Az osteoarthritis laboratóriumi diagnosztikája

A legtöbb esetben, az oszteoarthritises betegek nincsenek változások a vér-és vizeletvizsgálat, azzal az eltéréssel, synovitis jelentős folyadékgyülem, hogy képes fordulnak elő növekedése a ESR, hipergammaglobulinémiával, megnövelt mértékű akut fázis - CRP, fibrinogén, stb. Tanulmány szinoviális folyadékban jelentősen eltér a normál mutatók nem mutatnak.

Az utóbbi években folyamatban van az esetleges biológiai markerek (BM) intenzív kutatása az ízületi szövetek degenerálódására és javítására (főleg porcukor és csont). A BM-nek tükröznie kell ezeket a dinamikus változásokat, szolgálnia kell az osteoarthritis prognózisának előrejelzésére és a patogenetikai kezelés hatékonyságának markereire. Az ismert biológiai markerek új és alaposabb feltárásának felfedezése lehetővé teszi számunkra, hogy jobban megértsük az osteoarthritis patogenezisének mechanizmusát. Azonban a porckorongásos metabolizmus biológiai markereinek fő feladata a drogok chondroprotective tulajdonságainak felmérése és a DMO AD csoportba tartozó gyógyszerek - a "betegségmódosítás" kezelésének monitorozása.

Az osteoarthritisben patológiás változások fordulnak elő elsősorban az ízületi porcokban, valamint a csontszondában, a szinoviális membránban és az egyéb lágy szövetekben. Mivel ezeknek a struktúráknak a közvetlen vizsgálatára való képességünk korlátozott, a biológiai markerek gyűjtésének legfontosabb forrása a vér, a vizelet és a szinoviális folyadék.

Vizelet legelőnyösebben mert nem jár invazív eljárások. Véleményünk szerint az ideális anyag a napi vizelet. Elemzés a reggeli vizeletminták megfelelőbb lenne, azonban a lehetősége annak használata alapjául csak az a tény, hogy csak az ilyen vizsgálatot alkalmazzuk kimutatására biológiai markerek a csontanyagcsere osteoporosis: ismert, hogy a biológiai markerek vannak kitéve cirkadián ritmus, és a csúcs koncentrációja a biológiai markerek a csontmetabolizmus számla éjszakai órákban. A mai napig nem tették közzé információt a cirkadián ritmust a biológiai markerek lágyrész porc, így a végső döntést a választás a megfelelő vizeletvizsgálatot követően kerül sor a vonatkozó tanulmányokat.

A vérvizsgálat rutin klinikai vizsgálatokra utal. A vérben lévő biológiai markerek meghatározzák ma, például az akut fázis indikátorai, a mások pedig talán a közeljövőben szerepelnek a biokémiai tesztek standard listáján. Minden egyes biológiai markernek meg kell határoznia, melyik vérkomponenst kell meghatározni - plazmában vagy szérumban. A vizsgálatok eredményei azt mutatják, hogy a biológiai markerek koncentrációja jelentősen eltér a vérplazmában. Általában a biológiai markerek meghatározása szérumban történik. V. Rayan és társaik (1998) szerint a biológiai markerek koncentrációja a vértől az érintett ízület közelében és távolabbi véna közelében eltér. Ezek az adatok azt mutatják, hogy szükség van a vérmintavétel szabványosítására a biológiai markerek tanulmányozásához.

Iktatott LJ Attencia és munkatársai (1989), a porc szinoviális ízületek felnőtt csak 10% a teljes tömegére vonatkoztatva hialinporc a test, beleértve a porckorongok. Tehát a biológiai markerek meghatározása a vérben és a vizeletben a szisztémás anyagcserét tükrözi, nem pedig az osteoarthritis által érintett ízület helyi változásait. A szinoviális folyadék az osteoarthritis patológiás fókuszához legközelebb áll, és valószínűleg a legpontosabban tükrözi az érintett ízületben előforduló folyamatokat. A biológiai markerek koncentrációja a szinoviális folyadékban szignifikánsan magasabb lehet, mint a vérben, ezért könnyebben meghatározható. A példák közé tartoznak epitóp aggrekán 846 - a szinoviális folyadékban, hogy 40-szer nagyobb, mint a szérumban, porc oligomer mátrix fehérje (Hombach) - 10-szer magasabb, mint a szérumban is. A szinoviális folyadékban lévő bomlástermékek pontosabban tükrözik az ízületi porcukorikus folyamatokat. A szinoviális folyadékból származó molekulák elvezetése a helyi nyirokrendszeren keresztül a méretük csökkenéséhez, sőt a pusztuláshoz vezethet.

