Zdravljenje s paratiroidnimi hormoni pomaga upočasniti razvoj osteoartritisa

Raziskovalci na Univerzi Cornell so ugotovili, da lahko predhodno zdravljenje s paratiroidnim hormonom, ki se pogosto uporablja za povečanje kostne mase pri osteoporozi, pomaga izboljšati zdravje hrustanca in upočasniti napredovanje osteoartritisa.

Ekipa, ki jo je vodila Marjolijn van der Meulen, direktorica Šole za biomedicinski inženiring Jamesa M. in Marshe McCormick na Cornell's College of Engineering, je identificirala tudi podpise genske ekspresije, ki bi jih lahko uporabili za zgodnje odkrivanje degenerativnih bolezni sklepov.

Rezultati so bili objavljeni v reviji Science Advances. Soavtorja članka sta Adrien Antoinette in Sofia Zimyan.

Van der Meulen se specializira za preučevanje vloge mehanike v okostju in kako se mišično-skeletni sistem – kosti, hrustanec, sklepi – odziva na obremenitev z uporabo tehnik prenašanja teže in kompresije na golen in kolenski sklep.

Obremenitev ima svoje prednosti in slabosti. Poveča kostno maso in se lahko uporablja kot terapija za osteoporozo. Hkrati obremenitev poškoduje tudi hrustanec v sklepih, podobno kot degeneracija, ki jo opazimo pri osteoartritisu. Van der Meulen in njen laboratorij se vse bolj osredotočajo na vlogo, ki jo imajo kosti pri razvoju poškodb sklepov.

V novi študiji je ekipa izvedla dvostopenjski postopek. Najprej so miši osem tednov dnevno zdravili s paratiroidnim hormonom, zdravilom, predpisanim za osteoporozo, da bi povečali kostno maso. V drugi fazi je ekipa mišim golenice vsakodnevno izpostavljala obremenitvi z nosilnostjo in uporabila drugo zdravilo za osteoporozo, alendronat, ki šest tednov učinkovito izklopi sposobnost kosti, da se popravi (preoblikuje).

Slika prikazuje obseg poškodbe hrustanca po 6 tednih vsakodnevne obremenitve in zdravljenja v primerjavi s kontrolnim kolenom brez obremenitve in brez poškodbe hrustanca. Hrustanec je obarvan rdeče, kost pa je modrikasto-zelena. Na splošno je predhodno zdravljenje s paratiroidnim hormonom pred obremenitvijo in zdravljenje z alendronatom med obremenitvijo pokazalo najmanjšo poškodbo hrustanca (izguba rdeče obarvanega tkiva) in najboljšo ohranitev hrustanca. Vir: Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adk8402

Raziskovalci so ugotovili, da paratiroidni hormon neposredno izboljša zdravje hrustanca in upočasni napredovanje poškodb, medtem ko alendronat zmanjša subhondralne spremembe kosti, povezane z osteoartritisom.

»Tudi po šestih tednih poškodb je bil učinek osemtedenskega predobdelave še vedno pomemben. PTH ni le povečal kostne mase, saj se je izkazalo, da vpliva tudi na hrustanec,« je dejal van der Meulen. »Kolena miši so imela po osmih tednih debelejši hrustanec, kar je bilo nepričakovano. Debelejši hrustanec verjetno ščiti pred nadaljnjimi poškodbami sklepov.«

Ekipa je ponovila poskus in s transkriptomiko analizirala izražanje genov v RNA, ekstrahirani iz hrustanca, kosti in bezgavk miši. Poškodbe sklepov so se odražale v zgodnjih transkriptomskih spremembah, obe zdravljenji pa sta skupaj privedli do zgodnje modulacije imunske signalizacije.

"Ekspresija genov je pokazala, da sta obe zdravili skupaj imeli največji učinek pri zmanjševanju izražanja genov, povezanih s poškodbo hrustanca, zlasti pri spreminjanju izražanja imunskih genov," je dejal Zimyan.

Naslednji korak je ugotoviti, ali lahko zdravljenje s paratiroidnim hormonom upočasni ali celo obrne napredovanje osteoartritisa, ko se ta pojavi, in uporabiti genske podpise za razvoj zgodnje diagnostike bolezni.

"Ti rezultati kažejo, da bi ta zdravljenja lahko bila koristna tudi pri ljudeh. Dobra novica pa je, da so ta zdravljenja že odobrena s strani FDA, čeprav ne za to uporabo," je dejal van der Meulen.