Η Οστεοαρθρίτιδα

Η οστεοαρθρίτιδα (ΟΑ) είναι μια από τις εκφυλιστικές ασθένειες των αρθρώσεων και μια από τις πιο κοινές διαταραχές παγκοσμίως, που οδηγεί σε πόνο και αναπηρία κατά την τρίτη ηλικία. 

Η οστεοαρθρίτιδα χαρακτηρίζεται από χρόνια απώλεια του υαλώδους χόνδρου στην αρθρική επιφάνεια των αρθρώσεων και από οστεοφυτικούς σχηματισμούς στις πληγείσες αρθρώσεις, που οδηγούν σε προοδευτικό πόνο και περιορισμό της κίνησης και της λειτουργίας στους ηλικιωμένους.   

Οι παράγοντες κινδύνου που σχετίζονται με την ΟΑ είναι: η ηλικία, το φύλο, το ιστορικό τραυματισμών, η παχυσαρκία. Καθώς και οι γενετικοί παράγοντες, αλλά και μηχανικοί παράγοντες, που περιλαμβάνουν ανώμαλες σε δομή αρθρώσεις και με κακή ευθυγράμμιση. Μετά την ηλικία των 50 ετών, οι γυναίκες επηρεάζονται συχνότερα από τους άνδρες, ειδικά στα χέρια και στην οστεοαρθρίτιδα του γόνατος.  

Η οστεοαρθρίτιδα μπορεί να οριστεί από την παθολογία της δομής των αρθρώσεων, που περιλαμβάνει την χρόνια απώλεια του χόνδρου της αρθρικής άρθρωσης, μεταβολές στο υποχόνδριο οστό (το οστό κάτω από τον χόνδρο), ανάπτυξη οστεοφύτων και αυξημένη σκλήρυνση του πάχος οστού κάτω από τον χόνδρο.  

Όχι μόνο αλλάζει η δομή των αρθρώσεων, αλλά και ο συνδετικός ιστός που περιβάλλει την άρθρωση μπορεί να επηρεαστεί. Στην αρθρική μεμβράνη αυξάνονται οι φλεγμονώδεις κυτοκίνες. Οι σύνδεσμοι είναι συχνά χαλαροί και υπάρχει μυϊκός πόνος και αδυναμία.    

Η αιτιολογία της οστεοαρθρίτιδας δεν είναι καλά κατανοητή και είναι πολυπαραγοντική. Η ηλικία είναι ο σημαντικότερος παράγοντας κινδύνου για την οστεοαρθρίτιδα και η σχέση μεταξύ της γήρανσης και της ΟΑ είναι πολύ γνωστή, αλλά οι μηχανισμοί εξακολουθούν να μην είναι πλήρως γνωστοί. Σε κυτταρικό και σε επίπεδο ιστού, ο αρθρικός χόνδρος αποτελείται από λίγα κύτταρα και κυρίως γύρω από την εξωκυττάρια μήτρα.    

Τα χονδροκύτταρα υπάρχουν στο αρθρικό σώμα του χόνδρου και εμπλέκονται στη διατήρηση της ισορροπίας της σύνθεσης της μήτρας και της αποδόμησης. Έχουν παρατηρηθεί σε πολλές προηγούμενες μελέτες, θάνατος των χονδροκυττάρων με προοδευτική απώλεια της αρθρικής επιφάνειας του χόνδρου και αύξηση του προγράμματος του αποπτωτικού κυτταρικού θανάτου.   

Η απόπτωση των χονδροκυττάρων συνδέεται με τον βαθμό της βλάβης της μήτρας του χόνδρου και το μηχανικό περιβάλλον φόρτισης της άρθρωσης. Ο συνδυασμός είναι ένας σημαντικός θετικός συσχετισμός μεταξύ της σοβαρότητας της ΟΑ και της απόπτωσης.  

Ο θάνατος των χονδροκυττάρων, παρατηρήθηκε, κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης της ΟΑ, αλλά αν αυτό είναι ένα πρόωρο ή καθυστερημένο γεγονός είναι ακόμη ασαφές. Ως εκ τούτου, η κατανομή του χόνδρου κατά τη διάρκεια της παθογένειας της ΟΑ είναι σχετική με το θάνατο των χονδροκυττάρων και με την απώλεια της εξωκυττάριας μήτρας. Τα δραστικά είδη οξυγόνου, διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της γήρανσης και στους ανθρώπους και στα ζωικά μοντέλα. Στον αρθρικό χόνδρο, τα χονδροκύτταρα δημιουργούν διάφορες μορφές ROS, όπως ριζες υπεροξειδίου, υπεροξείδιο του υδρογόνου, δραστικά είδη αζώτου και οξείδιο του αζώτου.  

