Polvikipuun liittyvät molekyylireitit

Nivelrikko (OA) on vanhusten yleisin vamman aiheuttaja, ja useimpia nivelrikkoa sairastavia henkilöitä hoidetaan perusterveydenhuollossa. Polven OA on yleisin niveltulehduksen muoto ja yleisin polvikivun syy maailmassa. Polven niveltulehdus on yhtä suuri kuin sydänsairaus, ja se on yli 65-vuotiaiden yleisin ongelma. Yhdistyneessä kuningaskunnassa 10 % 65–74-vuotiaista henkilöistä käy vuosittain yleislääkäreillään OA:n suhteen. Koko väestöstä 4 % käy yleislääkäreillään polven oA:n seurauksena, ja puolet (2 %) käy yleislääkärin vastaanotolla ensimmäistä kertaa tai polviniveltulehduksen akuutin pahenemisen vuoksi.

On olemassa huomattava määrä todisteita, jotka osoittavat lisääntyneen keskushermoston (CNS) prosessoinnin OA:ssa. Keskusherkistyminen (CS) on laajalle levinneen ja keskushermoston lisääntyneen kivun merkki, joka viittaa niihin neurofysiologisiin prosesseihin, joita voi esiintyä koko keskushermoston jakautumisessa, mikä johtaa muutoksiin selkäytimessä ja aivoissa. CS:n esiintyminen lisää kliinisen kuvan monimutkaisuutta ja vaikuttaa negatiivisesti useisiin tuloksiin (esim. kipu, vamma, negatiivinen vaikutus, elämänlaatu) hoidon jälkeen. CS ei esiinny kaikilla kroonista kipua sairastavilla potilailla, mikä vaikeuttaa näiden potilaiden tunnistamista ja oikean hoitotavan valintaa. Kliinisesti CS ilmenee yliherkkyytenä kivulle, joka joskus leviää perifeeristen generaattorien ulkopuolelle ja on kivun kroonisuuden merkki. Nosiseptiivisten reittien CS on kliinisen kivun vahvistumismekanismi OA:ssa ja sitä esiintyy > 20 %:lla potilaista, jotka kärsivät polven OA:sta. Tämä tarkoittaa, että suurimmalla osalla henkilöistä, joilla on kivulias polven OA, polvikivun pitäisi liittyä nivelen molekyylimuutoksiin. CS saattaa liittyä myös erillisiin nivelnesteen proteomisiin allekirjoituksiin, koska liitos tuottaa kemiallisia välittäjäaineita (esim. hermokasvutekijä), jotka aiheuttavat CS:tä tai CS:tä, voivat lieventää nivelnesteen proteomisen oireiden välistä suhdetta kivunkäsittelyn muutoksista johtuvien oireiden välillä. Röntgenkuvalliset polvinivelmuutokset ja kiputasot liittyvät polven ruston menettämiseen, mutta CS-indeksien yhteyttä radiografisiin muutoksiin ei ole varmistettu. Korkeat CS-tasot voivat lisätä ruston menetyksen riskiä lisäämällä kipua tai se voi liittyä jo olemassa oleviin muutoksiin.

Tutkijat palkkaavat 140 henkilöä, joilla on OA:hen liittyvä polvikipu. He käyttävät myös standardoitua kvantitatiivista sensorista testausta (QST), kuten painekivun havaitsemiskynnystä (PPT), temporaalista summaamista (TS) ja ehdollista kivun modulaatiota (CPM). Erityisesti PPT:tä on käytetty aiemmissa polvikipututkimuksissa, ja sitä pidetään pätevänä ja luotettavana menetelmänä polvinivelen arkuuden toteamiseen. Samoin TS:tä on käytetty aiemmin sen selvittämiseen, onko yksilöillä voimistunutta, keskushermostoa aiheuttamaa paikallista polvikipua. Ehdollisia kipuparadigmoja käytetään yleisesti arvioimaan endogeenisten kipua inhiboivien reittien toimintaa ihmisillä. Tässä tekniikassa kivulias testiärsyke arvioidaan ilman ja sitten toisen, myös tuskallisen (ehdoittavan) ärsykkeen läsnäollessa kehon syrjäiselle alueelle. Tyypillisesti toimivassa nosiseptiivisessa järjestelmässä ensisijaisella testiärsykkeellä koetun kivun määrä vähenee toissijaisen ehdollistavan ärsykkeen esittämisen aikana. Monilla potilailla, joilla on idiopaattinen kipuoireyhtymä, havaitaan heikentynyttä kokeellisen kivun estoa. Se ennustaa taipumusta kehittää tulevaa kroonista kipua. QST:n käytön tarkoituksena on kerätä objektiivisia ja kvantitatiivisia tietoja, jotka mahdollistavat potilaiden jakamisen "herkistyneisiin" ja "ei-herkistyneisiin" ja mahdollistavat lisäanalyysin.

