Aller au contenu principal
Accès ouvert déclaré 2025 article

Mechanobiochemical finite element model to analyze impact-loading-induced cell damage, subsequent proteoglycan loss, and anti-oxidative treatment effects in articular cartilage

4Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
3Institutions déclarées
2Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : fi, us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Joint trauma often leads to articular cartilage degeneration and post-traumatic osteoarthritis (PTOA). Pivotal determinants include trauma-induced excessive tissue strains that damage cartilage cells. As a downstream effect, these damaged cells can trigger cartilage degeneration via oxidative stress, cell death, and proteolytic tissue degeneration. N-acetylcysteine (NAC) has emerged as an antioxidant capable of inhibiting oxidative stress, cell death, and cartilage degeneration post-impact. However, the temporal effects of NAC are not fully understood and remain difficult to assess solely by physical experiments. Thus, we developed a computational finite element analysis framework to simulate a drop-tower impact of cartilage in Abaqus, and subsequent oxidative stress-related cell damage, and NAC treatment upon cartilage proteoglycan content in Comsol Multiphysics, based on prior ex vivo experiments. Model results provide evidence that immediate NAC treatment can reduce proteoglycan loss by mitigating oxidative stress, cell death (improved proteoglycan biosynthesis), and enzymatic proteoglycan depletion. Our simulations also indicate that delayed NAC treatment may not inhibit cartilage proteoglycan loss despite reduced cell death after impact. These results enhance understanding of the temporal effects of impact-related cell damage and treatment that are critical for the development of effective treatments for PTOA. In the future, our modeling framework could increase understanding of time-dependent mechanisms of oxidative stress and downstream effects in injured cartilage and aid in developing better treatments to mitigate PTOA progression.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Mechanobiochemical finite element model to analyze impact-loading-induced cell damage, subsequent proteoglycan loss, and anti-oxidative treatment effects in articular cartilage
Date Crossref
10/05/2025
Éditeur
Springer Science and Business Media LLC
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Osteoarthritis Treatment and MechanismsKnee injuries and reconstruction techniques

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.