Annak ellenére, hogy az invazív technikák az ízületi folyadék bevitel, amely magában foglalja számos lehetséges szövődmények, az érték meghatározására biológiai markerek nyilvánvaló. Az úgynevezett száraz kötéssel kapcsolatos problémák elkerülése érdekében közvetlenül a folyadék kivétele előtt 20 ml izotóniás NaCl oldatot injektálhatunk az ízületbe. Közvetlenül az injektálás után az izotóniás oldat a beteg, hogy 10-szer flexiós-extenziós végtag ízületekben, ezt követi gyors aspirációs a hígított ízületi folyadék. Az EM-JA Thonar (2000) szerint a synovia ilyen hígítása befolyásolja az ízületi porcokban az anyagcserét. Az eredmények azonban a vizsgálat FC Robion és munkatársai (2001) azt sugallják, hogy az ismételt lavage térdizületek lovak nem okoz jelentős változást a porc anyagcsere. Ezek az adatok természetesen megerősítést igényelnek. Ezért az állatokon végzett preklinikai vizsgálati szakaszban minden egyes biológiai markernek meg kell határoznia az ízület mosásának hatását a koncentráció változására.

A következő fontos pont a felezési ideje minden biológiai markere meghatározása a szinoviális folyadékban és a vérben. Ilyen adatok nélkül nehéz lesz a vizsgálati eredmények értelmezése. Jellemzően, a felezési ideje a biológiailag aktív anyagok a vérben kisebb, mint más folyékony közegben, mivel a hatékony clearance a máj és a vesék. Így minden egyes biológiai marker esetében meg kell határozni az elimináció útját is. Így N-propeptid típusú kollagén III kiválasztódik a májban receptor által közvetített endocitózis, és nem glükozilált kollagén fragmensek származó elsősorban smochoytakzhe, kakosteokaltsin. Naendotelialnyh sejtek sine hepatikus lebenykékben vannak receptorok glükózaminoglikánok, hialuronsav és így proteoglikánokat a májon. A hialuronsav felezési ideje a vérben 2-5 perc. A jelenléte synovitis felgyorsíthatja a clearance a biológiai markerek az ízületek, bár egy vizsgálat nyulakban nem mutatott szignifikáns különbséget a clearance proteoglikánok jelenlétében és távollétében synovitis. Ezért meg kell vizsgálni a gyulladás hatását a biológiai markerek koncentrációjának változására a testnedvekben.

A vesék szelektíven szűrik a biológiai markereket. Így a glükózaminoglikán hordozó nagy negatív töltés, nem tudnak áthatolni alapmembrán a vesében, míg glikózaminoglikánokat, mint a kondroitin-6-szulfát és kondroitin-4-szulfát, határozzuk meg a vizeletben.

A patológia (különösen osteoarthrosis) mellett a testfolyadékok biológiai markerek koncentrációját számos tényező befolyásolhatja:

