תפקיד של קריסטל בתצהיר הפתוגנזה של osteoarthritis

ב 30-60% מהחולים עם osteoarthritis, גבישים של סידן פוספט בסיסי (OFC) בנוזל articular מזוהים. לדברי א ברבור ואח '(1994), קריסטלים המכיל סידן הם הנוזל הסינוביאלי ממספר רב יותר של חולים עם דלקת מפרקים ניוונית, אולם, עקב גודל קטן מדי של גבישים או כמות קטנה, הם לא יכולים להיות מזוהים על ידי טכניקות קונבנציונליות. נוכחותם של גבישים של פוספט סידן בסיסיים בנוזל משותף מתואם עם סימנים רדיוגרפיים של ניוון הסחוס articular ו קשורה עם כמות גדולה של אפיה לעומת השתפכות במפרקים הברך ללא גבישים. המחקר של גורמים המשפיעים על התקדמות רדיולוגית של gonarthrosis הראה כי בתצהיר של סידן pyrophosphate גבישים של דיהידראט (PFCD) הוא מנבא של תוצאה קלינית רדיולוגי שלילי. במחקר של חולים קשישים מצאו osteoarthritis המשויך שיגדון מדומה, במיוחד במחלקת tibiofemoralnom לרוחב של מפרק הברך ואת שלושת הראשונים של המפרקים metacarpophalangeal. לעתים קרובות, אצל חולים עם אוסטאוארתריטיס, שני סוגי הגבישים - OFC ו- PFCD - מזוהים.

מבחינה קלינית, ניוון הסחוס המפרקי, הנגרם על ידי תצהיר של גבישים המכילים סידן, שונה מזה של אוסטאוארתריטיס הראשוני. אם הגבישים היו תופעה פשוטה של התנוונות הסחוסית, הם היו נמצאים במפרקים הנגועים בדרך כלל בדלקת מפרקים ניוונית ראשונית, כלומר. בברך, בירך, במפרקים קטנים של הידיים. להיפך, מחלות בתצהיר של גבישים לעיתים קרובות משפיעים על טיפוסי המפרקים osteoarthrosis הראשוני - הכתף, פרק כף היד, ulnar. נוכחותם של הגבישים בנוזל המשותף (exudate) קשורה לניוון חריף יותר של הסחוס המפרקי. השאלה מה היא הסיבה ומה היא התוצאה היא בתצהיר של גבישים או ניוון הסחוס. עמדת הביניים היא ההנחה הבאה: חריגות מטבוליות סחוס עיקרי שמובילות הניוון שלה, בתצהיר של גבישים ו המשני מאיצות השפלה שלה (לולאות הגברת התאוריה שנקראו).

המנגנון המדויק של הנזק לסחוס המפרקי עם גבישים המכילים סידן אינו ידוע, אלמנטים בודדים שלה ניתנים להלן. תיאורטית, גבישים המכילים סידן יכול ישירות נזק chondrocytes. עם זאת, עם בדיקה היסטולוגית, הגבישים נמצאים לעתים רחוקות מקומי ליד chondrocytes, הם אפילו נספגים לעתים קרובות יותר על ידי אותם. רוב סביר הוא גבישי phagocytosis תאי רירי סינוביאלי עם הבידוד הבא של ציטוקינים או אנזימים פרוטאוליטים הפרשה, ממגר את הפרשת אנזימים על ידי chondrocytes. מושג זה אושר על ידי המחקר של התפקיד של PFCD- המושרה סינוביטיס בפיתוח של אוסטאוארתריטיס המתקדמת במהירות ארתרופתיה pyrophosphate. במחקר זה, ארנבות עם osteoarthritis, המושרה על ידי כריתת חלקיקים לרוחב חלקית, קיבלו סידן pyrophosphate דיהידראט (1 או 10 מ"ג) פעם בשבוע במפרק הברך הנכון. התברר כי לאחר 8 זריקות במפרק הברך הימני היו שינויים משמעותיים יותר ברצינות לעומת שמאל אחד. עוצמת הדלקת הסינוביאלית הייתה מתואמת עם הזרקה תוך-גולמית של גבישי סידן pyrophosphate מיובשים והמינון שלהם. למרות העובדה כי נעשה שימוש במחקר זה, במינונים של גבישים PFKD יעלה אלה in vivo, התוצאות מצביעות על תפקיד עבור דלקת הנגרמת PFKD בהתקדמות osteoarthritis בבית ארתרופתיה פירופוספט.

