Οστεοαρθρίτιδα: Νέος μηχανισμός που αποκαλύφθηκε πίσω από τη νόσο θα μπορούσε να πληροφορήσει για νέες θεραπείες

Η μελλοντική έρευνα αποσκοπεί στην αντιμετώπιση των θεραπευτικών κενών στις παθήσεις που σχετίζονται με την ηλικία Με τα τελευταία ευρήματα, οι ερευνητές σκοπεύουν να μελετήσουν κατά πόσον υπάρχουν τρόποι παρέμβασης στη διαδικασία της νόσου που οδηγεί στην οστεοαρθρίτιδα, όπως με τον αποκλεισμό της οδού που καταστέλλει την Klotho, ακόμη και μπροστά σε ένα σκληρό περιβάλλον εξωκυτταρικής μήτρας.

Οστεοαρθρίτιδα: Ερευνητές από τις Ηνωμένες Πολιτείες και την Ιαπωνία ανακάλυψαν έναν νέο μηχανισμό που συνδέει τη δυσκαμψία των ιστών του χόνδρου που σχετίζεται με την ηλικία με την καταστολή μιας πρωτεΐνης-κλειδί που σχετίζεται με τη μακροζωία. Τα ευρήματα αυτά ενισχύουν την κατανόηση των μηχανισμών που οδηγούν στη φθορά των αρθρώσεων που προκαλεί την οστεοαρθρίτιδα, σύμφωνα με τους συγγραφείς της νέας μελέτης, η οποία δημοσιεύθηκε στις 10 Ιανουαρίου στο Nature Communications. Στη μελέτη, οι ερευνητές έδειξαν ότι η αυξημένη δυσκαμψία της εξωκυτταρικής μήτρας -ένα δίκτυο πρωτεϊνών και άλλων μορίων που περιβάλλουν και υποστηρίζουν τους ιστούς στο σώμα- οδήγησε σε μείωση της λεγόμενης “πρωτεΐνης μακροζωίας” που ονομάζεται Klotho (α-Klotho) στον χόνδρο του γόνατος που προκαλείται από επιγενετικές αλλαγές. Αυτή η μείωση της Klotho έβλαψε στη συνέχεια τα κύτταρα του υγιούς χόνδρου που ονομάζονται χονδροκύτταρα. Αντίθετα, η έκθεση των γερασμένων χονδροκυττάρων σε μια πιο μαλακή εξωκυτταρική μήτρα επανέφερε τον χόνδρο του γόνατος σε μια πιο νεανική κατάσταση.

Καθώς η δυσκαμψία της εξωκυτταρικής μήτρας αποτελεί καθοριστικό χαρακτηριστικό της γήρανσης του χόνδρου, τα ευρήματα αυτά καταδεικνύουν τον ρόλο που διαδραματίζει η Klotho στη δημιουργία της οστεοαρθρίτιδας και προσφέρουν νέους πιθανούς θεραπευτικούς στόχους για την αποκατάσταση της υγείας του χόνδρου. Οι ερευνητές σημειώνουν επίσης ότι τα αποτελέσματά τους μπορεί να έχουν εφαρμογή στο τίμημα που επιβάλλουν οι επιγενετικοί παράγοντες που προκαλούνται από τη γήρανση σε άλλους ιστούς σε όλο το σώμα. “Αυτή η έρευνα ενισχύει τη μηχανιστική κατανόηση του γιατί συμβαίνει εξ αρχής η οστεοαρθρίτιδα και ανοίγει τον δρόμο για την ανάπτυξη θεραπευτικών ουσιών για την πρόληψη αυτών των αλλαγών. Τέτοιες θεραπευτικές ουσίες είναι σημαντικές επειδή επί του παρόντος δεν υπάρχουν τροποποιητικές της νόσου θεραπείες για την οστεοαρθρίτιδα- το καλύτερο που μπορούμε να κάνουμε προς το παρόν είναι να ελαχιστοποιήσουμε τον πόνο και την αναπηρία”, δήλωσε η Fabrisia Ambrosio, Ph.D., MPT, εναρκτήρια διευθύντρια του Κέντρου Ανακάλυψης του Ατλαντικού Χάρτη για μυοσκελετική αποκατάσταση του Ερευνητικού Ινστιτούτου Schoen Adams στο Δίκτυο Αποκατάστασης Spaulding, και μέλος του Τμήματος Φυσικής Ιατρικής και Αποκατάστασης της Ιατρικής Σχολής του Χάρβαρντ. “Δεδομένου ότι η δυσκαμψία της μήτρας είναι χαρακτηριστικό των γηρασμένων ιστών σε όλο το σώμα, αναμένουμε ότι τα ευρήματα αυτά μπορεί να έχουν επιπτώσεις και πέραν της αποκατάστασης του χόνδρου στον τομέα της έρευνας για τη γήρανση”.

