Witamina D z Omega-3 lub metforminą w chorobie zwyrodnieniowej stawów

Choroba zwyrodnieniowa stawów (OA), jedna z najczęstszych chorób stawów, charakteryzuje się zwłóknieniem, rhagadią, wrzodami i ścieraniem chrząstki stawowej na skutek wielu czynników. Etiologia choroby zwyrodnieniowej stawów pozostaje niejasna, ale jej występowanie wiąże się z wiekiem, otyłością, stanem zapalnym, urazem i czynnikami genetycznymi. Zapalenie w chorobie zwyrodnieniowej stawów różni się od stanu zapalnego w reumatoidalnym zapaleniu stawów i innych chorobach autoimmunologicznych: jest to zapalenie przewlekłe, stosunkowo łagodnego stopnia, w którym pośredniczy głównie wrodzony układ odpornościowy. Kilka badań wykazało, że w rozwoju choroby zwyrodnieniowej stawów bierze udział stan zapalny wywołany czynnikami takimi jak stres biomechaniczny. Stymuluje to uwalnianie cytokin zapalnych we wczesnym stadium, takich jak interleukina-1 beta (IL-1β), co z kolei indukuje aktywację szlaków sygnałowych, takich jak czynnik jądrowy kappa – wzmacniacz łańcucha lekkiego aktywowanych komórek B (NF-κB ), 3-kinaza fosfoinozytydu/kinaza białkowa B. Ostatnio zaobserwowano, że zespół metaboliczny, który charakteryzuje się stanem zapalnym o niskim stopniu nasilenia, może zwiększać ryzyko choroby zwyrodnieniowej stawów. Cytokiny zapalne odgrywają kluczową rolę w występowaniu i postępie choroby zwyrodnieniowej stawów. Wewnątrzstawowe cytokiny prozapalne i przeciwzapalne wspólnie utrzymują dynamiczną równowagę, zgodnie z fizjologicznym metabolizmem chrząstki stawowej.

Niedawne odkrycia podkreślają, w jaki sposób komunikacja między chondrocytami i makrofagami za pośrednictwem wzorców molekularnych związanych z uszkodzeniami może utrzymać stan zapalny o niskim stopniu nasilenia (LGI) w mikrośrodowisku stawów i zapoczątkować proces OA. Jednakże dynamiczna nierównowaga pomiędzy cytokinami prozapalnymi i przeciwzapalnymi może powodować nieprawidłowy metabolizm chrząstki stawowej kolana, co prowadzi do deformacji, utraty i nieprawidłowej regeneracji, a ostatecznie niszczy prawidłową strukturę stawu kolanowego. Zdolność chrząstki stawowej do samonaprawy po uszkodzeniu jest ograniczona ze względu na niezdolność do pozyskiwania składników odżywczych z naczyń krwionośnych, nerwów i naczyń limfatycznych, a także ograniczenia w macierzy zewnątrzkomórkowej. Dlatego sugeruje się, że składniki te mogą hamować stany zapalne poprzez zmniejszenie ekspresji i uwalnianie cytokin zapalnych (IL-1β, TNF-α, IL-6, IL-15, IL-17 i IL-18) oraz nasilenie ekspresji cytokin przeciwzapalnych (IL-4, IGF, IL-10, TGF-β i IL 1RA), które pełnią rolę ochronną chrząstki na poziomie genów i białek. Daje nadzieję na opracowanie nowych terapii modyfikujących przebieg choroby OA.

Obecne metody leczenia choroby zwyrodnieniowej stawów jedynie kontrolują objawy i żadna z nich nie została zatwierdzona przez Agencję ds. Żywności i Leków jako środek zapobiegający lub spowalniający postęp choroby. Jednakże niektóre leki, takie jak witamina D, Omega 3 i metformina, które zwiększają poziom cytokin przeciwzapalnych i zmniejszają poziom cytokin zapalnych w chorobie zwyrodnieniowej stawów, są obiecujące w kontekście opracowania nowych terapii modyfikujących przebieg choroby.

