Osteoartrita: efectul meniscectomiei asupra cartilajului articular

Așa cum s-a menționat anterior, meniscurile articulare joacă un rol important în funcționarea normală a articulațiilor. Meniscurile sunt structuri care sporesc congruența suprafețelor articulare ale femurului și tibiei, sporesc stabilitatea laterală și îmbunătățesc distribuția lichidului sinovial și schimbul de nutrienți cu cartilajul articular. Meniscectomia totală sau parțială duce la o schimbare a direcției sarcinii pe suprafața articulară a tibiei, rezultând în degenerarea cartilajului articular.

Numeroase studii au fost dedicate studierii efectului meniscectomiei asupra biomecanicii articulației, precum și inducerii proceselor degenerative în cartilajul articular și osul subcondral la animale (de obicei câini și oi). Inițial, cercetătorii au efectuat o ectomie a meniscului medial al articulației genunchiului, dar ulterior s-a constatat că o ectomie a meniscului lateral duce la o dezvoltare mai rapidă a osteoartritei.

Folosind meniscectomia laterală la ovine, Little și colab. (1997) au examinat modificările cartilajului articular și ale osului subcondral din mai multe zone ale articulației genunchiului. Constatările histologice tipice care ilustrează modificările induse ale cartilajului articular la 6 luni după operație au fost uzura cartilajului, scăderea concentrației de proteoglicani și scăderea numărului de condrocite. Sub zonele de cartilaj alterat din osul subcondral, s-au observat creșterea capilară în zona cartilajului calcificat, deplasarea spre exterior a „marginii ondulate” și îngroșarea substanței spongioase a osului subcondral.

În studiul realizat de P. Ghosh și colab. (1998) s-a demonstrat că la 9 luni după meniscectomia laterală la ovine există semne de remodelare osoasă subcondrală și o creștere a densității sale minerale secundară degenerării cartilajului articular. În zonele supuse unei sarcini mecanice anormal de mari din cauza îndepărtării meniscului lateral (condilul lateral al femurului și placa laterală a tibiei), s-a constatat o sinteză crescută a proteoglicanilor care conțin sulfat de dermatan, deși s-a constatat o sinteză crescută a proteoglicanilor de același tip și în cartilajul plăcii mediale. S-a constatat că proteoglicanii care conțin sulfat de dermatan sunt reprezentați în principal de decorină. Cea mai mare concentrație a acesteia a fost găsită în zonele medii și profunde ale cartilajului articular.

Odată cu creșterea sintezei proteoglicanilor care conțin sulfat de dermatan în zonele cartilajului care suportă o sarcină mare, datorită îndepărtării meniscului lateral, s-a detectat un catabolism crescut al agrecanului, evidențiat de eliberarea fragmentelor sale în mediul nutritiv din explantele de cartilaj, precum și de activitatea ridicată a MMP și a agrecanazelor. Deoarece activitatea inflamatorie în acest model de osteoartroză a fost minimă, autorii au sugerat că condrocitele sunt sursa enzimelor.

Deși rămân multe întrebări fără răspuns, studiile descrise mai sus relevă un posibil rol al factorilor biomecanici în patogeneza osteoartritei. Este clar că condrocitele sunt capabile să „simtă” proprietățile mecanice ale mediului lor, răspunzând la schimbări prin sintetizarea ECM care poate suporta sarcini mai mari și astfel poate preveni deteriorarea cartilajului. La animalele tinere, exercițiile fizice moderate au indus sinteza ECM bogată în agrecani. Această fază hipertrofică (sau adaptivă) a răspunsului condrocitar poate dura câțiva ani, asigurând un nivel stabil de sarcină mecanică asupra cartilajului articular. Cu toate acestea, perturbarea acestui echilibru din cauza intensității sau duratei crescute a încărcării sau a modificărilor biomecanicii articulare normale după leziuni sau intervenții chirurgicale sau a scăderii capacității condrocitelor de a spori sinteza ECM ca răspuns la o încărcare crescută (în timpul îmbătrânirii), acțiunea factorilor endocrini implică modificări semnificative la nivel celular și matriceal: sinteza proteoglicanilor și a colagenului de tip II este inhibată, iar sinteza decorinei și a colagenului de tipurile I, III și X este stimulată. Simultan cu modificarea biosintezei, catabolismul ECM crește, precum și nivelul MMP-urilor și agrecanazelor. Nu se cunoaște modul în care încărcarea mecanică promovează resorbția ECM înconjurătoare de către condrocite; acest proces este probabil mediat de prostanoide, citokine (cum ar fi IL-1p sau TNF-a și radicali liberi de oxigen). Aici este necesar să menționăm rolul sinovitei în osteoartrita, deoarece cea mai probabilă sursă a mediatorilor catabolismului menționați mai sus pot fi sinovocitele de tip macrofag și leucocitele care infiltrează membrana sinovială a articulației.

Un studiu realizat de O. D. Chrisman și colab. (1981) a arătat că leziunile articulare traumatice stimulează producerea unui precursor al prostaglandinei, acidul arahidonic. Membranele condrocitelor deteriorate sunt considerate a fi sursa de acid arahidonic. Este bine cunoscut faptul că acidul arahidonic este convertit rapid în prostaglandine de către enzima ciclooxigenază (COX). S-a demonstrat că prostaglandinele, în special PGE2 _, interacționează cu receptorii condrocitari, modificând expresia genelor acestora. Cu toate acestea, rămâne neclar dacă acidul arahidonic stimulează sau inhibă producerea de proteinaze și agrecanaze. Studiile anterioare au arătat că PGE2 _crește producția de MMP și provoacă degradarea cartilajului articular. Conform rezultatelor altor studii, PGE2 _are un efect anabolic asupra matricii extracelulare (ECM) și, de asemenea, promovează integritatea ECM, inhibând producerea de citokine de către condrocite. Este posibil ca rezultatele contradictorii ale acestor studii să se datoreze diferitelor concentrații de PGE2 _utilizate în ele.

O cantitate mică de IL-1β (principala citokină care stimulează sinteza și eliberarea MMP-urilor, precum și inhibă activitatea inhibitorilor lor naturali) se poate forma ca răspuns la deteriorarea cartilajului articular, ceea ce duce la o degradare suplimentară a țesuturilor.

Astfel, studiile descrise în această secțiune au arătat că menținerea unei sarcini dinamice sub prag asupra articulației determină proliferarea condrocitelor capabile să suporte noi condiții mecanice, ceea ce înseamnă debutul stadiului hipertrofic al osteoartrozei. Condrocitele hipertrofiate sunt celule aflate în ultima etapă de diferențiere, ceea ce înseamnă că expresia genelor principalelor elemente matriceale din ele este alterată. Prin urmare, sinteza proteoglicanilor agrecan și a colagenului de tip II este inhibată, iar sinteza decorinei, colagenilor de tip I, III și X este crescută.

O scădere a conținutului de agrecan și colagen de tip II în ECM, asociată cu un dezechilibru între procesele de sinteză și degradare, conferă cartilajului articular proprietatea de a răspunde inadecvat la stresul mecanic. Drept urmare, condrocitele devin neprotejate, procesul trece la a treia etapă, catabolică, caracterizată prin activitate proteolitică excesivă și secreție de factori reglatori autocrini și paracrini. Morfologic, această etapă este caracterizată prin distrugerea ECM a cartilajului articular; clinic, corespunde osteoartrozei manifeste. Această ipoteză, desigur, reprezintă o viziune simplificată a tuturor proceselor complexe care au loc în osteoartroză, dar generalizează conceptul modern de patobiologie a osteoartrozei.

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