Κατά τη συνήθη διαδικασία, υπάρχουν διάφορα αντιοξειδωτικά που ελέγχουν το επίπεδα ROS, που περιλαμβάνουν και ενζυματικά και μη ενζυματικά αντιοξειδωτικά, όπως η δισμουτάση του υπεροξειδίου, η καταλάση, η υπεροξειδάση της γλουταθειόνης, η γλουταθειόνη, το ασκορβικό οξύ (βιταμίνη C),η α-τοκοφερόλη (βιταμίνη Ε) και τα καροτενοειδή. 

Το οξειδωτικό στρες μπορεί επίσης να προκαλέσει διαταραχές στον αντιοξειδωτικό μηχανισμό άμυνας ενάντια στο επίπεδο των ROS, που προκύπτει σε κυτταρικές βλάβες και διαταραχές της ομοιόστασης οξειδοαναγωγής που οδηγεί σε γήρανσή των χονδροκυττάρων με επαγωγή - καταστροφής πρωτεϊνών, λιπιδίων και – του DNA απευθείας.

 

Η αύξηση του επιπέδου των ROS σχετίζεται με την διαδικασία της γήρανσης και παίζει σημαντικό ρόλο στην εξέλιξη της ΟΑ. Στην διαδικασία συμμετέχουν διάφορες αυξανόμενες φλεγμονώδεις κυτοκίνες, όπως η IL-1, η IL-6 και οTNF-α, τα οποία ενθαρρύνουν την παραγωγή των ROS ως αποτέλεσμα αυξημένου επιπέδου μεταλλοπρωτεινασών της μήτρας.  

 

Σήμερα, πολλές μελέτες επικεντρώνονται στις επιβλαβείς επιδράσεις των ελεύθερων ριζών, όπως τα δραστικά είδη οξυγόνου και αζώτου, στην οστεοαρθρίτιδα.

 

 

Η γλουταθειόνη είναι ενα ενδογενές σημαντικό ενδοκυτταρικό αντιοξειδωτικό που διαδραματίζει ένα ρόλο στην εξουδετέρωση των ελεύθερων ριζών.       

 

 

Η προστατευτική επίδραση της γλουταθειόνης είναι και άμεση έναντι του οξειδωτικού στρες αλλά είναι και έμμεσα σαν σημαντικός συμπαράγοντας για πολυάριθμα ένζυμα για το οξειδωτικό στρες, συμπεριλαμβανομένης της υπεροξειδάσης της γλουταθειόνης, της τρανσφεράσης της γλουταθειόνης και πολλών άλλων.    

 

 

Η γλουταθειόνη αντιπροσωπεύει το κύριο κυτταρικό οξειδοαναγωγικό και ως εκ τούτου είναι αντιπροσωπευτικός δείκτης για το περιβάλλον οξειδοαναγωγής του κυττάρου.

 

 
Ο μηχανισμός της εξωκυττάριας αποικοδόμησης της μήτρας στις ασθένειες των αρθρώσεων δεν είναι πλήρως κατανοητός, αλλά ο κύριος παράγοντας  συνδέεται με τα δραστικά είδη οξυγόνου (ROS).

 

Ένα αυξημένο επίπεδο ROS ως αποτέλεσμα μειωμένων επιπέδων γλουταθειόνης οδηγεί στη μείωση της σύνθεσης των συστατικών του αρθρικού χόνδρου, που είναι οι πρωτεογλυκάνες και το υαλουρονικό οξύ.

 

Σε μελέτες από το 1978 διαπιστώθηκε η δομική αλλαγή των πρωτεογλυκανών κατά την γήρανση του χόνδρου στον εκφυλισμένα χόνδρο της οστεοαρθρίτιδας, και οι πρωτεογλυκάνες από τον εκφυλισμένο χόνδρο ήταν μικρότερες από αυτές του κανονικού χόνδρου, που είχαν την ίδια ηλικία και είχαν χάσει εν μέρει την ικανότητά τους να δεσμεύσουν το υαλουρονικό οξύ και να ενσωματώνονται.

 

 

Δομικές και συνθετικές αλλαγές των γλυκοζαμινογλυκάνων σε χόνδρους ΟΑ θα μπορούσε να είναι αποτέλεσμα αλλαγών και καταβολικών και αναβολικών στη διαδικασία του χονδροκυττάρων κατά την εξέλιξη της ασθένειας.