מנגנונים פוטנציאליים של קריסטל המכיל סידן גרימת נזק סחוס articular קשורות עם תכונות mitogenic שלהם, את היכולת לעורר MMP, וכן לעורר את הסינתזה של prostaglandins.

אפקט מיטוגני של גבישים המכילים סידן. כאשר kristallas-sotsiirovannyh arthropathies מפגין לעתים קרובות התפשטות של תאים ריריים סינוביאלי, ואת הגבישים עצמם רק חלק באחריות לתהליך הזה. הגדלת מספר תאי סינוביאלי מלווים הפרשה מוגברת של ציטוקינים מעודדי chondrolysis ולגרום להפרשת אנזימים פרוטאוליטים. גבישי OFC בריכוזים זוהו בפתולוגיה של המפרקים בתוך תרבויות mitogenesis מגורות-dependently מנת אדם נח הפיברובלסטים בעור, כלבי פיברובלסטים סינוביאלי ועכברים. קריסטלים של מימית pyrophosphate סידן, urate, סולפט, קרבונט ו סידן פוספט אם לעורר צמיחת תאים. החל ולאפשר שיא ( ³ H) התאגדות -thymidine, מושרה גבישים אלה מקוזזים על ידי 3 שעות לעומת גירוי בסרום של תאי דם. אולי, תקופה זו של זמן יש צורך phagocytosis ופירוק של גבישים. תוספת של גבישי בקרה באותו גודל (למשל, אבק יהלום או חלקיקי לטקס) לא עוררה מיטוגנזה. קריסטלים של מונוהידראט urate נתרן יש מאפיינים mitogenic חלש ונחות מאוד לאלה של urate סידן, המציין את חשיבות mitogenesis בתוכן סידן גבישי. גבישים סינתטיים היו בעלי תכונות מיטוגניות זהות כמו גבישים המתקבלים מחולים עם chondrocalcinosis. אפקט סידן גבישים mitogenic לא היה התוצאה של הגדלת תכולת הסידן הבינוני המקיף את התא במבחנה, כמו הראשי ידי המסת קריסטלים סידן פוספט במדיום לא לעורר התאגדות של ( ³ H) פיברובלסטים -thymidine.

אחד המנגנונים המוצעים FCS-induced בראשית מיטו הוא הבא: ההתפשטות החריגה של תאים סינוביאלי עשויה להיות קשורה (לפחות באופן חלקי) עם אנדוציטוזה ו תאיים המסת קריסטלים, מה שמוביל לעלייה בריכוז של Ca ²⁺ בציטופלסמה תא ההפעלה סטרי סידן המוביל mitogenesis. בשנת התמיכה של המושג הזה משרת את הצורך במגע ישיר של התא - הגביש כדי לעורר mitogenesis כמו אקספוזיציה תרבית תאים של גבישים הנגרם צמיחת תאים וחשיפה התא, נשללה האפשרות של קשר כזה, לא לגרום לצמיחה שלהם. כדי ללמוד phagocytosis צריך גבישים בעקבות אינטראקציה של תא - תאי גביש תרבותי עם ⁴⁵ Ca-FCS ו ( ³ H) -thymidine. התברר כי המכיל ⁴⁵ Ca תאים CPCH לכלול מספר גדול בהרבה ( ³ H) thymidine מאשר תאים שכותרתו ללא סידן פוספט העיקרי. דיכוי גבישי אנדוציטוזה cytochalasin תרבות מקרופאג שנגרם עיכוב של פירוק הגבישים, אשר מדגיש גם את הצורך phagocytosis.

סידן המכיל גבישים מסיסים חומצה. לאחר phagocytosis, גבישים להמיס במדיום חומצה עם פגוליזוזומים של מקרופאגים. Chloroquine, אמוניום כלוריד, bafilomitsin lizosomotrofnye A1 וכל הסוכנים המגבירים pH ליזוזומלית מנה-dependently לעכב את ספיגת תאיים והפירוק של גבישים ( ³ H) פיברו-תקיעות -thymidine בתרבית עם קריסטלים העיקרי של סידן זרחתי.

תוספת של גבישים OFC לתרבות fibroblast monolayer גרמה לעלייה מיידית פי עשרה בתוכן סידן תאיים, אשר חזר לקו הבסיס לאחר 8 דקות. מקור הסידן היה בעיקר יון תאיים, שכן גבישים של פוספט סידן בסיסי נוספו בינוני סידן ללא מזין. עלייה בעקבות ריכוז סידן תאיים נצפתה לאחר 60 דקות נמשכה 3 שעות לפחות. היו מקור phagocytized של גבישים של סידן מומס phagolysosomes.

נקבע כי ההשפעה המיטוגנית של גבישי RPC דומה לזו של PDGF כגורם גדילה; כמו האחרון, גבישי OFC להראות סינרגיה ביחס IGF-1 ופלסמה בדם. המצור של IGF-1 מקטין את המיטוגנזה של תאים בתגובה לאום. PG מיטשל ואח '(1989) הראה כי גבישים FCS-אינדוקציה של פיברובלסטים mitogenesis Balb / C- ₃ T ₃ דורשים C פרוטאין קינאז סרין / תראונין (PKC) - אחד המתווכים הגדולים של אותות שנוצר במכירה הורמונים חיצוניים תאים גירוי, נוירוטרנסמיטורים וגורמים צמיחה. הקטנת פעילות PKC בתאי של Balb / C- ₃ T ₃ מעכב אינדוקציה FCS בתיווך של protooncogenes C-FOS ו c-myc, אך אין כל השפעה על גירוי של אונקוגנים אלה בתיווך PDGF.

תכולת הסידן תאית מוגבר לאחר קריסטל phagocytized הפירוק - לא הדרך היחידה עבור mitogenesis האות. כאשר גורמי גדילה כמו PDGF נקשר עם קולטן קרום שלה מגרה C פוספוליפאז (phospho-diesteraza) אשר gidroliziruetfosfatidilinozitol 4,5-bisphosphate ליצירת שליחים תאיים - אינוזיטול-3-פוספט idiatsilglitserola. הסידן משחרר הראשון מן reticulum endoplasmic ידי ויסות הפעילות של סידן תלויי סידן / calmodulin תלוי אנזימים כגון קינאזות חלבון ו פרוטאזות.

R. Rothenberg ו N. Cheung (1988) דיווחו על עלייה phospholipase C השפלה של phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate בתאי ארנב סינובי בתגובה לגירוי על ידי גבישים OFC. האחרון משמעותית להגדיל את התוכן של inositol-1-phosphate בתאים עם שכותרתו ( ³ H) -inositol; השיא הגיע תוך דקה ונמשך כשעה.

Diacyl- גליצרול הוא activator פוטנציאלי של סידן pyrophosphate דיהידראט. מאז קריסטלים CRC להגביר את הפעילות של phospholipase C, אשר מוביל הצטברות של diacylglycerol, ולכן ניתן לצפות גידול ההפעלה של PKC. PG מיטשל ומשתפי-פעולה (1989) השוו את ההשפעה של גבישי RPC ו- PDGF על סינתזה של דנ"א ע"י fibroblasts של Balb / c- ₃ T ₃. בתרבית התא, PKC היה פעיל על ידי הדגירה של תאים עם דיאסטר phorbol תיקון גידולים (TFA), אנלוגי של diacylglycerol. גירוי ממושך עם מינונים נמוכים של TFA מפחית את הפעילות של PKC, ואילו גירוי יחיד עם מינון גבוה מופעל. הגירוי של סינתזת ה- DNA על ידי גבישי RPC היה מדוכא לאחר inactivation של PKC, אשר מציין את החשיבות של אנזים זה מיטוגנזה OFC- המושרה. מוקדם יותר, ג 'נרל מוטורס McCarthy ושותפים (1987) הפגינו את הקשר של התגובה המיטוגנית של fibroblasts האדם גבישים OFC עם ההפעלה של PKC. עם זאת, FCS-הגבישים לא יפעילו phosphatidylinositol 3-kinase או טירוזין קינאז, המאשר את העובדה כי המנגנון של גבישי הפעלת תא CPCH סלקטיבית.

התפשטות תאים נשלטת על ידי קבוצת גנים הנקראת פרוטו-אונקוגנים. חלבונים אווי ו thu, מוצרים של פרוטו אונקוגנים c- fos ו- c-shus ממוקמים בגרעין התא והם קשורים עם רצפי DNA ספציפיים. גירוי של פיברובלסטים ZT3 על ידי גבישים OCP תוצאות הביטוי של c-fos במשך כמה דקות, אשר מגיע למקסימום לאחר 30 דקות לאחר גירוי. אינדוקציה של שעתוק עם גבישים OFC -Mouse או PDGF מתרחשת בתוך שעה 1 ומגיע למקסימום לאחר 3 שעות לאחר גירוי. לפחות 5 תאים H תמיכה רמה מוגברת של שעתוק של c-fos ו- c-myc. בתאים עם PKC בלתי פעיל, גירוי של c-fos ו- c- גושים גבישים של RPA או TPD הוא מעוכב באופן משמעותי, בעוד אינדוקציה של אלה גנים PDGF לא משתנה.

נציגים של משפחת חלבון המיטוגן המופעל על ידי מיטוגן (MAP K) הם ווסתים עיקריים של מפלי איתות שונים בתוך תאיים. אחת מתת-הקבוצות של משפחה זו, p42 / p44, מסדירה את התפשטות התאים באמצעות מנגנון המעורב בהפעלת הפרוטו-אונקוגנים c-fos ו- c-jun. גבישי OFC ו- PFCD מפעילים את נתיב איתות החלבון kinase, שבו משתתפים גם p42 ו- p44, דבר המעיד על תפקידו של מסלול זה במיטוגנזה המושרה על ידי גבישים המכילים סידן.

לבסוף, ב ק ו FCS-induced mitogenesis מעורב תעתיק הגורם גרעיני (NF-kB), אשר תואר לראשונה בתור גן שרשרת אור אימונוגלובולינים (IgK). זהו גורם שעתוק המושרה, חשוב עבור מסלולי איתות רבים, שכן הוא מסדיר את הביטוי של גנים שונים. אינדוקציה של NF-kB קשורה בדרך כלל עם שחרור של חלבונים מעכבי מן הציטופלסמה, המכונה 1kB. בעקבות NF-kB גורם, טרנסלוקציה של גורם שעתוק פעיל לגרעין מתרחשת. גבישים OFC לגרום NF-kB ב Balb / c- ₃ T ₃ fibroblasts ו fibroblasts העור האנושי.

מספר מסלולים עשויים להיות מעורבים בהעברת אות לאחר ההפעלה של NF-κB, אבל כולם כרוכים קינאזות חלבון כי phosphorylate (ובכך להשפיל) 1 kB. בהתבסס על תוצאות מחקרים במבחנה, הונח בעבר כי 1 kB משמש כמצע עבור קינאזות (לדוגמה, PKC וחלבון קינאז A). עם זאת, קומפלקס Kinase 1 KB עם משקל מולקולרי גדול זוהה לאחרונה. קינאזות אלה במיוחד שאריות serine phosphorylate של 1 kB. הפעלה של NF-kV TNF-a ו- IL-1 דורשת פעולה יעילה של קינאז NF-KB המניע (NIC) ו 1KB Kinase. המנגנון המולקולרי של הפעלת NIC אינו ידוע כיום. למרות העובדה גבישי OFC להפעיל הן PKC ו NF-kV, זה לא ידוע עד כמה שני תהליכים אלה יכולים להיות מחוברים. מאז שינוי של קינאז GKB מתבצעת על ידי זירחון, את התפקיד של PKC ב אינדוקציה על ידי NF-KB טיפול גביש על ידי זירזון ההפעלה של קינאז GKB לא נשלל. בתמיכה של מושג זה, עיכוב של PKC על ידי staurosporin OFC- גביש המושרה mitogenesis ו NF-KB הביטוי עשוי לשמש כתמיכה מושג זה. באופן דומה, staurosporin יכול לעכב את קינאז GkV, ולכן, מעכב קינאז חלבון A קינאזות חלבון אחרים.

לפיכך, מנגנון המיטוגנזה של RPC-crystalline-Induced ב- fibroblasts כולל לפחות שני תהליכים שונים:

• אירוע קרום מהירה, אשר מוביל הפעלה של PKC ו MAP K, אינדוקציה של NF-KB ו פרוטו oncogenes,
• איטית יותר התמוססות תאיים של גבישים, אשר מוביל לעלייה התוכן תאיים של Ca ^{2 +}, ולאחר מכן את ההפעלה של מספר תהליכים תלויי סידן הממריצים mitogenesis.

[1], [2], [3]

אינדוקציה של גבישים המכילים סידן MMP

מתווכים של נזק לרקמות עם גבישים המכילים סידן הם MMP-collagenase-1, stromelysin, 92 kD gelatinase ו collagenase-3.

בהינתן ההשערה הוצעה קשר בין גבישי CPCH תוכן וההרס משותף של רקמות, לפיה גבישי CPCH ואולי קצת קולגן phagocytosed ידי תאי סינוביאלי. Stovulated synovvits להתרבות ולהפריש פרוטאזות. השערה זו נבדקה במבחנה על ידי תוספת של גבישים טבעיים או סינתטיים של RPA, PFCD ואחרים לתרבות של סינוביטים האנושית או הכלב. רמת הפעילות של פרוטאזות נייטרליות ו collagenases גדל במינון- Depently ו היה כ 5-8 פעמים גבוה יותר מאשר בתרבות הבקרה של תאים שהיו מתורבתים ללא גבישים.

בתאים מתורבת במדיום המכיל גביש, שיתוף השראה של mRNA של collagenase-1, stromelysin ו gelatinase-92 kD זוהה עם הפרשת הבאים של אנזימים לתוך המדיום.

גבישים OFC גם גרמה הצטברות של mRNA קולגן 1 ו- collagenase-2 ב chondrocytes חזה בוגרת עם הפרשת הבאים של אנזימים לתוך המדיום.

ג 'נרל מוטורס McCarty ושותפים (1998) למד את התפקיד של התמוססות תאיים של גבישים בייצור מגובש של MMP. הגדלת pH ליזוזומלית עם bafilomitsina להשלה תאית בדיכאון של גבישים ו להחליש את תגובת השגשוג של פיברובלסטים אדם CPCH גבישים, אבל לא לעכב סינתזת הפרשת MMPs.

לא גבישים של פוספט סידן בסיסי או PFCD לא גרם ייצור של IL-1 במבחנה, בניגוד גבישים אוראט נתרן.

הנתונים הנוכחיים מצביעים בבירור על גירוי ישיר של ייצור MMP על ידי fibroblasts ו chondrocytes במגע עם גבישים המכילים סידן.

הסימפטומים של דלקת מפרקים ניוונית מעידים על תפקיד משמעותי של MMP בהתקדמות המחלה. נוכחות של גבישים המכילים סידן משפר את התנוונות של הרקמות של המפרקים הפגועים.

