Diagnóstico laboratorial de osteoartrite

Na maioria dos casos, os pacientes com osteoartrite não existem alterações nas análises de sangue e urina, excepto sinovite com efusão importante, podendo ocorrer aumento de ESR, hipergamaglobulinemia, aumento das taxas de fase aguda - CRP, fibrinogénio., Etc. Em Estudo fluido sinovial significativamente diferente indicadores normais não revelam.

Nos últimos anos, está em andamento uma busca intensiva de possíveis marcadores biológicos (BM) para degeneração e reparação de tecidos articulares (principalmente cartilaginosos e ossos). BM deve refletir essas mudanças dinâmicas, servir como preditores de prognóstico da osteoartrite e marcadores da eficácia do tratamento patogenético. A descoberta de um estudo novo e aprofundado de marcadores biológicos conhecidos nos permitirá compreender melhor os mecanismos da patogênese da osteoartrite. No entanto, a principal tarefa de utilizar marcadores biológicos do metabolismo cartilaginoso é avaliar as propriedades condroprotetoras dos fármacos e monitorar o tratamento com fármacos pertencentes ao grupo DMO AD - "modificação da doença".

Na osteoartrite, as alterações patológicas ocorrem principalmente na cartilagem articular, bem como no osso subcondral, na membrana sinovial e em outros tecidos moles da articulação. Uma vez que nossa capacidade de investigar diretamente essas estruturas é limitada, as fontes mais importantes para a coleta de marcadores biológicos são sangue, urina e líquido sinovial.

O exame de urina é mais preferido, uma vez que não está associado a procedimentos invasivos. Na nossa opinião, o material ideal para o estudo é urina diária. Análise de amostras de urina da manhã seria mais apropriado, no entanto, a possibilidade do seu uso baseia-se apenas no facto de que apenas tal ensaio é usado para a detecção de marcadores biológicos do metabolismo ósseo na osteoporose: sabe-se que os marcadores biológicos são sujeitos a ritmos circadianos, e o pico da concentração de marcadores biológicos da conta do metabolismo ósseo para horas da noite. Até à data, não há informações na literatura sobre ritmos circadianos de marcadores biológicos de tecidos moles, cartilagem, de modo que a decisão final sobre a seleção de um teste de urina adequado será realizada após estudos adequados.

O exame de sangue refere-se a análises clínicas de rotina. Alguns marcadores biológicos no sangue determinam hoje, por exemplo, indicadores da fase aguda, outros, talvez no futuro próximo, serão incluídos na lista padrão de testes bioquímicos. Para cada marcador biológico, é necessário especificar em qual componente do sangue deve ser determinado - no plasma ou no soro. Os resultados dos estudos indicam que a concentração de marcadores biológicos no plasma sanguíneo é significativamente diferente daquela no soro. Normalmente, os marcadores biológicos são determinados no soro. De acordo com V. Rayan e co-autores (1998), a concentração de marcadores biológicos no sangue retirado de uma veia perto da articulação afetada e de uma veia mais distante é diferente. Esses dados indicam a necessidade de padronizar a amostragem de sangue para o estudo de marcadores biológicos.

De acordo com LJ Attencia et al. (1989), a cartilagem das articulações sinoviais em um adulto é de apenas 10% da massa total da cartilagem hialina do corpo, incluindo os discos intervertebrais. Assim, a determinação de marcadores biológicos no sangue e na urina reflete um metabolismo sistêmico em vez de mudanças locais na articulação afetada pela osteoartrite. O líquido sinovial é mais próximo do foco patológico na osteoartrite e, provavelmente, reflete mais precisamente os processos que ocorrem na articulação afetada. A concentração de marcadores biológicos no líquido sinovial pode ser significativamente maior do que no sangue e, portanto, é mais fácil de determinar. Exemplos são o epigope 846 aggrecan - no líquido sinovial é 40 vezes maior do que no soro sanguíneo, proteínas da matriz oligomérica da cartilagem (HOMB) - 10 vezes mais do que no soro. Os produtos de degradação no fluido sinovial refletem mais precisamente processos catabólicos na cartilagem articular. A drenagem de moléculas do líquido sinovial através do sistema linfático local pode levar a uma diminuição no tamanho e até à sua destruição.

