Osteoartritis: Kesan menissektomi pada rawan artikular

Seperti yang dinyatakan sebelum ini, meniskus artikular memainkan peranan penting dalam fungsi sendi yang normal. Menisci ialah struktur yang meningkatkan kesesuaian permukaan artikular femur dan tibia, meningkatkan kestabilan sisi, dan meningkatkan pengedaran cecair sinovial dan pertukaran nutrien dengan rawan artikular. Menisektomi keseluruhan atau separa membawa kepada perubahan arah beban pada permukaan artikular tibia, mengakibatkan degenerasi rawan artikular.

Banyak kajian telah dikhaskan untuk mengkaji kesan menissektomi pada biomekanik sendi, serta induksi proses degeneratif dalam rawan artikular dan tulang subkondral pada haiwan (biasanya anjing dan biri-biri). Pada mulanya, penyelidik melakukan ektomi meniskus medial sendi lutut, tetapi kemudiannya didapati bahawa ektomi meniskus sisi membawa kepada perkembangan osteoarthritis yang lebih pesat.

Menggunakan menissektomi sisi dalam biri-biri, Little et al. (1997) mengkaji perubahan dalam rawan artikular dan tulang subkondral dari beberapa kawasan sendi lutut. Penemuan histologi tipikal yang menggambarkan perubahan yang disebabkan dalam rawan artikular 6 bulan selepas pembedahan adalah keroposan rawan, penurunan kepekatan proteoglycan, dan penurunan jumlah kondrosit. Di bawah kawasan rawan yang diubah dalam tulang subkondral, pertumbuhan kapilari ke dalam zon rawan terkalsifikasi, anjakan ke luar "sempadan berombak," dan penebalan bahan span tulang subkondral diperhatikan.

Dalam kajian oleh P. Ghosh et al. (1998) telah menunjukkan bahawa 9 bulan selepas menissektomi sisi pada biri-biri terdapat tanda-tanda pembentukan semula tulang subkondral dan peningkatan ketumpatan mineralnya sekunder kepada degenerasi rawan artikular. Di zon yang tertakluk kepada beban mekanikal yang luar biasa tinggi akibat penyingkiran meniskus sisi (kondilus sisi femur dan plat sisi tibia), peningkatan sintesis proteoglikan yang mengandungi dermatan sulfat telah dijumpai, walaupun peningkatan sintesis proteoglikan daripada jenis yang sama juga ditemui dalam rawan plat medial. Ternyata proteoglycans yang mengandungi dermatan sulfat diwakili terutamanya oleh decorin. Kepekatan tertingginya ditemui di zon tengah dan dalam rawan artikular.

Seiring dengan peningkatan dalam sintesis proteoglikan yang mengandungi dermatan sulfat di kawasan rawan yang menanggung beban yang tinggi akibat penyingkiran meniskus sisi, peningkatan katabolisme aggrecan dikesan, seperti yang dibuktikan oleh pembebasan serpihannya ke dalam medium nutrien daripada eksplan tulang rawan, serta aktiviti agregat MMP yang tinggi. Oleh kerana aktiviti keradangan dalam model osteoarthrosis ini adalah minimum, penulis mencadangkan bahawa kondrosit adalah sumber enzim.