1. A cirkadián ritmusokat csak néhány biológiai markert vizsgálták. A csont metabolizmusának markereit tanulmányozzák. Így, oszteokalcin koncentráció csúcs éjjel, és a kollagén térhálósítja reggel -. 8 h A rheumatoid arthritis, az IL-6-aktivitási csúcs is elszámolni éjszakai órákban (körülbelül 2 óra), és a korábbi, mint az oszteokalcin. Ezek az adatok érdekesek az IL-6 gyulladásban és a csontszövet fiziológiájában való részvételében. A TNF-nek ezzel szemben nincs cirkadián ritmusa. A citokin receptorai azonban alárendeltek lehetnek.
2. Perisztaltika. A hialuronsav szintetizálják szinoviális sejtek (valamint sok más sejtek), és egy potenciális markere synovitis osteoarthritis és a rheumatoid arthritis. A hialuronát legmagasabb koncentrációja azonban a bél nyirokrendszerében található. Nem meglepő, hogy a keringő hialuronsav koncentrációja étkezés után is növekedhet. Ezért a biológiai markerek meghatározásához vérmintát kell végezni üres gyomorban, vagy étkezés után 3 órával. És a perisztaltika hatása a biológiai markerek szintjére a vérben tanulmányozásra szorul.
3. Az alvás után reggel végzett fizikai aktivitás a hialuronsav koncentrációjának növekedését eredményezi a vérben, az MMP-3-ban és a keratán-szulfát epitópján egészséges egyénekben. A fizikai terhelés megváltoztathatja egyes markerek koncentrációját mind a szinoviális folyadékban, mind a szérumban. Ez a növekedés nagyobb a reumatoid artritiszben szenvedő betegeknél, ráadásul a biológiai markerek koncentrációja korrelál a betegek klinikai állapotával.
4. A máj és a vesék betegségei. Cirrhosis okoz jelentős növekedése a szintet a hialuronsav vérszérum, és valószínűleg hatással vannak a megszüntetése proteoglikánok. Ismeretes, hogy a vesebetegségek befolyásolják az oszteokalcin koncentrációját. Ez a probléma mélyebb tanulmányt is igényel.
5. Kor és szex. A test növekedése során növekedési táptalaj sejtek aktivitása növekszik, melyet a vérszérum skeletal biológiai markerek koncentrációjának növekedése kísér. Példaként említjük az agrunkán és a II. Kollagén fragmensének perifériás vérben és vizeletben lévő növények koncentrációjának növelését a növekvő állatokban. Így a biológiai markerek analízisének értelmezése a vázizomrendszeri betegségekkel küzdő gyermekekben és serdülőkben nehéz. Számos biológiai markert találtak az öregedéssel való koncentráció növekedésével. A férfiaknál a biológiai markerek koncentrációja szignifikánsan magasabb, mint a női porcseppekben és a csontszövetekben. Ezenkívül a menopauzális és a posztmenopauzás periódusban szenvedő nőknél a porcszövetben a metabolizmus biológiai markereinek koncentrációjában bekövetkező változások várhatóak, hasonlóan a csontszövetben megfigyelthez.
6. A sebészeti beavatkozások is befolyásolhatják a biológiai markerek szintjét, sőt, ez a hatás akár több hétig is tarthat.

Az osteoarthritis biológiai markerek fogalmának alapja az a feltételezés, hogy az ízületek szöveteiben az anyagcserefolyamatok bizonyos aspektusait tükrözik. Ugyanakkor a test folyékony közegében lévő biológiai markerek koncentrációja és a porc, szinoviális és más szövetek anyagcseréje közötti kapcsolat nagyon bonyolultnak bizonyult.

Például, a koncentráció a lebomlási markerek VCR izületi porc az ízületi folyadék esetenként nemcsak az a bomlás mértéke a mátrix, hanem más tényezők, mint például a elimináció foka fragmenseinek molekulák a synovium, mint már említettük, és a szám a a szövetben maradt porcszövet.

Annak ellenére, hogy a fenti tények, a koncentráció a biomarkerek ízületi folyadék általában korrelál a metabolizmusát ECM molekulák ízületi porc. Például, koncentráció változtatása aggrekán fragmensek epitóphoz 846, Hombach és C-propeptidet kollagén II az ízületi folyadékban, miután ízületi trauma és a fejlesztés osteoarthritis összhangban az anyagcsere változásai aggrekán, Hombach és kollagén II kísérletes modelljeiben osteoarthritis állatokban és / vivo és osteoarthritis / és vitro betegek articuláris porcában.

