Artros är en kronisk inflammatorisk sjukdom som leder till ledsmärta och funktionsnedsättning både hos människa och häst. Tävlingshästar utvecklar sjukdomen mycket tidigt till följd av intensiv träning i unga år. Som en del av ett stort samarbetsprojekt mellan Sveriges Lantbruksuniversitet (SLU) och Sahlgrenska Universitetssjukhuset (SU), har forskare på Chalmers varit med och utvecklat en ny metod för att möjliggöra tidig diagnos av artros hos hästar.
– Artros (osteoartrit) är en kronisk ledinflammation där sjukdomsprocessen är långsam och svår att diagnostisera i ett tidigt stadium. Men för att kunna behandla sjukdomen är det viktigt att identifiera de tidiga sjukdomsstadierna, säger Eva Skiöldebrand, professor i allmän patologi på Sveriges lantbruksuniversitet (SLU) med forskningsinriktning på artros hos hästar och människa.
– Tillsammans med professorerna Stina Ekman på SLU och Anders Lindahl på SU, har vår forskargrupp utvecklat biomarkörer, eller mer specifikt, identifierat nya klyvningsepitoper* som genereras då protein från ledbrosk och underliggande subkondralt ben (benet under ledbrosket) bryts ned av inflammationen, vilket är sjukdomens signum. Forskargruppen har kunnat verifiera biomarkörerna i serum och ledvätska hos hästar med varierande grad av artros och studerat träningens inverkan samt effekten av dygnsrytm, vilket är ett stort forskningsgenombrott, säger Eva Skiöldebrand.
Användandet av biomarkörer möjliggör att sjukdomen kan upptäckas tidigare och uppkomsten av allvarliga skador förebyggas – och effektiviteten av läkemedel för behandling av artros kan utvärderas.
Tidig diagnostik med salivprov
En person som har haft stor del i ett relaterat forskningsgenombrott i slutet av 2021 är Moa Lord, tidigare bioteknikstudent och nu projektanställd forskare i materialfysik på Chalmers.
Tillsammans med forskargruppen på SLU och SU har hon utvecklat en ny metod för att kvantifiera biomarkörer i saliven hos häst, under handledning av professor Eva Skiöldebrand, Susanne Nyström, doktor i molekylärbiologi på SU och Magnus Karlsteen, docent i materialfysik på Chalmers och ansvarig för Chalmers satsningar inom hästteknologi.
–Vi ville utveckla en metod som på ett enkelt sätt kunde passa in i den dagliga hästhållningen. Salivprovtagning är en icke-invasiv provtagningsmetod till skillnad från ledvätskeprov och blodprov, vilket gör att man kan ta fler prover utan att skapa obehag hos hästen. Detektion och kvantifiering av biomarkören i saliv möjliggör ett enklare sätt att övervaka hur biomarkören påverkas av träning och underlag samt upptäckt av tidiga sjukdomstecken, säger Moa Lord.
Egenutvecklat bett för hästar
För att underlätta salivprovtagningen har Chalmers förfinat metoden genom framtagning av ett särskilt bett för hästar.
– När vi upptäckte att vi kunde använda saliv för att mäta biomarkören ville vi undersöka hur biomarkören förändras under ett träningspass när belastningen på leden ökar. Därför har vi på Chalmers själva designat och konstruerat ett bett med utrymme för provtagningsrör. Bettet samlar upp saliven samtidigt som man rider eller kör hästen. Detta möjliggör att vi kan samla in prov på ett enklare sätt och att träningspasset kan fullföljas utan ett större avbrott för att ta ett prov, säger Moa Lord.
– Detta bett och möjligheten att detektera biomarkören i saliv är grunden till en helt ny diagnosmetod, det finns ingen som har gjort något liknande tidigare. De nuvarande provrören i bettet för salivuppsamling fungerar väl. Men vi arbetar för det långsiktiga målet att implementera en elektronisk sensor av grafen i bettet, som kan ge kontinuerliga mätvärden av biomarkören och provsvar direkt på plats. Detta skulle möjliggöra att hästägaren själv på hemmaplan kan samråda med veterinär och följa utvecklingen av sjukdomen och agera genom att arbeta förebyggande för att eliminera begynnande sjukdom, säger Magnus Karlsteen.
– Med tanke på att ett stort antal tävlingshästar utvecklar artros är bettet betydelsefullt för det preventiva arbetet. Att kunna mäta biomarkören i saliven innebär att vi kan mäta effekten av träning då hästen springer och rids på olika underlag och vid olika tempo. Då kan man skräddarsy träningsprogram som inte är skadliga för lederna och förhoppningsvis kan det resultera i att färre hästar utvecklar sjukdomen, säger Eva Skiöldebrand.
Fortsatt finansiering av projektet
Moa Lords projekt “Can we use saliva to detect osteoarthritis in the horse?” har delfinansierats av styrkeområde Hälsa och teknik på Chalmers. I början av 2022 beviljade Svenska Djurskyddsföreningen finansiering för att undersöka förekomsten av smärtbiomarkörer i saliven hos häst. – Smärtbiomarkörernas förekomst i saliven kan ge enormt mycket information om hästens smärtstatus och vi är otroligt tacksamma för dessa forskningspengar, säger Eva Skiöldebrand.
– Framgångarna i det här forskningsprojektet är fantastiskt glädjande och hoppfullt för diagnostisering och prevention av artros hos häst men även hos människa i framtiden, säger Martin Fagerström, vice styrkeområdesledare för Hälsa och teknik på Chalmers.
Gemensamt engagemang i hästars välfärd
Samarbetet mellan Eva Skiöldebrand, SLU, och Magnus Karlsteen och Moa Lord på Chalmers har bland annat sin bakgrund i ett gemensamt intresse för hästsport och ett starkt engagemang i hästars välfärd. Deras vägar har bland annat korsats på Chalmershindret, ett arrangemang i samband med världscuptävlingarna i hästhoppning i Göteborg, med Magnus Karlsteen som ansvarig.
Förstärkt fokus på idrottsteknologi
Enligt det Internationella ridsportförbundet är Chalmers främst i världen inom hästteknologi. Från och med 1 augusti 2022 blir Chalmers det första Riksidrottsuniversitetet som blir ett kompetenscentrum för idrottsteknologi. Det innebär ett förstärkt samarbete mellan idrottsrörelsen och de olika specialistidrottsförbunden i Sverige.
* Klyvningsepitoper
Fragment som bildas vid kylning av protein, vid en specifik aminosyrasekvens.
Text: Linda Wallgren Jirvén
- Docent, Materialfysik, Fysik