Перегляньте статті та зміст, опубліковані в цьому носії, а також електронні зведення наукових журналів на момент публікації

Будьте в курсі завжди, завдяки попередженням та новинам

Доступ до ексклюзивних рекламних акцій на підписки, запуски та акредитовані курси

Індексується у:

Scopus, SciELO, Latindex, Imbiomed, Lilacs, електронні журнали, Periódica та Embase.

Слідкуй за нами на:

CiteScore вимірює середню кількість цитат, отриманих за опубліковану статтю. Читати далі

SJR - це престижна метрика, заснована на ідеї, що всі цитати не рівні. SJR використовує алгоритм, подібний до рейтингу сторінок Google; є кількісним та якісним показником впливу публікації.

SNIP дозволяє порівняти вплив журналів з різних предметних областей, виправляючи відмінності в ймовірності цитування, що існують між журналами різних тем.

  • Резюме
  • Ключові слова
  • Анотація
  • Ключові слова
  • Вступ
  • Резюме
  • Ключові слова
  • Анотація
  • Ключові слова
  • Вступ
  • Методологія
  • Епідеміологічний зв’язок між артрозом, ожирінням та метаболічним синдромом
  • Біомеханічні фактори
  • Гуморальні та метаболічні фактори
  • Асоціація з метаболічним синдромом
  • Запальні фактори
  • Ендокринні фактори
  • Завершення
  • Конфлікт інтересів
  • Бібліографія

ndrome

Артроз - це хронічне та інвалідизуюче захворювання з високою поширеністю. Його лікування продовжує залишатися паліативним через недостатнє знання факторів, що ініціюють захворювання. Встановлено епідеміологічну зв'язок із ожирінням та метаболічним синдромом, але причини, що пояснюють цю зв'язок, неясні. Встановлено, що як метаболічні, так і біомеханічні фактори пов’язані з початком артрозу у пацієнтів із ожирінням. Хоча обидва фактори індукують біохімічні події, що породжують прозапальну активність, яка змінює метаболізм матриксу, метаболічний фактор характеризується вивільненням цитокінів, пов’язаних із ожирінням та метаболічним синдромом, або кожного з його компонентів, таких як гіперглікемія, дисліпідемія або гіпертонія. Суглобовий хрящ може також виробляти деякі захисні речовини, які знижуються при остеоартрозі, і можуть бути використані для лікування. Баланс між прозапальними та протизапальними медіаторами є ключовим фактором початку, прогресування та тяжкості остеоартриту. Подальші дослідження зв’язку між артрозом, ожирінням та метаболічним синдромом повинні бути вичерпними, щоб перетворити ці знання на більш ефективні терапевтичні стратегії.

Остеоартрит (ОА) є інвалідною хронічною хворобою з високою поширеністю у всьому світі, яка зростає як завдяки довшій тривалості життя, так і нездоровому способу життя 1–4. Симптоми ОА можуть прогресувати, щоб запобігти виконанню щоденних завдань через біль та зниження функціональності, що піддає ризику самодостатність людини та створює високий ступінь залежності від систем охорони здоров’я 4. Стратегії профілактики та терапевтичні заходи, що застосовувались до цього часу для ОА, були зосереджені на уникненні механічних травм, поліпшенні болю та помірному обмеженні прогресування захворювання, але немає терапії, спрямованої на контроль тригерів. Оскільки вони досі не відомі до кінця, що перекладається на погані прогнози, втрата функціональної незалежності та високі витрати на медичні послуги. Ці терапевтичні обмеження виникають, головним чином, тому, що це багатофакторна проблема та через основне клінічне дистанціювання, яке змушує досягнення бути фрагментованими та не надто застосовними як в одній галузі, так і в іншій.

Метою цієї статті є проведення широкого та концептуального огляду факторів, які можуть пояснити зв'язок між ОА, ожирінням та РС. Для цього була використана стратегія пошуку PubMed з використанням термінів Mesh "остеоартрит І метаболічний синдром X", "остеоартрит І ожиріння", "Остеоартрит І адипокіни", "Остеоартрит І цитокіни", "Остеоартрит І Патофізіологія", "Остеоартрит І Адипокіни "і" артроз І механіка "; крім того, пошук також проводився з використанням "хондроцитів" у поєднанні з термінами, описаними вище. З отриманих результатів було обрано відповідні статті.