A molekuláris fragmentumok specifikus forrásainak azonosítása összetett folyamat. Fokozott felszabadulása töredékei molekulák jelentkezik mind a teljes erősítés a degradációs folyamatok nem kompenzálják szintetikus eljárásokkal vagy növelésével degradációs egyidejű növekedése szintézis-aránya az azonos molekulák VCR; az utóbbi esetben a VKM molekulák koncentrációja nem változik. Ezért meg kell keresni a degradációra és a szintézisre specifikus jelölőket. Az előbbi példák lehetnek az aggrecan fragmensei, és a kollagén 11 második C-propeptidje.

Még akkor is, ha a biológiai marker az anyagcsere bizonyos aspektusához kapcsolódik, figyelembe kell venni a folyamat sajátosságait. Például, az azonosított fragmensek állíthatók elő, mint a lebontás következtében a szintetizált de novo molekulák, amelyek még nem volt ideje, hogy integrálja a funkcionális ECM molekulák, amely éppen most beépült a videomagnó és végül egy konstans ECM molekulák, amely fontos funkcionális része érett mátrix. A probléma az is, a konkrét mátrix zóna (pericelluláris, területi és a területek közötti mátrix), amely szolgált forrásként biológiai markerek találhatók a szinoviális folyadékban, a vér vagy vizelet. Tanulmányok in vitro azt mutatják, hogy az anyagcsere az egyes zónákban az izületi porc ECM eltérő lehet. Vizsgálata néhány kapcsolódó epitópok a szulfatálási kondroitin-szulfát segíthetnek a lakosság szintetizált de novo molekulák aggrekán.

Feltételezhető, hogy előfordulása fragmentumok a szinoviális folyadékban a molekulák, amelyek rendszerint jelen vannak az ECM a porc jár az anyagcserét a porc mátrix. Azonban ez nem mindig van így, mert attól függ, számos tényezőtől, különösen, hogy a koncentrációja a molekula az izületi porc meghaladja más szövetekben a közös, és mint az intenzitása a metabolizmus a porc meghaladja más szövetekben a közös. Tehát, a teljes súlya aggrekánt az ízületi porc lényegesen magasabb, mint a például a meniszkusz a térd, a teljes súlya Hombach a meniszkusz nem különbözik, hogy az ízületi porcok. És kondrocitákat előállítani és sinovitsity stromelizin-1, de a sejtek teljes száma a szinoviumban meghaladja a porc, így egy jelentős része kimutatható szinoviális folyadékában stromelizin-1 valószínűleg szinoviális eredetű. Így a biológiai markerek specifikus forrásának azonosítása rendkívül összetett és gyakran lehetetlen.

A szérumban és a vizeletben található biológiai markerek vizsgálata során felmerül a probléma egy esetleges extra-artikuláris forrás meghatározására. Ezen kívül, ha monoartikulyarnom vereség biológiai markerek juttatott az érintett ízület, lehet keverni a markerek kiválasztott ép ízületek, beleértve az ellenoldali. Az ízületi porc összetétele kevesebb, mint a test hyaline porcainak teljes tömegének 10% -a. Így, az azonosító biológiai markerek a vér és a vizelet lehet indokolt, amikor poliartikuláris, és szisztémás betegségek (osteoarthritis tekintetében - a generalizált osteoarthritis).

A biológiai markerekre vonatkozó követelmények a felhasználás céljától függenek - diagnosztikai, prognosztikai vagy értékelési tesztként. Például egy diagnosztikai teszt azonosítja az egészséges egyének és az osteoarthritisben szenvedő betegek közötti különbségeket, amelyeket az érzékenység és a teszt specifitása fogalmaz meg. A prognosztikai teszt olyan személyek kohorszjában mutatkozik meg, akik a legvalószínűbbek a gyors fejlődéshez. Végül az értékelési teszt azon a képességen alapul, hogy a marker képes az egyes betegek időbeli változásának megfigyelésére. Emellett biológiai markerek is alkalmazhatók a betegek érzékenységének meghatározására egy adott gyógyszerre.

