De pathofysiologie van artrose

Artrose wordt vaak beschreven als een aandoening die het gevolg is van slijtage aan gewrichten, maar de pathofysiologie van deze aandoening is veel complexer dan dat. Het omvat een reeks veranderingen op cellulair niveau die leiden tot beschadigd kraakbeen, synoviale membranen en botten.

Osteoartritis, ook bekend als degeneratieve gewrichtsaandoening, is de meest voorkomende vorm van artritis en is goed voor ongeveer 59% van alle gevallen van artritis en komt vooral voor in de handen, heupen en knieën.

Luis Alvarez / Getty Images

Gewrichtskraakbeen

Gewrichtskraakbeen, ook bekend als hyaline kraakbeen, is een soort kraakbeen dat wordt aangetroffen op de uiteinden van botten waar ze samenkomen en gewrichten vormen. Dit type kraakbeen is verantwoordelijk voor een gezonde beweging - een gezond niveau van gewrichtskraakbeen zorgt ervoor dat botten gemakkelijk over elkaar kunnen glijden. Het netwerk is voornamelijk gemaakt van water, collageen en geglycosyleerde eiwitten. Zeer gespecialiseerde cellen die bekend staan ​​als chondrocyten, worden ook in dit netwerk aangetroffen.

Gewrichtskraakbeen kan niet vanzelf teruggroeien en is verstoken van bloedvaten, zenuwen en lymfevaten. Het vermogen van chondrocyten om omringend kraakbeen te regenereren is beperkt.

Schade aan het gewrichtskraakbeen komt met vier veranderingen. Een daarvan is matrixfibrillatie, waarbij het netwerk van kraakbeen, bekend als de matrix, waaruit het kraakbeen bestaat, begint te verzachten, waardoor spleten of ruimtes tussen de cellen achterblijven. Het kraakbeen ontwikkelt dan kloven en zweren en het gewrichtsoppervlak begint uit elkaar te vallen.

Interessante feiten over kraakbeen, dat essentieel is voor de gewrichtsfunctie

Bij artrose speelt de gezondheid van gewrichtskraakbeen een cruciale rol in hoe goed gewrichten functioneren. Schade aan het gewrichtskraakbeen treedt op in drie fasen:

• Fase 1: De eiwitten in het kraakbeen beginnen af ​​te breken. Ze transformeren van volledige eiwitten in polypeptiden en aminozuren
• Fase 2: Fibrillatie en erosie vinden plaats. Fragmenten van collageen en eiwitten beginnen te lekken in de synoviale vloeistof, die is ontworpen om wrijving tussen gewrichten te verminderen
• Fase 3: de ontstekingsreactie van het lichaam op de eerste twee fasen, die verdere schade aan het kraakbeen veroorzaakt

Hoe schade ontstaat

Wanneer de ontstekingsreactie begint, maakt het interleukine-1 vrij, een cytokine dat bijdraagt ​​aan de afbraak van kraakbeen. -1 wordt vrijgegeven, bevordert het verdere kraakbeenschade door de biologische beschikbaarheid voor specifieke proteasen te regelen. Het doet dit door specifieke enzymen aan te moedigen om het eiwit in het gewricht af te breken in kleinere polypeptiden en aminozuren. Hetzelfde geldt voor een ander cytokine, tumornecrosefactor-alfa (TNF-alfa), dat bepaalde enzymen kan stimuleren die bekend staan ​​als matrix metalloproteïnasen (MMP's) en die de matrix van het gewricht ernstig kunnen beschadigen.

Andere enzymen, bekend als collagenases, kunnen ook collageen afbreken en de gezondheid van de gewrichten schaden. Stromelysine, of MMP-3, wordt in grote hoeveelheden aangetroffen bij mensen met artrose, omdat dit enzym ook een belangrijke rol speelt bij de degeneratie van het deel van de gewrichtsmatrix dat geen collageen bevat.

Als het gaat om artrose, kunnen aandoeningen die andere delen van het lichaam aantasten, zoals obesitas, gewrichtsinstabiliteit, verkeerde uitlijning van gewrichten en trauma, bijdragen aan de afbraak van gewrichtssystemen bij mensen met artrose. Het is een feit dat u zich geen zorgen hoeft te maken.

Artrose en veroudering

Hoewel artrose erger wordt met de leeftijd, is het geen normaal onderdeel van het verouderingsproces. Gewrichtscelbeschadiging door veroudering is te wijten aan celveroudering, terwijl bij artrose gewrichten beschadigd kunnen raken door letsel, zwaarlijvigheid en werkgerelateerd overmatig gebruik van gewrichten.