Kvantitatiivinen aistinvarainen testaus on luotettava ja pätevä menetelmä CS:n esiintymisen arvioimiseksi ja osoittaa ennustuskyvyn suhteessa tuki- ja liikuntaelinten (MSK) hoitotuloksiin. Testaus koostuu painekipukynnyksestä (PPT), pistekynnyksistä, lämpötilaherkkyydestä, ajallisesta summauksesta (TS) ja ehdollisista kivun modulaatiosta (CPM), joita käytetään haitallisten tai vaarallisten ärsykkeiden kvantifiointiin terveissä yksilöissä ja potilaissa. QST:tä on käytetty muun muassa seulonta- ja arviointityökaluna kipusairauksista kärsivien potilaiden aistinvaraisten poikkeavuuksien selvittämiseen, sekä auttamaan potilaiden kerrostuksessa ja arvioimaan perifeerisen ja CS:n kliinisiä näkökohtia.

Alueellisen kivun ja masennuksen ja/tai ahdistuneisuuden oireiden on osoitettu helpottavan jatkuvan kivun kehittymistä, joten masennuksen tai ahdistuneisuuden merkit ovat tärkeitä oireiden korrelaatioiden selvittämiseksi yhdessä ajankohtana. Masennuksen ja ahdistuksen merkit voidaan tunnistaa käyttämällä sairaalan ahdistuneisuus- ja masennusasteikkoa (HADS), jonka on osoitettu olevan pätevä useissa populaatioissa. Stressivasteeseen liittyy sympaattisen hermoston ja hypotalamus-aivolisäke-lisämunuaisen (HPA) -akselin aktivointi. Mikä tahansa fyysinen tai psyykkinen uhka homeostaasille laukaisee kortikotropiinia vapauttavan hormonin vapautumisen hypotalamuksessa ja nostaa lopulta steroidihormonien, kuten kortisolin, tasoa verenkierrossa ja syljessä. Lyhyellä aikavälillä kortisoli auttaa vastaamaan stressin tarpeisiin mobilisoimalla energiavarastoja ja auttaa palautumaan stressistä estämällä kortikotropiinia vapauttavan hormonin vapautumisen edelleen. Jatkuva stressi kuitenkin edistää HPA-akselin epämukavaa toimintaa, mikä puolestaan ​​voi heikentää aineenvaihduntaa, heikentää immuunitoimintaa ja muuttaa sydän- ja verisuonijärjestelmää. Syljen kortisolitasot ovat olleet osallisena kroonisen kivun esiintymiseen (kivun vaikeusasteeseen), ja sitä voidaan pitää hyödyllisenä biologisena biomarkkerina, jota voidaan käyttää psykopatologisten assosiaatioiden, ennusteiden ja hoitotulosten tutkimiseen.

Standardoidulla ruokatiheyskyselyllä (FFQ) kerätyt ravitsemustiedot ja kehon eritteiden metabolinen näyttö voivat antaa merkittävää tietoa OA:n etenemisestä, sillä glukosamiinin ja kondroitiinisulfaatin esiintyminen ulostenäytteissä on osoittanut parantavan tilan oireita ja viivästyneen. sen etenemistä. Ravitsemustietoa ja ulostenäytteistä saatua aineenvaihduntaa voidaan käyttää tutkimaan suoliston mikrobiotan yhteyksiä kipuherkkyyteen ja stressitasoihin.

Polven OA:n arvioinnissa käytetään myös laajalti käytettyä Western Ontario- ja McMaster Universities Osteoarthritis -indeksiä (WOMAC). Se on itse täytettävä kyselylomake, joka koostuu 24 kohdasta ja koostuu kolmesta ala-asteikosta, jotka kattavat kivun, jäykkyyden ja fyysisen toiminnan. Sitä on käytetty laajasti ja sitä pidetään pätevänä ja luotettavana työkaluna. Elämänlaadun, jäykkyyden, yleisen hyvinvoinnin, univaikeuksien sekä diagnoosin ja hoidon ymmärtämisen arvioimiseksi tutkijat käyttävät potilaiden raportoimaa tulosmittausta "The Versus Arthritis Musculoskeletal Health Questionnaire" (MSK-HQ). MSK-HQ kattaa laajasti tuki- ja liikuntaelimistön sairauksia, ja viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet sen olevan luotettava ja pätevä. Frailty on myös havaittu ennustavan vammaisuutta ja määräävän hoidon tuloksia, ja Simple Frailty Questionnaire (FRAIL) katsotaan päteväksi ja luotettavaksi työkaluksi tähän tarkoitukseen.

