Лабораторијска дијагностика остеоартритиса

У већини случајева, пацијенти са остеоартритиса никаквих промена у тестовима крви и урина, осим синовитисом са значајном излива, у стању да се догоди повећање од ЕСР, хипергаммаглобулинемиа, повећане стопе акутне фазе - ЦРП, фибриноген., Итд Студи синовиал флуид значајно различит од нормални индикатори не откривају.

У посљедњих неколико година, у току је интензивна потрага за могућим биолошким маркерима (БМ) за дегенерацију и поправку заједничких ткива (углавном хрскавице и кости). БМ треба да одражава ове динамичке промене, да служи као предиктор прогнозе остеоартритиса и ознаке ефикасности патогенетског третмана. Откриће нове и детаљније студије познатих биолошких маркера омогућит ће нам да боље разумемо механизме патогенезе остеоартритиса. Међутим, главни задатак кориштења биолошких маркера хроничног метаболизма је процјена хондропротективних својстава лијекова и надгледање терапије лековима који припадају ДМО АД групи - "модификација болести".

Код остеоартритиса, патолошке промене настају углавном у зглобној хрскави, као иу субхондралној кости, синовној мембрани и другим меким ткивима зглоба. Пошто је наша способност директне истраге ових структура ограничена, најважнији извори за сакупљање биолошких маркера су крв, урин и синовијална течност.

Испитивање урина је највише пожељно, јер није повезано са било којим инвазивним процедурама. По нашем мишљењу, идеални материјал за студију је свакодневни урин. Анализа узорака јутарњег урина би прикладније, међутим, могућност његовог коришћења се заснива само на чињеници да само такав тест се користи за детекцију биолошких маркера коштаног метаболизма у остеопороза: познато је да су биолошки маркери подлежу циркадијалних ритмова, а пик концентрације биолошких маркера коштаног метаболизма рачуна за ноћни сати. До данас, не објављују информације о циркадијске ритмовима биолошких меких ткива маркера хрскавице, тако да је коначна одлука о избору одговарајуће анализе урина ће бити донета након релевантних студија.

Тест крви се односи на рутинске клиничке анализе. Неки биолошки маркери у крви данас одређују, на примјер, индикаторе акутне фазе, други, можда у блиској будућности ће бити укључени у стандардну листу биокемијских тестова. За сваки биолошки маркер, неопходно је навести у којој компоненти крви треба одредити - у плазми или серуму. Резултати истраживања указују на то да се концентрација биолошких маркера у крвној плазми значајно разликује од концентрације у серуму. Обично се у серуму одређују биолошки маркери. Према В. Раиан-у и коауторима (1998), концентрација биолошких маркера у крви узета из вене у близини удруженог зглоба и из далеких вена је различита. Ови подаци указују на потребу за стандардизацијом узорковања крви за проучавање биолошких маркера.

Подастрт Љ Аттенциа ет ал (1989), хрскавице синовијалним зглобова одраслих само 10% укупне тежине хијалина хрскавице тела, укључујући интервертебрал дискова. Стога, идентификација биолошких маркера у крви и урину радије одражавају системски метаболизам од локалних промена у захваћеног зглоба остеоартритиса. Синовиал флуид је најближи патолошког фокуса са остеоартритиса и вероватно најтачније одсликава процесе који се дешавају у захваћеног зглоба. Концентрација биомаркера у синовијској течности може бити знатно већи него у крви, што значи да је лакше да се утврди. Примери укључују епитоп агрекан 846 - у синовиал флуид је то 40 пута већи него у серуму, хрскавице олигомерни протеин матрикса (Хомбацх) - 10 пута већа него у крвном серуму. Производи разградње у синовијалној течности прецизније одражавају катаболичке процесе у зглобној хрскавици. Дренажни молекули из синовијској течности кроз локални лимфни систем може да доведе до смањења њихове величине, па чак и до њеног уништења.

