Биомаркеры заболеваний суставов

15.12.2014

Ветеринарный врач, работающий с лошадьми, теперь зависит от клинических и радиографических признаков, чтобы диагностировать заболевания суставов у лошади. К сожалению, часто между ними существует незначительная взаимосвязь, и радиографическая оценка поражения сустава часто не проявляется до тех пор, пока болезненный процесс не зайдет достаточно далеко, когда уже возникло значительное повреждение. Если бы практик мог идентифицировать болезненное состояние до того, как возникли необратимые изменения внутри тканей сустава, то появилась бы возможность предпринимать меры, чтобы исключать дальнейшую деструкцию и восстанавливать функциональные возможности сустава. Более того, если эту оценку можно было бы сделать с помощью простого теста с кровью, мочой или синовиальной жидкостью, тогда эта оценка могла бы стать рутинной и широко используемой процедурой для отслеживания развития патологий и контроля тренинга лошадей. Эта оценка позволит уменьшить огромные потери, вызываемые ежегодно заболеваниями суставов.

БИОМАРКЕРЫ

Термины биомаркер, биохимический маркер и молекулярный маркер были использованы, чтобы описать либо прямые, либо косвенные индикаторы обмена аномальной скелетной ткани. Эти маркеры в основном представляют собой молекулы, которые являются нормальными и побочными продуктами метаболических процессов, происходящих внутри скелета. При заболевании возникает нарушение баланса между анаболическими или катаболическими процессами внутри скелетных тканей; таким образом, концентрация биомаркеров может либо увеличиваться, либо уменьшаться. При заболевании суставов эти молекулы могут появиться в синовиальной жидкости пораженных суставов, когда они имеют происхождение из суставного хряща, менисков, связок или синовии. Если вовлечена нижележащая субхондральная кость, молекулы костного происхождения будут поступать непосредственно в кровяное русло. Многие из этих молекул подвергаются биотрансформации в печени и/или почках, а некоторые могут даже выводиться с мочой в концентрированном виде (схема 10.6-1). В конечном счете, способность идентифицировать и измерять эти субстанции в жидких средах организма предлагает исследователям, а также практикам возможность использовать эти молекулы, как биомаркеры заболеваний суставов.
Биомаркеры заболеваний суставов

ЗАЧЕМ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ БИОМАРКЕРЫ

Измерение уровня биомаркеров в жидких средах организма лошадей при заболеваниях суставов может быть использовано с одной из перечисленных целей:
1. С диагностической целью, чтобы провести различия между пораженными и непораженными суставами/животными.
2. С прогностической целью, чтобы определить суставы/животных, которые, вероятно, покажут быструю прогрессию, или чтобы предсказать ответ на терапию.
3. Как оценочный тест, чтобы определить серьезность заболевания, проследить изменения в статусе заболевания или проследить ответ на терапию.
В каждом случае надежность маркера как мера заболевания сустава является критической детерминантой эффективности данного теста. Вопросы, задаваемые при оценке надежности каждого биомаркера, включают следующие:
Он биологически надежен?
Он чувствителен к изменениям в состоянии заболевания?
Является ли он предвестником или коррелирует с золотым стандартом для болезни?
Является ли он значимым во время многочисленных стадий заболевания?
К сожалению, сейчас не существует такого маркера ни у одного вида животных. Тем не менее некоторые многообещающие маркеры были описаны, и оцениваются для использования при заболевании суставов у людей и лошадей.
КАКУЮ ЖИДКОСТЬ ТЕЛА ИССЛЕДОВАТЬ НА БИОМАРКЕРЫ

