Diagnostik makmal osteoarthritis

Dalam kebanyakan kes, pesakit dengan osteoarthritis ada perubahan dalam ujian darah dan air kencing, kecuali synovitis dengan lelehan yang ketara, dapat berlaku peningkatan daripada ESR, hypergammaglobulinemia, kadar peningkatan fasa akut - CRP, fibrinogen., Dan lain-lain dalam Kaji sinovia cecair berbeza dengan ketara daripada penunjuk normal tidak mendedahkan.

Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, pencarian intensif penanda biologi yang mungkin (BM) untuk kemerosotan dan pembaikan tisu bersama (terutamanya tulang rawan dan tulang) sedang dijalankan. BM harus mencerminkan perubahan dinamik ini, berfungsi sebagai peramal prognosis osteoartritis dan penanda keberkesanan rawatan patogenetik. Penemuan kajian baru dan lebih mendalam mengenai penanda biologi yang diketahui akan membolehkan kita memahami dengan lebih baik mekanisme patogenesis osteoarthritis. Walau bagaimanapun, tugas utama menggunakan penanda biologi metabolisme kartilaginous adalah untuk menilai sifat-sifat penyembuhan ubat-ubatan dan untuk memantau rawatan dengan ubat kepunyaan kumpulan AD DMO - "penyakit yang mengubah suai".

Dalam osteoarthritis, perubahan patologi berlaku terutamanya dalam tulang rawan artikular, serta tulang subkondral, membran sinovial, dan tisu lembut sendi yang lain. Oleh kerana keupayaan kita untuk menyiasat secara langsung struktur ini adalah terhad, sumber yang paling penting untuk pengumpulan penanda biologi ialah darah, air kencing dan cecair sinovial.

Pemeriksaan air kencing adalah yang paling disukai, kerana ia tidak dikaitkan dengan prosedur invasif. Pada pendapat kami, bahan yang sesuai untuk kajian ini adalah air kencing setiap hari. Analisis sampel air kencing pagi adalah lebih sesuai, bagaimanapun, kemungkinan penggunaannya adalah hanya berdasarkan fakta bahawa hanya assay itu digunakan untuk mengesan penanda biologi metabolisme tulang osteoporosis: ia dikenali bahawa penanda biologi adalah tertakluk kepada irama circadian, dan kepekatan puncak penanda biologi akaun metabolisme tulang untuk waktu malam. Setakat ini, tiada maklumat mengenai irama circadian biologi penanda tisu lembut rawan diterbitkan, jadi keputusan muktamad tentang pilihan analisis air kencing yang mencukupi akan dibuat selepas kajian yang berkaitan.

Ujian darah merujuk kepada analisis klinikal rutin. Sesetengah penanda biologi dalam darah menentukan hari ini, sebagai contoh, petunjuk fasa akut, yang lain, mungkin dalam masa terdekat akan dimasukkan dalam senarai standard ujian biokimia. Bagi setiap penanda biologi, perlu menentukan komponen komponen darah yang perlu ditentukan - dalam plasma atau serum. Keputusan kajian menunjukkan bahawa kepekatan penanda biologi dalam plasma darah jauh berbeza dengan serum tersebut. Biasanya penanda biologi ditentukan dalam serum. Menurut V. Rayan dan co-authors (1998), kepekatan penanda biologi dalam darah yang diambil dari vena berhampiran sendi terjejas dan dari vena yang lebih jauh adalah berbeza. Data-data ini menunjukkan keperluan untuk menyeragamkan pensampelan darah untuk kajian penanda biologi.

Menurut LJ Attencia et al (1989), tulang rahim sendi sinovial pada dewasa adalah hanya 10% daripada jumlah jisim hyaline badan, termasuk cakera intervertebral. Oleh itu, penentuan penanda biologi dalam darah dan air kencing mencerminkan metabolisme sistemik daripada perubahan tempatan pada sendi yang terjejas oleh osteoarthritis. Cecair sinovial adalah paling dekat dengan tumpuan patologi dalam osteoarthritis dan mungkin paling tepat mencerminkan proses yang berlaku di sendi terjejas. Kepekatan penanda biologi dalam cecair sinovial boleh jauh lebih tinggi daripada darah, dan dengan itu lebih mudah ditentukan. Contohnya termasuk epitope aggrecan 846 - dalam cecair sinovial ia adalah 40 kali lebih besar daripada dalam serum, rawan oligomerik matriks protein (Hombach) - 10 kali lebih tinggi daripada dalam serum darah. Produk degradasi dalam cecair synovial lebih tepat mencerminkan proses katabolik dalam rawan artikular. Perparitan molekul dari cairan synovial melalui sistem limfa tempatan boleh mengakibatkan penurunan saiznya dan juga pemusnahannya.