Упркос инвазивности технике самовијалног уноса течности, заједно са низом могућих компликација, очигледна је вредност одређивања биолошких маркера. Да би се избегли проблеми са тзв. Сувим зглобом, непосредно пре скидања течности, 20 мл изотоничног раствора НаЦл може се ињектирати у зглоб. Одмах након ињекције изотоничног раствора, пацијент мора обавити 10 пута савијену флексиону екстензију удова у зглобу, након чега следи брза аспирација разблажене синовијалне течности. Према ЕМ-ЈА Тхонар (2000), такво разблажење синовије утиче на метаболизам у зглобној хрскавици. Међутим, резултати истраживања од стране ФЦ Робион и коаутори (2001) указују на то да поновљено лављење коленских зглобова коња не узрокује значајне промјене метаболизма хрскавице. Ови подаци, наравно, захтевају потврду. Према томе, за сваки биолошки маркер у стадијуму претклиничког истраживања код животиња потребно је утврдити утицај лаваге зглоба на промјену његове концентрације.

Следећа битна тачка је одређивање сваког биолошког маркера полувреме у синовијалној течности и крви. Без таквих података, тумачење резултата испитивања ће бити тешко. Уобичајено је да је полуживот биолошки активних супстанци у крви мањи него у другим флуидним средствима, због ефикасног чишћења јетре и бубрега. Тако је за сваки биолошки маркер неопходно одредити и пут елиминације. Стога, Н-пропептида колагена тип ИИИ секретују јетри ендоцитоза посредована рецептором, и не-гликозилованих колагених фрагмената изведена углавном смоцхоитакзхе, какостеокалтсин. Ендотелне ћелије синуса јетрних лобула имају рецепторе за гликозаминогликане, па се хијалуронска киселина и протеогликани елиминишу преко јетре. Полувреме хијалуронске киселине у крви је 2-5 минута. Присуство сновитиса може убрзати чишћење биолошких маркера из зглобова, иако студија код зечева није показала значајне разлике у клиренсу протеогликана у присуству и одсуству сновитиса. Стога је неопходно истражити ефекат упале на промјене у концентрацији биолошких маркера у телесним течностима.

Бубрези селективно филтрирају биолошке маркере. Стога, гликозаминогликан носе високе негативно наелектрисање, не може да продре кроз базалну мембрану бубрега, док глукозаминогликана попут хондроитин-6-сулфат и хондроитин-4-сулфатом, одређује у урину.

Поред патологије (посебно остеоартрозе), концентрацију биолошких маркера у телесним течностима може утицати бројни фактори:

1. Циркадијски ритмови су проучавани само за мали број биолошких маркера. За маркере метаболизма костију, они се проучавају. Стога, пик концентрације остеокалцин ноћу, и колаген унакрсних веза ујутру -. 8 х У случају реуматоидног артритиса, ИЛ-6 пеак активност такође чине ноћним сатима (око 2 сата), а раније него остеокалцин. Ови подаци су од неког интереса за укључивање ИЛ-6 у инфламацију и физиологију коштаног ткива. ТНФ, напротив, нема циркадијски ритам. Међутим, рецептори овог цитокина могу бити подређени њима.
2. Перисталсис. Хијалуронска киселина синтетизована је синовијалним ћелијама (као и многим другим ћелијама) и потенцијални је маркер синовитиса код остеоартритиса и реуматоидног артритиса. Међутим, највећа концентрација хијалуроната се налази у лимфном систему црева. Није изненађујуће што се концентрација кружне хијалуронске киселине може повећати након конзумирања. Због тога, узорковање крви за одређивање биолошких маркера треба обавити на празан желудац или 3 сата после конзумирања. А утицај перисталиса на ниво биолошких маркера у крви захтева студију.
3. Физичка активност ујутро после спавања доводи до повећања концентрације хијалуронске киселине у крви, ММП-3 и епитопа кератан-сулфата код здравих појединаца. Физичко оптерећење може да промени концентрацију неких маркера у сновима и серуму. Ово повећање је израженије код пацијената са реуматоидним артритисом, па је концентрација биолошких маркера у корелацији са клиничким стањем ових пацијената.
4. Болести јетре и бубрега. Цироза изазива значајно повећање нивоа хијалуронске киселине у серуму крви и вероватно утиче на елиминацију протеогликана. Познато је да болести бубрега утичу на концентрацију остеокалцина. Овај проблем такође захтева дубљу студију.
5. Старост и пол. Током раста тела повећава се активност ћелија плочица раста, што је праћено повећањем концентрације скелетних биолошких маркера у серуму крви. Примјер је повећање концентрације фрагмената аггрецана и колагена типа ИИ у периферној крви и урину код растућих животиња. Стога је теза интерпретација анализа биолошких маркера код деце и адолесцената са болестима мускулоскелетног система. За многе биолошке маркере пронађено је повећање концентрације са старењем. Код мушкараца, концентрација биолошких маркера је знатно виша него код жена у ткивима хрскавице и костију. Поред тога, код жена у периоду менопаузе и постменопаузе, промене у концентрацији биолошких маркера метаболизма мокраћног ткива могу се очекивати на сличан начин као код оних код костних ткива.
6. Хируршке операције такође могу утицати на ниво биолошких маркера, и то може трајати неколико седмица.