«Жидкостью тела» выбора для практика могла бы стать кровь (сыворотка), потому что ее просто получать, она имеет относительно постоянный объем в организме и является хорошим индикатором системных изменений внутри скелетно-мышечной системы животного. Ho в случае заболевания в одном суставе, если только это не крупный сустав, маловероятно, что повышение уровня содержания маркера будет определяемым в крови. Более того, уровень в крови многих маркеров зависит от степени их клиренса из суставов, а также от функции печени и почек. Поэтому для определения уровня маркера для оценки заболевания одного сустава жидкостью выбора может стать синовиальная жидкость. Из-за отсутствия кровеносных сосудов в суставном хряще, продукты метаболического процесса, которые происходят внутри ткани, выделяются в синовиальную жидкость, в результате чего концентрация и период полураспада этих маркеров будет выше в синовиальной жидкости, чем в крови. Когда анализируют уровень маркеров в синовиальной жидкости, практики должны обращать внимание на то, что эти уровни зависят от объемных изменений внутри сустава, а воспаление будет нарушать клиренс многих маркеров из сустава. Синовиальную жидкость получать более сложно, чем кровь, особенно если требуется получать ее постоянно.
У людей часто проводится измерение концентрации маркеров в моче, таких как специфические продукты распада коллагена (сшивки), но у лошадей оно не дает никакого преимущества перед измерением большинства других маркеров метаболизма скелетной ткани в крови или синовиальной жидкости. Также мочу обычно более сложно получить у лошади, чем кровь или синовиальную жидкость.
УРОВЕНЬ КАКИХ БИОМАРКЕРОВ ИЗМЕРЯТЬ

Когда решается вопрос, какой маркер должен быть исследован при определенном состоянии, практики должны определить те ткани и продукты метаболизма, которые могут быть частью патогенеза заболевания. При заболевании суставов практики интересуются целостностью и функциональностью суставного хряща, который выстилает поверхности формирующих каждый сустав костей поддерживающей субхондральной костью, синовиальной оболочкой и производимой ею синовиальной жидкостью и всеми внутрисуставными связками или менисковыми тканями, которые могут в нем присутствовать. В нижеследующем тексте предполагаемые маркеры при суставных заболеваниях из хряща, кости и синовии будут описаны отдельно. Эти маркеры приведены в табл. 10.6-1, где они классифицированы в зависимости от ткани/молекулы их происхождения и участия в синтезе (анаболизме) или деградации (катаболизме) этих тканей/молекул. Эти маркеры также перечислены в табл. 10.6-2, согласно типу, названию и производителю анализа (ов), используемых для измерения их уровня у лошадей, если они применимы.
Биомаркеры заболеваний суставов

МАРКЕРЫ РАЗРУШЕНИЯ ХРЯЩА

Два основных вида протеинов, которые составляют основу суставного хряща, - это коллаген II типа и молекулы аггрекана (протеогликан). При повреждении суставного хряща происходит увеличение высвобождения из тканей продуктов распада как коллагена II типа, так и аггрекана. Полагают, что потери аггрекана предшествуют повреждению коллагена и что после достижения определенного порога потерь происходит необратимое повреждение хряща с потерей коллагена II типа. Поэтому раннее определение изменений в перестройке этих аггрекановых молекул дало бы практику возможность определять повреждения суставного хряща, до того как они станут необратимыми.
Анализ аггрекана