Walaupun masih banyak soalan yang tidak terjawab, kajian yang diterangkan di atas mendedahkan kemungkinan peranan faktor biomekanik dalam patogenesis osteoarthritis. Adalah jelas bahawa kondrosit dapat "merasakan" sifat mekanikal persekitaran mereka, bertindak balas terhadap perubahan dengan mensintesis ECM yang boleh menahan beban yang lebih besar dan dengan itu menghalang kerosakan rawan. Dalam haiwan muda, senaman sederhana mendorong sintesis ECM yang kaya dengan aggrecan. Fasa hipertrofik (atau penyesuaian) tindak balas kondrosit ini boleh bertahan selama beberapa tahun, memberikan tahap beban mekanikal yang stabil pada rawan artikular. Walau bagaimanapun, gangguan keseimbangan ini disebabkan oleh peningkatan intensiti atau tempoh pemuatan, atau perubahan dalam biomekanik sendi biasa selepas kecederaan atau pembedahan, atau penurunan keupayaan kondrosit untuk meningkatkan sintesis ECM sebagai tindak balas kepada peningkatan beban (semasa penuaan), tindakan faktor endokrin memerlukan perubahan ketara pada tahap selular dan matriks: sintesis dan sintesis proteoglikan, dan sintesis jenis II. dan kolagen jenis I, III, dan X dirangsang. Pada masa yang sama dengan perubahan dalam biosintesis, katabolisme ECM meningkat, serta tahap MMP dan aggrecanase. Tidak diketahui bagaimana pemuatan mekanikal menggalakkan penyerapan ECM di sekeliling oleh kondrosit; proses ini mungkin dimediasi oleh prostanoid, sitokin (seperti IL-1p atau TNF-a, dan radikal oksigen bebas). Di sini adalah perlu untuk menyebut peranan sinovitis dalam osteoarthritis, kerana kemungkinan besar sumber mediator katabolisme yang disebutkan di atas mungkin sinovosit dan leukosit seperti makrofaj yang menyusup ke membran sinovial sendi.

Kajian oleh OD Chrisman et al. (1981) menunjukkan bahawa kecederaan sendi traumatik merangsang pengeluaran prekursor prostaglandin, asid arakidonik. Membran kondrosit yang rosak dianggap sebagai sumber asid arakidonik. Telah diketahui umum bahawa asid arakidonik dengan cepat ditukar kepada prostaglandin oleh enzim cyclooxygenase (COX). Telah ditunjukkan bahawa prostaglandin, khususnya PGE ₂, berinteraksi dengan reseptor kondrosit, mengubah ekspresi gen mereka. Walau bagaimanapun, ia masih tidak jelas sama ada asid arakidonik merangsang atau menghalang pengeluaran proteinase dan aggrecanase. Kajian terdahulu telah menunjukkan bahawa PGE ₂ meningkatkan pengeluaran MMP dan menyebabkan degradasi rawan artikular. Menurut hasil kajian lain, PGE ₂ mempunyai kesan anabolik pada ECM, dan juga menggalakkan integriti ECM, menghalang pengeluaran sitokin oleh kondrosit. Ada kemungkinan bahawa penemuan bercanggah kajian ini adalah disebabkan oleh kepekatan PGE2 yang berbeza _{yang digunakan} di dalamnya.

Sebilangan kecil IL-1β (sitokin utama yang merangsang sintesis dan pembebasan MMP, serta menghalang aktiviti perencat semulajadi mereka) boleh dibentuk sebagai tindak balas kepada kerosakan pada rawan artikular, yang membawa kepada kemerosotan tisu selanjutnya.

Oleh itu, kajian yang diterangkan dalam bahagian ini telah menunjukkan bahawa mengekalkan beban dinamik subthreshold pada sendi menyebabkan percambahan kondrosit yang mampu bertahan dalam keadaan mekanikal baru, yang bermaksud permulaan peringkat hipertrofik osteoarthrosis. Kondrosit hipertrofi adalah sel dalam peringkat terakhir pembezaan, yang bermaksud bahawa ekspresi gen unsur matriks utama di dalamnya diubah. Oleh itu, sintesis proteoglycans aggrecan dan kolagen jenis II dihalang, dan sintesis jenis decorin, kolagen I, III dan X meningkat.

Penurunan kandungan aggrecan dan kolagen jenis II dalam ECM, yang dikaitkan dengan ketidakseimbangan antara proses sintesis dan degradasi, memberikan kepada rawan artikular sifat tindak balas yang tidak mencukupi kepada tekanan mekanikal. Akibatnya, kondrosit menjadi tidak dilindungi, prosesnya bergerak ke peringkat ketiga, katabolik, dicirikan oleh aktiviti proteolitik yang berlebihan dan rembesan faktor pengawalseliaan autokrin dan paracrine. Secara morfologi, peringkat ini dicirikan oleh pemusnahan ECM rawan artikular; secara klinikal, ia sepadan dengan osteoarthrosis nyata. Hipotesis ini, sudah tentu, mewakili penglihatan yang dipermudahkan tentang semua proses kompleks yang berlaku dalam osteoarthrosis, tetapi ia menyamaratakan konsep moden patobiologi osteoarthrosis.

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