Ο ρόλος των αλλαγών στο υποχονδρικό οστό στην παθογένεση της οστεοαρθρίτιδας

Μαζί με τον εκφυλισμό του αρθρικού χόνδρου, η παθολογική διαδικασία στην οστεοαρθρίτιδα περιλαμβάνει τον υποκείμενο οστικό ιστό. Προτείνεται ότι η πάχυνση της υποχονδριακής πλάκας προωθεί την πρόοδο της οστεοαρθρίτιδας. Με την εξέλιξη της οστεοαρθρίτιδας ο αρθρικός χόνδρος, το οποίο υπόκειται σε μηχανικές και χημικές καταπονήσεις, διαβρώνουν αργά λόγω της ανισορροπίας των καταβολικών διεργασιών και την επισκευή του χόνδρου. Συγκεκριμένα, η μηχανική καταπόνηση σε σχέση με την "σωματική μάζα των αρθρώσεων" που συνεισφέρει στο σχηματισμό ενός μεγάλου αριθμού μικρο-καταγμάτων στην υποχονδρική πλάκα και τον χόνδρο. Καθώς εξελίσσεται erozirovaniya αρθρικού χόνδρου κατά πλάκας της υποχόνδριο οστό αυξάνει την ακαμψία του ιστού του οστού, το οποίο με τη σειρά του συμβάλλει στην διαταράξουν περαιτέρω την δομή του αρθρικού χόνδρου. Ωστόσο, το ζήτημα της πρωτογενούς ή δευτερογενούς φύσης των αλλαγών στο υποχονδρικό οστό στην οστεοαρθρόρηση παραμένει άλυτο.

Μέχρι πρόσφατα πιστευόταν ότι οι καθορισμένες αλλαγές ακτίνων Χ στο σπογγώδες οστό του υποχόνδριο οστό, όπως η πολλαπλή σκλήρυνση ή ο σχηματισμός κύστεων σε ασθενείς με οστεοαρθρίτιδα είναι δευτερεύουσες. Ωστόσο, τα αποτελέσματα κλινικών και πειραματικών μελετών δείχνουν έναν πιθανό εναρκτήριο ρόλο του υποχονδριακού οστού στην παθογένεση της οστεοαρθρίτιδας. Ένας πιθανός μηχανισμός είναι η δραματική αύξηση του υποχόνδριο οστό βαθμίδωση δυσκαμψία οφείλεται στο γεγονός ότι η ακεραιότητα ορθή του χόνδρου εξαρτάται από τις μηχανικές ιδιότητες των οστών της «κρεβάτι». Μελέτες σε πρωτεύοντα έδειξαν ότι οι μεταβολές στο υποχονδρικό οστό μπορεί να προηγηθούν μεταβολών στον αρθρικό χόνδρο. Τα στοιχεία στα μοντέλα οστεοαρθρίτιδας σε ζώα και οι κλινικές μελέτες αποδεικτικών στοιχείων προς υποστήριξη αυτής της υπόθεσης και εναντίον της ενέτειναν μόνο τη συζήτηση. Ο σχηματισμός πάχους των δοκίδων στο υποσπονδυλικό οστό δεν συνοδεύεται πάντοτε από την αύξηση της ορυκτοποίησης του οστικού ιστού ή μάλλον από την αύξηση του όγκου του οστεοειδούς. Αυτό το χαρακτηριστικό ανώμαλη ανοργανοποίηση υποδηλώνει ότι απορύθμιση της οστικής ανακατασκευής αποτελεί αναπόσπαστο μέρος της οστεοαρθρίτιδας, καθώς και η απόδειξη υπέρ της έννοιας των κυττάρων οστού ελάττωμα στην οστεοαρθρίτιδα. Η ομάδα του J. Dequeker (1989) θεωρεί την τελευταία ως μια «γενικευμένη μεταβολική ασθένεια των οστών».