Епідеміологічний зв’язок між артрозом, ожирінням та метаболічним синдромом

Асоціація ОА колінного та кульшового суглобів із ожирінням була чітко встановлена ​​епідеміологічними дослідженнями 12-16. У пацієнтів із зайвою вагою виявлено високу поширеність змін ОА, виявлених за допомогою магнітно-резонансної томографії колін, де рентгенологічних виявлень ОА у людей з болем у цьому суглобі або без нього не було; У цьому ж дослідженні поширеність характеристик ОА зросла прямо пропорційно віку, хоча жодних суттєвих відмінностей не вдалося визначити, пов’язуючи індекс маси тіла (ІМТ) з характерними ураженнями ОА 17. Однак інші перспективні когортні дослідження з подальшим спостереженням протягом декількох років виявили, що існує зв'язок між ІМТ та ОА в коліні, 18, 19 - ожиріння з ОА коліна та рук, але не з ОА стегна., 15 і вища ймовірність розвитку ОА коліна у людей із ожирінням 20 .

Суглобовий хрящ призначений для боротьби зі змінами, що відбуваються в суглобах внаслідок руху і механічного навантаження, яке він повинен витримувати, але додавання тривалих статичних сил на суглоби або постійних циклічних сил породжує зміни у виробництві матриці та збільшує катаболізм, характерні знахідки OA 21. Оскільки суглоби нижніх кінцівок щодня несуть велику кількість маси тіла і тому піддаються постійному навантаженню під тиском, підвищений механічний стрес, що виникає від надмірної маси тіла, є першою і найбільш очевидною причиною індукції дегенеративного процесу в великі суглоби нижніх кінцівок.

Біомеханічні механізми, що беруть участь в ОА поза контекстом його асоціації з масою тіла, включають, у разі ОА коліна, підвищену в’ялість суглоба у фронтальній площині та зниження гостроти пропріоцепції, що може сприяти нестабільності суглобів та збільшенню перевантаження суглобового хряща 22, м’язова слабкість як незалежний фактор, пов’язаний із дегенерацією суглоба 23 та базовим значенням моменту аддукції в коліні, що відображає динамічне навантаження в медіальному відділі і який може передбачити рентгенологічне прогресування ОА 24; у випадку з ОА щиколотки зв'язок з повторними травмами був добре встановлений 25. Ці механізми можуть бути збільшені, коли надмірна вага збільшує навантаження на суглоби, що пришвидшить процес, що призводить до ОА у пацієнтів із ожирінням.

Той факт, що підвищене навантаження на суглобовий хрящ in vitro індукує вивільнення прозапальних медіаторів та індукторів деградації цієї тканини 26–28, може бути частиною механізму, що пояснює цей процес, оскільки хондроцити сприймають механічні події та реагують на них раніше, перетворюючи їх на біохімічні події, які посилюють прозапальну активність у разі великої величини циклічного стресу на клітини або сприяють протизапальній активності у відповідь на циклічний стрес низької величини. 29; Ці висновки доповнюються дослідженням, проведеним на великій рогатій худобі, де було встановлено, що деградація позаклітинного матриксу, індукована інтерлейкіном (IL) -1β, вимагає критичного механічного навантаження 30. Механічні зміни на клітинах також породжують зміни в транспортних механізмах, опосередкованих механочутливими каналами, та взаємодію з компонентами, пов'язаними з цитоскелетом 31, і впливають на транспорт Н +, а отже, на регуляцію внутрішньоклітинного рН 32. Крім того, підвищений тиск на навколишню кістку може спричинити вивільнення біохімічних медіаторів з остеобластів, які сприяють деградації хряща 33 .

Гуморальні та метаболічні фактори

Підвищена механічна напруга не може повністю пояснити зв'язок між ожирінням та ОА, оскільки ожиріння також пов'язане з підвищеним ризиком розвитку ОА в несучих суглобах кисті 34. Крім того, численні докази підтверджують, що багато гормональних та біохімічних медіаторів, які змінюються при ожирінні та РС, пов'язані з ОА і можуть впливати на функціонування суглобового хондроциту та метаболізм матриксу 35 .