Apesar da invasividade da técnica de ingestão de líquido samovial, juntamente com uma série de possíveis complicações, o valor da determinação dos marcadores biológicos é óbvio. Para evitar problemas com a chamada articulação seca, antes da remoção do líquido na articulação, você pode inserir 20 ml de solução isotônica de NaCl. Imediatamente após a injeção da solução isotônica, o paciente deve realizar 10 vezes a flexão-extensão do membro na articulação, seguido de aspiração rápida do líquido sinovial diluído. De acordo com EM-JA Thonar (2000), tal diluição da sinovia afeta o metabolismo na cartilagem articular. No entanto, os resultados do estudo de FC Robion e co-autores (2001) indicam que o lavado repetido das articulações do joelho dos cavalos não causa alterações significativas no metabolismo da cartilagem. Esses dados, é claro, exigem confirmação. Portanto, para cada marcador biológico na fase de pesquisa pré-clínica em animais é necessário determinar o efeito da lavagem da articulação sobre a mudança na sua concentração.

O próximo ponto importante é a determinação de cada marcador biológico de meia-vida no líquido sinovial e no sangue. Sem esses dados, a interpretação dos resultados do teste será difícil. Normalmente, a semi-vida de substâncias biologicamente ativas no sangue é menor do que em outros meios líquidos, devido à depuração efetiva do fígado e dos rins. Assim, para cada marcador biológico também é necessário determinar o caminho da eliminação. Assim, o N-propeptídeo do colágeno do tipo III é segregado pelo fígado através de endocitose mediada pelo receptor, e os fragmentos não-glicosilados de colágeno são excretados principalmente por molhagem, bem como por cacestetecocina. As células endoteliais dos seios dos lobos hepáticos possuem receptores para glicosaminoglicanos, pelo que o ácido hialurônico e os proteoglicanos são eliminados pelo fígado. A meia-vida do ácido hialurônico no sangue é de 2-5 minutos. A presença de sinovite pode acelerar a depuração de marcadores biológicos das articulações, embora o estudo em coelhos não tenha mostrado diferenças significativas na depuração de proteoglicanos na presença e ausência de sinovite. Assim, é necessário investigar o efeito da inflamação nas alterações na concentração de marcadores biológicos nos fluidos corporais.

Os rins selecionam seletivamente os marcadores biológicos. Assim, os glicosaminoglicanos que carregam uma carga negativa grande podem não penetrar na membrana basal renal, enquanto que os glicosaminoglicanos como o condroitina-6-sulfato e o condroitina-4-sulfato são detectados na urina.

Além da patologia (em particular, osteoartrose), a concentração de marcadores biológicos nos fluidos corporais pode ser afetada por uma série de fatores:

1. Os ritmos circadianos foram estudados apenas para um pequeno número de marcadores biológicos. Para os marcadores do metabolismo ósseo, eles são estudados. Assim, a concentração máxima de osteocalcina cai nas horas noturnas e as ligações cruzadas de colágeno para a manhã - durante 8 horas. Na artrite reumatóide, o pico de atividade da IL-6 também ocorre nas horas da noite (cerca de 2 horas) e antes da osteocalcina. Estes dados são de algum interesse no envolvimento da IL-6 na inflamação e na fisiologia do tecido ósseo. TNF, pelo contrário, não tem ritmos circadianos. No entanto, os receptores desta citocina podem ser subordinados a eles.
2. Peristalsis. O ácido hialurônico é sintetizado por células sinoviais (bem como muitas outras células) e é um marcador potencial de sinovite na osteoartrite e artrite reumatóide. No entanto, a maior concentração de hialuronato é encontrada no sistema linfático do intestino. Não é surpreendente que a concentração de ácido hialurônico circulante possa aumentar depois de comer. Assim, a amostragem de sangue para determinar marcadores biológicos deve ser realizada com o estômago vazio ou 3 horas após a ingestão. E a influência do peristaltismo no nível de marcadores biológicos no sangue requer estudo.
3. A atividade física na manhã após o sono leva a um aumento na concentração de ácido hialurônico no sangue, MMP-3 e o epítopo de keratan-sulfato em indivíduos saudáveis. A carga física pode alterar a concentração de alguns marcadores tanto no líquido sinovial como no soro. Esse aumento é mais pronunciado em pacientes com artrite reumatóide, além disso, a concentração de marcadores biológicos se correlaciona com o estado clínico desses pacientes.
4. Doenças do fígado e dos rins. A cirrose causa um aumento significativo no nível de ácido hialurônico no soro sanguíneo e, provavelmente, afeta a eliminação de proteoglicanos. Sabe-se que as doenças renais afetam a concentração da osteocalcina. Este problema também requer um estudo mais profundo.
5. Idade e sexo. Durante o crescimento do corpo, a atividade das células de placas de crescimento aumenta, o que é acompanhado por um aumento na concentração de marcadores biológicos esqueletais no soro sanguíneo. Um exemplo é o aumento da concentração de fragmentos de agrecano e colágeno tipo II no sangue periférico e na urina em animais em crescimento. Assim, a interpretação das análises de marcadores biológicos em crianças e adolescentes com doenças do sistema músculo-esquelético é difícil. Para muitos marcadores biológicos, observou-se um aumento na concentração com o envelhecimento. Nos homens, a concentração de marcadores biológicos é significativamente maior do que a das mulheres nos tecidos cartilaginosos e ósseos. Além disso, em mulheres nos períodos de menopausa e pós-menopausa, podem ser esperadas alterações na concentração de marcadores biológicos do metabolismo do tecido cartilaginoso de maneira similar à observada no tecido ósseo.
6. As operações cirúrgicas também podem afetar o nível de marcadores biológicos, além disso, esse efeito pode durar várias semanas.