Ο ιστός των οστών ενημερώνεται συνεχώς. Αυτή η δυναμική διαδικασία που ονομάζεται ανάπλαση των οστών είναι μια σύνθετη σειρά διαδικασιών της επαναρρόφησης και ανοργανοποίησης. Οι οστεοκλάστες resorb οστών, και οστεοβλάστες εκκρίνουν πρωτεΐνες, που σχηματίζουν το πρωτογενές οργανικό συστατικό για ανοργανοποίηση. Η εκπαίδευση και η οστική απορρόφηση από την τύχη να συναντήσετε τον σκελετό, είναι - μια προγραμματισμένη διαδικασία που λαμβάνει χώρα σε διάφορα μέρη του σκελετού, που είναι γνωστή ως μονάδες οστικής ανακατασκευής. Κατά την έναρξη των οστεοκλαστών κύκλου εμφανίζονται στην ανενεργή επιφάνεια? για 2 εβδομάδες, σχηματίζουν σήραγγα φλοιώδες οστό ή το κενό στην επιφάνεια του δοκιδωτού οστού. Η συχνότητα της ενεργοποίησης των νέων μονάδων οστικής ανακατασκευής προσδιορίζει το βαθμό του οστικού μεταβολισμού. Ένα υγιές νεαρός άνδρας οι διαδικασίες του σχηματισμού και επαναρρόφησης οστού είναι ισορροπημένες, διατήρησε φυσιολογικής οστικής μάζας. Η ορμονική ρύθμιση της οστικής επαναρρόφησης τουλάχιστον ΡΤΗ και PGE ₂, δεν συμμετείχαν μόνο από οστεοκλάστες και οστεοβλάστες, αλλά όπως η δράση των ορμονών αυτών απελευθερώνονται παράγοντες που διεγείρουν την επαναρρόφηση οστού από τους οστεοκλάστες. Επί του παρόντος υπάρχουν περισσότερες από 12 τοπικές και συστηματικές ρυθμιστής της ανάπτυξης των οστών που επηρεάζουν επαναμοντελοποίηση της, ιδίως ΡΤΗ, 1,25 (ΟΗ) ₂ D ₃, καλσιτονίνη, αυξητική ορμόνη, γλυκοκορτικοειδή, θυρεοειδικές ορμόνες, ινσουλίνη, IGF (1 και 2), οιστρογόνα, PGE ₂, ανδρογόνα.

Τα κύτταρα των οστών απελευθερώνουν έναν αριθμό πρωτεϊνών και κυτοκινών, οι οποίες πραγματοποιούν ενδοκρινολογική ρύθμιση και μετάδοση σήματος. Οι οστεοβλάστες παρήγαγαν πρωτεΐνες μήτρας οστού περιλαμβάνουν πρωτεΐνες όπως κολλαγόνο, οστεοποντίνη, οστεοκαλσίνη, οστού σιαλοπρωτεϊνη. Επιπλέον, αυτά τα κύτταρα απελευθερώνουν πρωτεάσες τόσο στην ενεργό και λανθάνουσα, οι οποίες συμμετέχουν στη Διαδικασία αναδιαμόρφωση των οστών - MMPs, τα στοιχεία του συστήματος ενεργοποιητή πλασμινογόνου (ΡΑ) / πλασμίνη. Οι οστεοβλάστες απελευθερώνεται κυτοκίνες μπορεί να λειτουργεί ως αυτοκρινείς μηχανισμούς μέσω και από τις τοπικές παρακρινείς κύτταρα (άλλα οστεοβλάστες, οστεοκλάστες).

Δεν είναι ακόμη γνωστό ποιος τρόπος ρυθμίζονται αυτά τα σήματα - με μηχανική καταπόνηση ή άλλα χημικά σήματα που προκαλούνται από μηχανική καταπόνηση. Ωστόσο, είναι γνωστό ότι η επαναλαμβανόμενη μηχανική καταπόνηση προκαλεί τοπικό πολλαπλασιασμό των οστικών κυττάρων και / ή των πρωτεϊνών. Υπό συνθήκες in vivo μηχανικό φορτίο ικανό να ενεργοποιεί οστεοβλάστες, για να αυξήσει το επίπεδο των κυκλικών νουκλεοτιδίων παράγουν προσταγλανδίνες και επάγουν μορφολογικές αλλαγές που σχετίζονται με την ανάπλαση του οστού. Υπό συνθήκες in vitro μηχανική καταπόνηση επάγει καλλιέργεια τον πολλαπλασιασμό των οστεοβλαστών, η έκφραση του mRNA των πρωτεϊνών οστού που εμπλέκονται στο σχηματισμό των οστεοειδούς ανοργανοποίησης και στη διαδικασία, η απελευθέρωση των τοπικών αυξητικούς παράγοντες όπως IGF-1 και IGF-2, και μορίων προσκόλλησης. Η μετάδοση σήματος μηχανικής καταπόνησης μπορεί να επιτευχθεί μέσω μηχανικά ευαίσθητων διαύλων ιόντων.

