ترجمه: دکتر علی ملائکه
آرتروز یا استئوآرتریت یک بیماری تخریبی پیش‌رونده در غضروف‌های مفاصل است که به خصوص در سنین بالاتر بسیار شایع است و به خصوص مفاصل دست، پا، زانو، ران و ستون فقرات را گرفتار می‌کند.
اجزای تشکیل‌دهنده غضروف شامل سلول‌های غضروفی (یک تا دو درصد)، بخش مایع که همان مایع سینوویال یا زلاله‌ای (۷۰ تا ۸۰ درصد) و بخش جامد یا ماده زمینه‌ای (۲۰ تا ۳۰ درصد) شامل کلاژن نوع ۲ و پروتئوگلیکان‌ها و ترکیبات دیگر می‌شوند.
غضروف مفاصل یک بافت منحصربه‌فرد با خواص ویسکوالاستیک (گران‌روی-کشسانی) و فشاری است که از ماده زمینه‌ای یا ماتریکس خارج سلولی آن ناشی می‌شود. این ماده زمینه‌ای عمدتاً از کلاژن نوع دو و پروتئوگلیکان‌ها تشکیل شده است.
این ماده زمینه‌ای در شرایط عادی دستخوش یک فرآیند بازسازی پویا قرار می‌گیرد که فعالیت آنزیم‌های تخریب‌کننده و آنزیم‌های سازنده در آن در حد تعادل قرار دارند و به این ترتیب حجم غضروف حفظ می‌شود.
اما هنگامی که فرد به آرتروز مبتلا می‌شود، آنزیم‌های تخریب‌کننده ماده زمینه‌ای غضروف فعال‌تر می‌شوند و تعادل به نفع تخریب شدن به هم می‌خورد. بنابراین کلاژن‌ها و پروتئوگلیکان‌های ماده زمینه‌ای از بین می‌روند.
احتمالاً در پاسخ به این از دست رفتن ماده زمینه‌ای، سلول‌های غضروفی در ابتدا تکثیر می‌شوند و مقادیر بیشتری از مولکول‌های پروتئوگلیکان و کلاژن را می‌سازند. با این حال، در ادامه سیر بیماری تخریب پیش‌رونده غضروف از این فعالیت ترمیمی پیشی می‌گیرد. در نتیجه رشته‌رشته شدن، ساییدگی و ترک‌خوردگی ابتدا در لایه سطحی غضروف ظاهر می‌شود و در طول زمان لایه‌های عمیق‌تر هم درگیر می‌شوند و در نهایت این تخریب غضروفی نمود بالینی پیدا می‌کند.
تخریب غضروف مفصلی با هیپرتروفی یا بیش‌پروردگی استخوان همراه است که باعث ایجاد خارهای استخوانی و ضخیم شدن صفحه استخوان زیر غضروفی می‌شود. در مرحله بالینی بیماری آرتروز، تغییر در غشای سینوویال همراه با یک واکنش التهابی مشاهده می‌شود.
بنابراین آرتروز فرآیند تخریب پیش‌رونده ماتریکس یا ماده زمینه‌ای غضروف است که تلاش بدن برای ترمیم آن شکست می‌خورد.
سه مرحله پیشرفت آرتروز
پیشرفت بیماری آرتروز به طور کلی به سه مرحله تقسیم می‌شود:
مرحله اول: تجزیه پروتئولیتیک ماتریکس یا ماده زمینه‌ای غضروف.
مرحله دوم: رشته‌رشته شدن و فرسایش سطح غضروف را داریم که با آزاد شدن مواد حاصل تجزیه ماده زمینه‌ای در مایع سینوویال همراه است.
مرحله سوم: التهاب غشای سینوویال مفصل که هنگامی شروع می‌شود که سلول‌های سینوویال مواد حاصل از تجزیه ماده زمینه‌ای غضروف را می‌بلعند و آنزیم‌های تجزیه‌کننده پروتئین (پروتئاز) و سایتوکاین‌های پیش‌التهابی تولید می‌کنند.
آیا آرتروز صرفاً فرآیند پیری غضروف است؟
یک سوال مهم این است که آیا آرتروز واقعاً یک بیماری است یا یک پیامد طبیعی پیری.
چندین تفاوت بین پیری غضروف و تخریب غضروف در آرتروز شرح داده شده است که نشان می‌دهد آرتروز یک بیماری متفاوت از پیری غضروف است. به عنوان مثال، دناتوره شدن یا از دست رفتن ساختار سه‌بعدی در کلاژن نوع دو هم در پیری طبیعی غضروف و هم در غضروف دچار آرتروز مشاهده می‌شود، اما در آرتروز فرآیندی غالب است.
از طرف دیگر میزان محتوای آب و نسبت ترکیبات کندرویتین-سولفات به کراتین سولفات در غضروف پیر شده و غضروف دچار آرتروز متفاوت است.
بالاخره تفاوت مهم‌تر این است که فعالیت آنزیم تخریب‌کننده در غضروف دچار آرتروز افزایش می‌یابد، اما در غضروف دستخوش پیری طبیعی افزایش نمی‌یابد.
چه مولکول‌هایی مسئول تجزیه ماده زمینه‌ای غضروف هستند؟
آنزیم‌های اصلی مسئول تخریب غضروف، متالوپروتئینازهای ماتریکس یا ام‌ام‌پی‌ها (MMPها) هستند.