Сулъфатированные глюкозаминогликаны
Исторически выход фрагментов сульфатированного глюкозаминогликана (sGAG) в синовиальную жидкость измерялся биохимическим анализом, при котором используется краситель диметилметилен синий (ДМС). Этот анализ идентифицирует все sGAG, присутствующие в синовиальной жидкости, не взирая на их происхождение (например, из мениска, суставного хряща и синовиальной оболочки). Уровень sGAG в синовиальной жидкости был непостоянен при дифференциальной диагностике остеоартритов (OA) и нормальных суставов лошадей. Первые исследования показали значительное повышение уровня sGAG в моче, сыворотке и/или синовиальной жидкости у лошадей с OA; но в последних сообщениях не отмечалось никакой разницы в уровне sGAG в синовиальной жидкости при OA и в нормальном суставе. Более того, было показано, что уровень sGAG значительно различается в синовиальной жидкости из разных нормальных суставов лошадей, и это следует учитывать, если используется определение уровня sGAG, чтобы оценить и сравнить заболевания в разных суставах.
Хондроитин сульфат
К уже измеренным побочным продуктам распада аггрекана относят фрагменты протеогликана, содержащие эпитопы, которые учитывают из-за их иммунологического выявления антителами. Преобладающий sGAG в аггрекане - это хондроитин сульфат (CS). Были обнаружены антитела, чтобы различать как нативные эпитопы в CS, так и неоэпитопы (новые эпитопы), возникшие при расщеплении CS ферментами. Очень мало работ было проведено с этими антителами в исследовании жидкостей организма лошадей.
Кератан сульфат
Кератан сульфат (KS) является другим важным sGAG, связанным с протеиновым основанием протеогликанов, которые формируют аггрекановую молекулу. Как описывалось выше, для общего уровня sGAG, противоречивые сообщения были опубликованы касательно взаимосвязи уровня KS в жидких средах организма лошадей с заболеваниями суставов, также было показано, что уровень KS, как и sGAG, значительно различается в синовиальной жидкости из разных нормальных суставов лошадей. В ранних сообщениях уровень KS в синовиальной жидкости и сыворотке был значительно увеличен в суставах лошадей с OA по сравнению с нормальными суставами. Ho в более поздних исследованиях указывалось, что уровень KS был значительно ниже в синовиальной жидкости из суставов с клинически активным OA, по сравнению с нормальными суставами. В исследованиях на лошадях с различной степенью одностороннего костно-хрящевого разрушения запястья не было отмечено значительной разницы уровня KS в сыворотке и синовиальной жидкости от здоровых лошадей и от лошадей с пораженными суставами. Ho было отмечено, что уровень KS в синовиальной жидкости из суставов с остеохондрозом значительно ниже, чем уровень KS в синовиальной жидкости из нормальных суставов. Похожая разница была отмечена при исследованиях у людей, где оценивали использование KS в качества маркера суставных заболеваний, и, возможно, на сегодняшний день, это ограничивает его использование, для рутинного мониторинга жидкостей организма при суставных болезнях у любого вида.
Аггрекан основного протеина
Антитела вырабатываются против местных эпитопов в протеиновом основании аггрекана и против неоэпитопов, получившихся путем расщепления аггреканового основания основными металлопротеиназами (MMPs) и аггрекеназами, которые являются ферментами, участвующими в метаболическом обмене аггрекана в здоровом и больном организме. Исследование, в котором использовали антитела, распознающие местные эпитопы аггрекана лошадей, показало, что концентрация аггрекана в синовиальной жидкости из средних запястных суставов с умеренным OA статистически ниже, по сравнению с его уровнем в синовиальной жидкости из здоровых средних запястных суставов. Никаких сообщений не было сделано об использовании антител к аггрекановым неоэпитопам для анализа проб жидкостей организма лошадей.
EIA ферментноиммуный анализ; RIA - радиоиммуный анализ, м - моча, с - сыворотка.
Анализ коллагена

