Остеоартритис: Утицај менисектомије на зглобну хрскавицу

Као што је раније речено, зглобни менискуси играју важну улогу у нормалној функцији зглобова. Менискуси су структуре које повећавају подударност зглобних површина фемура и тибије, побољшавају латералну стабилност и побољшавају дистрибуцију синовијалне течности и размену хранљивих материја са зглобном хрскавицом. Тотална или делимична менисектомија доводи до промене правца оптерећења на зглобној површини тибије, што резултира дегенерацијом зглобне хрскавице.

Многе студије су посвећене проучавању утицаја менисектомије на биомеханику зглоба, као и индукцији дегенеративних процеса у зглобној хрскавици и субхондралној кости код животиња (обично паса и оваца). У почетку су истраживачи вршили ектомију медијалног менискуса коленског зглоба, али је касније утврђено да ектомија латералног менискуса доводи до бржег развоја остеоартритиса.

Користећи латералну менисектомију код оваца, Литл и др. (1997) су испитали промене у зглобној хрскавици и субхондралној кости из неколико области коленског зглоба. Типични хистолошки налази који илуструју изазване промене у зглобној хрскавици 6 месеци након операције били су трошење хрскавице, смањена концентрација протеогликана и смањен број хондроцита. Испод подручја измењене хрскавице у субхондралној кости, примећен је раст капилара у калцификовану зону хрскавице, померање „таласасте ивице“ ка споља и задебљање сунђерастог материјала субхондралне кости.

У студији П. Гоша и др. (1998) показано је да 9 месеци након латералне менисектомије код оваца постоје знаци субхондралног ремоделирања кости и повећања њене минералне густине услед дегенерације зглобне хрскавице. У зонама изложеним абнормално високом механичком оптерећењу услед уклањања латералног менискуса (латерални кондил фемура и латерална плоча тибије), пронађена је повећана синтеза протеогликана који садрже дерматан сулфат, иако је повећана синтеза протеогликана истог типа пронађена и у хрскавици медијалне плоче. Испоставило се да су протеогликани који садрже дерматан сулфат представљени углавном декорином. Његова највећа концентрација пронађена је у средњим и дубоким зонама зглобне хрскавице.

Уз повећање синтезе протеогликана који садрже дерматан сулфат у областима хрскавице које носе велико оптерећење услед уклањања латералног менискуса, откривен је повећан катаболизам агрекана, што је доказано ослобађањем његових фрагмената у хранљиву подлогу из хрскавичних експлантата, као и високом активношћу ММП и агреканаза. Пошто је инфламаторна активност у овом моделу остеоартрозе била минимална, аутори су претпоставили да су хондроцити извор ензима.

Иако многа питања остају неодговорена, горе описане студије откривају могућу улогу биомеханичких фактора у патогенези остеоартритиса. Јасно је да су хондроцити способни да „осете“ механичка својства своје околине, реагујући на промене синтезом ECM-а који може да издржи већа оптерећења и тиме спречи оштећење хрскавице. Код младих животиња, умерена вежба је изазвала синтезу ECM-а богатог агреканима. Ова хипертрофична (или адаптивна) фаза хондроцитног одговора може трајати неколико година, обезбеђујући стабилан ниво механичког оптерећења зглобне хрскавице. Међутим, поремећај ове равнотеже због повећаног интензитета или трајања оптерећења, или промена у нормалној биомеханици зглобова након повреде или операције, или смањења способности хондроцита да побољшају синтезу ECM-а као одговор на повећано оптерећење (током старења), дејство ендокриних фактора повлачи за собом значајне промене на ћелијском и матричном нивоу: инхибира се синтеза протеогликана и колагена типа II, а стимулише се синтеза декорина и колагена типова I, III и X. Истовремено са променом биосинтезе, повећава се катаболизам ванћелијског матрикса (ECM), као и ниво MMP и агреканаза. Није познато како механичко оптерећење подстиче ресорпцију околног ECM-а од стране хондроцитa; овај процес је вероватно посредован простаноидима, цитокинима (као што су IL-1p или TNF-a, и слободним кисеоничним радикалима). Овде је потребно поменути улогу синовитиса у остеоартритису, будући да највероватнији извор горе поменутих медијатора катаболизма могу бити макрофагима слични синовоцити и леукоцити који инфилтрирају синовијалну мембрану зглоба.

Студија О. Д. Крисмана и др. (1981) показала је да трауматска повреда зглоба стимулише производњу прекурсора простагландина, арахидонске киселине. Мембране оштећених хондроцита сматрају се извором арахидонске киселине. Добро је познато да се арахидонска киселина брзо претвара у простагландине помоћу ензима циклооксигеназе (COX). Доказано је да простагландини, посебно PGE2 _, интерагују са рецепторима хондроцита, мењајући експресију њихових гена. Међутим, остаје нејасно да ли арахидонска киселина стимулише или инхибира производњу протеиназа и агреканаза. Раније студије су показале да PGE2 _{повећава} производњу MMP и изазива деградацију зглобне хрскавице. Према резултатима других студија, PGE2 _има анаболички ефекат на ECM, а такође промовише интегритет ECM-а, инхибирајући производњу цитокина од стране хондроцита. Могуће је да су супротстављени налази ових студија последица различитих концентрација PGE2 _{које се користе} у њима.

Мала количина IL-1β (главног цитокина који стимулише синтезу и ослобађање MMP-а, као и инхибира активност њихових природних инхибитора) може се формирати као одговор на оштећење зглобне хрскавице, што доводи до даље деградације ткива.

Дакле, студије описане у овом одељку су показале да одржавање динамичког оптерећења на зглобу испод прага изазива пролиферацију хондроцита способних да издрже нове механичке услове, што значи почетак хипертрофичне фазе остеоартрозе. Хипертрофирани хондроцити су ћелије у последњој фази диференцијације, што значи да је експресија гена главних матричних елемената у њима измењена. Стога је инхибирана синтеза агреканских протеогликана и колагена типа II, а повећана је синтеза декорина, колагена I, III и X типа.

Смањење садржаја агрекана и колагена типа II у ванцефалном материјалу (ECM), повезано са неравнотежом између процеса синтезе и разградње, даје зглобној хрскавици својство неадекватног реаговања на механички стрес. Као резултат тога, хондроцити постају незаштићени, процес прелази у трећу, катаболичку фазу, коју карактерише прекомерна протеолитичка активност и лучење аутокриних и паракриних регулаторних фактора. Морфолошки, ову фазу карактерише уништавање ECM зглобне хрскавице; клинички, то одговара манифестној остеоартрози. Ова хипотеза, наравно, представља поједностављену визију свих сложених процеса који се дешавају код остеоартрозе, али генерализује савремени концепт патобиологије остеоартрозе.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]