Основа концепта биолошких маркера остеоартритиса је претпоставка да оне одражавају одређене аспекте метаболичких процеса у ткивима зглобова. Међутим, однос између концентрација биолошких маркера у течном медијуму тела и метаболизма крвавих, синовијалних и других ткива се показао веома компликованим.

На пример, концентрација деградације маркера ВЦР зглобне хрскавице синовије течности не може зависити само од степена деградације матрице, али и од других фактора као што су степен елиминације фрагмената молекула синовије, као што је горе поменуто, и број ткиво хрскавице остављено у зглобу.

Упркос наведених чињеница, концентрација биомаркера у синовијској течности се генерално повезан са метаболизмом ЕЦМ молекула зглобне хрскавице. На пример, промена концентрације агрекан фрагмената епитопа 846, Хомбацх и Ц-пропептида колагена ИИ у синовијској течности после трауме зглоба иу развоју остеоартритиса складу са метаболичким променама стопа агрекан, Хомбах и колагена ИИ у експерименталним моделима остеоартритиса код животиња и / виво и у зглобној хрскавици пацијената са остеоартритисом / и витро.

Идентификација специфичних извора молекуларних фрагмената је комплексан процес. Повећање степена ослобађања фрагмената молекула може се десити и као резултат општег повећања процеса деградације који нису компензовани синтетичким процесима или због повећане деградације, истовремено повећавајући синтезу истих ЕЦМ молекула; у другом случају концентрација молекула ВКМ се не мења. Стога је неопходно тражити маркере специфичне за деградацију и синтезу. Примери првих могу бити фрагменти аггрецана, а други - Ц-пропептид колагена 11.

Чак и ако је биолошки маркер повезан са одређеним аспектом метаболизма, потребно је узети у обзир специфичности овог процеса. На пример, идентификовани фрагменти могу бити генерисан као резултат разградње синтетисаних новооснованих молекула, који још увек нису имали времена да се интегришу у функционалне ЕЦМ молекула, који је управо изграђених у видеорекордер и, коначно, константна ЕЦМ молекула, што је важан функционални део зреле матрице. Проблем је такође дефиниција специфичног матрице зоне (перицеллулар, територијална и интер-територијалне матрице), која је служила као извор биолошких маркера нађених у синовијској флуид, крви или урина. Студије ин витро указују да је метаболизам у појединачним зонама зглобне хрскавице ЕЦМ могу бити различити. Истраживање неких епитопа повезаних с сулфацијом хондроитин сулфата може допринијети идентификацији популације де ново-синтетизованих агррецан молекула.

Може се претпоставити да појаву фрагмената у синовијалној течности молекула који су нормално присутни у ЕЦМ хрскавице је повезан са метаболизмом хрскавице матрице. Међутим, то није увек случај, јер зависи од великог броја фактора, посебно о томе како је концентрација молекула у зглобне хрскавице већа него у другим ткивима зглоба, и као интензитет његовог метаболизма у хрскавицу већа него у другим ткивима зглоба. Дакле, укупна тежина агрекан у зглобне хрскавице је знатно већи него, на пример, у менискуса колена, са укупна тежина Хомбах у мениска не разликује од оног у зглобне хрскавице. И хондроцити производим и синовитсити стромелизина-1, али укупан број ћелија у синовије премашује да у хрскавици, тако да знатан део откривена у синовијалној течности стромелизина-1 вероватно синовијалном порекла. Стога је идентификација специфичног извора биолошких маркера изузетно сложена и често немогућа.