Εξετάζοντας τη βασική αιτία της μη αναστρέψιμης βλάβης του χόνδρου

Η οστεοαρθρίτιδα εμφανίζεται όταν ο χόνδρος σε μια άρθρωση σκληραίνει και αρχίζει να διασπάται, γεγονός που στη συνέχεια βλάπτει το υποκείμενο οστό, με αποτέλεσμα πόνο, πρήξιμο και αίσθημα δυσκαμψίας. Η οστεοαρθρίτιδα είναι η πιο κοινή μορφή αρθρίτιδας, επηρεάζοντας περίπου 32,5 εκατομμύρια άτομα μόνο στις Ηνωμένες Πολιτείες – τα ποσοστά αναμένεται να αυξηθούν με τη γήρανση του πληθυσμού και τις τάσεις της παχυσαρκίας. Η οστεοαρθρίτιδα μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ικανότητα ενός ατόμου να εκτελεί καθημερινές εργασίες ρουτίνας- περίπου οι μισοί ενήλικες με την πάθηση είναι σε ηλικία εργασίας, γεγονός που επηρεάζει την ικανότητά τους να κερδίζουν τα προς το ζην. Προς το παρόν δεν υπάρχουν θεραπείες για την αναστροφή αυτής της δυσκαμψίας του χόνδρου και της επακόλουθης βλάβης. Θεραπείες όπως η άσκηση, η απώλεια βάρους, η φυσικοθεραπεία, τα φάρμακα, οι ενέσεις και η χειρουργική επέμβαση αντικατάστασης αρθρώσεων αποσκοπούν στη μείωση του πόνου και τη βελτίωση της κινητικότητας. Πολλά παραμένουν άγνωστα σχετικά με τις μοριακές αιτίες αυτής της βλάβης και τον τρόπο αντιμετώπισής της. Αυτά τα άγνωστα στοιχεία είναι ιδιαίτερα σημαντικά για την οστεοαρθρίτιδα του γόνατος, όπου κανένα μεμονωμένο γεγονός δεν προκαλεί τη βλάβη του χόνδρου και ο μεγαλύτερος προγνωστικός παράγοντας κινδύνου είναι η γήρανση.

Όλο και περισσότερο, οι ερευνητές προσπαθούν να κατανοήσουν καλύτερα τον ρόλο της επιγενετικής, ή πώς οι αλλαγές στη συμπεριφορά και το περιβάλλον καθώς οι άνθρωποι μεγαλώνουν μεταβάλλουν τον τρόπο λειτουργίας των γονιδίων, μπορούν να επηρεάσουν τους ιστούς και τις διαδικασίες της νόσου σε όλο το σώμα. Χρησιμοποιώντας προηγμένη τεχνολογία φασματομετρίας μάζας, οι ερευνητές χαρτογράφησαν την πορεία των δομικών και πρωτεϊνικών αλλαγών σε ποντίκια με οστεοαρθρίτιδα στο γόνατο κατά τη διάρκεια της ζωής τους και ανάλογα με το φύλο. Στη συνέχεια συνέκριναν τα ευρήματά τους με την τρέχουσα κατανόηση της οστεοαρθρίτιδας του γόνατος στους ανθρώπους. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η Klotho εμπλέκεται σε μεγάλο βαθμό στη μοριακή διαδικασία που οδηγεί στην οστεοαρθρίτιδα. Η εργασία αυτή αποτέλεσε επέκταση προηγούμενων μελετών που έδειξαν ότι η Klotho προστατεύει τα μιτοχόνδρια εντός των σκελετικών μυών και διαδραματίζει βασικό ρόλο στην αναγέννηση των σκελετικών μυών μετά από τραυματισμό. Καθώς οι άνθρωποι γερνούν, τα επίπεδα της klotho μειώνονται, γι’ αυτό και αναφέρεται ως πρωτεΐνη μακροζωίας.