A base do conceito de marcadores biológicos da osteoartrite é a suposição de que eles refletem certos aspectos dos processos metabólicos nos tecidos das articulações. No entanto, a relação entre as concentrações de marcadores biológicos na mídia líquida do organismo e o metabolismo dos tecidos cartilaginosos, sinoviais e outros provou ser muito complicada.

Assim, por exemplo, a concentração de marcadores para a degradação de ECM de cartilagem articular no fluido sinovial pode depender não apenas do grau de degradação da própria matriz, mas também de outros fatores, como o grau de eliminação de fragmentos de moléculas da sinovia, como já mencionado acima, tecido de cartilagem deixado na articulação.

Apesar dos factos acima, a concentração de biomarcadores em fluido sinovial está geralmente correlacionada com o metabolismo das moléculas de ECM de cartilagem articular. Por exemplo, alterando a concentração de fragmentos de agrecana epítopo 846, Hombach e propeptídeo C de colagénio II no líquido sinovial após trauma articular e no desenvolvimento de osteoartrite consistente com as alterações metabólicas da taxa de agrecano, Hombach e colagénio II em modelos experimentais de osteoartrite em animais e / in vivo e na cartilagem articular de pacientes com osteoartrite / e vitro.

A identificação de fontes específicas de fragmentos moleculares é um processo complexo. Um aumento no grau de liberação de fragmentos de moléculas pode ocorrer tanto como resultado de um aumento geral nos processos de degradação que não são compensados por processos sintéticos, ou devido à degradação aumentada, ao mesmo tempo em que aumenta a síntese das mesmas moléculas de ECM; Neste último caso, a concentração de moléculas de VKM não muda. Assim, é necessário procurar marcadores específicos para degradação e para síntese. Exemplos do primeiro podem ser fragmentos de aggrecan e o segundo - C-propéptido de colágeno 11.

Mesmo que o marcador biológico esteja associado a um certo aspecto do metabolismo, é necessário levar em consideração as características específicas desse processo. Por exemplo, fragmentos identificáveis podem ser formados como resultado da degradação de uma molécula sintetizada de novo que ainda não teve tempo de se integrar no ECM funcional, uma molécula que acaba de ser integrada no ECM e, finalmente, uma molécula de ECM constante que é uma importante parte funcional da matriz madura. O problema é também a determinação de uma zona matricial específica (matriz pericelular, territorial e interterritorial), que serviu como fonte de marcadores biológicos encontrados no fluido sinovial, sangue ou urina. Estudos in vitro indicam que a taxa metabólica nas zonas individuais de cartilagem articular de ECM podem ser diferentes. A investigação de alguns epítopos associados à sulfatação de sulfatos de condroitina pode ajudar a identificar a população de moléculas de agreco sintetizadas de novo.

Pode-se supor que a aparência no fluido articular de fragmentos de moléculas, normalmente presente na cartilagem VKM, está associada ao metabolismo da matriz cartilaginosa. No entanto, isso nem sempre é assim, porque depende de uma série de fatores, em particular, sobre quanto a concentração dessa molécula na cartilagem articular excede a de outros tecidos da articulação e quanto o metabolismo da cartilagem excede o dos outros tecidos da articulação. Assim, a massa total de aggrecan na cartilagem articular é muito maior do que isso, por exemplo, no menisco da articulação do joelho, enquanto a massa total de HOMB no menisco praticamente não difere daquela na cartilagem articular. Ambos os condrócitos e sinovítas produzem estromelisina-1, mas o número total de células na membrana sinovial excede a da cartilagem, portanto, uma parte significativa da estromelisina-1 encontrada no líquido sinovial é provavelmente de origem sinovial. Assim, a identificação de uma fonte específica de marcadores biológicos é extremamente complexa e muitas vezes impossível.