Υπάρχουν έμμεσες ενδείξεις για εξασθένηση της λειτουργίας των οστεοβλαστών στην οστεοαρθρίτιδα. G. Gevers και J. Dequeker (1987) έχουν δείξει μια αύξηση στην οστεοκαλσίνης του ορού σε γυναίκες με οστεοαρθρίτιδα των αρθρώσεις των χεριών, καθώς και ως έκφυτα φλοιώδους περιοχή οστού, που υποδηλώνει ότι η παθολογία του ιστού του οστού μπορεί να είναι ένα μέρος της οστεοαρθρίτιδας. Στη νεκροψία δεν ανιχνεύθηκε μόνον η πάχυνση του υποσπονδυλικού οστού, αλλά και η ασυνήθιστα χαμηλή ανοργανοποίηση της μηριαίας κεφαλής. Σε ινδικά χοιρίδια με χειρουργικά επαγόμενη οστεοαρθρίτιδα χρησιμοποιώντας υπολογιστική τομογραφία έδειξε μία σημαντική πάχυνση του υποχόνδριου οστού κλάσματος στη ζώνη. Μια ανισορροπία μεταξύ κολλαγόνου και μη-κολλαγονώδους (οστεοκαλσίνη κ.λπ.) Πρωτεΐνες μπορεί να αυξήσει τον όγκο των οστών, αλλά δεν επηρεάζει πυκνότητα των ανόργανων συστατικών του. Σύμφωνα με τον Μ Shimizu et al (1993), την εξέλιξη των εκφυλιστικών αλλαγών στο αρθρικό χόνδρο που συνδέεται με πιο έντονη αναδιαμόρφωση του υποχόνδριο οστό και να αυξήσει την ακαμψία του, η οποία δείχνει επίσης ένα ελάττωμα σε κύτταρα οστού στην οστεοαρθρίτιδα. Σύμφωνα με το προτεινόμενο V. Lee και M. Aspden (1997) υπόθεση των ελαττωματικών πολλαπλασιασμό των κυττάρων των οστών μπορεί να οδηγήσει σε αύξηση της σκληρότητας του οστού, αλλά δεν προκαλεί μία αύξηση στα ανόργανα πυκνότητά του.

Ο CI Westacott και οι συν-συγγραφείς (1997) υποθέτουν ότι οι μη φυσιολογικοί οστεοβλάστες επηρεάζουν άμεσα τον μεταβολισμό του χόνδρινου ιστού. Η καλλιέργεια οστεοβλαστών σε ασθενείς με οστεοαρθρίτιδα χονδροκύτταρα με ανθρώπους που δεν είχαν παθήσεις των αρθρώσεων, οι συγγραφείς παρατήρησαν μία σημαντική αλλαγή στην απελευθέρωση γλυκοζαμινογλυκανών φυσιολογικού ιστού χόνδρου in vitro, αλλά το επίπεδο της απελευθέρωσης κυτοκίνης παρέμεινε αμετάβλητη. G. Χιλάλ et al (1998) απέδειξαν ότι η κουλτούρα των οστεοβλαστών υποχόνδριο οστό των ασθενών με οστεοαρθρίτιδα in vitro έχει ένα αλλαγμένο μεταβολισμό - Σύστημα Δραστηριότητα ΑΡ / πλασμίνης και IGF-1 σε αυτά τα κύτταρα είναι αυξημένη. Η παρατήρηση του CI Westacott et al. (1997) μπορεί να εξηγηθεί από την αύξηση της δραστικότητας πρωτεάσης στα υποχονδρικά οστικά κύτταρα.

