Subkondraalse luu muutuste roll osteoartriidi patogeneesis

Osteoartriidi patoloogiline protsess koos liigesekõhre degenereerumisega hõlmab ka luu kudesid. On soovitatav, et subkondraalse plaadi paksenemine soodustab osteoartriidi progresseerumist. Nagu osteoartriit areneb, liigeste kõhre, mis on mehaanilise ja keemilise stressi objektiks, aeglaselt erodeerub katabolismi ja kõhre parandamise protsesside tasakaalustamatuse tõttu. Täpsemalt, mehaaniline pinge liigeste "massi kandvate" kehamasside suhtes aitab kaasa subkondraalse plaadi ja kõhre hulga mikro-luumurdude tekkele. Kui liigeste kõhr väheneb, subkondraalse luu skleroos progresseerub, suurendab luukoe jäikus, mis omakorda aitab kaasa liigesekõhre struktuuri edasisele häirimisele. Kuid osteoartroosiga subkondraalse luu muutuste esmase või teisese iseloomu küsimus ei ole veel lahendatud.

Alles hiljuti arvati, et kindlaksmääratud röntgenkiirte muutusi käsnolluses of subkondraalse luu, nagu hulgiskleroos või tsüstide tekkele patsientidel osteoartriit on teisejärguline. Kuid kliiniliste ja eksperimentaalsete uuringute tulemused näitavad subkondraalse luu võimalikku initsieerivat rolli osteoartriidi patogeneesis. Üheks võimalikuks mehhanismiks on subkondraalse kondiga jäikuse gradiendi järsk tõus, kuna nõuetekohase kõhrkoe terviklikkus sõltub tema luu "voodi" mehaanilistest omadustest. Primaatidega läbi viidud uuringud on näidanud, et muutused subkonservaarses luus võivad esineda liigesekõhre muutustes. Loomade osteoartroosi mudelites esitatud tõendid ja selle hüpoteesi toetavad tõendid kliinilistes uuringutes aitasid seda arutelu veelgi süvendada. Trabekulaade paksenemine subkondraalses luus ei ole alati seotud luukoe mineraliseerumise suurenemisega või pigem osteoidi mahu suurenemisega. See funktsioon anomaalsed mineralisatsiooni soovitab regulatsioonihäirega luukoe on lahutamatu osa osteoartriit, samuti tõendeid kasuks mõiste defekti luurakkudele osteoartriidi. J. Dequekeri grupp (1989) käsitleb viimast üldise metaboolse luuhaigusega.

Luukoe pidevalt uuendatakse. See dünaamiline protsess rada nimetatakse luu on keeruka protsesside resorptsiooni ja mineraliseerumine. Osteoklastide luu lagunemiseks ja osteoblastid eritavad valke, moodustades esmase orgaanilise komponendi mineraliseerumiseks. Haridus ja luu resorptsiooni juhuslikult kohanud skelett, see on - programmeeritud protsess, mis toimub erinevates osades skelett, mida tuntakse luukoe ühikut. Tsükli alguses ilmuvad inaktiivsele pinnale osteoklastid; 2 nädalat, nad moodustavad tunneli kortikaalluud või tühine pinnal trabekulaarluus. Uute luude remodelleerumisüksuste aktiveerimise sagedus määrab luukoe uuenemise taseme. Terve noormees protsesse moodustumine ja luu resorptsioon on tasakaalus, hoiti normaalset luumassi. Hormonaalne regulatsioon luu resorptsiooni vähemalt PTH ja PGE ₂, osalenud ainult osteoklastide poolt ja osteoblastid, kuid kuna ei teata midagi nende vabanevad tegureid, mis stimuleerivad luu resorptsiooni osteoklastide poolt. Praegu on rohkem kui 12 lokaalsete ja süsteemsete regulaatorina luukasvule mõjutavad tema remodeling, eriti PTH, 1,25 (OH) ₂ D ₃, kaltsitoniin, kasvuhormoon, glükokortikoidid, kilpnäärmehormoonid, insuliin, IGF (1 ja 2), östrogeenid, PGE ₂, androgeenid.