Witamina D. Witamina D wydaje się zmniejszać przewlekłe stany zapalne, patofizjologiczne związane z dysfunkcją śródbłonka, jej działanie przeciwzapalne obejmuje regulację w dół sygnalizacji, w której pośredniczy NF-kB i STAT1/5, z późniejszą regulacją w dół produkcji cytokin przeciwzapalnych, takie jak TNF-α, IL-1, IL-2β itp. Ponadto wiązanie witaminy D z VDR powoduje zmniejszenie produkcji prostaglandyny i cyklooksygenazy 2, redukcję metaloproteinazy-9 (MMP-9) i zwiększenie produkcji przeciwzapalnej IL-10. W badaniach na zwierzętach doustne podawanie witaminy D znacząco zmniejszało ból związany z chorobą zwyrodnieniową stawów, stany zapalne, zniszczenie chrząstki i poziom MMP. Natomiast w chondrocytach szczurów stymulowanych IL-1β ujawniono, że VITD (50, 100 i 500 IU) znacząco zmniejszało poziomy mRNA MMP, NF-κB, TNF-α i IL-6. Witamina D. Zaobserwowano również, że witamina D łagodzi ból i niszczenie chrząstki u zwierząt z OA poprzez zwiększenie przepływu autofagicznego i złagodzenie śmierci komórek zapalnych. Chociaż nie uzyskano jednoznacznych wyników, kilka randomizowanych badań kontrolnych wykazało, że suplementacja witaminą D może złagodzić ból i poprawić funkcję stawu kolanowego. W wielu badaniach klinicznych zaobserwowano, że suplementacja witaminą D2 może nie tylko obniżyć poziom LC3A (poziom białka autofagosomu w surowicy), markerów stanu zapalnego, a także stresu oksydacyjnego, ale także poprawić siłę mięśni i wydolność fizyczną u pacjentów z chorobą zwyrodnieniową stawu kolanowego. Inne randomizowane, kontrolowane badania wykazały, że suplementacja witaminą D poprawia biomarkery oksydacyjne i zapalne, takie jak całkowita zdolność przeciwutleniająca, białko C-reaktywne i glutation, ale nie ma wpływu na inne, takie jak poziom dialdehydu malonowego i grup karbonylowych.

Omega 3 Istnieją mocne dowody na to, że dieta bogata w kwasy tłuszczowe ω-3 obniża poziom markerów związanych ze stresem oksydacyjnym, degradacją chrząstki i stanem zapalnym w chondrocytach, podczas gdy markery te są podwyższone w przypadku wyższych kwasów tłuszczowych ω-6. Dlatego jakość wielonienasyconych kwasów tłuszczowych (PUFA) może odgrywać wyraźną rolę w metabolizmie kości, ponieważ metabolity pochodzące z kwasów tłuszczowych ω-6 i ω-3 mogą oddziaływać w różny sposób na komórki prekursorowe osteoblastów i adipocytów. Niektóre badania sugerują, że kwasy tłuszczowe omega-3 mogą mieć działanie ochronne na chrząstkę stawową. Degradacja chrząstki jest kluczową cechą choroby zwyrodnieniowej stawów, a kwasy omega-3 mogą pomóc w utrzymaniu integralności chrząstki, wpływając na ekspresję niektórych genów i promując produkcję cząsteczek zaangażowanych w utrzymanie chrząstki. Postulowano, że wielonienasycone kwasy tłuszczowe omega-3 (PUFA) stanowią potencjalną opcję leczenia osób cierpiących na OA. Omega-3 PUFA są znane ze swoich właściwości przeciwzapalnych, które mogą być korzystne w kontekście choroby zwyrodnieniowej stawów, aby złagodzić markery prozapalne i utratę chrząstki.

Metformina W ostatnich latach wzrosło zainteresowanie badaniem potencjalnych korzyści metforminy wykraczających poza jej stosowanie, w tym jej wpływu na różne stany metaboliczne i zapalne, takie jak choroba zwyrodnieniowa stawów (OA). Biorąc pod uwagę występowanie ogólnoustrojowego zapalenia o niskim stopniu nasilenia w przebiegu choroby zwyrodnieniowej stawu kolanowego, towarzyszącego starzeniu się, otyłości i cukrzycy, metforminę można uznać za użyteczny i bezpieczny element spersonalizowanego podejścia terapeutycznego u pacjentów z chorobą zwyrodnieniową stawu kolanowego. W badaniach na zwierzętach wykazano, że metformina ma zdolność ochrony chrząstki i kości podchrzęstnej przed uszkodzeniami u myszy z OA indukowaną kolagenazą (CIOA). Dodatkowo leczenie metforminą obniżyło poziom biomarkerów chrząstki (CTX-II i COMP). Inne badania sugerują, że metformina może mieć działanie ochronne na chrząstkę stawową poprzez regulację funkcji chondrocytów i zapobieganie degradacji chrząstki. Metformina aktywuje kinazę białkową aktywowaną AMP (AMPK), komórkowy czujnik energii. Aktywację AMPK powiązano z różnymi procesami komórkowymi, w tym stanem zapalnym i homeostazą chrząstki. Niektórzy badacze sugerują, że wpływ metforminy na aktywację AMPK może przyczyniać się do jej potencjalnych korzyści w leczeniu choroby zwyrodnieniowej stawów. W badaniu kohortowym osób chorych na cukrzycę leczenie metforminą wiązało się ze znacznym zmniejszeniem ryzyka rozwoju choroby zwyrodnieniowej stawów).