"Traduzione dei biomarcatori articolari in diagnosi" (ARTBioSes)

La diagnosi precoce è un fattore chiave nella prevenzione e nella gestione delle malattie reumatiche. Le malattie reumatiche vengono classicamente diagnosticate sulla base di criteri che combinano caratteristiche cliniche, biologiche e radiologiche. Tuttavia, fino al 20% dei casi, le diagnosi rimangono non dichiarate e le malattie reumatiche sottostanti non classificate, il che potrebbe portare a un ritardo nel trattamento specifico e a esiti clinici sfavorevoli. Inoltre, i metodi convenzionali potrebbero mancare di sensibilità e specificità per la diagnosi precoce. I campioni biologici sono obiettivi interessanti per la diagnosi precoce del danno articolare perché consentono la raccolta di molteplici livelli di informazioni dalla clinica e dal laboratorio. I campioni biologici raccolti più frequentemente da pazienti con malattie reumatiche sono il liquido sinoviale mediante aspirazione articolare, il sangue mediante puntura venosa e i campioni di tessuto mediante intervento chirurgico. I ricercatori ipotizzano che in situazioni difficili, nuovi biomarcatori rilevati nel liquido sinoviale, nel sangue o nei tessuti articolari utilizzando sia metodi convenzionali (ad es. istologia, immunorilevazione, PCR) e innovativi (es. Spettroscopia Raman, nanospettroscopia) i test di laboratorio possono aiutare a perfezionare la diagnosi e a classificare meglio i pazienti con malattie reumatiche.

Il liquido sinoviale è composto principalmente da acqua, proteine, proteoglicani, glicosaminoglicani, lipidi, piccoli sali inorganici e metaboliti come aminoacidi o zuccheri. I singoli componenti del liquido sinoviale possono spesso svolgere molteplici funzioni. Ad esempio, l’acido ialuronico mantiene le complesse proprietà viscoelastiche dei fluidi sinoviali e regola l’attività biologica dei prodotti finali della glicazione avanzata, delle citochine e degli enzimi associati all’osteoartrosi. La normale funzione articolare dipende dallo stato della composizione del liquido sinoviale, soprattutto considerando la grande interazione tra i singoli componenti. Sebbene i test di laboratorio convenzionali siano stati utilizzati dai reumatologi negli ultimi 50 anni, forniscono dati quantitativi limitati e non possono descrivere in modo specifico i cambiamenti biochimici e chimici, come le alterazioni nella composizione proteica e nel profilo proteomico subiti dai fluidi sinoviali nelle articolazioni artritiche. Le misurazioni che riflettono l’intero profilo chimico, biologico o viscoelastico del liquido sinoviale potrebbero essere interessanti strumenti aggiuntivi. Un esempio di tecnica di misurazione innovativa è la spettroscopia Raman che può essere utilizzata per rilevare cambiamenti nel liquido sinoviale di pazienti con malattie reumatiche. I rapporti di intensità delle bande Raman variano significativamente negli spettri raccolti dal liquido sinoviale in pazienti con evidenza radiologica di danno da osteoartrosi. I cambiamenti nella struttura secondaria delle proteine ​​potrebbero essere usati come indicatore generale dei cambiamenti chimici nel liquido sinoviale e questi cambiamenti possono essere associati alla valutazione radiografica del danno al ginocchio. Altre pubblicazioni si sono concentrate sull'analisi Raman dei cristalli estratti dai fluidi sinoviali. Il nostro gruppo ha sviluppato la spettroscopia Raman avanzata di superficie (SERS) utilizzando nanoparticelle che potrebbero essere più sensibili della spettroscopia Raman convenzionale nella caratterizzazione dei biofluidi, in particolare l'intero liquido sinoviale, e nella decifrazione delle firme spettrali specifiche delle malattie reumatiche.

I biomarcatori del sangue vengono utilizzati da tempo per la diagnosi e il follow-up delle malattie reumatiche. Sono principalmente marcatori di autoimmunità, infiammazione, degradazione della cartilagine o rimodellamento osseo.

I tessuti articolari comprendono cartilagine articolare, ossa, menisco, membrana sinoviale, grasso, tendini, legamenti, muscoli. Sono ottenuti durante l'intervento chirurgico. La loro analisi è preziosa per caratterizzare lo stato locale di autoimmunità, infiammazione, degradazione della cartilagine o rimodellamento osseo e per studiare l'attivazione locale di percorsi cellulari e molecolari di interesse utilizzando tecniche convenzionali di biologia cellulare e molecolare.