Асоціація з метаболічним синдромом

Ожиріння - це стан метаболічного дисбалансу, при якому запускається хронічний запальний процес, що визначається дисбалансом адипоцитокінів, які впливають на метаболічні реакції на всіх рівнях 36, увіковічують накопичення жиру, генерують хронічний запальний процес 37 і викликають ускладнення в різних системах що може призвести до РС, стану, що характеризується поєднанням ситуацій, коли дисліпідемія, артеріальна гіпертензія та цукровий діабет 2 типу (ЦД2) є найбільш шкідливими 38. Наявність МС асоціюється із збільшенням частоти ОА коліна, що головним чином пояснюється збільшенням ІМТ.39; однак збільшення кількості компонентів РС значно збільшує ризик як появи, так і прогресування ОА коліна, з більшим впливом на появу, ніж на прогресування 40 .

В іншому сенсі, поширеність МС збільшується у пацієнтів з ОА, навіть після коригування віку та ІМТ 41. У жінок ожиріння у поєднанні з принаймні 2 іншими компонентами РС пов'язане з високим ризиком розвитку ОА 42 коліна. Крім того, гіпертонія та DM2 мають адитивну дію, щоб збільшити ризик розвитку OA 43. Згідно з дослідженням NHANESIII, збільшення на 1 бал індексу HOMA-IR (оцінка гомеостатичної моделі - резистентність до інсуліну), яке базується на клінічних та лабораторних параметрах, що визначають резистентність до інсуліну, пов'язане з підвищеним ризиком розвитку ОА коліна у 18 років. % у чоловіків, що не страждають ожирінням, та у 34% - чоловіків, які страждають ожирінням, хоча у жінок цей показник не впливав на ризик розвитку ОА 44. Крім того, у дослідженні ROAD непереносимість глюкози була пов’язана з розвитком та тяжкістю ОА коліна, 45, а в недавньому лонгітюдному дослідженні, яке спостерігалося за майже 1000 пацієнтами більше 20 років, DM2 був фактором ризику важкого розвитку ОА незалежно від віку та ІМТ 46 .

Якщо враховувати лише гіпертонію, вона пов’язана з ОА коліна після коригування ІМТ та віку, 47 як це показало також дослідження ROAD. 40; Крім того, гіпертонія збільшує ризик розвитку ОА кисті, коли вона пов'язана з ожирінням 43. З іншого боку, підвищений рівень холестерину в сироватці крові також пов’язаний з ОА коліна та кисті, незалежно від ІМТ 47–49. Сам атеросклероз також пов'язаний з ОА: каротидний атеросклероз або кальцифікація коронарних судин пов'язані з більшою тяжкістю ОА 50 кисті, а товщина стінки підколінної артерії більша у пацієнтів із генералізованим ОА порівняно з пацієнтами без ОА 51. Всі ці незалежні асоціації між ОА та різними компонентами РС показують, що ожиріння або ІМТ - не єдиний визначальний фактор ОА метаболічного походження.

Докази вказують на те, що при таких станах, як DM2, ожиріння та РС, що включає вищезазначені стани, гомеостаз хряща змінюється, ймовірно, внаслідок дії наслідків самого метаболічного дисбалансу, або збудників запалення та метаболічних регулюючих гормонів при цих захворюваннях 52 .

Хронічний запальний процес ожиріння та РС характеризується переважанням вивільнення прозапальних факторів, таких як фактор некрозу пухлини-α (TNFα), IL-1β та IL-6, серед яких високий рівень у хрящі, можливо, через порушену проникність синовіальної оболонки та більшу легкість у доступі до клітин 64. Недавні дослідження демонструють наявність IL-7 та інтерферону γ (INFγ) в остеоартритному хрящі 65, 66 та досліджують терапевтичні можливості IL-10 та IL-18 як суглобових протизапальних факторів 67, 68 .

Синовіоцити продукують пептиди, які протидіють запальній активності цих цитокінів, особливо IL-4 та антагоністу рецептора IL-1 (IL-1RA) 77, які можуть бути захисним фактором суглоба проти запального процесу. Важливо підкреслити, що активація протизапальних факторів транскрипції, таких як активований проліфератором пероксисоми рецептор гамма (PPARγ), є ціллю для розробки терапії проти ОА, оскільки вона має протизапальну та стимулюючу дію на виживання хондроцитів і матрикс синтезу., але знову IL-1β діє на нього, інгібуючи його 78 .