Synoviale membranen

Het synoviale membraan is een bindweefsel dat de gewrichten bekleedt en het produceert gewrichtsvloeistof. Bij mensen met artrose, wanneer het kraakbeen begint af te breken en zich een weg baant naar de synoviale vloeistof, leidt dit tot een ontsteking van het synoviale membraan. Dit komt doordat synoviale macrofagen, de cellen die de productie van pro-inflammatoire cytokines induceren, een inflammatoire immuunrespons kunnen uitlokken op stukjes verdwaald kraakbeen in de synoviale vloeistof. leidt vervolgens tot verdere afbraak van kraakbeen, omdat na verloop van tijd, als het gewricht zijn kraakbeen verliest, de synoviale vloeistof uit het gewricht begint te lekken, wat resulteert in een permanente verdunning en verlies van viscositeit.

Minder gewrichtsvloeistof die de beweging van het gewricht dempt, betekent ook bot-op-bot wrijving en meer schade. Wanneer de gewrichtsvloeistof dun genoeg wordt, beginnen ontstekingsstoffen direct de zenuwcellen in het gewricht aan te raken of in contact te komen, wat leidt tot pijn. Hoe meer gewrichtsvloeistof verloren gaat, hoe sneller het kraakbeen verslechtert.

Synovium en gewrichtsvloeistof houden uw gewrichten gezond

Botten

Wanneer botten het beschermende kussen van kraakbeen verliezen als gevolg van schade door artrose, beginnen ze tegen elkaar te wrijven. De gewrichten kunnen dan stijf worden en minder in staat zijn om de impact van regelmatige beweging te verdragen, waardoor het resterende intacte kraakbeen meer wordt belast naarmate de ziekte voortschrijdt. Wanneer er geen kraakbeen meer in de gewrichten zit, treedt bot-op-botwrijving op.

Bot ondergaat vervolgens een proces dat bekend staat als hermodellering, is een proces dat bot-erosie, kraakbeendegeneratie omvat en de vorming van botsporen is die met artritische aandoeningen. Het hermodelleringproces kan een verdere verslechtering van de gewrichtsfunctie veroorzaken.​

Botsporen en cysten

Osteofyten, of sporen van botten, beginnen zich te ontwikkelen. Botsporen zijn gladde gezwellen van bot, en hoewel ze doorgaans geen pijn veroorzaken, worden ze in verband gebracht met pijnlijke symptomen als ze weefsels waarmee ze in contact komen, beginnen te irriteren.

Artrose kan ook leiden tot de ontwikkeling van botcysten, dit zijn met vloeistof gevulde zakjes die zich vormen in beschadigde gewrichten. Beenmerglaesies zijn ook aanwezig bij artrose en kunnen worden toegeschreven aan hermodellering veroorzaakt door onjuiste gewrichtsbeweging, dragende en mechanische overbelasting van beschadigde gewrichten.

Subchondraal bot

Bij mensen met artrose treden veranderingen op in het bot dat het gewrichtskraakbeen ondersteunt (subchondraal bot). Subchondraal bot wordt in de meeste gewrichten aangetroffen, ook in de gewrichten met artrose, zoals de knieën en heupen. Het komt ook voor in kleine gewrichten in handen en voeten.

Typisch komen beenmerglaesies en botcysten voor in het subchondrale bot. Omdat schade aan het gewrichtskraakbeen de belangrijkste oorzaak is van artrose, hebben die veranderingen in het subchondrale bot in het verleden niet zoveel aandacht gekregen. Ze worden nu echter beschouwd als een essentieel onderdeel van de pathogenese van artrose. Bij mensen met artrose wordt het subchondrale bot verzacht en verkleurd door het hermodelleringproces.

Behandeling

Momenteel zijn de behandelingsmogelijkheden voor artrose beperkt. De schade aan gewrichten is onomkeerbaar en daarom omvat de behandeling van artrose meestal het beheersen van de symptomen.

Medicijnen

Symptomen zoals pijn in de aangetaste gewrichten en gevoeligheid kunnen worden verholpen door het gebruik van pijnstillers zoals paracetamol, niet-steroïde ontstekingsremmende geneesmiddelen (NSAID's) en andere chronische pijnstillers zoals duloxetine (Cymbalta).

Langdurig gebruik van NSAID's voor chronische pijn en mogelijke bijwerkingen

Injecties

Cortison-injecties worden gebruikt om pijn te verlichten, maar corticosteroïden kunnen leiden tot verdere schade aan de botten die bij het gewricht aansluiten. Dit kan zijn omdat ze het vermogen van het lichaam om calcium op te nemen kunnen remmen en kunnen leiden tot verzwakking van botten en botverlies. Bij mensen met artrose kan het verzwakken en afbreken van botten de progressie van de ziekte stimuleren.

Smeerinjecties worden gedaan met hyaluronzuur en zijn bedoeld om meer kussen te bieden om de impact op het beschadigde gewricht te verminderen.