 

 

Τα AGE’s που σχηματίζονται στο σώμα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας της κανονικής γήρανσης, συνδέονται με την ανάπτυξη της οστεοαρθρίτιδας.  Τα AGE’s που παράγονται από την μη ενζυματική γλυκοζυλίωση των πρωτεϊνών και των λιπιδίων οδηγούν στο σχηματισμό διασταυρούμενων συνδέσεων κολλαγόνου που επηρεάζει δομικά τις ιδιότητες του χόνδρου με αποτέλεσμα την αυξημένη δυσκαμψία και το εύθραυστο του υαλώδους του αρθρικού χόνδρου.  

Τα αυξημένα AGEς στους χόνδρους εμπλέκονται σε κυτταρικές δραστηριότητες, όπως η διαδικασία αναδιαμόρφωσης του οστού, η οποία αυξάνει τον ανώμαλο πολλαπλασιασμό, την διαφοροποίηση, και την απόπτωση οστικών κυττάρων.  

Οι DeGroot et αl το 2001 διερεύνησε τη σχέση μεταξύ της συσσώρευσης των επιπέδων AGE’s και της μετατροπής των χονδροκυττάρων, των πρωτεογλυκανών στον αρθρικό χόνδρο του ανθρώπου. 

Διαπίστωσαν ότι, η συσσώρευση των AGEς που αυξήθηκε με την ηλικία είχε αρνητική επίδραση στη σύνθεση και στην αποικοδόμηση των πρωτεογλυκανών με αποτέλεσμα την ανάπτυξη της ΟΑ.   

Ακόμη η αύξηση των AGE’s που σχετίζονται με την γήρανση στους χόνδρους είναι υπεύθυνη για τη μείωση της ικανότητας του χόνδρου να αναδιαμορφώσει την εξωκυττάρια μήτρα, που είναι προδιάθεσικος παράγοντας για την ανάπτυξη της ζημιάς του χόνδρου στην ΟΑ.

Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης στο περιοδικό ιατρική & υγεία τον Ιούνιο του 2017 δείχνουν υψηλότερο οξειδωτικό στρες σε ασθενείς με οστεοαρθρίτιδα, είτε λόγω αύξησης της έκτασης της υπεροξείδωσης των λιπιδίων, είτε συσσώρευσης των AGE’s λόγω μειωμένων επιπέδων των αντιοξειδωτικών.

Η ζημιά στον αρθρικό θυλάκα συσχετίζεται με τη διακύμανση της πίεσης του οξυγόνου στην άρθρωση, με υπερπαραγωγή ελεύθερων ριζών και έλλειψη των αντιοξειδωτικών ενζύμων για την εκκαθάριση των ελεύθερων ριζών.

Πολλές από τις θεραπευτικές προσπάθειες στην οστεοαρθρίτιδα έχουν επικεντρωθεί σωστά στην προσπάθεια για περιορισμό του σχηματισμού φλεγμονωδών μεσολαβητών, όπως είναι οι προσταγλανδίνες και τα λευκοτριένια με αντιφλεγμονώδεις παράγοντες.

Ωστόσο, αυτό έχει αποδειχθεί ανεπιτυχείς και η ασθένεια έγινε χρόνια και υπάρχει ένα μέρος για τη δευτεροβάθμια θεραπεία που στοχεύει στον περιορισμό της καταστροφής του ιστού.

Η διαταραγμένη αντιοξειδωτική άμυνα και η αυξημένη υπεροξείδωση λιπιδίων υποδηλώνει ότι, η θεραπεία με τα αντιοξειδωτικά στα αρχικά στάδια της ασθένειας μπορεί να αποτρέψει περαιτέρω οξειδωτικές βλάβες και αλλοιώσεις σε συσχετισμένα μυοσκελετικά ελλείμματα στην οστεοαρθρίτιδα.

 

---

Πηγές:

 

• https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925443916000041

• B. Xia, C. Di, J. Zhang, S. Hu, H. Jin, P. Tong “Osteoarthritis pathogenesis: a review of molecular mechanisms” Calcif. Tissue Int., 95 (2014), pp. 495-505

• Y.E. Henrotin, P. Bruckner, J.P. Pujol “The role of reactive oxygen species in homeostasis and degradation of cartilage” Osteoarthr. Cartil., 11 (2003), pp. 747-755

• Indian J Orthop. 2016 Sep; 50(5): 518–522.doi: 10.4103/0019-5413.189608 “Epidemiology of knee osteoarthritis in India and related factors” Chandra Prakash Pal, Pulkesh Singh,1 Sanjay Chaturvedi,2 Kaushal Kumar Pruthi, and Ashok Vij3