Kezdetben azt feltételezték, hogy a biológiai markerek diagnosztikai tesztként szolgálhatnak, amely segít megkülönböztetni az osteoarthritis által érintett építményt érintetlenül, valamint differenciáldiagnosztikai viselkedést más ízületi betegségekkel. Tehát a szérum keratán-szulfát koncentrációjának meghatározását általánosított osteoarthritis diagnosztikai vizsgálatnak vetettük alá. Azonban a későbbi vizsgálatok kimutatták, hogy ez a biológiai marker csak a porc proteoglikánok bizonyos helyzetekben történő lebomlását tükrözi. Kiderült, hogy a biológiai markerek koncentrációja a szérumban a téma korától és nemétől függ.

Az ízületi szövetek anyagcseréjének állítólagos biológiai markerei a szinoviális folyadékban és az osteoarthritisben szenvedő betegek szérumában

Biológiai marker	A folyamat	A szinoviális folyadékban (linkek)	Szérum (linkek)
1. Torma
Aggrekan
Az alapvető fehérje fragmentumai	Aggrecan degradáció	Lohmander LS. Et al., 1989; 1993	Thonar EJMA és munkatársai, 1985; Campion GV és munkatársai, 1989; MehrabanF. Et al., 1991; Spector TD és munkatársai, 1992; Lohmander LS., Thonar EJ-MA, 1994; PooleAR és munkatársai, 1994) (Poole AR és munkatársai, 1994)
Az alapvető fehérje epitópjai (a hasítási zóna specifikus neoepitópjai)	Aggrecan degradáció	Sandy JD és munkatársai, 1992; LohmanderLS. Et al., 1993; LarkM.W. Et al., 1997
Keratán-szulfátok epitópjai	Aggrecan degradáció	Campion GV és munkatársai, 1989; Belcher et al., 1997
A kondroitin-szulfát (846, ZVZ, 7D4 és DR) epitópjai	Agnecén szintézise / degradációja	Poole AR és munkatársai, 1994; HazellP.K. Et al., 1995; Slater RR Jr. és munkatársai, 1995; Plaas AHK és munkatársai, 1997; 1998; Lohmander LS. Et al., 1998
A kondroitin-6 és a kondroitin-4-szulfátok aránya	Agnecén szintézise / degradációja	Shinme iM et al., 1993
Angyalok a húsból	Kis proteoglikánok degradációja	Szendvicsek-PrehmP. Et al., 1992
Cartilage mátrix fehérjék
Hompo	A HOMP lebomlása	Saxne T., Heinegerd D., 1992 ", Lohmander L. és munkatársai, 1994; Petersson IF és munkatársai, 1997	Sharif M. és munkatársai, 1995
Kollagén porc
II típusú kollagén C-propeptidjét	A kollagén szintézise II	ShinmeiM. Etal., 1993; YoshiharaY. Et al., 1995; LohmanderLS. Etal., 1996
A II. Típusú kollagén láncának fragmensei	A II. Kollagén degradációja	Hollander AP és munkatársai, 1994; Billinghurst RC et al., 1997; AtleyLM. Et al., 1998
MMP és inhibitorai	Összetétel és szekréció	A synovia vagy az izületi porcból?
II. Homorú-domború lencse
Hompo	A HOMP lebomlása	Az izületi porcból, a meniszkuszból vagy a synovia-ból?
Kis proteoglikánok	Kis proteoglikánok degradációja
III. A szinovium
Hyaluronsav	Hialuronsav szintézise		Goldberg RL és munkatársai, 1991; HedinP.-J. Et al., 1991; Sharif M. és munkatársai, 1995
Az MMP-k és a gátlók
Stromelizin (MMP-3)	MMP-3 szintézise és szekréciója	LohmanerLS. Et al., 1993	ZuckerS. Et al., 1994; YoshiharaY. Etal., 1995
Intersticiális kollagenáz (MMP-1)	Az MMP-1 szintézise és szekréciója	Clark IM és munkatársai, 1993; LohmanderLS. Et al., 1993	Manicourt DH és munkatársai, 1994
TIMP	A TIMP szintézise és szekréciója	Lohmander LS. Et al., 1993; Manicourt DH és munkatársai, 1994	Yoshihara Y. és munkatársai, 1995
III típusú kollagén N-propeptidjét	A kollagén szintézise / degradációja III	Sharif M. és munkatársai, 1996	Sharif M. és munkatársai, 1996