Адіпокіни, медіатори, що вивільняються головним чином жировою тканиною і змінюються при ожирінні та РС, все ще мають погано охарактеризовані дії на хрящі, і тому повідомлення про це питання іноді суперечливі 83. Кілька досліджень виявили статистичну залежність між плазмою та внутрішньосуглобовим рівнем адипокіну та ОА; причина збільшення синовіальних адипокінів незрозуміла, однак це пояснюється такими факторами, як більша проникність синовіальної мембрани, вироблення запальних агентів синовіоцитами та синтез адіпокінів в інфрапателлярному жирі, у випадку коліна ОА 64, 84, 85 .

Найкраще задокументоване зв’язок відбувається з лептином 86, 87, гормоном, який має регуляторний вплив на ріст, обмін речовин, імунну систему та запаси енергії організму 88, а також має рецептори в хондроцитах 89, експресія яких підвищена в остеоартритному хрящі 80. Його концентрація висока у плазмі та синовіальній рідині пацієнтів з ОА, що є диференційованою та суперечливою ситуацією щодо статі 90, 91. Високий рівень лептину пов’язаний із більшою дегенерацією суглобів та сильним болем у суглобах. 92; Подібним чином, збільшення рівня розчинних рецепторів лептину пов'язане з більшою дегенерацією суглобів в ОА 93. При низьких дозах лептин сприяє експресії маркерів формування кісткової тканини та надає стимулюючий вплив на ріст, проліферацію хондроцитів і вироблення матриксу 80, 94, але при більш високих концентраціях, таких як ті, що виявляються при ожирінні, поводиться як прозапальний фактор, руйнуючи позаклітинний матрикс через активацію ММР, індукцію вільних радикалів та зміну метаболізму хондроцитів 9, 95. Подібним чином лептин індукує продукцію IL-8 в хондроцитах людини 96 .

Адипонектин, зниження якого характерне для ожиріння та MS 97, має протизапальну та сенсибілізуючу дію на інсулін у багатьох тканинах, але в хондроцитах та хрящах виявляє шкідливі ефекти для матриксу, активуючи ММР та індукуючи вивільнення вільних радикалів 98. Однак інші дослідження показують, що він може активувати інгібітори MMP та інгібувати вивільнення прозапальних цитокінів 99. Підвищена концентрація адипонектину пов’язана з тяжкістю колінного ОА 100 та деградацією агрегану та пов’язана з виробленням IL-1β, ММР та вільних радикалів 101–103. Деякі дослідження не виявили взаємозв'язку між рівнем адипонектину та ступенем пошкодження в руках OA 92, 104, проте інші дослідження представили докази, які свідчать про те, що зниження рівня адипонектину пов'язане зі ступенем пошкодження суглобів і що зменшення співвідношення лептин/адипонектин пов'язане із затримкою прогресування захворювання та зменшенням болю, пов'язаного з цим 105, 106 .

Резистин, який підвищений при ожирінні та РС та індукує резистентність до інсуліну 107, має протизапальну дію, а також індукує експресію прозапальних цитокінів, хемокінів, ММР та вільних радикалів 108, крім того, що сприяє руйнуванню матриксу. Цей гормон також асоціюється з більшим прогресуванням захворювання та посиленням запального процесу 109 .

Нещодавно описані адипокіни, такі як апелін і вісфатин, не були вичерпно вивчені, але деякі експериментальні роботи показують, що апелін, як in vitro, так і in vivo, індукує синтез РНК MMP-1, 3 і 9, та IL-1β, в доповнення до зменшення синтезу РНК II типу, що передає колаген; додатково, він індукує проліферацію хондроцитів, передачу РНК-синтезу дезинтегріну та металопротеїнази з мотивом тромбоспондину типу 1, член 4 (ADAMTS4) та 5, та руйнування протеогліканів 110, 111. З іншого боку, високі дози вісфатину у свинячому суглобовому хрящі та менісках індукують активність ММР та продукцію вільних радикалів 112. На малюнку 1 представлено короткий опис можливих взаємодій, які можуть пов’язати РС та ожиріння з ОА.

ВІК: вдосконалені кінцеві продукти глікування; ХТ: артеріальна гіпертензія; ММП: матричні металопротеїнази; АФК: вільні радикали кисню.