Расщепленный коллаген II типа
Коллаген II типа составляет 90-95% «коллагена» суставного хряща и считается, что увеличенный обмен и разрушение структурного коллагенового остова внутри хрящевого основания сигнализирует о необратимых стадиях заболевания суставов. Первоначальное разрушение фибриллярного коллагена обычно возникает в результате действия коллагеназ. В результате этого появляются два коллагеновых фрагмента длиной 3/4 и 1/4 с вновь созданными концами на расщепленной стороне. Эти неоэпитопы распознаются антителами, продуцируемыми для реакции со специфической последовательностью аминокислот во вновь созданных концах, и их уровень может служить индикатором активности коллагеназ и распада коллагена. COL2-3/4Cshort антитела распознают расщепленные коллагеназные фрагменты коллагена как I, так и II типа, потому они не специфичны для хрящевого коллагена. Ho обнаружено, что антитела, названные 234CEQ, специфичны для 3/4 фрагмента коллагена II типа лошади, расщепленного коллагеназой, и в результате предварительных исследований было высказано предположение, что они могут оказаться полезными при анализе жидкостей организма лошади на наличие нарушений в обмене коллагена II типа, которые могут возникать при остеохондрозе. Анализ (коллаген II типа неоэпитоп (TIINE)), который объединяет 2 антитела (один очень сходный с антителом COL2 3/4Cshort), использовали для определения фрагментов коллагена II типа, расщепленного коллагеназой, в моче человека, со значительной разницей, отмеченной между пациентами с OA и контрольной группой.
Денатурированный коллаген
После того как тройная спиралевидная молекула коллагена расщепится коллагеназой, отдельные звенья начинают раскручиваться или денатурироваться, вскрывая до этого скрытые последовательности аминокислот. Существуют антитела, определяющие подобные скрытые эпитопы, которые специфичны для денатурированного коллагена II типа (COL2-3/4m). В одном исследовании у лошадей отмечено отсутствие разницы в уровне денатурированного коллагена II типа в синовиальной жидкости из суставов с OA по сравнению со здоровыми суставами лошадей.
Коллагеновые сшивки
Зрелые коллагеновые молекулы имеют сшивки, которые обеспечивают связь и стабильность коллагенового ячеистого строения. При разрушении коллагена, эти сшивки выделяются из тканей. Хотя пиридинолиновые сшивки (PYD) преобладают в хряще, все же они не обладают специфичностью для использования их в качестве маркеров разрушения хряща, так как они являются основными сшивками во всех соединительных тканях. Другую пири-диниевую сшивку, называемую деоксипиридинолин (DPYD), находят в больших количествах в минерализированной ткани, и далее в тексте будет дано описание DPYD как маркера разрушения костного коллагена. Были разработаны анализы (Со12 CTx), основанные на том, что эти сшивки часто содержатся в разрушенных коллагеновых фрагментах, которые появляются в моче, а антитела, распознающие специфические эпитопы в этих сшитых коллагеновых звеньях, могут нести в себе специфичность к типу коллагена. Эти анализы показывают многообещающие результаты в исследованиях у людей, но на сегодняшний день не существует письменных сообщений об их использовании у лошадей.
Другие анализы

Хрящевой олигомерный матриксный протеин
Хрящевой олигомерный матриксный протеин (COMP) был назван по месту его первоначального обнаружения и количеству в хряще, но его уже обнаружили и в других тканях, включая сухожилия, синовиальную оболочку и мениски. Точное назначение COMP в хряще не известно, но было отмечено увеличение его уровня в синовиальной жидкости и сыворотке у людей с начальной стадией OA; эти уровни имели тенденцию к увеличению при прогрессировании болезни. Было доказано, что уровни COMP в синовиальной жидкости и сыворотке лошадей, как с асептическим, так и септическим заболеванием суставов значительно ниже, чем уровни в жидкостях здоровых лошадей.
Матриксные металлопротеиназы
Матриксные металлопротеиназы (MMPs) - это ферменты, продуцируемые хондроцитами, которые могут разрушать большинство составляющих матрикса хряща. Их естественные ингибиторы, тканевые ингибиторы металлопротеиназ (TIMPs), регулируют активность MMPs. Клетки внутри синовиальной оболочки и проникающие воспалительные клетки продуцируют как MMPs, так и TIMPs, поэтому они не специфичны для хряща. Исследования у лошадей сфокусированы на подгруппе ММР, называемой желатиназами (например, ММР-2 и ММР-9). Их основная протеолитическая активность - это расщепление денатурированного коллагена (желатина), но они также разрушают молекулы аггрекана. Было обнаружено, что уровни обеих желатиназ, особенно ММР-9, в синовиальной жидкости, как из суставов с асептическими, так и септическими заболеваниями повышены, по сравнению с уровнями в синовиальной жидкости из суставов здоровых лошадей. Также было обнаружено, что активность ММР-3 или строме-лизина-1 в синовиальной жидкости из суставов с OA значительно выше, по сравнению с таковой в синовиальной жидкости из здоровых суставов.
ММР-3 может разрушать многие компоненты матрикса хряща, к тому же является активатором многих других MMPs. Сходное увеличение было отмечено для уровней TIMP в синовиальной жидкости из сустава лошади с асептическим, но не септическим заболеванием. К сожалению, анализы, используемые для количественного определения этих MMPs, не так легко проводить в клинических условиях, и все доступные на сегодняшний день коммерческие иммунные анализы на MMPs не подтверждены, как перекрестные реагенты на MMPs для лошадей. По этой причине рутинные анализы жидкостей организма для определения уровня MMP и TIMP у лошадей на сегодняшний день не имеют практического значения для врачей.
МАРКЕРЫ СИНТЕЗА ХРЯЩА