У истраживању биолошких маркера у серуму и урину појављује се проблем одређивања могућег изванредног извора. Поред тога, у случају моноартикуларног оштећења, биолошки маркери додијељени захваћеним зглобом могу се мешати са маркерима додијељеним у интактним зглобовима, укључујући и контралатералне. Састав зглобне хрскавице је мањи од 10% укупне масе хијалинске хрскавице тела. Тако се одређивање биолошких маркера у крви и урину може оправдати полиартикуларним или системским болестима (за остеоартрозе, у генерализованом остеоартритису).

Захтеви за биолошке маркере зависе од сврхе за које се користе - као дијагностички, прогностички или евалуацијски тест. На пример, дијагностички тест идентификује разлике између здравих особа и пацијената са остеоартритисом, што се изражава концептом сензитивности и специфичности теста. Прогностички тест открива у групи особа које највероватније брзо напредују. На крају, тест евалуације се заснива на способности маркера да прати промене у времену код појединачног пацијента. Поред тога, биолошки маркери се могу користити за одређивање осетљивости пацијената на одређени лек.

Првобитно претпостављено је да биолошки маркери могу послужити као дијагностичке тестове који би помогли разликовању захваћеног зглоба од остеоартритиса нетакнут и направити диференцијалну дијагнозу са другим болести зглобова. Дакле, одређивање серумске концентрације кератан сулфата сматрало се као дијагностички тест за генерализовани остеоартритис. Међутим, накнадне студије показале су да овај биолошки маркер може одражавати само деградацију протеогликана хрскавице у неким ситуацијама. Испоставило се да концентрација биолошких маркера у серуму зависи од старости и пола субјекта.

Наводни биолошки маркери заједничког ткивног метаболизма у синовијалној течности и серуму пацијената са остеоартритисом

Биолошки маркер	Процес	У синовијалној течности (линкови)	Серум (линкови)
1. Хрен
Аггрекан
Фрагменти језгра протеина	Аггрецан Деградатион	Лохмандер ЛС. Ет ал., 1989; 1993	Тхонар ЕЈМА и сар., 1985; Цампион ГВ ет ал., 1989; МехрабанФ. Ет ал., 1991; Спецтор ТД ет ал., 1992; Лохмандер ЛС, Тхонар ЕЈ-МА, 1994; ПоолеАР и сар., 1994) (Пооле АР ет ал., 1994)
Епитопи језгре протеина (специфичне неоепитопе зона цепања)	Аггрецан Деградатион	Санди ЈД ет ал., 1992; ЛохмандерЛС. Ет ал., 1993; ЛаркМ.В. Ет ал., 1997
Епитопи кератан сулфата	Аггрецан Деградатион	Цампион ГВ ет ал., 1989; Белцхер С ет ал., 1997
Епитопи хондроитин сулфата (846, ЗВЗ, 7Д4 и ДР.)	Синтеза / деградација аггрецана	Пооле АР ет ал., 1994; ХазеллП.К. Ет ал., 1995; Слатер РР Јр. И сар., 1995; Плаас АХК ет ал., 1997; 1998; Лохмандер ЛС. Ет ал., 1998
Однос хондроитин-6-и хондроитин-4-сулфата	Синтеза / деградација аггрецана	Схинме иМ. Ет ал .. 1993
Анђели од меса	Деградација малих протеогликана	Сендвичи-ПрехмП. Ет ал., 1992
Матрикс протеина хрскавице
ХОМП	Деградација ХОМП-а	Сакне Т., Хеинегерд Д., 1992. Лохмандер Л. Ет ал., 1994. Петерссон ИФ ет ал., 1997	Схариф М. И сар., 1995
Колаген хрскавица
Ц-пропептид типа ИИ колагена	Синтеза колагена ИИ	СхинмеиМ. Етал., 1993; ИосхихараИ. Ет ал., 1995; ЛохмандерЛС. Етал., 1996
Фрагменти ланца колагена типа ИИ	Деградација колагена ИИ	Холландер АП ет ал., 1994; Биллингхурст РЦ ет ал., 1997; АтлеиЛМ. Ет ал., 1998
ММП и њихови инхибитори	Синтеза и секрецење	Од синовије или зглобне хрскавице?
II. Мениски
ХОМП	Деградација ХОМП-а	Од зглобне хрскавице, менискуса или сновије?
Мали протеогликани	Деградација малих протеогликана
ИИИ. Синовиум
Хијалуронска киселина	Синтеза хијалуронске киселине		Голдберг РЛ ет ал., 1991; ХединП.-Ј. Ет ал., 1991; Схариф М. И сар., 1995
ММП и њихови инхибитори
Стромелизин (ММП-3)	Синтеза и секрецију ММП-3	ЛохманерЛС. Ет ал., 1993	ЗуцкерС. Ет ал., 1994; ИосхихараИ. Етал., 1995
Интерстицијска колагеназа (ММП-1)	Синтеза и секрецење ММП-1	Цларк ИМ ет ал., 1993; ЛохмандерЛС. Ет ал., 1993	Маницоурт ДХ ет ал., 1994
ТИМП	Синтеза и секрецење ТИМП-а	Лохмандер ЛС. Ет ал., 1993; Маницоурт ДХ ет ал., 1994	Иосхихара И. И сар., 1995
Н-пропептид типа ИИИ колагена	Синтеза / деградација колагена ИИИ	Схариф М. И сар., 1996	Схариф М. И сар., 1996

