degenerasjon av Mellomvirvelskiver er en vanlig tilstand med en kompleks multifaktoriell etiologi. 1 Lavgradig infeksjon har blitt foreslått som en årsak til skivedegenerasjon Med Propionibacterium akne identifisert hos 84% av pasientene med skiveherni og iskias ved bruk av serologi og kulturer. 2 Molekylære endringer er også observert, som økt produksjon av katabolske enzymer (katepsin, lysozym og flere matriksmetalloproteinaser) og inflammatoriske cytokiner. 3 Unge pasienter med lumbal skiveherni viste dårligere bedring etter operasjon når de hadde vist forhøyede serumkonsentrasjoner av høysensitiv C-reaktivt protein (hs-CRP) preoperativt. Det er imidlertid ikke klart om høye NIVÅER AV CRP og inflammatoriske cytokiner indikerer en lokal infeksjon eller en inflammatorisk respons på skiveherni. 4

Patogener som Parvo-virus B19 Eller Epstein Barr-Virus (EBV) spiller en viktig rolle i patogenesen av ulike former for leddgikt. 5,6 Herpesvirus er en mangfoldig familie av STORE DNA-virus, som alle kan etablere livslang latente infeksjoner. Primær infeksjon med mange av disse virusene er vanlig i barndommen. 7,8

denne studien tok sikte på å undersøke den potensielle rollen av herpesvirus, Herpes Simplex Virus type-1(Hsv-1), Herpes Simplex Virus Type-2 (HSV-2) Og Cytomegalovirus (CMV), i patogenesen av intervertebral disk degenerasjon. En molekylær analyse av mellomvirvelskiveprøver oppnådd under diskektomi viste en betydelig frekvens AV CMV OG HSV-1 DNA i degenererte skiver, noe som tyder på at virusinfeksjoner kan være en viktig faktor i etiologien av denne sykdommen.

Pasienter og Metoder

totalt 16 påfølgende pasienter som gjennomgikk diskektomi innen seks måneder etter lumbal skiveherni ble studert. Det var åtte menn og åtte kvinner med en gjennomsnittsalder på 40,38 år (17 til 65). Studien hadde etisk godkjenning. Diagnosen av lumbal skiveherni ble etablert ved fysisk undersøkelse og MR. For å gi en kontrollgruppe ble skiveprøver oppnådd perkutant fra to pasienter med thoracolumbar burstfrakturer som var under operasjon. DISSE pasientene gjennomgikk OGSÅ MR-undersøkelse pre-operativt for å utelukke samtidig degenerasjon. Arten av prøvene som ble testet i denne studien tillot ikke inkludering av flere intervertebrale skiver fra friske individer av etiske grunner, mens alternativet til kadaveriske prøver som kontroller ble forlatt da flertallet av den voksne befolkningen har en historie med ryggsmerter og skivedegenerasjon.

i tillegg til materialet fra herniated plate oppnådd under discectomy en perifer blodprøve ble tatt fra hver pasient. Vevsprøver ble plassert i sterilisert polypropylen 1.5 ml rør og lagret ved -80°C, inntil DNA/RNA-ekstraksjon og Polymerasekjedereaksjon/ kvantitativ Polymerasekjedereaksjon (PCR / qRT-PCR) ble utført. Påvisning AV hsv-1 og CMV, IgM+ Og IgG+ antistoffer fra plasma ble utført ved bruk av et standard enzymimmunoassay.

dna / RNA ekstraksjon.

Genomisk DNA og totalt RNA ble ekstrahert fra vevsprøver ved Hjelp Av NucleoSpin Tissue XS kit Og NucleoSpin RNA XS kit (Macherey-Nagel GmbH and Co., Dü, Tyskland), i henhold til produsentens instruksjoner. Det rensede RNA ble videre behandlet Med DNaseI for å unngå DNA-forurensning. Dna-og rna-prøvekonsentrasjoner ble bestemt ved hjelp av et spektrofotometer (260 nm) før PCR-forsterkning eller qRT-PCR.