Walaupun teknik pengambilan cecair samovial yang terintegrasi, ditambah pula dengan beberapa komplikasi yang mungkin, nilai menentukan penanda biologi di dalamnya adalah jelas. Untuk mengelakkan masalah dengan konon kering yang disebut, sebelum mengeluarkan cecair, 20 ml larutan NaCl isotonik boleh disuntik ke dalam sendi. Sejurus selepas suntikan penyelesaian isotonik, pesakit perlu melakukan pelipat lipat 10 kali lipat pada bahagian sendi, diikuti dengan aspirasi cecair sinovial yang cair. Menurut EM-JA Thonar (2000), pencairan sinovia seperti itu mempengaruhi metabolisme dalam tulang rawan artikular. Walau bagaimanapun, hasil kajian FC Robion dan co-authors (2001) menunjukkan bahawa lavage berulang kuda sendi kuda tidak menyebabkan perubahan ketara dalam metabolisme tulang rawan. Data ini, tentu saja, memerlukan pengesahan. Oleh itu, bagi setiap penanda biologi pada peringkat penyelidikan pra-haiwan pada haiwan, adalah perlu untuk menentukan kesan lavage sendi pada perubahan kepekatannya.

Titik penting seterusnya adalah penentuan untuk setiap penanda biologi separuh hayat dalam cecair sinovial dan dalam darah. Tanpa data tersebut, tafsiran hasil ujian akan menjadi sukar. Lazimnya, separuh hayat bahan biologi aktif dalam darah kurang daripada media cecair lain, kerana pelepasan hati dan buah pinggang yang berkesan. Oleh itu, bagi setiap penanda biologi ia juga perlu menentukan laluan penghapusan. Oleh itu, N-propeptide jenis kolagen III dirembeskan oleh hati oleh endocytosis reseptor-pengantara, dan serpihan kolagen bukan terglikosilat diperoleh terutamanya smochoytakzhe, kakosteokaltsin. Sel Naendotelialnyh sinus lobul hepatik adalah reseptor glycosaminoglycans, asid hyaluronik dan sebagainya proteoglikan dihapuskan oleh hati. Separuh hayat asam hyaluronik dalam darah adalah 2-5 minit. Kehadiran synovitis boleh mempercepatkan pelepasan penanda biologi sendi, walaupun satu kajian dalam arnab tidak menunjukkan perbezaan yang signifikan dalam penjelasan proteoglikan di hadapan dan ketiadaan synovitis. Oleh itu, adalah perlu untuk menyiasat kesan keradangan terhadap perubahan kepekatan penanda biologi dalam cecair badan.

Buah pinggang secara selektif menapis penanda biologi. Oleh itu, glycosaminoglycan membawa caj negatif yang tinggi, tidak boleh menembusi membran bawah tanah buah pinggang, manakala glycosaminoglycans seperti kondroitin-6-sulfat dan kondroitin-4-sulfat, ditentukan dalam air kencing.

Sebagai tambahan kepada patologi (khususnya, osteoarthrosis), kepekatan penanda biologi dalam cecair badan boleh dipengaruhi oleh beberapa faktor:

1. Irama sirkadian telah dikaji hanya untuk sebilangan kecil penanda biologi. Untuk penanda metabolisme tulang, mereka dipelajari. Oleh itu, tahap kepekatan osteocalcin pada waktu malam, dan kolagen pautan silang pada waktu pagi -. 8 h Dalam arthritis rheumatoid, IL-6 aktiviti puncak juga menyumbang jam malam (kira-kira 2 jam), dan lebih awal daripada osteocalcin. Data-data ini mempunyai kepentingan dalam penglibatan IL-6 dalam keradangan dan dalam fisiologi tisu tulang. TNF, sebaliknya, tidak mempunyai rentak sirkadian. Walau bagaimanapun, reseptor sitokin ini boleh disubordinasikan kepada mereka.
2. Peristalsis. Asid hyaluronik disintesis oleh sel-sel synovial (dan juga sel-sel lain) dan merupakan tanda penanda sinovitis dalam osteoarthritis dan rheumatoid arthritis. Walau bagaimanapun, kepekatan tertinggi hyaluronat didapati dalam sistem limfa usus. Ia tidak menghairankan bahawa kepekatan asid hyaluronic yang beredar boleh meningkat selepas makan. Oleh itu, pensampelan darah untuk menentukan penanda biologi perlu dilakukan pada perut kosong atau 3 jam selepas makan. Dan pengaruh peristalsis pada tahap penanda biologi dalam darah memerlukan kajian.
3. Aktiviti fizikal pada waktu pagi selepas tidur membawa peningkatan kepekatan asid hyaluronik dalam darah, MMP-3 dan epitope keratan-sulfat dalam individu yang sihat. Beban fizikal boleh mengubah kepekatan beberapa penanda dalam kedua-dua cecair sinovial dan serum. Peningkatan ini lebih ketara pada pesakit dengan arthritis rheumatoid, lebih-lebih lagi, kepekatan penanda biologi berkorelasi dengan keadaan klinikal pesakit-pesakit ini.
4. Penyakit hati dan buah pinggang. Cirrhosis menyebabkan peningkatan yang signifikan dalam tahap asid hyaluronik dalam serum darah dan, mungkin, mempengaruhi penghapusan protein. Adalah diketahui bahawa penyakit ginjal mempengaruhi kepekatan osteocalcin. Masalah ini juga memerlukan kajian yang lebih mendalam.
5. Umur dan jantina. Semasa pertumbuhan badan, aktiviti pertumbuhan sel plat meningkat, yang diiringi oleh peningkatan penumpukan penanda biologi rangka dalam serum darah. Contohnya ialah peningkatan kepekatan serpihan aggrecan dan jenis kolagen II dalam darah perut dan air kencing pada haiwan yang sedang berkembang. Oleh itu, interpretasi analisis penanda biologi pada kanak-kanak dan remaja dengan penyakit sistem muskuloskeletal adalah sukar. Bagi banyak penanda biologi, peningkatan kepekatan dengan penuaan telah dijumpai. Pada lelaki, kepekatan penanda biologi jauh lebih tinggi daripada wanita dalam tulang cartilaginous dan tulang. Di samping itu, pada wanita dalam tempoh menopaus dan postmenopausal, perubahan dalam kepekatan penanda biologi metabolisme tisu kartilaginus boleh dijangkakan dengan cara yang sama seperti yang dilihat dalam tisu tulang.
6. Operasi pembedahan juga boleh menjejaskan tahap penanda biologi, lebih-lebih lagi, kesan ini boleh bertahan beberapa minggu.

Asas konsep penanda biologi osteoartritis adalah andaian bahawa ia mencerminkan aspek tertentu proses metabolik dalam tisu sendi. Walau bagaimanapun, hubungan antara kepekatan penanda biologi dalam media cecair badan dan metabolisme tisu cartilaginous, synovial dan lain-lain terbukti sangat rumit.

Sebagai contoh, kepekatan penanda degradasi VCR rawan artikular cecair sinovial mungkin tidak hanya bergantung kepada tahap degradasi matriks, tetapi juga faktor lain seperti tahap penghapusan serpihan molekul synovium, seperti yang dinyatakan di atas, dan bilangan tisu rawan yang ditinggalkan di sendi.

Walaupun fakta-fakta di atas, kepekatan biomarkers dalam cecair sinovial biasanya dikaitkan dengan metabolisme molekul ECM rawan artikular. Sebagai contoh, mengubah kepekatan serpihan aggrecan epitope 846, Hombach dan C-propeptide kolagen II dalam cecair sinovial selepas trauma bersama dan dalam pembangunan osteoartritis selaras dengan perubahan metabolik kadar aggrecan, Hombach dan kolagen II dalam model eksperimen osteoartritis pada haiwan dan / vivo dan pada tulang rawan artikular pesakit dengan osteoarthritis dan / vitro.