Számos tanulmány igazolta különbségek fragmentumok koncentrációját aggrekán, HOMP és az MMP-k és inhibitorai a szinoviális folyadékban a térd egészséges önkénteseken, rheumatoid arthritisben szenvedő betegek, reaktív arthritis vagy osteoarthritis Annak ellenére, hogy a szerzők bemutatják, jelentős különbségek az átlagos koncentrációk biológiai markerek, az adatok értelmezését nehéz, mert Az elvégzett összehasonlító elemzés profil és retrospektív volt. Ezeknek a vizsgálatoknak prognosztikai tulajdonságait meg kell erősíteni a prospektív vizsgálatokban.

A biológiai markerek felhasználhatók a betegség súlyosságának vagy a patológiás folyamat beindulásának felmérésére. Alkalmazva osteoarthritis az a betegség súlyosságától és stádiuma alapján ítélik meg az eredmények a röntgen vizsgálatok, arthroscopia, valamint a fájdalom súlyosságának, korlátozása az érintett ízületek funkciójának, és funkcionális képességét a beteg. L. Dahlberg és munkatársai (1992) és T. Saxne és D. Heinegard (1992) javasolt a használatát néhány molekuláris markerek a porc anyagcsere, hogy tovább jellemezzük a szakaszaiban osteoarthritis. Azonban az ilyen biológiai markerek orvosi gyakorlatba történő bevezetése érdekében további kutatásra van szükség ebben az irányban.

Vannak jelentések a biológiai markerek lehetséges felhasználásáról prognosztikai tesztekként. Például, azt találták, hogy a hialuronsav koncentrálódása (de nem keratán-szulfát) a vérben betegek szérumában térd osteoarthritis betegek felvételekor demonstrálja a progresszióját gonartrózis 5 éven belül a megfigyelés. A betegpopulációból kimutatták, hogy a magas szérum tartalom Hombach betegeknél térd OA az első évben a rajt után a vizsgálat járó radiológiai progressziót az 5 éves nyomon követés. A tanulmány a biológiai markerek a reumás arthritises betegekben azt mutatták, hogy a szérum-koncentrációja Hombach, az epitóp 846, kondroitin-szulfát társul gyorsabb a betegség progresszióját. Ezek az eredmények, kapott kis csoportokban a betegek, gyakran nem mutatják az erejét a kapcsolat szintje közötti biológiai markerek és a betegség progressziója, azaz a további kutatásokra van szükség, a leendő és nagy létszámú a betegek.

TD Spector és munkatársai (1997) azt találták enyhe növekedést a szérum CRP-szint a betegek korai osteoarthritis és jelentette, hogy a CRP szolgálhat előrejelzője progressziójának osteoarthritis. Ebben az esetben, a növekedés a CRP szint tükrözi a folyamatok a szövetek és ízületi károsodás kapcsolatba hozható megnövekedett hialuronsav, azt is jelzi, a betegség progressziója. Lehetséges, hogy a szinoviális membrán felelős a vérszérumban kimutatott hialuronsav legnagyobb részéért, ami gyenge szinovitis jelenlétét jelzi. Az osteoarthritis és az ízületi trauma utáni szinoviális folyadékban és szérumban az MMP stromelysin koncentrációjának növekedése gyenge gyulladáscsökkenéssel is társulhat.

Végül a biomarkerek lehet használni, mint a teljesítmény kritériumok klinikai vizsgálatok során a kábítószer, valamint ellenőrző kórokozó kezelést. Van azonban két, egymással összefüggő problémák: a hiányzó gyógyszerek bizonyított tulajdonságait „módosított szerkezet” vagy „betegség módosító” nagyrészt a megbízható biológiai markereket és éppen ellenkezőleg, a hiánya specifikusabb markerei szöveti anyagcsere az ízületek nagyrészt hiányzik a kontrollált vizsgálatokban a hatóanyagok e csoportok.

[1], [2], [3], [4]