Анализы коллагена

Проколлаген пропептид II типа
Коллаген II типа секретируется хондроцитами, как отдельная «проколлагеновая» цепочка, которая испытывает дальнейшие преобразования после образования тройной спирали путем ферментного расщепления «пропептидов» на обоих концах проколлагеновой цепи. Было показано, что степень высвобождения пропептида в карбоксиконце, С-пропептида, пропорциональна степени синтеза коллагена II типа. Более того, исследования у людей показали повышенный уровень С-пропептида в синовиальной жидкости у пациентов с OA, но уменьшенный уровень в сыворотке крови. Повышенный уровень С-пропептида коллагена II типа также был обнаружен путем использования похожего иммунного анализа (С-пропептида (CPII)) в синовиальной жидкости и сыворотке лошадей с остеохондрозом (ОХ), с прямой взаимосвязью между уровнем CPII в сыворотке и тяжестью заболевания. Было высказано предположение о потенциально повреждающем действии повторяющегося внутрисуставного кортикостероидного введения на метаболизм хрящевой ткани и здоровье сустава у лошадей, из-за значительного уменьшения уровня CPII в синовиальной жидкости, в который вводились стероидные препараты. Это уменьшение остается еще 1 месяц после последней инъекции по сравнению с уровнем в контрольных суставах.
Анализы аггрекана

Хондроитин сульфат
Большие, вновь синтезированные молекулы аггрекана, имеют эпитоп, называемый 846, который может быть измерен, чтобы проследить синтез аггрекана. Этот эпитоп с возрастом постепенно исчезает из хряща, но он вновь появляется в суставах с OA и увеличивается в синовиальной жидкости после травмы сустава, возможно, отражая восстановительный ответ. У лошадей с костно-хрящевым разрушением, находят значительно повышенный уровень эпитопа 846 в синовиальной жидкости и сыворотке по сравнению с контрольными животными. Вместе с повышенным уровнем CPII у этих лошадей, было доказано, что концентрация обоих эпитопов в сыворотке безошибочно предсказывает возникновение костно-хрящевого разрушения в 79% случаев. При остеохондрозе у лошадей обнаружили значительно пониженный уровень эпитопа 846 в синовиальной жидкости, что наводит на мысль о нарушении синтеза аггрекана при этом заболевании.
МАРКЕРЫ ДЕГРАДАЦИИ КОСТИ

Костные маркеры могут не обеспечивать такой полезной информацией при заболевании суставов, особенно на ранних стадиях, где маркеры могут быть самыми полезными при идентификации суставов и/или лошадей, с повышенным риском заболевания. Чаще всего костные маркеры используются в гуманитарной медицине при системных метаболических костных нарушениях, таких как остеопороз и болезнь Педжета, которые не описаны у лошадей. Тем не менее при развивающихся нарушениях, таких как остеопороз или заболевания суставов, костные маркеры могут предсказывать прогноз и оказаться полезными при мониторинге ответа на лечение. Костные маркеры могут иметь значение при оценке реконструкции кости при тренинге, выявляя нарушения у работающих лошадей, до того как они перерастут в потенциально серьезные повреждения, такие как переломы.
Анализы коллагена

Расщепленный коллаген I типа
Антитела COL2-3/4Cshort распознают расщепленные коллагеназой фрагменты как коллагена I типа, так и II типа, поэтому они не являются специфичными к костному коллагену. Ho когда эти антитела используются в комбинации с вышеописанными антителами 234CEQ, которые специфичны для коллагена II типа лошадей, выясняется полная картина относительного распада коллагена I типа. Их использование в исследованиях у лошадей ограничивалось измерением их уровня в сыворотке жеребят, предрасположенных к ОХ. Исследования продемонстрировали значительное увеличение уровня обмена коллагена I типа и меньше коллагена II типа во время первых 5 месяцев жизни жеребят с более многочисленными и серьезными повреждениями.
Коллагеновые сшивки