این آنزیم‌ها هم به‌وسیله سلول‌های سینوویال یا زلاله‌ای و هم به‌وسیله سلول‌های غضروفی ترشح می‌شوند و به سه دسته کلی طبقه‌بندی می‌شوند: الف) کلاژنازها. ب) استروملیزین ها؛ و ج) ژلاتینازها.
ساخته شدن و فعالیت ام‌ام‌پی‌ها در شرایط عادی در چندین سطح به شدت تنظیم می‌شوند. آن‌ها به صورت پروآنزیم‌های غیرفعال ترشح می‌شوند که برای فعال شدن باید به‌وسیله آنزیم‌های دیگری تقسیم شوند.
ام‌ام‌پی‌ها پس از فعال شدن نیز به‌وسیله یک مهارکننده ام‌ام‌پی منشا گرفته از پلاسمای خون به نام آلفا-2-ماکروگلوبولین، و نیز یک مهارکننده بافتی ام‌ام‌پی (که به‌وسیله سلول‌های سینوویال و غضروفی ترشح می‌شود) تحت کنترل قرار دارد.
ساخته‌شدن این آنزیم‌های تخریب‌کننده غضروف در بیماری آرتروز به شدت افزایش می‌یابد و مهارکننده‌های موجود هم تحت تاثیر قرار می‌گیرند و در نتیجه در مجموع تخریب غضروف رخ می‌دهد. جالب‌توجه است که یکی از این آنزیم‌ها به نام استروملیزین می‌تواند به عنوان فعال‌کننده برای پیش‌آنزیم خود و نیز دو پیش‌آنزیم مخرب دیگر عمل کند. بنابراین ممکن است یک حلقه بازخورد مثبت از فعال شدن پیش‌آنزیم‌های مخرب در غضروف ایجاد شود.
چه عاملی باعث تشدید ساخته شدن آنزیم‌های مخرب غضروف می‌شود؟
یکی از عوامل احتمالی تشدید ساخته شدن آنزیم‌های مخرب غضروف ترکیبی به نام اینترلوکین- یک است که یک عامل پیش‌التهابی قوی است و در شرایط آزمایشگاهی قادر است سلول‌های غضروفی و سینوویال (یا زلاله‌ای) را برای ساخته شدن این آنزیم‌ها تحریک کند.
علاوه بر این، اینترلوکین-یک ساخته شدن کلاژن نوع دو و پروتئوگلیکان‌ها را مهار می‌کند و از تکثیر سنتز سلول‌های غضروفی تحریک‌شده به‌وسیله عوامل تحریک‌کننده رشد جلوگیری می‌کند.
بنابراین در روند آرتروز، اینترلوکین- یک نه‌تنها ممکن است به طور فعال باعث تخریب غضروف شود، بلکه ممکن است تلاش برای ترمیم غضروف را مهار کند.
علاوه بر این اثرات، اینترلوکین-یک باعث تولید اکسید نیتریک، مردن سلول‌های غضروفی یا کندروسیت‌ها و ساخته شدن مواد التهاب‌زای دیگر هم می‌شود که تخریب غضروف را بیشتر می‌کنند.
در شرایط عادی، یک ماده آنتاگونیست یا پدافنده گیرنده اینترلوکین (که مانع تاثیر اینترلوکین بر بافت‌های هدف می‌شود) فعالیت اینترلوکین را تنظیم می‌کند. زیادی نسبی اینترلوکین یک و/یا کمبود آنتاگونیست گیرنده آن می‌تواند روند تخریب غضروف را باعث شود که مشخصه آرتروز است. همچنین این احتمال وجود دارد که سایر سایتوکاین‌ّ‌ها یا ذرات آزادشده از غضروف تخریب‌شده نیز در این فرآیند التهابی و تخریبی نقش داشته باشند.
آیا غضروف می‌تواند خود را ترمیم کند؟
ترکیب‌هایی به نام فاکتورهای رشد به صورت محلی در غضروف و سینوویوم (بافتی که مایع مفصلی را ترشح می‌کند) تولید می‌شوند و احتمالاً با تحریک تولید کلاژن و پروتئوگلیکان‌های جدید به بازسازی غضروف موضعی کمک می‌کنند.
فاکتور رشد تبدیل‌کننده بتا (TGFß) یکی از قوی‌ترین فاکتور رشد برای کندروسیت‌ها یا سلول‌های غضروفی است. این فاکتور نه‌تنها ساخته شدن ماده زمینه‌ای جدید را تحریک می‌کند بلکه با کاهش دادن تولید گیرنده‌های اینترلوکین یک و افزایش تولید آنتاگونیست گیرنده آن با تخریب غضروف هم مقابله می‌کند.
فاکتور رشد شبه انسولینی (IGF-1) و فاکتور پایه‌ای رشد فیبروبلاست (b-FGF) نیز در غضروف دچار آرتروز وجود دارند و احتمالاً در تلاش‌های ترمیمی نقش دارند، اگرچه همان‌طور که اشاره شد، در نهایت در آرتروز روند تخریب از روند ترمیم پیشی می‌گیرد.
منبع: Johns Hopkins Medicine