Pengenalpastian sumber serpihan molekul tertentu adalah satu proses yang kompleks. Pelepasan meningkat serpihan molekul boleh berlaku oleh kedua-dua keuntungan keseluruhan proses degradasi yang tidak dibayar oleh proses sintetik atau dengan meningkatkan degradasi dengan peningkatan serentak dalam kadar sintesis VCR molekul yang sama; dalam kes kedua, kepekatan molekul VKM tidak berubah. Oleh itu, adalah perlu untuk mencari penanda yang khusus untuk degradasi dan untuk sintesis. Contoh-contoh bekas itu mungkin serpihan aggrecan, dan kedua-proporsi C-kolagen 11.

Walaupun penanda biologi dikaitkan dengan aspek metabolisme tertentu, perlu mengambil kira ciri-ciri khusus proses ini. Sebagai contoh, serpihan dikenal pasti boleh dihasilkan akibat degradasi disintesis de novo molekul, yang belum lagi mempunyai masa untuk mengintegrasikan ke dalam molekul ECM berfungsi, yang baru sahaja dibina ke dalam VCR dan, akhirnya, molekul ECM yang berterusan, yang merupakan bahagian yang berfungsi penting dalam matriks matang. Masalah itu juga definisi zon tertentu matriks (pericellular, wilayah dan antara wilayah matriks), yang berkhidmat sebagai sumber penanda biologi dijumpai di dalam cecair sinovial, darah atau air kencing. Kajian in vitro menunjukkan bahawa kadar metabolisme di dalam zon individu artikular rawan ECM mungkin berbeza. Kajian mengenai beberapa epiton yang berkaitan dengan sulfat konduktor sulfonat dapat membantu mengenal pasti populasi molekul aggrecan yang disintesis novo.

Ia boleh dianggap bahawa berlakunya serpihan dalam cecair sinovial molekul yang biasanya hadir dalam ECM tulang rawan dikaitkan dengan metabolisme rawan matriks. Walau bagaimanapun, ini tidak selalunya kes itu, kerana ia bergantung kepada beberapa faktor, khususnya tentang bagaimana kepekatan molekul dalam tulang rawan artikular melebihi dalam tisu lain sendi, dan sebagai keamatan metabolisme dalam tulang rawan melebihi dalam tisu lain sendi. Jadi, jumlah berat aggrecan dalam rawan artikular adalah jauh lebih tinggi daripada itu, sebagai contoh, dalam meniskus lutut, dengan jumlah berat Hombach dalam meniskus tidak berbeza daripada yang tulang rawan artikular. Dan kondrosit menghasilkan dan sinovitsity stromelysin-1, tetapi jumlah sel dalam synovium melebihi bahawa dalam tulang rawan, sehingga sebahagian besar dikesan dalam bendalir sinovia stromelysin-1 mungkin asal sinovia. Oleh itu, pengenalpastian sumber spesifik penanda biologi sangat rumit dan sering mustahil.

Dalam kajian penanda-penanda biologi dalam serum dan air kencing, masalah menentukan kemungkinan sumber tambahan yang bersifat artikular. Di samping itu, dalam kes kerosakan monoarticular, penanda biologi yang diperuntukkan oleh sendi terjejas boleh dicampur dengan penanda yang diperuntukkan oleh sendi yang utuh, termasuk yang kontralateral. Komposisi rawan artikular adalah kurang daripada 10% daripada jumlah jisim hyaline badan. Oleh itu, penentuan penanda biologi dalam darah dan air kencing boleh dibenarkan dalam polieterular, atau sistemik, penyakit (untuk osteoarthrosis, dalam osteoarthritis umum).

Keperluan untuk penanda biologi bergantung kepada tujuan yang digunakannya - sebagai ujian diagnostik, prognostik atau penilaian. Sebagai contoh, ujian diagnostik mengenal pasti perbezaan antara individu yang sihat dan pesakit dengan osteoarthritis, yang diungkapkan oleh konsep kepekaan dan spesifikasi ujian. Ujian prognostik mendedahkan dalam kohort orang yang kemungkinan besar akan berkembang pesat. Akhirnya, ujian penilaian adalah berdasarkan keupayaan penanda untuk memantau perubahan masa dalam pesakit individu. Di samping itu, penanda biologi boleh digunakan untuk menentukan kepekaan pesakit kepada ubat tertentu.