No estudo de marcadores biológicos no soro e na urina, surge o problema de determinar uma possível fonte extra-articular. Além disso, em caso de danos monoarticulares, os marcadores biológicos alocados pela articulação afetada podem ser misturados com marcadores alocados por juntas intactas, inclusive contralaterais. A composição da cartilagem articular é inferior a 10% da massa total da cartilagem hialina do corpo. Assim, a determinação de marcadores biológicos no sangue e na urina pode ser justificada em doenças poliarticulares ou sistêmicas (para osteoartrose, na osteoartrite generalizada).

Os requisitos para marcadores biológicos dependem da finalidade para a qual eles são usados - como um teste de diagnóstico, prognóstico ou avaliação. Por exemplo, um teste de diagnóstico identifica as diferenças entre indivíduos saudáveis e pacientes com osteoartrite, o que é expresso pelo conceito de sensibilidade e especificidade do teste. Um teste de prognóstico revela na coorte de pessoas com maior probabilidade de progredir rapidamente. Finalmente, o teste de avaliação é baseado na capacidade do marcador para monitorar as mudanças no tempo em um paciente individual. Além disso, os marcadores biológicos podem ser usados para determinar a sensibilidade dos pacientes a um medicamento específico.

Inicialmente, assumiu-se que os marcadores biológicos podem servir como testes diagnósticos que ajudarão a distinguir a articulação afetada pela osteoartrite intacta, bem como a conduzir o diagnóstico diferencial com outras doenças das articulações. Assim, a determinação da concentração sérica de sulfato de queratano foi considerada como um teste de diagnóstico para osteoartrite generalizada. No entanto, estudos subsequentes demonstraram que esse marcador biológico só pode refletir a degradação de proteoglicanos de cartilagem em algumas situações. Descobriu-se que a concentração de marcadores biológicos no soro depende da idade e do sexo do sujeito.

Alegados marcadores biológicos do metabolismo do tecido articular no líquido sinovial e soro de pacientes com osteoartrite

Marcador biológico	O processo	Em líquido sinovial (links)	Soro (links)
1. Horseradish
Aggrekan
Fragmentos da proteína do núcleo	Degradação de Aggrecan	Lohmander LS. Et al., 1989; 1993	Thonar EJMA et al., 1985; Campion GV et al., 1989; MehrabanF. Et al., 1991; Spector TD et al., 1992; Lohmander LS., Thonar EJ-MA, 1994; PooleAR et al., 1994) (Poole AR et al., 1994)
Epítopos da proteína do núcleo (neoepitopos específicos da zona de clivagem)	Degradação de Aggrecan	Sandy JD et al., 1992; LohmanderLS. Et al., 1993; LarkM.W. Et al., 1997
Epitopes de sulfatos de ceratano	Degradação de Aggrecan	Campion GV et al., 1989; Belcher С et al., 1997
Epítopos de sulfato de condroitina (846, ZVZ, 7D4 e DR).	Síntese / degradação de aggrecan	Poole AR et al., 1994; HazellP.K. Et al., 1995; Slater RR Jr. Et al., 1995; Plaas AHK et al., 1997; 1998; Lohmander LS. Et al., 1998
A proporção de condroitina-6 e condroitina-4-sulfatos	Síntese / degradação de aggrecan	Shinme iM. Et al .. 1993
Anjos de carne	Degradação de pequenos proteoglicanos	Sanduíches-PrehmP. Et al., 1992
Proteínas da matriz de cartilagem
HOMP	Degradação do HOMP	Saxne Т, Heinegerd D., 1992 "; Lohmander L. Et al., 1994; Petersson IF et al., 1997	Sharif M. Et al., 1995
Cartilagem de colágeno
C-propeptídeo de colágeno tipo II	Síntese de colágeno II	ShinmeiM. Etal., 1993; YoshiharaY. Et al., 1995; LohmanderLS. Etal., 1996
Fragmentos da cadeia de colágeno de tipo II	A degradação do colágeno II	Hollander AP et al., 1994; Billinghurst RC et al., 1997; AtleyLM. Et al., 1998
MMP e seus inibidores	Síntese e secreção	De sinovia ou cartilagem articular?
II. Menuski
HOMP	Degradação do HOMP	De cartilagem articular, menisco ou sinovia?
Pequenos proteoglicanos	Degradação de pequenos proteoglicanos
III. A sinóvia
Ácido hialurônico	Síntese de ácido hialurônico		Goldberg RL et al., 1991; HedinP.-J. Et al., 1991; Sharif M. Et al., 1995
MMP e seus inibidores
Stromelizine (MMP-3)	Síntese e secreção de MMP-3	LohmanerLS. Et al., 1993	ZuckerS. Et al., 1994; YoshiharaY. Etal., 1995
Colagenase intersticial (MMP-1)	Síntese e secreção de MMP-1	Clark IM et al., 1993; LohmanderLS. Et al., 1993	Manicourt DH et al., 1994
TIMP	Síntese e secreção de TIMP	Lohmander LS. Et al., 1993; Manicourt DH et al., 1994	Yoshihara Y. Et al., 1995
N-propeptídeo de colágeno tipo III	Síntese / degradação do colágeno III	Sharif M. Et al., 1996	Sharif M. Et al., 1996