גירוי של סינתזת פרוסטגלנדין

יחד עם גירוי של צמיחת תאים, הפרשת אנזימים, גבישים המכילים סידן לגרום לשחרור של prostaglandins מתרבויות תא יונקים, במיוחד PGE ₂. שחרור PGE- ₂ בכל המקרים מתרחשת בתוך השעה הראשונה לאחר החשיפה של התאים גבישים. ר 'רוטנברג (L 987) קבע כי המקור העיקרי של חומצה הארכידונית לסינתזה של PGE ₂ הם phosphatidylcholine ו phosphatidylethanolamine, וכן אשר פוספוליפאז ש- A ₂ וכף רגל - ייצור נתיב דומיננטי של PGE ₂.

בתגובה על ההשפעה של גבישים של עלות לקליק, PGE1 יכול גם להשתחרר. ג 'נרל מוטורס McCarty ושותפים ( 1993, 1994 ) למד את ההשפעה של PGE ₂, PGE, ואת מיספרוסטול אנלוגי שלה על התגובה המיטוגנית של fibroblasts האדם גבישים OFC. כל שלושת הסוכנים מעכבים את התגובה המיטוגנית באופן תלוי-מינון, כאשר PGE ו- misoprostal הראו פעילות מעכבת בולטת יותר. PGE, ו misoprostol, אבל לא PGE _2, עכבות הצטברות של mRNA קולגנאז בתגובה ההשפעה של גבישי OFC.

MG McCarty ו N. Cheung (1994) חקרו את מנגנון ההפעלה RPC בתיווך של תאים PGE. המחברים הראו כי PGE - A inducer חזק מחנה תאי מ PGE ₂ ו PGE מעכב mitogenesis OFC-induced וייצור MMP ידי מסלול איתות תלוי cAMP. יתכן כי עלייה בייצור PGE המושרה על ידי גבישים OFK מחלישה את ההשפעות הביולוגיות האחרות שלהם (מיטוגנזה ו MMP הייצור) על ידי מנגנון משוב.

דלקת המושרה על ידי גבישים

סידן-גבישים נמצאים בדרך כלל הנוזל הסינוביאלי של חולים עם דלקת מפרקים ניוונית, אבל עם פרקים של דלקת חריפה leukocytosis נדירים כמו osteoarthrosis ו arthropathies ב kristallassotsiirovannyh (לדוגמה, תסמונת "כתף מילווקי משותף"). הפוטנציאל הלוגיסטי של הגבישים יכול להשתנות על ידי מספר גורמים מעכבים. ר Terkeltaub ואח (1988) הדגים את היכולת של פלזמה בסרום הדם באופן משמעותי לעכב בתגובה נויטרופילים granulotsitovov סידן פוספט הבסיסי מגובש. הגורמים הגורמים לעיכוב כזה הם חלבונים המכילים גבישים. בחינת אחד החלבונים הללו - ₂ גליקופרוטאין -HS (AHSr) - הראו כי ANSG הוא מעכב פוטנטי ביותר וספציפי של גרנולוציטים נויטרופילים גבישים בתגובה CPCH. AHSr - חלבון מי גבינה ממוצא כבד; זה ידוע כי בהשוואה לחלבונים אחרים של דם בסרום הוא בריכוז גבוה יחסית הכלול רקמות עצם מינרליזציה. יתר על כן, נוכח AHSr ב "noninflamed" נוזל הסינוביאלי, והוא זוהה על הגבישים העיקריים של סידן פוספט ב נוזל הסינוביאלי ילידים. לפיכך, ההסתברות של אפנון AHSr של הפוטנציאל phlogogenic של גבישי סידן פוספטים בסיסיים תחת בתנאים vivo אינו נכלל .

לסיכום, אנו מציגים שתי סכימות בפתוגנזה של דלקת מפרקים ניוונית המוצע WB ואן דן ברג ואח '(1999) ומ Sarrabba ואח (1996), אשר משלבים גורמים מכניים, גנטיים ביוכימיים.