Parathormonu terapija palīdz palēnināt osteoartrīta attīstību

Kornela pētnieki ir atklājuši, ka iepriekšēja ārstēšana ar parathormonu, ko parasti lieto kaulu masas palielināšanai osteoporozes gadījumā, var palīdzēt uzlabot skrimšļu veselību un palēninātosteoartrīta progresēšanu.

Komanda, kuru vadīja Marjolijn van der Meulen, Kornela Inženierzinātņu koledžas Džeimsa M. un Maršas Makkormikas Biomedicīnas inženierijas skolas direktors, arī identificēja gēnu ekspresijas parakstus, kurus varētu izmantot deģeneratīvu locītavu slimību agrīnai atklāšanai.

Rezultāti tika publicēti žurnālā Science Advances. Raksta līdzautori ir Adrien Antoinette un Sofia Zimyan.

Van der Meilens specializējas mehānikas lomas skeletā izpētē un to, kā muskuļu un skeleta sistēma – kauli, skrimšļi, locītavas – reaģē uz slodzi, izmantojot svara nešanas un kompresijas metodes apakšstilbam un ceļa locītavai.

Iekraušanai ir savi plusi un mīnusi. Tā palielina kaulu masu un to var izmantot kā osteoporozes terapiju. Vienlaikus iekraušana bojā arī locītavu skrimšļus, līdzīgi kā deģenerācija, kas novērojama osteoartrīta gadījumā. Van der Melena un viņas laboratorija arvien vairāk pievēršas kaulu lomai locītavu bojājumu attīstībā.

Jaunajā pētījumā komanda veica divpakāpju procesu. Vispirms viņi astoņas nedēļas katru dienu apstrādāja peles ar parathormonu, medikamentu, ko izraksta osteoporozes ārstēšanai, lai palielinātu kaulu masu. Otrajā fāzē komanda katru dienu pielietoja svaru nesošu slodzi uz peļu stilba kauliem un lietoja citas osteoporozes zāles - alendronātu, kas sešas nedēļas efektīvi izslēdz kaula spēju atjaunoties (pārveidoties).

Attēlā parādīts skrimšļa bojājuma apmērs pēc 6 nedēļu ilgas ikdienas slodzes un ārstēšanas, salīdzinot ar kontroles ceļa locītavu bez slodzes un bez skrimšļa bojājumiem. Skrimslis ir iekrāsots sarkanā krāsā, un kauls ir zilgani zaļš. Kopumā pirmapstrāde ar parathormonu pirms slodzes un ārstēšana ar alendronātu slodzes laikā uzrādīja vismazākos skrimšļa bojājumus (sarkanā krāsā iekrāsoto audu zudumu) un vislabāko skrimšļa saglabāšanos. Avots: Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adk8402

Pētnieki atklāja, ka parathormons tieši uzlaboja skrimšļu veselību un palēnināja bojājumu progresēšanu, savukārt alendronāts samazināja ar osteoartrītu saistītās subhondrālās kaulu izmaiņas.

"Pat pēc sešām bojājumu nedēļām astoņu nedēļu priekšapstrādes ietekme joprojām bija ievērojama. PTH ne tikai palielināja kaulu masu, jo izrādās, ka tas ietekmē arī skrimšļus," sacīja van der Meilens. "Peļu ceļgaliem pēc astoņām nedēļām bija biezāki skrimšļi, kas bija negaidīti. Biezāki skrimšļi, iespējams, pasargā no turpmākiem locītavu bojājumiem."

Komanda atkārtoja eksperimentu un izmantoja transkriptomiku, lai analizētu gēnu ekspresiju RNS, kas ekstrahēta no peļu skrimšļiem, kauliem un limfmezgliem. Locītavu bojājumi atspoguļojās agrīnās transkriptomiskās izmaiņās, un abas ārstēšanas metodes kopā noveda pie imūnsignalizācijas agrīnas modulācijas.

"Gēnu ekspresija parādīja, ka abām zālēm kopā bija vislielākā ietekme, samazinot ar skrimšļu bojājumiem saistīto gēnu ekspresiju, īpaši mainot imūngēnu ekspresiju," sacīja Zimjans.

Nākamais solis ir noteikt, vai ārstēšana ar parathormonu var palēnināt vai pat mainīt osteoartrīta progresēšanu pēc tā rašanās, un izmantot gēnu parakstus, lai izstrādātu slimības agrīnu diagnostiku.

"Šie rezultāti liecina, ka šīs ārstēšanas metodes var būt noderīgas arī cilvēkiem. Un labā ziņa ir tā, ka šīs ārstēšanas metodes jau ir apstiprinātas Pārtikas un zāļu pārvaldē (FDA), lai gan ne šim nolūkam," sacīja van der Meulens.