Η νέα ανάλυση αποκάλυψε ότι όταν ο ιστός του χόνδρου του γόνατος έγινε πιο σκληρός, το γονίδιο που κωδικοποιεί την Klotho καταστέλλεται. Το επαλήθευσαν αυτό σε μοντέλα νεαρών και ηλικιωμένων χονδροκυτταρικών κυττάρων που είναι υπεύθυνα για τον σχηματισμό του χόνδρου, τα οποία σπάρθηκαν σε περιβάλλοντα σχεδιασμένα να μιμούνται τη δυσκαμψία των νεαρών και των ηλικιωμένων ιστών. Τα νεαρά κύτταρα χονδροκυττάρων έμοιαζαν γερασμένα όταν τοποθετούνταν σε μια άκαμπτη επιφάνεια λόγω της απώλειας της Klotho, αλλά όταν οι ερευνητές προστάτευαν τα κύτταρα από την ακαμψία του περιβάλλοντός τους, παρατηρούσαν υγεία των χονδροκυττάρων. “Αυτά τα αποτελέσματα παρέχουν ένα νέο συναρπαστικό παράδειγμα που θα είναι σημαντικό για τον τομέα όσον αφορά την κατανόηση της σχέσης μεταξύ της σχετιζόμενης με την ηλικία δυσκαμψίας των ιστών και του κινδύνου για οστεοαρθρίτιδα με τη γήρανση”, δήλωσε ο Hirotaka Iijima, Ph.D., PT, επίκουρος καθηγητής στο Ινστιτούτο Προηγμένης Έρευνας και στην Μεταπτυχιακή Σχολή Ιατρικής του Πανεπιστημίου Nagoya.

Είναι ενδιαφέρον ότι η ανάλυσή τους αποκάλυψε επίσης ότι η συχνότητα εμφάνισης οστεοαρθρίτιδας αυξανόταν στα αρσενικά ποντίκια με την ηλικία, ενώ τα θηλυκά ποντίκια δεν εμφάνιζαν εμφάνιση της νόσου και ο χόνδρινος ιστός τους ήταν γενικά διατηρημένος. Αυτό το απροσδόκητο εύρημα διαφέρει από την αντίδραση που παρατηρείται στους ανθρώπους, όπου οι γυναίκες μετά την εμμηνόπαυση έχουν σημαντικά περισσότερες πιθανότητες να αναπτύξουν σοβαρή οστεοαρθρίτιδα στο γόνατο από ό,τι οι άνδρες. Τα ευρήματα αυτά δικαιολογούν περαιτέρω μελέτη, σύμφωνα με τους συγγραφείς, και στο εργαστήριο του Dr. Ambrosio βρίσκεται σε εξέλιξη ένα πρόγραμμα για να εξεταστούν οι επιδράσεις που έχει η εμμηνόπαυση στην οστεοαρθρίτιδα του γόνατος σε μοριακό επίπεδο.

Η μελλοντική έρευνα αποσκοπεί στην αντιμετώπιση των θεραπευτικών κενών στις παθήσεις που σχετίζονται με την ηλικία Με τα τελευταία ευρήματα, οι ερευνητές σκοπεύουν να μελετήσουν κατά πόσον υπάρχουν τρόποι παρέμβασης στη διαδικασία της νόσου που οδηγεί στην οστεοαρθρίτιδα, όπως με τον αποκλεισμό της οδού που καταστέλλει την Klotho, ακόμη και μπροστά σε ένα σκληρό περιβάλλον εξωκυτταρικής μήτρας. Ελπίζουν ότι τα ευρήματά τους μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη θεραπειών για την οστεοαρθρίτιδα και άλλες παθήσεις που προκαλούνται από τη γήρανση. “Μας ενδιαφέρει να αξιολογήσουμε κατά πόσον η επιγενετική ρύθμιση της Klotho και άλλων παραγόντων μακροζωίας από την εξωκυττάρια μήτρα μπορεί να συμβάλει στην εξήγηση της λειτουργικής παρακμής των ιστών σε όλο το σύστημα”, δήλωσε ο Δρ Ambrosio. Εκτός από τους Drs. Ambrosio και Iijima, συν-συγγραφείς της μελέτης είναι οι Gabrielle Gilmer, BCE, Kai Wang, Ph.D., Allison C., Bean, MD, Ph.D., Yuchen He, Hang Lin, Ph.D., Wan-Yee Tang, Ph.D., Daniel Lamont, Ph.D., Chia Tai, MS, Akira Ito, Ph.D., PT, Jeffrey J Jones, Ph.D. και Christopher Evans, Ph.D.

Τι μπορεί να επιδεινώσει τη φλεγμονή της οστεοαρθρίτιδας;

Βρέθηκαν δέκα νέοι γενετικοί τόποι που συνδέονται με την οστεοαρθρίτιδα

Πώς μπορεί να επιδεινωθεί η φλεγμονή της αρθρίτιδας;