Fysiotherapie

Bepaalde oefeningen in fysiotherapie kunnen helpen bij het opbouwen van de spieren rond een beschadigd gewricht, waardoor de spanning in het gebied kan worden verminderd en de pijn kan worden verlicht. Ergotherapie kan ook worden gebruikt om een ​​persoon met artrose te helpen het hoofd te bieden aan hun aandoening door de manier waarop ze alledaagse taken uitvoeren te veranderen om te voorkomen dat onnodige druk op de beschadigde gewrichten wordt uitgeoefend.

Chirurgie

Chirurgische behandelingen zijn beschikbaar wanneer andere vormen de pijnlijke symptomen van artrose niet helpen verlichten, waaronder:

• Bone herschikking: ook wel bekend als een osteotomie, deze operatie wordt uitgevoerd door een wig bot toe te voegen of te verwijderen. Dit wordt gedaan in gevallen waarin de ene kant van het lichaam meer wordt aangetast dan de andere, bijvoorbeeld in de knieën, en het balanceren van de belasting kan de druk op het beschadigde gewricht helpen verlichten.
• Gewrichtsvervanging: in de meest ernstige gevallen kan een chirurg een volledige gewrichtsvervanging aanbevelen. Dit wordt gedaan door bepaalde oppervlakken van de beschadigde verbinding te verwijderen en deze te vervangen door plastic en metalen onderdelen. Omdat kunstgewrichten uiteindelijk mogelijk moeten worden vervangen, wordt dit type operatie meestal alleen in ernstige gevallen uitgevoerd.

De osteotomieprocedure is een optie voor gewrichtschirurgie

Nieuwe therapieën

Een nieuw begrip van de pathofysiologie van artrose heeft geleid tot studies van andere veelbelovende behandelingsopties. Vanwege de rol die MMP's spelen bij de progressie van de ziekte, ontwikkelen onderzoekers nieuwe medicijnen die zijn ontworpen om deze effecten te remmen. Specifiek gericht op degeneratie van gewrichtskraakbeen, anabole medicijnen zoals Spriferim en BMP-7 zijn veelbelovend gebleken bij het herstellen en opnieuw opbouwen van kraakbeen. Antikatabole medicijnen, met name MMP-remmers, worden ook onderzocht als een haalbare optie voor mensen met artrose vanwege hun vermogen om kraakbeendegeneratie te vertragen.

Een andere behandelingsoptie die wordt onderzocht, is regeneratieve therapie met stamcellen. Hoewel de stamcellen die in het aangetaste gewricht van het lichaam worden geïnjecteerd, de neiging hebben om in korte tijd te verdwijnen, bleken de immuunmodulerende effecten die vaak tot een verergerd geval van artrose leiden, langdurig te zijn. De therapie bleek ook de biomechanica van gewrichten die zijn aangetast door artritische aandoeningen te verbeteren en de vernauwing van de aangetaste gewrichten te vertragen.

Er zijn ook veelbelovende behandelingen met bisfosfonaten in de maak, maar deze werken mogelijk alleen voor een specifieke groep artrosepatiënten. Bisfosfonaten zijn medicijnen die zijn ontworpen om het verlies van botdichtheid te vertragen. Mensen met artrose ervaren doorgaans botverdikking die gepaard gaat met laesies en botsporen. Sommigen zagen een afname van beenmerglaesies na een proefperiode van zes maanden. Dit type medicatie kan nuttig zijn voor mensen met beenmerglaesies en in de vroege stadia van artrose.

Er is ook een nieuwe behandeling ontwikkeld om een ​​osteolytisch protease te neutraliseren dat het verlies van calcium in de botten kan stimuleren. Dierproeven hebben aangetoond dat dit effectief is bij het vertragen van bot- en kraakbeendegeneratie. Meer onderzoek is nodig om te bepalen of dit type neutralisatie al dan niet werkt voor mensen.

Omdat artrose een inflammatoire immuunrespons veroorzaakt, is anticytokinetherapie ook onderzocht als een veelbelovende nieuwe behandelingsmethode. Dit type medicatie zou de immuunrespons of cytokineproductie in de gewrichten belemmeren om ontstekingen te helpen verminderen die kunnen leiden tot zwelling en pijn in het getroffen gebied. Pro-inflammatoire signalering kan ook een effectieve nieuwe behandelingsoptie zijn om ontstekingen te helpen verminderen.Hoewel deze therapieën geen osteoartritis genezen of verloren kraakbeen helpen herstellen, kunnen ze wel helpen bij het beheersen van pijn.

Met de vooruitgang van het begrip, kunnen nieuwe behandelingsopties voor artrose hoop gaan bieden aan mensen met de aandoening.