Luurakud vabastavad mitmed valkud ja tsütokiinid, mis läbivad endokriinse reguleerimise ja signaaliülekande. Osteoblastide poolt toodetud valkude hulka kuuluvad luu maatriksvalgud nagu kollageen, osteopontiin, osteokaltsiin, luuüloproteiinid. Lisaks vabastab need rakud proteaasid nii aktiivses kui ka latentses vormis, mis osalevad luumooduli ümberehitamisel - MMP-d, plasminogeeni aktivaatori (AP) / plasmiini aktivaatorisüsteemi komponente. Osteoblastide poolt vabanevad tsütokiinid võivad toimida nii autokriinsete mehhanismide kui ka parakriini kaudu kohalike rakkude (teised osteoblastid, osteoklastid).

See pole veel teada, kuidas neid signaale reguleeritakse - mehaanilise stressi või muude mehaanilise stressi poolt põhjustatud keemiliste signaalide abil. Siiski on teada, et korduv mehaaniline stress põhjustab luukoe ja / või valkude kohalikku proliferatsiooni. Tingimustel in vivo mehaanilist koormust võimeline aktiveerima osteoblastid, et suurendada tsükliliste nukleotiidide toota prostaglandiinide ja indutseerida morfoloogilised muutused seostatakse luumuutusi. Tingimustes in vitro mehaanilisi pingeid tekitab osteoblastide paljunemise kultuuri, mRNA ekspressiooni luu osalevaid valke teket osteoidne mineraliseerumine ja selles protsessis, vabanemist kohaliku kasvufaktoreid nagu IGF-1 ja IGF-2, ja adhesioonimolekulide. Mehaanilise stressi signaali edastamine toimub mehaaniliselt tundlike ioonkanalite kaudu.

Osteoblast funktsiooni halvenenud osteoartriidi korral on kaudseid tõendeid. G. Gevers ja J. Dequeker (1987) on näidanud suurenemist seerumis osteokaltsiini naistel osteoartriidi labakäte, samuti eksplantaatidel kortikaalluud piirkond, millest võib järeldada, et patoloogiat luukoe võib olla osa osteoartriit. Lahangul leitud mitte ainult paksenemise subkondraalse luu, kuid ebanormaalselt madal mineraalainete sisaldus reieluupea. Merisigadele kirurgiliselt indutseeritud osteoartriit lehe kompuutertomograafia näitasid olulist paksenemine subkondraalse luu fraktsioonist tsoonis. Tasakaalus kollageeni ja suitsetamine kollageenkoliit (osteokaltsiini jne) Valgud võivad suurendada luumahu, kuid ei mõjuta selle mineraalse tiheduse. Vastavalt M. Shimizu jt (1993), progresseerumise degeneratiivsete muutuste liigesekõhre seostatakse intensiivsem ümberehitami- subkondraalse luu- ja suurendada sellega jäikust, mis viitab samuti puudus luurakud osteoartriidi. Vastavalt ettepaneku V. Lee ja M. Aspden (1997) hüpoteesi defektsete vohamist luurakud võib viia kõvaduse suurenemine luu, kuid ei põhjusta, suurendades selle mineraalse tiheduse.

CI Westacott ja kaasautorid (1997) väitsid, et ebanormaalsed osteoblastid mõjutavad otseselt kõhrede kudede ainevahetust. Kultiveerides osteoblastid patsientidel osteoartriit kondrotsüütidest inimestega, kes ei ole liigeste, autorid täheldatud olulisi muutusi vabastamist glükoosaminoglükaanidest normaalne kõhre kude in vitro, kuid vabanemistaseme jäi samaks. G. Hilal jt (1998) näitasid, et kultuuri osteoblastid kõhrealune luu patsientide osteoartriit in vitro on muutunud metabolismist - süsteemi tegevust AP / plasmiini ja IGF-1 nendes rakkudes suureneb. Vaatlemine CI Westacott jt (1997) on seletatav aktiivsuse suurenemisest proteaasid rakkudes subkondraalse luu.

Ei ole teada, kas osteoartroos tekitab subkonsondraja muutusi või soodustab selle progresseerumist. DK Dedrick jt (1993) näitasid, et koertel kirurgiliselt esilekutsutud osteoartriit kõhrealune luu paksenemist ei ole vajalik arenguks osteoartrozpodobnyh muutused liigesekõhre, vaid soodustab progresseerumist degeneratiivsed protsessid kõhre. A. Sa'iedi ja kaasautorite (1997) uuringu tulemused on vastuolus eelmise uuringu andmetega. Kasutades sonograafia 50 MHz hindamiseks esialgse morfoloogilisi muutusi ja nende progresseerumise liigesekõhre ja luu eksperimentaalsetes osteoartriit indutseeritud monoyoduksusnoy happe süstimine roti põlve, oleme näidanud üheaegse protsessi muutused luu ja kõhre esimesel kolmel päeval pärast süstimist.