Um certo número de estudos demonstraram diferenças fragmentos concentrações de agrecano, HOMP e MMP e os seus inibidores no fluido sinovial dos voluntários saudáveis do joelho, os pacientes com artrite reumatóide, artrite reactiva ou artrose Apesar do facto de que os autores demonstram diferenças significativas nas concentrações médias de marcadores biológicos, a interpretação dos dados é difícil porque A análise comparativa realizada foi perfil e retrospectiva. As propriedades prognósticas desses testes precisam ser confirmadas em estudos prospectivos.

Os marcadores biológicos podem ser utilizados para avaliar a gravidade de uma doença ou a realização de um processo patológico. Com relação à osteoartrose, a gravidade da doença e seus estágios são julgados pelos resultados de estudos de raios-x, artroscopia, bem como pela gravidade da síndrome da dor, restrição da função das articulações afetadas e capacidade funcional do paciente. L. Dahlberg e co-autores (1992) e T. Saxne e D. Heinegard (1992) propuseram o uso de certos marcadores moleculares do metabolismo da cartilagem articular para caracterização adicional dos estágios da osteoartrite. No entanto, para a introdução de tais marcadores biológicos na prática médica, pesquisas adicionais são necessárias nessa direção.

Há relatos sobre o possível uso de marcadores biológicos como testes prognósticos. Por exemplo, foi demonstrado que a concentração de ácido hialurônico (mas não sulfato de queratano) no soro sanguíneo em pacientes com osteoartrite no joelho no início do estudo indica uma progressão da gonartrosis durante 5 anos de seguimento. Na mesma população de pacientes, demonstrou-se que os níveis séricos elevados de HMB em pacientes com gonartrose foram associados à progressão radiológica dentro de 5 anos após o início do estudo. Estudos de marcadores biológicos em pacientes com artrite reumatóide mostraram que a concentração no soro de HOMB, epítopo 846, sulfato de condroitina está associada a progressão mais rápida da doença. Estes resultados, obtidos em pequenos grupos de pacientes, muitas vezes não demonstram a força da relação entre o nível de marcadores biológicos e a progressão da doença, ou seja, estudos adicionais são necessários, prospectivo e em grandes coortes de pacientes.

TD Spector e co-autores (1997) encontraram um pequeno aumento nos níveis séricos de PCR em pacientes com osteoartrose precoce e relataram que CRP pode servir como preditor de progressão da osteoartrite. Neste caso, um aumento no nível de CRP reflete os processos de danos aos tecidos das articulações e pode estar associado a um aumento no nível de ácido hialurônico, também indicativo da progressão da doença. É possível que a membrana sinovial seja responsável pela maior parte do ácido hialurônico detectado no soro sanguíneo, o que indica a presença de uma sinovite fraca. Um aumento na concentração de MMP stromelisina no líquido sinovial e soro de pacientes com osteoartrite e após trauma articular também pode estar associado a uma sinovite fraca.

Finalmente, os marcadores biológicos podem ser utilizados como critérios de eficácia em ensaios clínicos de drogas, bem como para o monitoramento de tratamento patogênico. No entanto, existem dois problemas inter-relacionados: a falta de medicamentos com as propriedades comprovadas de "modificar a estrutura" ou "modificar a doença" deve-se principalmente à falta de marcadores biológicos confiáveis e vice-versa, a falta de marcadores específicos do metabolismo do tecido articular é em grande parte devido à falta de estudos controlados das drogas desses grupos.

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