Platelet-rich plasma (PRP) has recently been postulated as a treatment for osteoarthritis (OA). Although anabolic effects of PRP on chondrocytes are well documented, no reports are known addressing effects on cartilage degeneration. Since OA is characterized by a catabolic and inflammatory joint environment, the authors investigated whether PRP was able to counteract the effects of such an environment on human osteoarthritic chondrocytes.Platelet-rich plasma inhibits inflammatory effects of interleukin-1 (IL-1) beta on human osteoarthritic chondrocytes.Controlled laboratory study.Human osteoarthritic chondrocytes were cultured in the presence of IL-1 beta to mimic an osteoarthritic environment. Medium was supplemented with 0%, 1%, or 10% PRP releasate (PRPr, the active releasate of PRP). After 48 hours, gene expression of collagen type II alpha 1 (COL2A1), aggrecan (ACAN), a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs (ADAMTS)4, ADAMTS5, matrix metalloproteinase (MMP)13, and prostaglandin-endoperoxide synthase (PTGS)2 was analyzed. Additionally, glycosaminoglycan (GAG) content, nitric oxide (NO) production, and nuclear factor kappa B (NFκB) activation were studied.Platelet-rich plasma releasate diminished IL-1 beta-induced inhibition of COL2A1 and ACAN gene expression. The PRPr also reduced IL-1 beta-induced increase of ADAMTS4 and PTGS2 gene expression. ADAMTS5 gene expression and GAG content were not influenced by IL-1 beta or additional PRPr. Matrix metalloproteinase 13 gene expression and NO production were upregulated by IL-1 beta but not affected by added PRPr. Finally, PRPr reduced IL-1 beta-induced NFκB activation to control levels containing no IL-1 beta.Platelet-rich plasma releasate diminished multiple inflammatory IL-1 beta-mediated effects on human osteoarthritic chondrocytes, including inhibition of NFκB activation.Platelet-rich plasma releasate counteracts effects of an inflammatory environment on genes regulating matrix degradation and formation in human chondrocytes. Platelet-rich plasma releasate decreases NFκB activation, a major pathway involved in the pathogenesis of OA. These results encourage further study of PRP as a treatment for OA.

Abstract Low-grade inflammation and pathological endochondral ossification are processes underlying the progression of osteoarthritis, the most prevalent joint disease worldwide. In this study, data mining on publicly available transcriptomic datasets revealed EPHA2, a receptor tyrosine kinase associated with cancer, to be associated with both inflammation and endochondral ossification in osteoarthritis. A computational model of cellular signaling networks in chondrocytes predicted that in silico activation of EPHA2 in healthy chondrocytes increases inflammatory mediators and triggers hypertrophic differentiation, the phenotypic switch characteristic of endochondral ossification. We then evaluated the effect of inhibition of EPHA2 in cultured human chondrocytes isolated from individuals with osteoarthritis and demonstrated that inhibition of EPHA2 indeed reduced inflammation and hypertrophy. Additionally, systemic subcutaneous administration of the EPHA2 inhibitor ALW-II-41-27 attenuated joint degeneration in a mouse osteoarthritic model, reducing local inflammation and pathological endochondral ossification. Collectively, we demonstrate that pharmacological inhibition of EPHA2 with ALW-II-41-27 is a promising disease-modifying treatment that paves the way for a novel drug discovery pipeline for osteoarthritis.

Abstract To date, osteochondral defect repair with a collagen/collagen-magnesium-hydroxyapatite (Col/Col-Mg-HAp) scaffold has demonstrated good clinical results. However, subchondral bone repair has been suboptimal, potentially leading to damage to the regenerated overlying neocartilage. This study aimed at improving the bone repair potential of this scaffold by incorporating strontium (Sr) ion enriched amorphous calcium phosphate (Sr-ACP) granules (100-150 µm). Sr concentration of Sr-ACP was determined with ICP-MS at 2.49 ± 0.04 wt.%. Then 30 wt.% ACP or Sr-ACP granules were integrated into the scaffold prototypes. The ACP or Sr-ACP granules were well distributed and embedded in the collagenic matrix demonstrated by micro-CT and scanning electron microscopy/energy dispersive x-ray spectrometry. Good cytocompatibility of ACP/Sr-ACP granules and ACP/Sr-ACP enriched scaffolds was confirmed in in vitro cytotoxicity assays. An overall promising early tissue response and good biocompatibility of both ACP and Sr-ACP enriched scaffolds were demonstrated in a subcutaneous mouse model. In a goat osteochondral defect model, significantly more bone observed at 6 months with the treatment of Sr-ACP enriched scaffolds compared to scaffold only in particular in the weight-bearing femoral condyle subchondral bone defect. Overall, the incorporation of osteogenic Sr-ACP granules in Col/Col-Mg-HAp scaffolds showed to be a feasible and promising strategy to improve subchondral bone repair.