Большую часть коллагена кости составляет I тип, хряща -похожий коллаген II типа. Молекулы I типа стабилизированы пиридиниумовыми сшивками, PYD и DPYD, которые выделяются из кости во время ее разрушения. DPYD сшивка также обнаруживается только в кости и поэтому может быть предпочтительнее, чтобы следить за обменом в кости. Существуют иммунные анализы, которые могут быть использованы, чтобы измерять DPYD в моче лошадей или сыворотке (Pyrilinks-D и total Dpd, Quidel Corp., Сан-Диего, Калифорния). Сообщений об использовании этих иммунологических анализов у лошадей не так много, и в основном в них указывается о снижении уровня DPYD в моче с возрастом и при физической нагрузке.
Другой продукт распада коллагена I типа - это терминальные сшивки или «телопептиды», которые можно измерить в сыворотке, используя имеющиеся в продаже иммунологические анализы. Анализ карбокси-конечно-связанного телопептида коллагена I типа (ICTP) использовали при исследованиях у лошадей, чтобы показать, что уровень ICTP в сыворотке, как большинство других костных маркеров, снижается с возрастом и различается между породами. Был отмечен повышенный уровень ICTP у лошадей с развивающимся ортопедическим заболеванием (DOD) по сравнению с одновозрастными контрольными животными. Необходимо проводить дальнейшие исследования, чтобы определить, имеют ли эти костные маркеры потенциальное использование при диагностике заболеваний суставов лошадей.
Другой анализ сшивки, который можно использовать у лошадей, - это анализ С-телопептидной сшивки (СТх). В отличие от большинства других костных маркеров, уровень CTx в сыворотке увеличивается у жеребят с возрастом (не обнародованные данные). Необходимо проводить дополнительные исследования уровня CTx у лошадей, чтобы определить их ценность, как биомаркеров заболеваний суставов.
Анализ неколлагенового протеина
Существуют потенциальные неколлагеновые протеиновые маркеры разрушения кости, включая костный сиалопротеин (BSP) и тартат-устойчивую кислую фосфатазу (TRAP), но ни один анализ не доступен на сегодняшний день для их определения у лошадей.
МАРКЕРЫ КОСТНОГО СИНТЕЗА

Исследование коллагена

Проколлаген пропептид I типа
Как и в случае с коллагеном II типа, проколлаген I типа кости также имеет пропептиды, которые расщепляются и выделяются из коллагеновых молекул во время образования фибрина. Существуют анализы как N-концевого (PINP), так и С-концевого (PICP) пропептидов, но только последний в настоящее время применим к лошадям. Уровни PICP в сыворотке уменьшаются с возрастом и увеличиваются при физической нагрузке лошадей. Уменьшение уровня PlCP в сыворотке было отмечено у лошадей с DOD по сравнению с одновозрастной контрольной группой. Ho практики должны проявлять осторожность при интерпретации результатов анализов PICP, потому что коллаген I типа также обнаруживают в коже, мышцах, кровеносных сосудах и синовиальной оболочке, что может влиять на системный уровень PICP.
Анализ неколлагенового протеина