Pada mulanya, diandaikan bahawa penanda biologi boleh berfungsi sebagai ujian diagnostik yang akan membantu membezakan sendi yang terjejas oleh osteoartritis dari utuh, serta melakukan diagnosis pembedahan dengan penyakit sendi lain. Oleh itu, penentuan kepekatan serat serat sulfat dianggap sebagai ujian diagnostik untuk osteoartritis umum. Walau bagaimanapun, kajian seterusnya menunjukkan bahawa penanda biologi ini hanya boleh mencerminkan kemerosotan proteoglycans rawan dalam beberapa keadaan. Ternyata kepekatan penanda biologi dalam serum bergantung kepada umur dan jantina subjek.

Diketuai penanda biologi metabolisme tisu bersama dalam cecair sinovial dan serum pesakit dengan osteoarthritis

Penanda biologi	Proses ini	Dalam cecair sinovial (pautan)	Serum (pautan)
1. Horseradish
Aggrekan
Fragmen protein teras	Degradasi Aggrecan	Lohmander LS. Et al., 1989; 1993	Thonar EJMA et al., 1985; Campion GV et al., 1989; MehrabanF. Et al., 1991; Spector TD et al., 1992; Lohmander LS., Thonar EJ-MA, 1994; PooleAR et al., 1994) (Poole AR et al., 1994)
Epitopes protein teras (neoepitopes spesifik zon belahan)	Degradasi Aggrecan	Sandy JD et al., 1992; LohmanderLS. Et al., 1993; LarkM.W. Et al., 1997
Epitopes sulfat keratan	Degradasi Aggrecan	Campion GV et al., 1989; Belcher S et al., 1997
Epitopes chondroitin sulfat (846, ZVZ, 7D4 dan DR.)	Sintesis / degradasi aggrecan	Poole AR et al., 1994; HazellP.K. Et al., 1995; Slater RR Jr et al., 1995; Plaas AHK et al., 1997; 1998; Lohmander LS. Et al., 1998
Nisbah chondroitin-6-dan chondroitin-4-sulfat	Sintesis / degradasi aggrecan	Shinme iM et al .. 1993
Malaikat daging	Degradasi proteoglisans kecil	Sandwiches-PrehmP. Et al., 1992
Protein matriks rawan
HOMP	Degradasi HOMP	Saxne T, Heinegerd D., 1992 "; Lohmander L. Et al., 1994; Petersson IF et al., 1997	Sharif M. Et al., 1995
Kolagen rawan kolagen
C-propeptida kolagen jenis II	Sintesis kolagen II	ShinmeiM. Etal., 1993; YoshiharaY. Et al., 1995; LohmanderLS. Etal, 1996
Fragmen dari rangkaian kolagen jenis II	Degradasi kolagen II	Hollander AP et al., 1994; Billinghurst RC et al., 1997; AtleyLM. Et al., 1998
MMP dan perencatnya	Sintesis dan rembesan	Dari sinovia atau rawan artikular?
II. Menuski
HOMP	Degradasi HOMP	Dari rawan artikular, meniskus atau synovia?
Proteoglikan kecil	Degradasi proteoglisans kecil
III. Sinovium
Asid hyaluronik	Sintesis asid hyaluronik		Goldberg RL et al., 1991; HedinP.-J. Et al., 1991; Sharif M. Et al., 1995
MMPs dan mereka inhibitors
Stromelizine (MMP-3)	Sintesis dan rembesan MMP-3	LohmanerLS. Et al., 1993	ZuckerS. Et al., 1994; YoshiharaY. Etal, 1995
Kolagenase interstisial (MMP-1)	Sintesis dan rembesan MMP-1	Clark IM et al., 1993; LohmanderLS. Et al., 1993	Manicourt DH et al., 1994
TIMP	Sintesis dan rembesan TIMP	Lohmander LS. Et al., 1993; Manicourt DH et al., 1994	Yoshihara Y. Et al., 1995
N-propeptida kolagen jenis III	Sintesis / degradasi kolagen III	Sharif M. Et al., 1996	Sharif M. Et al., 1996