Бројне студије су показале разлике фрагмената концентрације агрекан, ХОМП и ММП и њихових инхибитора у синовијалној течности на колена здравим добровољцима, пацијенти са реуматоидним артритисом, реактивни артритис или остеоартритис Упркос чињеници да су аутори демонстрирају значајне разлике у просечним концентрацијама биолошких маркера, интерпретација података је тешко јер Спроведена компаративна анализа била је профилна и ретроспективна. Прогностичка својства ових тестова треба потврдити у проспективним студијама.

Биолошки маркери се могу користити за процену озбиљности болести или постављање патолошког процеса. Примењено на остеоартритис озбиљности болести и њено стање се оцењује резултатима радиографска испитивања, артроскопије, као и од тежине бола, ограничења функције погођених зглобова, и функционалне способности пацијента. Л. Дахлберг ет ал (1992) и Т. Сакне анд Д. Хеинегард (1992) предложио коришћење неких молекуларних маркера хрскавице метаболизма бисе даље окарактерисало фазе остеоартритиса. Међутим, за увођење таквих биолошких маркера у медицинску праксу потребна су даља истраживања у овом правцу.

Постоје извјештаји о могућој употреби биолошких маркера као прогностички тестови. На пример, показано је да концентрација хијалуронске киселине (али не кератан сулфат) у крвном серуму пацијената са остеоартритиса колена пацијентима у почетном показује прогресију гонартхросис року од 5 година посматрања. У истој популацији пацијената показало се да су повишени серумски нивои ХМБ код пацијената са гонартхром били повезани са радиолошком прогресијом у року од 5 година након праћења у првој години након почетка студије. Истраживања биолошких маркера код пацијената са реуматоидним артритисом показала су да је концентрација у серуму ХОМБ, епитоп 846, хондроитин сулфат повезана са бржом прогресијом болести. Ови резултати, добијени у малим групама пацијената, често не показују јачину везе између нивоа биолошких маркера и прогресије болести, тј. Потребне су даље студије, будуће и код великих кохорта пацијената.

ТД Спецтор и коаутори (1997) су нашли мали пораст серумских ЦРП нивоа код пацијената са раном остеоартрозом и пријавили да ЦРП може послужити као предиктор прогресије остеоартритиса. У овом случају повећање нивоа ЦРП одражава процесе оштећења заједничких ткива и може бити повезано са повећањем нивоа хијалуронске киселине, која такође указује на прогресију болести. Могуће је да је синовијална мембрана одговорна за већину хијалуронске киселине детектоване у крвном серуму, што указује на присуство слабог сновитиса. Повећање концентрације ММП стромелина у синовијалној течности и серуму пацијената са остеоартритисом и после удруженог повреда такође може бити повезано са слабим синовитисом.

Коначно, биолошки маркери могу се користити као критерији ефикасности у клиничким испитивањима лекова, као и за праћење патогенетског третмана. Међутим, постоје два међусобно повезана проблема: недостатак лекова са доказаним својствима "модификоване структуре" или "модификују болест" је углавном због недостатка поузданих биолошких маркера, напротив, одсуство специфичних маркера метаболизма ткива зглобова је углавном због недостатка контролисаних испитивања лекова ових група.

[1], [2], [3], [4]