfologie chrupavky během růstu. Dále jsme s cílem získat vhled do vzniku charakteristických zón v chrupavce zkoumali účinky intraartikulárního podávání bromodeoxyuridinu, látky, která se během buněčného dělení inkorporuje do DNA a blokuje další buněčný cyklus. Během časného růstu byly TGF-beta2 a -beta3 široce exprimovány, ale TGF-beta1 méně. Po vytvoření sekundárního centra osifikace se všechny izoformy více omezily na horní polovinu hloubky tkáně a jejich distribuce byla podobná jako dříve popsaná distribuce IGF a PCNA-pozitivních buněk. Stereologická analýza tkáňových řezů z kondylární chrupavky femuru po 3 a 6 měsících ukázala, že došlo k 17% nárůstu celkového objemu chrupavky, ale k 31% poklesu hustoty buněk na jednotku objemu. Nakonec perturbace buněčného cyklu pomocí BrDU, který byl aplikován do kolenních kloubů 3měsíčních zvířat a analyzován 1 a 4 měsíce po injekci, ukázala, že chondrocyty obsazující přechodnou zónu byly 1 měsíc po injekci vyčerpány, což vedlo ke ztenčení kloubní chrupavky. Tento účinek byl 4 měsíce po injekci zvrácen. Imunohistochemická analýza odhalila, že léčba BrDU změnila expresní vzorce všech izoforem TGF-beta, s výrazným snížením značení izoforem TGF-beta1 a -beta3 v horní polovině hloubky chrupavky. Celkově tato data dále podporují představu, že kloubní chrupavka roste spíše apozicí z kloubního povrchu než intersticiálními mechanismy.