Костная фракция щелочной фосфатазы
Эта изоформа щелочной фосфатазы продуцируется костными клетками (остебластами) во время формирования кости, и уровень содержания этой субстанции в сыворотке измерен у лошадей с помощью разных анализов. Как и с PICP, существует обратная зависимость между возрастом и активностью костной фракции щелочной фосфатазы (BALP) в сыворотке у лошади. Также ее активность в сыворотке повышается при физической нагрузке. Было отмечено, что уровень BALP значительно выше в синовиальной жидкости из клинически пораженных OA суставов, чем в контрлатеральных суставах лошадей. Обнаружена большая положительная корреляция между уровнем BALP и степенью повреждения суставного хряща.
Остеокальцин
Остеокальцин также продуцируется остеобластами и является чувствительным маркером формирования кости. В кровеносной системе он присутствует в виде интактной молекулы и в виде фрагментов. Анализы на остеокальцин различаются в зависимости от того, что определяют. Очень важно, чтобы пробы сыворотки обрабатывались и хранились при -20С сразу же после сбора, так как молекулы очень неустойчивы и будут быстро разрушаться, поэтому ведущие клиницисты используют анализы, которые определяют только интактный остеокальцин, чтобы не преуменьшить его уровень в крови. Во многих сообщениях, описывающих уровень остеокальцина у здоровых лошадей, была отмечена обратная зависимость с возрастом, полом, ежедневными и сезонными колебаниями и различиями в физических нагрузках. Исследования уровня остеокальцина в сыворотке при заболеваниях суставов лошади проводят редко. Предварительные исследования при остеохондрозах и разрушениях костно-хрящевой ткани выявили ограниченную ценность маркера при этих состояниях.
МАРКЕРЫ СИНОВИАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ

Синовиальная мембрана, выстилающая суставы, отвечает за выработку синовиальной жидкости, которая питает, увлажняет и защищает мягкие ткани сустава. Эта жидкость также содержит продукты метаболизма внутрисуставных тканей, омываемых ею, - хрящей, связок, менисков и самой синовиальной мембраны. В случае воспаления и заболевания клеточный компонент синовиальной мембраны и жидкости может повышаться (увеличиваться), и продукты этих клеток могут усиливать деградацию.
Маркеры синовиальной оболочки
Маркеры разрушения синовиальной оболочки

Прямые маркеры
Для применения у лошадей не было установлено ни одного специфического и прямого маркера разрушения синовиальной оболочки. Ho наличие Glc-Gal-PYD сшивки в моче делает возможным ее применение в качестве маркера разрушения синовиальной оболочки у людей.
Непрямые маркеры
Непрямые маркеры, такие как MMPs, цитокины и эйкозаноиды, включают медиаторы и продукты воспалительного процесса, которые возникают внутри синовиальной оболочки при заболевании. Хотя синовиальная мембрана является основным источником всех этих воспалительных медиаторов, они не специфичны для этой ткани. Более того, также не существует анализов для лошадей или, если и существуют, их очень трудно провести. Противоречивые сообщения по поводу уровня некоторых воспалительных медиаторов могут быть отражением различных видов анализов используемых в разных исследованиях. Например, одна группа исследователей, использовавшая биоанализы, не показала никакой корреляции между уровнем цитокина, фактора некроза опухолей - (TNF-a) и степенью поражения сустава. Тогда как другая группа, использовавшая иммунологические анализы для определения человеческого TNF-a, описала его уровень в синовиальной жидкости, как хороший прогностический признак заболеваний суставов. В этом последнем исследовании также было показано, что цитокины интерлейкин-1 (IL-1) и интерлейкин-6 (IL-6) являются предвестниками заболевания сустава, но опять они были определены иммунологическим анализом, разработанным для людей, который не был проверен на взаимосвязь с цитокинами лошади.
Эйкозаноид простагландин E2 (PGE2) может выделяться из синовиальных клеток и хондроцитов и описан как хороший прогностический признак заболеваний суставов у лошадей. Однако ценность иммунного анализа жидкостей лошадей требуется подкрепить до того, как его можно будет рекомендовать как тест для массового обследования любых заболеваний суставов.
Маркеры синтеза синовиальной оболочки

Пропептид проколлагена III типа
Синовиальная оболочка, в отличие от суставного хряща и кости, содержит коллаген III типа, и поэтому любые продукты его обмена внутри синовиальной жидкости могут быть получены, имея происхождение из синовиальной оболочки. Как и с простагландинами I и II типов, N-пропептид коллагена III типа выделяется во время формирования фибрина и может быть использован как индикатор синтеза коллагена. Анализ на аминоконец пропептида коллагена III типа (PIIINP) дал очень многообещающие результаты в оценке воспаления синовиальной оболочки при заболевании суставов у человека. Также последние сообщения об его использовании у лошадей показали корреляцию между его уровнем в сыворотке и приростом веса.
Другие анализы

