Screening for biomarkører til osteonekrose i caput femoris

Osteonekrose i caput femoris (ONFH) er en højgradigt invalidiserende sygdom, der er karakteriseret ved knoglecelledød forårsaget af afbrudt blodforsyning til hoftehovedet. Den naturlige udvikling af ONFH skrider hurtigt frem. Hoftehovedkollaps kan indtræffe inden for omkring to år, og i sidste ende har omkring 30% af patienterne behov for total hoftealloplastik. Denne sygdom forringer ikke alvorligt patienternes livskvalitet, men påfører også en tung medicinsk og økonomisk byrde. Den globale forekomst af ONFH er stigende. Statistik viser, at der årligt er omkring 20.000 til 30.000 nye tilfælde i USA og omkring 300.000 nye tilfælde i Kina hvert år, hvor unge og middelaldrende udgør den største andel. Forekomsten blandt personer i alderen 15 år og derover er cirka 10-30 per 100.000 indbyggere. Forekomsten af ONFH er højere i nordlige regioner end i sydlige områder og højere i byområder end i landdistrikter. Sådanne fordelingsforskelle kan være forbundet med klima, erhverv, medicinsk tilgængelighed og eksponeringsniveauer for risikofaktorer.

Ætiologien og patogenesen af ONFH er komplekse og korreleret med flere risikofaktorer, herunder overforbrug af alkohol, glukokortikoidadministration og hoftefrakturer. Langvarig eller højdosis brug af glukokortikoider er en væsentlig prædisponerende faktor for ONFH, der står for omkring 40% af alle tilfælde. Glukokortikoider kan forårsage hoftehovediskæmi og efterfølgende nekrose ved at øge blodets viskositet, udløse fedtemboli eller direkte beskadige vaskulære endothelceller. Langvarigt stort alkoholforbrug (gennemsnitligt dagligt alkoholindtag ≥ 40 g) er en anden højrisikofaktor, der står for 20%-30% af tilfældene. Alkohol hæmmer osteoblastaktivitet, forværrer oxidativ stress og forstyrrer knoglemikrocirkulationen gennem lipidstofskiftesygdomme. Traumatiske skader som halsfraktur i lårbenet og hofteforvridning beskadiger direkte retinakulære blodkar og bidrager til 10%-20% af ONFH-tilfældene. Subcapitale frakturer har den højeste risiko for osteonekrose; fuldt forskudte adduktionsfrakturer med alvorlig vaskulær skade har en nekroseprocent på 30%-50%. Forsinket repositionering (> 24 timer) og ukorrekt repositioneringsoperationer (f.eks. overdreven traktion) efter fraktur øger også markant risikoen for nekrose. Derudover forringer metaboliske forstyrrelser, herunder hypertension, diabetes og hyperlipidæmi, knogleblodcirkulationen indirekte ved at forværre systemisk angiopati. Cigaretrøgning (nikotin) inducerer vasokonstriktion og endothelfunktionsforstyrrelse og fremskynder derved progressionen af osteonekrose. Osteoporose reducerer knoglemineraldensitet og den mekaniske styrke af hoftehovedet, hvilket gør det modtageligt for mikrofrakturer forårsaget af mindre traumer og yderligere forværrer blodperfusionsforstyrrelsen.

Der findes en række terapeutiske tilgange til ONFH, herunder ikke-kirurgiske behandlinger (beskyttende vægtbelastning, bisfosfonatmedicin, hyperbar iltbehandling og pladerig plasma-behandling), hoftehovedbevarende operationer (kerne-dekompression, vaskulariseret knogletransplantation, ikke-vaskulariseret knogletransplantation og stamcelleteapi) og nye eksperimentelle terapier som M2-makrofag-afledte eksosomer. Behandlingseffektiviteten bestemmes primært af sygdomsstadiet, interventionsstrategier og individuelle patientforskelle. Tidlig intervention kan signifikant forbedre den kliniske prognose, hvorimod avanceret ONFH ofte kræver komplekse kirurgiske procedurer som total hoftealloplastik. Ikke desto mindre er den tidlige diagnosticeringsrate for ONFH stadig lav, med kun 68,43% af tilfældene korrekt diagnosticeret ved første besøg. Samtidig har sygdommen en høj fejldiagnosticeringsrate og bliver ofte fejldiagnosticeret som lumbal diskusprolaps eller simpel artritis.

Eksisterende undersøgelser af ONFH er overvejende klinisk forskning med bemærkelsesværdige begrænsninger. De fleste undersøgelser anvender en enkelt forskningsmetodologi, der kun analyserer ONFH ud fra et biomekanisk perspektiv, mens interaktioner af flere faktorer som arv, stofskifte og immunitet ignoreres. Forskningsdesign repræsenteret af retrospektive undersøgelser er tilbøjelige til selektionsbias og informationsbias, hvilket begrænser generaliserbarheden af forskningsresultater. Derudover kan små stikprøvestørrelser ikke præcist afspejle de overordnede karakteristika og epidemiologiske mønstre for ONFH. Desuden fører inkonsistente forskningsdesign i tidligere undersøgelser til heterogene indikatorer og dårlig datakomparabilitet. Derfor er der et presserende behov for sygdoms-specifik forskning om ONFH. Ved at anvende et multicentret prospektivt design vil højrisikofaktorer, kliniske billeddiagnostiske data og biologiske prøver blive systematisk indsamlet. Kombineret med multidimensionelle påvirkningsfaktorer, herunder biomekanik, biokemi og genetik, sigter denne undersøgelse mod at udforske tidlige diagnostiske biomarkører og optimale diagnostiske strategier for ONFH for at give evidens til optimering af kliniske diagnostiske og behandlingsprotokoller og etablering af individualiserede prædiktive modeller.