Παραμένει άγνωστο αν η οστεοαρθρίτιδα ξεκινά από τις αλλαγές στο υποχόνδριο οστό και να συμβάλει στην εξέλιξη της; DK Dedrick et al (1993) έδειξαν ότι σε σκύλους με χειρουργικά επαγόμενη οστεοαρθρίτιδα υποχόνδριο οστό πάχυνσης δεν αποτελεί προϋπόθεση για την ανάπτυξη των απαιτούμενων αλλαγών osteoartrozpodobnyh σε αρθρικό χόνδρο, αλλά συμβάλλει στην εξέλιξη των εκφυλιστικών διεργασιών στο χόνδρο. Τα αποτελέσματα της μελέτης Α Sa'ied et al (1997) είναι σε αντίθεση με προηγούμενες μελέτες. Χρησιμοποιώντας ηχογραφία 50 MHz για την αξιολόγηση της αρχικής μορφολογικές αλλαγές και την εξέλιξη τους στην αρθρικού χόνδρου και οστού σε ενέσεις πειραματικά επαγόμενη οστεοαρθρίτιδα monoyoduksusnoy οξέος στην άρθρωση του γονάτου αρουραίων, έχουμε αποδείξει ταυτόχρονες αλλαγές διαδικασία στο οστό και χόνδρο κατά τη διάρκεια των τριών πρώτων ημερών μετά την ένεση.

Οι οστεοβλάστες εκκρίνουν αυξητικούς παράγοντες και κυτοκίνες που συμμετέχουν στην τοπική αναδιαμόρφωση του ιστού των οστών, η οποία μπορεί να συμβάλει στην αναδιαμόρφωση του ιστού χόνδρου σε ένα κατάλληλο «βάρος φορέας» αρθρώσεων μετά τη διείσδυσή τους μέσω μικρορωγμές στο ασβεστοποιημένο στρώμα του χόνδρου. Επιπλέον, τα προϊόντα της έκκρισης οστικών κυττάρων βρίσκονται στο αρθρικό υγρό. Τα πιο πιθανό προϊόντα που εκκρίνονται ανώμαλη οστεοβλάστες σε θέση να τρέξει το τοπικό χόνδρου αναδιαμόρφωση διαδικασία είναι ΤΟΡ-β και των οστών μορφομετρικές πρωτεΐνες (ILC). Και οι δύο είναι αντιπροσωπευτικά της οικογενείας των ΤΟΡ κατανέμονται και χονδροκύτταρα και οστεοβλάστες, και οι δύο είναι ικανά να τροποποιούν τόσο αναδιαμόρφωσης των οστών, και του χόνδρου. J. Martel Pelletier et αϊ (1997) παρατήρησαν μια αύξηση στα επίπεδα του ΤΟΡ-Ρ στο υποχόνδριο οστό Μοσχεύματα ασθενείς οστεοαρθρίτιδα σε σύγκριση με υγιή άτομα, υποδεικνύοντας ένα πιθανό ρόλο αυτού του αυξητικού παράγοντα στην παθογένεση της οστεοαρθρίτιδας. Ο IGF παράγεται επίσης από τους οστεοβλάστες. Στην κουλτούρα των οστεοβλαστών-όπως κύτταρα που λαμβάνονται από ασθενείς με οστεοαρθρίτιδα, βρέθηκε αυξημένα επίπεδα του IGF που μεταβάλλουν τον μεταβολισμό του χόνδρου.

