Issue |
Vet. Res.
Volume 33, Number 4, July-August 2002
|
|
---|---|---|
Page(s) | 383 - 396 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/vetres:2002024 | |
How to cite this article | Vet. Res. (2002) 383-396 |
Vet. Res. 33 (2002) 383-396
DOI: 10.1051/vetres:2002024
Differences in metabolic parameters and gene expression related to Osteochondrosis/Osteoarthrosis in pigs fed 25-hydroxyvitamin D 3
David Jefferiesa, Colin Farquharsona, Jill Thomsonb, William Smithc, Elaine Seawrighta, Heather McCormacka and Colin Whiteheadaa Bone Biology Group, Roslin Institute, Roslin, Midlothian, EH25 9PS, Scotland, UK
b SAC Veterinary services, Penicuik, EH26 OQE, Scotland, UK
c SAC Veterinary Science Division, Bucksburn, AB21 9TB, Scotland, UK
(Received 25 September 2001; accepted 18 February 2002)
Abstract
Osteochondrosis/osteoarthrosis (OC/OA) are common terms for various joint
pathologies that occur in pigs. Pathologies that may contribute to these disorders have been
described, but the primary cause(s) remain unknown. We hypothesised that as OC has some
similarities to dyschondroplasia, which involves a failure of growth plate chondrocytes to
fully differentiate and hypertrophy, treatment with 25-hydroxyvitamin D
3 (25-D) might
reduce the incidence and/or severity of lesions in pigs, as it does in chickens with
dyschondroplasia. Control pigs were fed a commercial diet ad libitum. In the treated group
this diet was supplemented with 25-Dat 0.1mg/kg. Ten pigs from each of the control and
treated groups were sampled at 7, 12, 16 and 21 weeks. Treatment with 25-D had no effect on
the incidence or severity of OC/OA lesions. Cartilage dry weight, total collagen content and
proteoglycan content, and plasma levels of total calcium, inorganic phosphorous, vitamin C,
insuline-like growth factor-I, parathyroid hormone and tumour necrosis factor alpha were
unaffected by treatment. In addition, none of these parameters were correlated with the
incidence or severity of OC/OA lesions. The mRNA expression levels of 21 out of 23 genes
assayed by RT-PCR were unaltered in articular cartilage from OA lesion samples as compared to
normal articular cartilage. However, collagen type II was reduced and collagen type X
increased in OA lesion and near lesion samples. These results suggest that OA in pigs may
share some features of osteoarthritis in other mammalian species.
Résumé
Différences observées dans les paramètres métaboliques et l'expression des gènes
liés à l'ostéochondrite et à l'arthrose chez le porc ayant ingéré de la 25-hydroxyvitamine
D
3
. Ostéochondrite et arthrose (OC/AR) sont des termes courants désignant les diverses
pathologies des articulations survenant chez le porc. Les maladies pouvant contribuer à ces
troubles ont été décrites, mais les causes premières demeurent inconnues. Nous avons fait
l'hypothèse que, puisque l'ostéochondrite a quelques similarités avec la dyschondroplasie,
qui entraîne une incapacité de la plaque endochondriale à se différencier et à
s'hypertrophier, le traitement par la 25-hydroxyvitamine D
3 (25-D) pourrait réduire
l'incidence et/ou la sévérité des lésions chez le porc, comme elle le fait chez les poulets
atteints de dyschondroplasie. Des porcs témoins ont été nourris à volonté par des rations
commerciales. Dans le groupe des porcs traités, cette ration a été complétée par de la 25-D à
0,1 mg/kg. Dix porcs provenant de chaque groupe (témoin et traité) ont été examinés aux
semaines 7, 12, 16 et 21. Le traitement par la 25-D n'a eu aucun effet sur l'incidence ou la
sévérité des lésions OC/AR. Le poids sec des cartilages, le contenu total en collagène et en
protéoglycanes, et les taux plasmatiques en calcium total, en phosphore inorganique, en
vitamine C, en facteur de croissance proche de l'insuline-I (IGF-I), en hormone
parathyroïdienne, et en facteur de nécrose des tumeurs-
(TNF
), n'ont pas été
affectés par le traitement. De plus, aucun de ces paramètres n'était corrélé à l'incidence ou
à la sévérité des lésions OC/AR. Les niveaux d'expression de l'ARNm de 21 gènes sur 23 testés
en RT-PCR n'étaient pas modifiés dans les cartilages articulaires provenant de prélèvements
sur des lésions d'arthrose, comparé au cartilage articulaire normal. Cependant, le collagène
de type II était réduit et le collagène de type X était augmenté dans les lésions d'arthrose
et autour de ces lésions. Ces résultats suggèrent que l'arthrose chez le porc pourrait
partager certaines caractéristiques de l'arthrose chez d'autres espèces de mammifères.
Key words: pig / osteochondrosis / osteoarthrosis / articular cartilage / 25-hydroxy vitamin D 3
Mots clés : porc / ostéochondrite / arthrose / cartilage articulaire / 25-hydroxyvitamine D 3
Correspondence and reprints: David Jefferies Tel.: 44 (0)131 527 4259; fax: 44 (0)131 440 0434; david.jefferies@bbsrc.ac.uk
© INRA, EDP Sciences 2002