Screening pro biomarkery osteonekrózy hlavice femuru

Osteonekroza femorální hlavice (ONFH) je vysoce invalidizující onemocnění charakterizované smrtí osteocytů způsobenou přerušením krevního zásobení femorální hlavice. Přirozený průběh ONFH postupuje rychle. Kolaps femorální hlavice může nastat přibližně do dvou let a nakonec asi 30 % pacientů vyžaduje totální artroplastiku kyčle. Toto onemocnění nejenže vážně narušuje kvalitu života pacientů, ale také představuje velkou lékařskou a ekonomickou zátěž. Celosvětová incidence ONFH stoupá. Statistiky ukazují, že ve Spojených státech je přibližně 20 000 až 30 000 nových případů ročně a v Číně přibližně 300 000 nových případů každý rok, přičemž největší podíl tvoří mladí a středně starší lidé. Výskyt u osob ve věku 15 let a více je přibližně 10-30 na 100 000 obyvatel. Prevalence ONFH je vyšší v severních oblastech než v jižních oblastech a vyšší ve městech než na venkově. Takové rozdíly v rozložení mohou souviset s klimatem, povoláním, dostupností zdravotní péče a mírou vystavení rizikovým faktorům.

Etiologie a patogeneze ONFH jsou složité a souvisejí s více rizikovými faktory, včetně nadměrné konzumace alkoholu, podávání glukokortikoidů a zlomenin kyčle. Dlouhodobé nebo vysokodávkové užívání glukokortikoidů je hlavním predispozičním faktorem pro ONFH, který představuje přibližně 40 % všech případů. Glukokortikoidy mohou vyvolat ischemii femorální hlavice a následnou nekrózu zvýšením viskozity krve, vyvoláním tukové embolie nebo přímým poškozením cévních endoteliálních buněk. Dlouhodobé nadměrné pití alkoholu (průměrný denní příjem alkoholu ≥ 40 g) je dalším vysoce rizikovým faktorem, který je odpovědný za 20 %–30 % případů. Alkohol inhibuje aktivitu osteoblastů, zhoršuje oxidační stres a narušuje mikrocirkulaci kostí prostřednictvím poruch metabolismu lipidů. Traumatická poranění, jako je zlomenina krčku femuru a dislokace kyčle, přímo poškozují retinakulární cévy a přispívají k 10 %–20 % případů ONFH. Subkapitální zlomeniny mají nejvyšší riziko osteonekrózy; úplně dislokované addukční zlomeniny se závažným cévním poraněním vykazují míru nekrózy 30 %–50 %. Opomenutá repozice (> 24 hodin) a nevhodné repoziční výkony (např. nadměrná trakce) po zlomenině také výrazně zvyšují riziko nekrózy. Kromě toho metabolické poruchy včetně hypertenze, diabetu a hyperlipidemie nepřímo narušují kostní krevní oběh zhoršením systémové angiopatie. Kouření cigaret (nikotin) vyvolává vazokonstrikci a endoteliální dysfunkci, čímž urychluje progresi osteonekrózy. Osteoporóza snižuje hustotu kostního minerálu a mechanickou pevnost femorální hlavice, činí ji náchylnou k mikrofrakturám způsobeným drobným traumatem a dále zhoršuje poruchu perfuze krve.

Pro ONFH je k dispozici řada terapeutických přístupů, včetně nechirurgických léčebných postupů (protektivní odlehčování, léčba bisfosfonáty, hyperbarická oxygenoterapie a léčba plazmou bohatou na destičky), operací zachovávajících femorální hlavici (dekomprese jádra, vaskularizovaný kostní štěp, nevaskularizovaný kostní štěp a terapie kmenovými buňkami) a nových experimentálních terapií, jako jsou exosomy odvozené od makrofágů M2. Účinnost léčby je určena hlavně stadiem onemocnění, intervenčními strategiemi a individuálními rozdíly pacientů. Včasná intervence může významně zlepšit klinickou prognózu, zatímco pokročilá ONFH často vyžaduje složité chirurgické výkony, jako je totální artroplastika kyčle. Přesto zůstává míra včasné diagnostiky ONFH nízká, přičemž pouze 68,43 % případů je správně diagnostikováno při první návštěvě. Současně má onemocnění vysokou míru chybné diagnózy a je často mylně diagnostikováno jako hernie bederní ploténky nebo prostá artritida.

Stávající studie o ONFH jsou převážně klinickým výzkumem s výraznými omezeními. Většina studií přijímá jedinou výzkumnou metodologii, která pouze analyzuje ONFH z hlediska biomechaniky, zatímco ignoruje interakce více faktorů, jako je dědičnost, metabolismus a imunita. Výzkumné návrhy reprezentované retrospektivními studiemi jsou náchylné k výběrovému zkreslení a informačnímu zkreslení, což omezuje zobecnitelnost výzkumných zjištění. Kromě toho malé velikosti vzorků nedokážou přesně odrážet celkové charakteristiky a epidemiologické vzorce ONFH. Navíc nekonzistentní výzkumné návrhy v předchozích studiích vedou k heterogenním ukazatelům a špatné srovnatelnosti dat. Proto je naléhavě zapotřebí specializovaný výzkum onemocnění ONFH. Přijetím multicentrického prospektivního designu budou systematicky shromažďovány vysoce rizikové faktory, klinická zobrazovací data a biologické vzorky. V kombinaci s vícerozměrnými ovlivňujícími faktory včetně biomechaniky, biochemie a genetiky si tato studie klade za cíl prozkoumat časné diagnostické biomarkery a optimální diagnostické strategie pro ONFH, aby poskytla důkazy pro optimalizaci klinických diagnostických a léčebných protokolů a vytvoření individualizovaných prediktivních modelů.