Патогенез остеоартрита

На сегодняшний день накопилось большое количество данных, подтверждающих ключевую роль нарушения баланса цитокинов в сторону провоспалительных в патогенезе болезни, которые индуцируют воспалительные реакции, способствующие изменению метаболизма остеобластов, остеоцитов, хондроцитов, синовиоцитов и нарушению баланса между анаболическими и катаболическими процессами с преобладанием последних, что в конечном итоге приводит к деградации хряща и других внутрисуставных структур [15]. Среди провоспалительных цитокинов наибольшее значение имеют ИЛ-1, ФНО-, ИЛ-6, ИЛ-15, ИЛ-17, ИЛ-18, ИЛ-21, ИЛ-22. Эти цитокины являются активаторами множества различных воспалительных сигнальных путей (в частности, NF-kB, Wnt и MAPK), которые вызывают гиперэкспрессию других цитокинов, запуская тем самым порочный круг. Частью этого процесса являются и хемокины (ИЛ-8, CCL2, CCL3, CCL4, CC5), которые, стимулируемые цитокинами, привлекают "воспалительные клетки" к тканям сустава, что дополнительно способствует секреции воспалительных медиаторов и прогрессированию заболевания [16]. Доказано, что многие растворимые провоспалительные медиаторы могут увеличивать продукцию матриксных металлопротеиназ, коллагеназ и пр., которые усиливают катаболические процессы в хряще. Кроме того, провоспалительные цитокины способны тормозить синтез ингибиторов энзимов, что приводит к увеличению активности протеаз, разрушающих протеогликаны, которые являются основным структурным компонентом матрикса хряща.

Нейтрофилы, макрофаги и T-клетки (важнейшие регуляторы врожденного и приобретенного иммунитета) тоже играют значимую роль в патогенезе этого заболевания [17]. В частности, макрофаги секретируют металлопротеиназы и воспалительные цитокины, в то время как нейтрофилы - деструктивные протеазы, включая эластазу нейтрофилов, которые могут инициировать как развитие, так и прогрессирование ОА. В последние годы большое внимание уделяется микроРНК, представляющие собой небольшие некодирующие РНК, которые используются в качестве биомаркеров и модуляторов посттранскрипционной экспрессии генов при многих патологических состояниях, включая ОА. Многочисленные исследования показали, что механическая нагрузка вызывает дифференциальную экспрессию микроРНК в хряще, участвующих в регуляции аутофагии и ферментов, разрушающих матрикс, а также в модуляции воспалительной реакции и апоптоза хондроцитов [18, 19].

При ОА меняется архитектоника субхондральной кости, вследствие ускоренного костного метаболизма нарушаются функции остеобластов и остеокластов, что способствует костной резорбции и ускорению остеокластогенеза [20]. При этом наблюдается гиперэкспрессия многих провоспалительных цитокинов/хемокинов и ростовых факторов, которые способствуют инвазии сосудов из субхондральной кости в хрящ и деградации хрящевой ткани. Ускорение ремоделирования кости вызывает развитие субхондральных поражений костного мозга. Воспалительные биологические факторы, перегрузка и ненормальная биомеханика суставов вызывают активацию эндохондральной оссификации, в результате которой происходит образование остеофитов.

Важное значение в развитии и прогрессировании ОА придается метаболическим нарушениям и инфрапателлярной жировой ткани [21]. С одной стороны, большой объем жировой массы, увеличивает механическую нагрузку на суставы и способствует активации механорецепторов в тканях сустава. В условиях in vitro "механический стресс" вызывает пролиферацию культуры остеобластов, усиление экспрессии микроРНК костных белков, принимающих участие в образовании остеоида и в процессе минерализации, высвобождение локальных факторов роста и молекул адгезии. С другой стороны, жировая ткань является самостоятельным эндокринным органом, продуцирующим большое количество провоспалительных медиаторов (цитокины, адипокины, жирные кислоты и активные формы кислорода), которые негативно влияют на ткани суставов, а также провоцируют развитие и поддержание низкоинтенсивного "метавоспаления". Последние данные свидетельствуют о том, что инфрапателлярная жировая ткань тоже способствует поддержанию воспаления и деградации хрящевой ткани [22].