Påvisning AV herpesvirus DNA.

vi testet åtte forskjellige herpesvirus (HSV-1 / -2, Varicella Zoster Virus (VZV), EBV, CMV, Humane Herpesvirus 6, 7 og 8 (HHV6, HHV7 og HHV8)) ved Hjelp Av RhyMA Test-Herpes Screening i henhold til produsentens instruksjoner (Euroclone, Pavia, Italia). RhyMA-testen var basert På Omvendt Hybridiseringsteknologi som involverte multiplex DNA-forsterkning VED PCR med spesifikke biotinylerte primere, etterfulgt av hybridisering av de forsterkede OG biotinylerte DNA-fragmentene med striper på prober, spesifikt for hver av herpesviruset. En endelig utviklingsreaksjon ved bruk av et biotin-streptavidinsystem var nødvendig for evaluering av resultatene. Positive og amplifikasjonskontroller ble også inkludert i hver stripe. For tolkningen av resultatene ble den utviklede stripen av hver prøve justert med et standardtabell. RhyMA Test-Herpes Screening er lisensiert for in vitro diagnostisk bruk, som bekrefter høy spesifisitet og følsomhet av analysen. FOR å verifisere resultatene oppnådd Ved Hjelp Av RhyMA Test-Herpes screening assay, BLE PCR-produktene også kjørt i en 3% lavmeltende agarosegel som produserte det forventede elektroforetiske mønsteret for hvert virus. ENDELIG BLE DE PCR-positive prøvene utsatt for direkte sekvenseringsanalyse, som bekreftet resultatene oppnådd ved Bruk Av RhyMA Test-Herpes screening assay.

HSV-1 OG CMV qRT-PCR.

Total RNA ble omvendt transkribert ved HJELP AV RETRO-script kit (Ambion Inc., Austin, Texas, USA) med tilfeldige heksamer primere. cDNAs ble testet for malkvalitet ved å konstruere standardkurver ved hjelp av serielle fortynninger av hver cDNA som maler i qRT-PCRs. CDNA-malene ga en analyseeffektivitet på 90% til 105%, Og R2 av alle standardkurver var > 0,98. Etter revers transkripsjon, cdna ble forsterket VED HJELP AV ICP0-og IE1-spesifikke primere for kvantifisering av HSV-1 og HCMV mrna, henholdsvis, som tidligere beskrevet. 9,10

Alle qRT-Pcr ble utført i tre eksemplarer Ved Hjelp Av Maxima SYBR Green qpcr master mix (Fermentas Inc., Glen Burnie, Maryland) i EN ABI PRISM 7500 Sekvensdetektor (PE Biosystems, Foster City, Canada), inkludert de ekstraherte RNA-prøvene samt positive og negative kontroller. SYBR Grønn fluorescens ble målt i løpet av 40 amplifikasjonssykluser. For hver mal kvantifisert ble det gjennomsnittlige syklusnummeret der produktakkumulering kom inn i det lineære området (CT) beregnet. Replikere CT-verdier var innenfor 0,4 sykluser av hverandre. 18SRRNA CT-verdien for en gitt mal ble trukket fra CT oppnådd for hver mRNA av interesse (ICP0 og IE1) fra samme mal for å oppnå den normaliserte CT-verdien (ΔCT) for hver mal.

Tumor Nekrosefaktor – α og Interleukin-6 genuttrykk.

for kvantifisering AV TNF-α eller IL-6 mRNA ble 1 µ av cDNA brukt sammen med primerne vist ovenfor i en 20 µ reaksjon, ved BRUK AV SYBR green som markør FOR DNA-innhold. Primerne som ble brukt var: beta actin: Fremover: 5 ‘- TCAGAAGAACTC CTA TGT GG-3’, Omvendt: 5 ‘- TCT CTT TGA TGT CAC GCA CG-3’; TNF-A Fremover: 5 ‘- CAC GCT CTT CTG TCT HANDLE GAA CTT CG-3′, Omvendt: 5′-GGC TGG GTA GAG AAT GGA TGA ACA CC-3′, 11 IL-6: Fremover: 5′-ACA GCC HANDLE CAC CTC TTC AG -3′, Omvendt: 5′-GTG CCT CTT CTT tgc tgc TTT CAC -3’. 12 ingen biprodukter var tilstede i reaksjonen som indikert ved dissosiasjonsmønsteret gitt ved slutten av reaksjonen og ved agarosegelelektroforese (data ikke vist). Forsterkningseffektiviteten TIL TNF – α og IL-6-produktene var den samme som for beta actin som angitt av standardkurvene for forsterkning, slik at vi kunne bruke formelen: fold økning = 2 – (Δ A-Δ). Reaksjoner ble utført i tre eksemplarer for å tillate statistisk evaluering.

Resultater

EN PCR-revers hybridiseringsanalyse ble benyttet for å screene FOR DNA fra åtte forskjellige herpesvirus i mellomvirvelskiveprøver av pasienter med skiveprolaps (Fig. 1). Herpesvirus DNA ble påvist hos 13 av 16 prøver (81,25%). HSV-1 viste høyest prevalens hos ni pasienter (56,25%), MENS CMV ble påvist hos seks pasienter (37,5%) (Tabell I). To pasienter ble samtidig infisert med BÅDE HSV – 1 og CMV. DNA FRA HSV-2, VZV, EBV, HHV6, HHV7 OG HHV8 ble ikke påvist i diskprøver av noen av pasientene. Ingen av kontrollpasientene (C1 og C2) testet positivt for tilstedeværelse av herpesvirus DNA (Fig. 1).

status for HSV-1 OG CMV-infeksjon, i mellomvirvelskive prøver ble undersøkt ved å undersøke den potensielle ekspresjon av virale transkripsjoner Av Sanntids qRT-PCR. Herpesvirusgenuttrykk ble ikke påvist i noen av prøvene som ble testet, og demonstrerte fraværet av en aktiv virusinfeksjon, og dermed antydet etableringen av latent herpesvirusinfeksjon i disse prøvene.

seropositiviteten til pasientene ble også undersøkt. Alle HSV – 1-eller CMV PCR-positive pasienter presenterte Henholdsvis IgG + antistoffer mot det samme viruset (Tabell I). I tre tilfeller FOR HSV-1 og i seks tilfeller FOR CMV ble IgG+ antistoffer påvist uten samtidig forekomst av viralt DNA. Videre var hsv-1-og CMV IgM+ – antistoffene fra perifert blod negativt hos alle pasienter, noe som indikerer at ingen av pasientene hadde opplevd en akutt herpesvirusinfeksjon ved kirurgisk eksisjon.

Bortsett fra den makroskopiske indikasjonen på betennelse rundt den herniated plate, fikk vi også eksperimentelle bevis på betennelse i mellomvirvelskiveprøver ved å undersøke mrna-nivåene AV TNF-α og IL-6, i alle prøvene ved bruk av qRT-PCR. Analysen viste omtrent to til tredobbelt økning av begge inflammatoriske markører i prøvene sammenlignet med kontrollene (Fig. 2). Interessant nok viste pasientene som var samtidig infisert av BÅDE HSV-1 og CMV de høyeste nivåene AV TNF – α og IL-6. Videre viste to av tre pasienter (pasienter 2 og 8) uten tegn på virusinfeksjon lavere NIVÅER AV TNF-α. Denne negative korrelasjonen ble ikke funnet FOR IL – 6 nivåer hos disse pasientene.

Diskusjon

denne studien antyder konseptet at herpes virus infeksjon kan fremme plate degenerasjon. VI var i stand til å oppdage HSV-1 OG CMV DNA i et stort antall humane intervertebrale diskprøver høstet under diskektomi.

Tidligere lavgradig infeksjon har blitt foreslått som en mulig årsak til plate degenerasjon. 2,4 Flere forfattere har lagt vekt på forholdet Mellom Modic type 1-signaler (økt marg signalintensitet I T2-vektede MR-bilder og redusert signalintensitet i T1-vektede MR-bilder og fibrovaskulært vev i endeplater) og infeksjon. 13,14 hvis pasientene ikke har alvorlig ryggsmerter, temperatur eller unormal blodprofil, er Det vanskelig å skille Mellom Modic 1-endringer og lavverdig infeksjon. 13,14

forholdet mellom virusinfeksjon og apoptose har blitt mye undersøkt, og klargjør mekanismene for apoptoseinduksjon av virus. 15,16 Det er nå kjent At Parvovirus B19 og spesielt DETS ns-1 protein, har en potent cytotoksisk effekt på vertscellene og forårsaker apoptose i de infiserte cellene. 17 Virus spiller en rolle i patogenesen av ulike former for leddgikt. Stahl et al 5 oppdaget viral DNA fra flere virus i synovial vev tatt fra pasienter med tidlig leddgikt. En nylig studie antydet at de avanserte stadier av slitasjegikt kan være relatert til økt betennelse og skade på leddbrusk på Grunn Av Parvovirus B19. 18 i en annen studie ble det foreslått at Humant Parvovirus B19 er involvert i initiering og videreføring av synovitt i revmatoid artritt, noe som fører til leddskader i løpet av overdreven syntese av inflammatoriske cytokiner og proteolytiske enzymer. 19

hsv-1 infeksjoner er endemiske over hele verden. Over 90% av voksne har antistoffer MOT HSV – 1 innen femte tiåret. Herpesvirus er allestedsnærværende patogener hos barn, gjenværende latent etter en aktiv infeksjon. 20,21 i den innledende fasen av infeksjonen oppstår viral replikasjon i ganglia med overlevelse av noen celler som opprettholder viral genom kompatibel med normal cellulær funksjon. Denne fine balansen mellom vertsceller og viruset kan forstyrres av ulike stimuli, noe som fører til reaktivering. 22

i vår studie hadde ingen av pasientene opplevd akutt herpesinfeksjon. Dette var tydelig både på serologisk nivå, på grunn Av fravær Av IgM + antistoffer fra perifert blod, samt på molekylært nivå på grunn av mangel på virale mRNA-transkripsjoner fra diskprøver. Dermed kan den høye forekomsten AV HSV – 1-infeksjon i barndommen, samt dens oppbevaring i nervesystemet, gi en tilfredsstillende forklaring på tilstedeværelsen av BÅDE HSV-1 og CMV i intervertebralskiven.

spørsmålet oppstår hvordan virusene kommer inn i intervertebralskiven. Det er godt etablert at store vaskulære kanaler krysser endeplatene i løpet av tidlig fosterliv, som senere avtar med fødselen og helt forsvinner i en alder av fire til seks år, noe som gjør platen til en av de største avaskulære vevstypene i kroppen. 23 Man kan spekulere i at tilstedeværelsen av viralt DNA i intervertebralskiven er sekundært til migrering av makrofager eller andre celler som inneholder viralt DNA inn i disken i barndommen mens diskmiljøet fortsatt er rikt på blodkar. Andre mekanismer kan også spille en rolle da det er velkjent at herpes simplex-viruset kan aktiveres i nevronaksoner av inflammatoriske cytokiner, SOM IL-1 og TNF-α 24,25, og gjennom antidromal migrasjon kan det involvere diskrommet.

således aktiverer den betente eller skadede platen, som produserer en rekke proinflammatoriske cytokiner, latente virus. Disse mekanismene kan også forklare TILSTEDEVÆRELSEN AV DNA fra to eller flere virus i diskprøvene. Selv om tilstedeværelsen av virus er et sekundært fenomen, kan deres tilstedeværelse bidra til patogenesen av intervertebral diskdegenerasjon siden virale antigener ytterligere forbedrer diskforringelsen ved aktivering av det inflammatoriske miljøet som letter aktiverte makrofager og andre celler for å forårsake vevskader.

i vår studie viste intra-operativ vurdering av det kirurgiske feltet makroskopisk bevis på betennelse rundt den herniated platen. Bevis på betennelse i diskprøver og bidrag av virusinfeksjon til forbedring av inflammatorisk prosess kom fra analysen av mRNA-nivåene av kjente gener, som er forbundet med betennelse, SOM TNF-α og IL-6. Begge inflammatoriske markører viste omtrent to til tre ganger høyere nivåer i pasientens prøver sammenlignet med kontrollene. Interessant viste prøvene som var samtidig infisert av BÅDE HSV-1 og CMV de høyeste nivåene AV TNF – α OG IL-6, noe som tyder på en synergistisk effekt av virusene. I tillegg var nivåene AV TNF-α så lave som kontrolltilfellene blant pasientene der vi ikke kunne oppdage virus-DNA.en nylig oversiktsartikkel sier at skivedegenerasjon ikke er en diagnose, men et uttrykk for tilstanden til platen, som er resultatet av flere faktorer som virker, individuelt eller kollektivt. 1 i Stedet for å være et resultat av en enkelt prosess, kan skivedegenerasjon ha en rekke mulige årsaker, inkludert mekanisk, aldring, genetisk, systemisk, giftig og/eller infeksjon. Fraværet av viral deteksjon hos alle våre 16 pasienter er i samsvar med den multifaktorielle årsaken til skiveprolaps. Det er kjent at genetiske faktorer produserer unormale komponenter i matrisen 26-28 som kompromitterer strukturen og funksjonen til platen og øker følsomheten til skivevevet til mekanisk stress. 29 Epidemiologiske studier har vist at genetiske faktorer øker risikoen for degenerasjon, 30-35, men de tar ikke hensyn til alle tilfeller, 28,36 med variasjoner over ulike etniske befolkninger 37 slik at store multietniske befolkningsstudier er påkrevd. 38

tilstedeværelsen av virusene i platen kan skape en innstilling der platen er sårbar for skade ved mekanisk stress og traumer. Det er sannsynlig at viralt DNA vil være tilstede på intervertebrale skiver, men de mekaniske påkjenninger som postuleres for å bidra til degenerasjonen, finner sted på lumbosakralnivå hvor problemer er langt vanligere. 1 lavgradig infeksjon, med eller uten genetisk påvirkning, kan øke følsomheten til intervertebralskiven for miljøfaktorer, som sekundært driver de biologiske hendelsene som resulterer i skivedegenerasjon. Muligens virker herpes DNA som en faktor som endrer de strukturelle egenskapene til matrisen i disken ved å modulere apoptose og lokal inflammatorisk respons, noe som tyder på at virusinfeksjon eller reaktivering er forbundet med sykdommen.Oppdagelsen Av Marshall og Warren 39 at infeksjon Av Helicobacter pylori var ansvarlig for utviklingen av magesår, førte til et stort skifte i medisinsk forståelse. Muligheten for at en smittsom prosess kan bidra til diskdegenerasjon bør vurderes seriøst.

Vi tror dette er den første studien som dokumenterer tilstedeværelsen av herpesvirus i intervertebralskiven hos pasienter med skiveherni. Videre studier er nødvendig for å bestemme de underliggende mekanismer og støtte den potensielle rolle herpes virus i patogenesen av degenerative plate sykdom.

ingen fordeler i noen form har blitt mottatt eller vil bli mottatt fra en kommersiell part relatert direkte eller indirekte til emnet i denne artikkelen.