Rawatan hormon paratiroid membantu memperlahankan perkembangan osteoarthritis

Penyelidik Cornell telah mendapati bahawa pra-rawatan dengan hormon paratiroid, yang biasa digunakan untuk meningkatkan jisim tulang dalam osteoporosis, boleh membantu meningkatkan kesihatan rawan dan memperlahankan perkembangan osteoarthritis.

Pasukan itu, yang diketuai oleh Marjolijn van der Meulen, pengarah Sekolah Kejuruteraan Bioperubatan James M. dan Marsha McCormick di Kolej Kejuruteraan Cornell, juga mengenal pasti tandatangan ekspresi gen yang berpotensi digunakan untuk pengesanan awal penyakit sendi degeneratif.

Hasilnya diterbitkan dalam jurnal Science Advances. Penulis bersama artikel itu ialah Adrien Antoinette dan Sofia Zimyan.

Van der Meulen pakar dalam mengkaji peranan mekanik dalam rangka dan bagaimana sistem muskuloskeletal - tulang, rawan, sendi - bertindak balas terhadap beban menggunakan teknik penahan berat dan mampatan pada bahagian bawah kaki dan sendi lutut.

Memuatkan mempunyai kebaikan dan keburukan. Ia meningkatkan jisim tulang dan boleh digunakan sebagai terapi untuk osteoporosis. Pada masa yang sama, pemuatan juga merosakkan rawan pada sendi, sama seperti degenerasi yang dilihat pada osteoarthritis. Van der Meulen dan makmalnya semakin tertumpu pada peranan yang dimainkan oleh tulang dalam perkembangan kerosakan sendi.

Dalam kajian baru, pasukan menjalankan proses dua langkah. Pertama, mereka merawat tikus setiap hari dengan hormon paratiroid, ubat yang ditetapkan untuk osteoporosis, untuk meningkatkan jisim tulang selama lapan minggu. Dalam fasa kedua, pasukan itu menggunakan tekanan menanggung berat badan setiap hari pada tibias tikus dan menggunakan ubat osteoporosis lain, alendronate, yang secara berkesan mematikan keupayaan tulang untuk membaiki dirinya (ubah suai) selama enam minggu.

Angka tersebut menunjukkan tahap kerosakan rawan selepas 6 minggu pemuatan dan rawatan harian berbanding lutut kawalan tanpa beban dan tiada kerosakan rawan. Rawan berwarna merah dan tulang berwarna hijau kebiruan. Secara keseluruhan, pra-rawatan dengan hormon paratiroid sebelum pemuatan dan rawatan dengan alendronate semasa pemuatan menunjukkan kerosakan rawan paling sedikit (kehilangan tisu bernoda merah) dan pemeliharaan tulang rawan yang terbaik. Sumber: Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adk8402

Para penyelidik mendapati bahawa hormon paratiroid secara langsung meningkatkan kesihatan rawan dan melambatkan perkembangan kerosakan, manakala alendronate mengurangkan perubahan tulang subkondral yang berkaitan dengan osteoarthritis.

"Walaupun selepas enam minggu kerosakan, kesan prarawatan selama lapan minggu masih ketara. PTH melakukan lebih daripada sekadar meningkatkan jisim tulang, kerana ternyata ia juga menjejaskan rawan," kata van der Meulen. "Lutut tikus mempunyai rawan yang lebih tebal selepas lapan minggu, yang tidak dijangka. Rawan yang lebih tebal mungkin melindungi daripada kerosakan sendi selanjutnya."

Pasukan itu mengulangi eksperimen dan menggunakan transkriptomi untuk menganalisis ekspresi gen dalam RNA yang diekstrak daripada rawan, tulang, dan nodus limfa tikus. Kerosakan sendi dicerminkan dalam perubahan transkriptik awal, dan kedua-dua rawatan bersama-sama membawa kepada modulasi awal isyarat imun.

"Ekspresi gen menunjukkan bahawa kedua-dua ubat bersama-sama mempunyai kesan terbesar dalam mengurangkan ekspresi gen yang berkaitan dengan kerosakan tulang rawan, terutamanya mengubah ekspresi gen imun, " kata Zimyan.

Langkah seterusnya adalah untuk menentukan sama ada rawatan dengan hormon paratiroid boleh melambatkan atau membalikkan perkembangan osteoarthritis sebaik sahaja ia berlaku dan menggunakan tandatangan gen untuk membangunkan diagnostik awal untuk penyakit itu.

"Keputusan ini menunjukkan bahawa rawatan ini mungkin berguna pada manusia juga. Dan berita baiknya ialah rawatan ini sudah diluluskan oleh FDA, walaupun bukan untuk kegunaan ini," kata van der Meulen.