Beberapa kajian telah menunjukkan perbezaan serpihan kepekatan aggrecan, HOMP dan MMPs dan inhibitor mereka dalam cecair sinovial lutut sukarelawan yang sihat, pesakit artritis reumatoid, artritis reaktif atau osteoarthritis Walaupun penulis menunjukkan perbezaan yang signifikan dalam kepekatan purata penanda biologi, tafsiran data adalah sukar kerana analisis perbandingan adalah retrospektif dan profil. Ciri ramalan ujian ini harus disahkan dalam kajian bakal.

Penanda biologi boleh digunakan untuk menilai keparahan penyakit atau pementasan proses patologi. Digunakan untuk osteoartritis keterukan penyakit dan peringkat yang dinilai oleh keputusan pemeriksaan X-ray, arthroscopy, dan juga pada tahap kesakitan, had fungsi sendi terjejas, dan keupayaan fungsi pesakit. L. Dahlberg et al (1992) dan T. Saxne dan D. Heinegard (1992) mencadangkan penggunaan beberapa penanda molekul metabolisme rawan untuk mencirikan lagi peringkat osteoartritis. Walau bagaimanapun, bagi pengenalan penanda biologi tersebut ke dalam amalan perubatan, kajian lanjut diperlukan dalam arah ini.

Terdapat laporan tentang kemungkinan penggunaan tanda biologi sebagai ujian prognostik. Sebagai contoh, ia telah menunjukkan bahawa kepekatan asid hyaluronik (tetapi sulfat tidak keratan) dalam serum darah pesakit dengan pesakit osteoarthritis lutut pada garis dasar menunjukkan perkembangan gonarthrosis dalam tempoh 5 tahun pemerhatian. Dalam populasi yang sama pesakit menunjukkan bahawa serum tinggi Hombach kandungan pada pesakit dengan OA lutut pada tahun pertama selepas permulaan kajian ini dikaitkan dengan perkembangan radiografi sejak 5 tahun susulan. Kajian penanda biologi pada pesakit dengan artritis reumatoid menunjukkan bahawa kepekatan dalam serum HOMB, epitope 846, kondroitin sulfat dikaitkan dengan perkembangan penyakit yang lebih cepat. Keputusan ini, yang diperolehi dalam kumpulan kecil pesakit, selalunya tidak menunjukkan kekuatan hubungan antara tahap penanda biologi dan perkembangan penyakit, iaitu, kajian lanjut diperlukan, kohort bakal dan besar pesakit.

Spector TD dan co-authors (1997) mendapati peningkatan kecil dalam tahap CRP serum pada pesakit dengan osteoarthrosis awal dan melaporkan bahawa CRP dapat berfungsi sebagai prediktor perkembangan osteoarthritis. Dalam kes ini, peningkatan dalam tahap CRP mencerminkan proses kerosakan pada tisu bersama dan mungkin dikaitkan dengan peningkatan tahap asid hyaluronik, juga menunjukkan perkembangan penyakit. Ia tidak dikecualikan bahawa membran sinovial bertanggungjawab untuk kebanyakan asid hyaluronik yang dikesan dalam serum darah, yang menunjukkan kehadiran sinovitis yang lemah. Peningkatan kepekatan stromelysin MMP dalam cecair sinovial dan serum pesakit dengan osteoarthritis dan selepas trauma sendi juga boleh dikaitkan dengan sinovitis yang lemah.

Akhirnya, penanda biologi boleh digunakan sebagai kriteria keberkesanan dalam ujian ubat klinikal, serta untuk memantau rawatan patogenetik. Walau bagaimanapun, terdapat dua masalah yang saling berkaitan: kekurangan ubat-ubatan dengan sifat-sifat yang terbukti "struktur diubahsuai" atau "penyakit mengubahsuai" adalah sebahagian besarnya disebabkan oleh kekurangan penanda biologi dipercayai dan sebaliknya, jika tiada petanda khas metabolisme tisu sendi adalah sebahagian besarnya disebabkan oleh kekurangan ujian terkawal ubat-ubatan ini kumpulan.

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