Гиалуронан (гиалуроновая кислота)
Гиалуроновая кислота (НА) - это GAG с большим молекулярным весом, которая продуцируется клетками, выстилающими синовиальную оболочку (фибробластами) и также обнаруживается в аггрекане. Уровень НА в синовиальной жидкости был определен во многих исследованиях у лошадей с противоречивыми результатами. В большинстве сообщений указывается, что в жидкостях из суставов, пораженных артритом, обнаруживался более низкий уровень НА по сравнению с жидкостями из здоровых суставов. В некоторых исследованиях не описано никакой разницы в уровне НА между здоровым и пораженным артритом суставах. В многочисленных исследованиях у людей определялся уровень НА в сыворотке крови, и в основном отмечали повышение его уровня при заболевании суставов. Ho не существует никаких сообщений об уровне НА в сыворотке при артритах у лошадей. Рутинное измерение уровня НА затруднено тем фактом, что на сегодня не существует ни одного доступного в продаже теста на НА.
Хрящевой олигомерный матриксный протеин
Как описывалось в разделе, посвященном хрящевым маркерам, хрящевой олигомерный матриксный протеин (COMP) также продуцируется синовиальными клетками, поэтому его уровень в синовиальной жидкости может отражать значимый вклад этих клеток.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В этой теме рассматриваются анализы, доступные для измерения уровня тех молекул, которые являются потенциальными биохимическими и иммунологическими маркерами заболеваний суставов у лошадей. При чтении данного материала должно быть видно, что имеется много «кандидатов», но требуется провести еще много работы, чтобы определить лучшие индикаторы состояния суставов лошади. Маловероятно, что одной пробы жидкости организма от одной лошади будет достаточно, чтобы определить состояние здоровья сустава(ов) лошади. Более правдоподобно то, что может потребоваться одна группа маркеров, чтобы оценить остеоартрит, другая, чтобы определить риск и серьезность остеохондроза, и третья, чтобы спрогнозировать риск перелома, и еще одна, чтобы оценить воздействие тренинга на скелетно-мышечную систему у молодых скаковых лошадей.
Для практика вопрос заключается в том, как маркеры обмена в костях, хрящах и синовиальной оболочке могут улучшить диагностику и лечение заболеваний суставов. Совместно с более чувствительными исследовательскими методами, использование маркеров разрушения и синтеза тканей суставов поможет определять ранние -обратимые повреждения суставов, прогнозировать прогрессирование и следить за ответом на терапевтическое вмешательство. Исследователи активно пытаются выделить более специфичные маркеры повреждения суставного хряща в попытке лучше диагностировать заболевания суставов. Разрабатываются улучшенные и более чувствительные тесты, чтобы иметь возможность определять повышенные уровни биомаркеров у лошадей. Эти тесты становятся более удобными для пользователя, но из-за необходимости стандартизации тестов (установление «нормальных» параметров для лошадей), практикам будет наиболее удобно посылать пробы жидкостей организма для обработки в центральные лаборатории. Как часть процесса стандартизации процедуру забора проб потребуется хорошо описать, потому что, как уже выше говорилось, уровни многих маркеров напрямую зависят от таких факторов, как возраст, порода, физическая нагрузка, время года и функции печени и почек. Должен быть определен метаболизм и клиренс маркеров наряду с их функцией в жидкости организма.
В связи с этим считается, что использование биомаркеров для определения и отслеживания заболеваний суставов у лошадей - это очень захватывающая и действительно достижимая цель. Большой прогресс в использовании биомаркеров у людей, например рутинная на сегодняшний день процедура измерения маркера костной резорбции для диагностики и мониторинга ответа на лечение определенных метаболических заболеваний костей, должен послужить толчком для развития данного направления в конной практике. Возможность неинвазивно оценивать состояние скелетно-мышечной системы на молекулярном уровне является замечательным но своим возможностям и достоинствам занятием, дающим потенциально положительную длительную пользу лошадям.


Добавить комментарий
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: