Effect of spinal cord transection upon the skeletal changes induced by aminoacetonitrile (AAN)

Summary

Experiments on albino rats revealed that the skeletal changes characteristic of bone lathyrism (multiple exostoses, hypertrophy of junction cartilage plates, slipped epiphyses, “basophilic bone globules”), which are readily produced in normal rats by treatment with aminoacetonitrile (AAN), are virtually abolished in the totally paralyzed hind limbs of animals whose spinal cord has been transected between the tenth and the eleventh thoracic vertebrae. On the other hand, the periosteal bone hemorrhages, which are occasionally produced by AAN in intact animals, tend to occur even more readily in the paralyzed limbs and may occasionally be the site of ectopic cartilage formation.

Partial inactivation of a hind limb, through the transection of some of its peripheral nerves or tendons, offers a similar but less complete protection against AAN. Even transection of one tibia protects the ipsilateral femur to some extent against AAN, presumably because the pain forces the rat to use the contralateral limb preferentially.

These observations suggest that the topical stress of normal function acts as a sensitizer for the lathyrogenic effects of AAN.

Zusammenfassung

Versuche an Albinoratten zeigten, daß die charakteristischen Skelettveränderungen des Lathyrismus der Knochen (multiple Exostosen, Hypertrophie der Knorpelplattenverbindung. Abgleiten der Epiphysen, “basophile Knochenkörper”), die bei normalen Ratten durch Behandlung mit Aminoacetonitril (AAN) schnell produziert werden können, in total gelähmten caudalen Extremitäten der Tiere (nach Durchtrennung des Rückenmarkes zwischen der 10. und 11. Rippe) fehlen.

Die normalerweise bei AAN-Behandlung auftretenden periostalen Blutungen treten im gelähmten Bein schneller auf und können Sitz ektopischer Knorpelbildung sein.

Partielle Inaktivierung der hinteren Extremität nach Durchschneidung einiger peripherer Nerven oder Sehnen führt zu ähnlichem aber unvollständigerem Schutz gegen die AAN-Wirkung. Sogar die Durchtrennung einer Tibia schützt den ipsilateralen Femur in gewissem Maße gegen AAN, wahrscheinlich, weil die Schmerzen die Ratte zwingen, vornehmlich die kontralaterale Extremität zu benützen.

Diese Beobachtungen weisen darauf hin, daß der örtliche Stress einer normalen Funktion sensibilisierend auf den lathyrogenen Effekt des AAN wirkt.

Résumé

Des expériments sur des rats albinos montrèrent que les changements caractéristiques du lathyrisme osseux (exostoses multiples, hypertrophie de la jonction à plaque cartilagène, glissement des épiphyses, globules osseux basophils) lequelles peuvent être provoqués très vite sur rats normaux par application de l'aminoacétonitrile (AAN) manquent totalement dans les extrémités caudales à paralysie totale d'animaux avec disection de la moelle épinière entre la 10ième et Ilième côte.

Les hémorragies périostales, lesquelles se voient normalement après traitement de l'AAN se montrent plus vite dans l'extrémité paralysée et peuvent être le siège de formations ectopiques cartilagéneuses.

Une inactivité partiale de l'extrémité caudale après disection de quelques nerfs périphériques ou de tendons amène un préservatif analogue mais incomplet contre l'AAN. Même la transection du tibia protège le fémur ipsilatéral contre l'AAN probablement parce que les douleurs forcent le rat de se servir de l'extrémité contrelatérale.

Ces observations montrent que le stress local d'une fonction normale acte comme sensibilisateur sur l'effet lathyrogène de l'AAN.