Osteoblastid eritavad kasvufaktoreid ja tsütokiinide osaleda kohalikus remodeling luukoe, mis võib kaasa aidata ümberehitami- kõhrekoe sobivas "kandja kaalu" liigesed pärast nende läbitungimisvõimega mikropraod sisse lubjastunud kiht kõhre. Veelgi enam, luukoe sekretsiooni tooted on leitud sünoviaalvedelikus. Kõige tõenäolisemalt toodete eritatud ebanormaalse osteoblastid võimeline liikuma kohaliku protsessi remodeling kõhre on TGF-b ja luu morfomeetrilisi valgud (RJ). Mõlemad on perekonna esindaja TGF eraldatud ja kondrotsüütide osteoblastid, ja nii on võimelised modifitseerima nii luukoe ja kõhre. J. Martel Pelletier et al (1997) ei täheldatud suurenemist TGF-P taset subkondraalse luu eksplantaatidel osteoartriit haigetel võrreldes tervete indiviididega, mis näitab võimalikku rolli selles kasvufaktori patogeneesis osteoartriit. IGF-i toodab ka osteoblastid. Kultuuris osteoblastilaadses rakkudest saadud patsientide osteoartriit, leitud taseme tõusu IGF mis muudavad metabolismi kõhre.

TGF-b, IGF, komisjoni ja toodetud tsütokiinide osteoblastide subkondraalse luust, võivad mõjutada tootmiseks kollagenaasis ja teiste proteolüütiliste ensüümide kõhre, mis omakorda võib kaasa remodeling / lagunemise kõhremaatriksist. Jääb selgusetuks, kas osteoblastid toota OA vähem makrofaagide kolooniaid stimuleeriv faktor (M-CSF - stimulaator luu resorptsiooni) kui normaalsed rakud. Uurimistulemused AG Uitterlinden ja kaastöötajate (1997) näitasid, et teatud rolli moodustumist osteophytes retseptorid võivad mängida D-vitamiini, mis on väljendatud osteoblastid ja ekspressiooni reguleerimisel mitmest tegurist sünteesida need rakud, mis selgitab osaliselt rolli osteoblastid patogeneesis seda haigust.

Arvestades tulemusi ülalnimetatud uuringus, G. Hilal jt (1998), J. Martel-Pelletier et al (1997) on välja pakkunud järgmised tööhüpoteesina suhte remodelleerimiseks kõhrealune luu- ja liigesekõhre nõuetekohase osteoartriidi. Varases või edasijõudnud OA patogeneesis intensiivistunud remodeling luukoe sisse subkondraalse luu. Samaaegselt korduvad koormuse viib kohaliku microfractures ja / või välimust süsteemi tasakaalust IGF / IGF-svyazyvayushy valku (IGFBP) tingitud ebanormaalse vastuse osteoblastid kõhrealune luu, mis soodustab selle sclerosis. See omakorda võib kaasa välimuse microfractures nõuetekohase kõhre kahjustus ja selle maatriksi.

Normaalsetes tingimustes see kahjustus on elimineeritud kohalikud sünteesi ja vabanemist IGF-1 ja IGF-siduva valguga, millel moodustumise stimuleerimiseks liigesekõhre ECM. Samal ajal soodustab PD süsteem subkondraalsete luukoe kasvu ja luumaterjali moodustumist. Anaboolne aktiivsus IGF-süsteemi suurenenud kõhrealune luu osteoartriidi patsienti, arvestades kohalikke aktiveerimise SA süsteem / plasmiini (kohalik reguleerija IGF-süsteem) on liigesekõhre põhjustab selle paikset muutusi. Osteoblastideks osteoartriidi IGF-1 annab regulatsioonis AP plasmiini tüüpi positiivse tagasiside, seega võivad pidurdada remodeling luukoe, mis lõpuks viib subkondraalse sclerosis. Seega luus ja kõhre kohaliku induktsiooni IGF-1 iproteaz viib ühelt poolt kõhrekahjustuse, teine - et paksenemise subkondraalse luust, viimane omakorda soodustab edasisi kõhre kahjustus. Disproportsioon kõhre kahjustus seostatakse kõhrealune skleroos, ja selle paranemisvõime, suurendab progressiivselt muutusi kõhre ECM ja osteoartriidi arenemise. Autorite sõnul selgitab see hüpotees ka haiguse aeglast arengut.