TGF-b, IGF, η Επιτροπή και οι κυτοκίνες που παράγονται από οστεοβλάστες στο υποχόνδριο οστό, μπορεί να επηρεάσει την παραγωγή κολλαγενάσης και άλλων πρωτεολυτικών ενζύμων στο χόνδρο, το οποίο με τη σειρά του, μπορεί να συμβάλει στην αναδιαμόρφωση / αποικοδόμηση της εξωκυττάριας θεμέλιας ουσίας χόνδρου. Παραμένει ασαφές αν οι οστεοβλάστες παράγουν ΟΑ λιγότερο μακροφάγων παράγοντα διέγερσης αποικίας (M-CSF - ένα διεγέρτη της επαναρρόφησης των οστών) από ό, τι τα φυσιολογικά κύτταρα. Τα αποτελέσματα της έρευνας AG Uitterlinden και συνεργάτες (1997) έδειξε ότι ένα ρόλο στη διαμόρφωση των υποδοχέων οστεοφύτων μπορεί να διαδραματίσει έναν βιταμίνης D, τα οποία εκφράζονται από οστεοβλάστες και ρυθμίζουν την έκφραση αρκετών παραγόντων που συντίθεται από αυτά τα κύτταρα, γεγονός που εξηγεί εν μέρει τον ρόλο των οστεοβλαστών στην παθογένεση αυτής της ασθένειας.

Δεδομένων των αποτελεσμάτων των ανωτέρω μελετών, G. Χιλάλ et al (1998), J. Martel-Pelletier et al (1997) έχουν προτείνει την ακόλουθη σχέση υπόθεση εργασίας αναδιαμόρφωση υποχόνδριο οστό και των αρθρικών χόνδρων κατάλληλη στην οστεοαρθρίτιδα. Σε ένα πρώιμο ή εκτεταμένο στάδιο παθογένειας της ΟΑ, η διαδικασία αναμόρφωσης του οστικού ιστού στο υποχονδρικό οστό εντείνεται. Ταυτόχρονα επαναλαμβανόμενες φορτίου οδηγεί σε τοπική μικρορωγμών ή / και την εμφάνιση του ανισορροπίας συστήματος IGF / IGF-svyazyvayushy πρωτεΐνης (IGFBP) που οφείλεται σε μια ανώμαλη απόκριση των οστεοβλαστών υποχόνδριο οστό, το οποίο προάγει σκλήρυνση του. Το τελευταίο με τη σειρά του μπορεί να συμβάλει στην εμφάνιση μικρο-κατάγματα του σωστού χόνδρου και βλάβη στη μήτρα του.

Υπό κανονικές συνθήκες, η ζημία αυτή αποβάλλεται από τις τοπικές σύνθεση και απελευθέρωση του IGF-1 και πρωτεΐνης IGF-δέσμευσης, η οποία διεγείρει το σχηματισμό του αρθρικού χόνδρου ECM. Ταυτόχρονα, το σύστημα PD προάγει την ανάπτυξη υποσπονδικών οστικών κυττάρων και το σχηματισμό οστικής μήτρας. Αναβολική δραστικότητα του ΙΟΡ-συστήματος αυξήθηκε υποχόνδριο οστό σε ασθενείς οστεοαρθρίτιδα, ενώ τοπική ενεργοποίηση SA σύστημα / πλασμίνης (τοπική ρυθμιστική του IGF-συστήματος) σε αρθρικό χόνδρο προκαλεί τοπικές αλλαγές του. Σε οστεοβλάστες στην οστεοαρθρίτιδα IGF-1 δίνει τη ρύθμιση του AP τύπου πλασμίνης θετική ανάδραση, ως εκ τούτου, μπορούν να αναστείλουν την αναδιαμόρφωση του ιστού του οστού, η οποία τελικά οδηγεί στο υποχονδρικό σκλήρυνση. Έτσι, στην τοπική επαγωγή οστού και του χόνδρου του οδηγεί IGF-1 iproteaz, από τη μία πλευρά, η βλάβη στο χόνδρο, το άλλο - σε μια πάχυνση του υποχόνδριο οστό, το τελευταίο με τη σειρά του προωθεί περαιτέρω βλάβη χόνδρου. Η ανισορροπία μεταξύ του χόνδρου που σχετίζεται με υποχόνδριο κατά πλάκας, και την ικανότητα επιδιόρθωσης του, οδηγεί σε προοδευτικές αλλαγές στην ECM του χόνδρου και στην ανάπτυξη της οστεοαρθρίτιδας. Σύμφωνα με τους συγγραφείς, αυτή η υπόθεση εξηγεί επίσης την αργή εξέλιξη της νόσου.