Sekä 30 sekunnin istuu seisomaan -testiä (30CST) että "time up and go" (TUG) -testiä käytetään sen selvittämiseen, ovatko potilaat parantaneet alaraajojen kuntotasoaan. 30CST on osoittanut erinomaista luotettavuutta ja pätevyyttä. TUG:tä on käytetty laajalti kliinisissä järjestelyissä ja se on pätevä työkalu tarvittavan toiminnallisen liikkuvuuden arvioimiseen.

Tässä tutkimuksessa arvioidaan polven rappeutuvista muutoksista kärsivien henkilöiden unirytmiä, jotta voidaan selvittää, onko unihäiriöillä osuutta CS:n kehittymiseen. Unihäiriöt ovat usein valituksia ihmisistä, jotka kokevat kroonista kipua, kuten polven nivelrikko (OA). Muutokset unen arkkitehtuurissa voivat vaikuttaa terveyteen myös näennäisesti riittävän unen keston ollessa kyseessä. Riittämättömät määrät hitaan aallon unta liittyvät verenpaineeseen, tyypin 2 diabetekseen, huonoon kognitioon ja liikalihavuuteen. Unihäiriöitä esiintyy 67-88 %:lla kroonista kipua kärsivistä ihmisistä ja ≥50 %:lla unettomuudesta kärsivistä henkilöistä kroonista kipua. Tutkijat käyttävät myös Pittsburghin unenlaatuindeksiä (PSQI), jota on käytetty useissa tutkimuksissa ja validoitu unihäiriöiden mittaamiseen. Huono kognitio, samoin kuin uni, on havaittu olevan jatkuvan kivun merkki ja ominaisuus keskushermostossa polvikipupopulaatioissa. Cognitive Failures Questionnaire (CFQ) on pätevä ja luotettava työkalu, jolla mitataan itse ilmoittamia havainnon, muistin ja motoristen toimintojen epäonnistumisia.

Tuki- ja liikuntaelimistön ultraäänitutkimus (MSK-USS) tehdään myös osallistujien polville sen selvittämiseksi, onko heillä nivelkalvon tulehdus. On riittävästi todisteita siitä, että tulehdusta esiintyy kaikissa OA:n vaiheissa. Niveltulehdus tai nivelnesteen tulehdus liittyy kipuun, sairauden vaikeusasteeseen ja OA:n etenemiseen. Niveltulehdus ilmenee nivelkalvon paksuuntumisena, lisääntyneenä verisuonisuutena ja/tai niveleffuusiona. Nivelkalvon hypertrofia, niveltulehdus ja polven effuusio liittyvät polven niveltulehdukseen ja liittyvät polvikipuun nivelrikossa. Nivelneste imetään (osallistujan suostumuksella), jotta voidaan määrittää fenotyyppi, joka liittyy vahvasti OA:hen. Nivelnesteen biomarkkereiden tutkiminen kliinisten, radiografisten ja ultraääniominaisuuksien rinnalla on yksi strategia parantaa erottelukykyä ja kerrostumista kohdistettavissa oleviksi OA-fenotyypeiksi. Nivelnesteen aspiraatio on ultraääniohjattua, koska se lisää neulan asettamisen tarkkuutta verrattuna sokkoon neulaukseen (95,8 % vs. 77,8 %, p < 0,001) vähentää toimenpiteen aiheuttamaa kipua 43 %, parantaa effuusion havaitsemista 200 % ja aspiroidun nivelnesteen määrää 337 % verrattuna sokeaan nivelnesteen aspiraatioon. Ultraääniohjaus vähentää myös toimenpiteisiin liittyvää kipua (väheneminen 43 %) polvissa, joissa ei ole havaittavissa olevaa effuusiota, ja lisää vasteiden määrää ja hoidon kestoa 107 % ja 36 %.

Isometrinen nelipäisen reisilihaksen voimaa arvioidaan myös vastus medialis -lihaksen nykyisten voimatasojen määrittämiseksi ja sen selvittämiseksi, liittyykö lihasvoima keskushermostoon aiheuttamaan kipuun tai proteomiseen nivellihaksen pitoisuuteen. Nelipäisten lihasten voimavaje liittyy polven nivelrikkoon. Isometrinen testaus tehdään 30 ja 60 taivutusasteessa edellisen tutkimuksen protokollan mukaisesti.

Verinäytteitä otetaan myös biomarkkerien arvioimiseksi (mukaan lukien eri molekyylien seerumitasot ja geeniekspressiotasot) ja insuliiniresistenssin toteamiseksi. Virtsanäytteitä kerätään kollageenin hajoamismerkkiaineiden (esim. UTXII) ja tulehdussäätelymarkkereita (esim. Maresiinit).

Näiden parametrien kerääminen ja tutkiminen voi antaa enemmän käsitystä polvikivun piirteistä, mahdollistaa mahdollisten keskinäisten korrelaatioiden tutkimisen ja korostaa niiden mahdollisia haitallisia vaikutuksia polvinivelten terveyteen.