Рискови фактори и причини за остеоартрит

Остеоартритът възниква в резултат на взаимодействието на множество генетични и екологични (включително травматични) фактори. Анализът на рисковите фактори за остеоартрит на различни места допринесе за появата на концепцията за хетерогенност на заболяването. По този начин са установени ясни разлики в рисковите фактори за коксартроза и гонартроза: няма полови различия при остеоартрит на тазобедрените стави, рядко се диагностицира при представители на монголоидната раса и често се комбинира с вродени дефекти в развитието; гонартрозата е по-често срещана при жени от негроидната раса, отколкото при представители на европеоидната раса, те се характеризират с предходни травматични увреждания на ставите. Има данни, че групата рискови фактори за остеоартрит на пателофеморалната област на коленните стави се различава от рисковите фактори за увреждане на медиалната тибиофеморална област - първият тип е свързан с фамилна анамнеза за остеоартрит и наличие на нодуларни лезии на ръцете, вторият е частично свързан със затлъстяване и предходни хирургични интервенции на колянната става.

Полът играе важна роля в развитието на остеоартрит - жените са по-склонни да развият остеоартрит на повечето локализации. Резултатите от финландско проучване, включващо 6647 фермери, показват, че женският пол е независим предразполагащ фактор за развитието на гонартроза. Данните от преглед на 29 епидемиологични проучвания на остеоартрит на коленните и тазобедрените стави в 14 страни показват, че остеоартритът на тазобедрените стави е по-често срещан при мъжете, отколкото при жените; колянните стави са по-често засегнати при жените, особено на възраст над 45 години. Повечето други проучвания обаче отбелязват висока честота на коксартроза при жените. При остеоартрит на ставите на ръцете се наблюдава бързо увеличение на честотата при жените до 60 години, след което честотата на остеоартрит на тази локализация не се променя значително; при мъжете се наблюдава по-бавно увеличение на честотата, което продължава през 7-то-8-мо десетилетие от живота. Установени са разлики в разпространението на моноостеоартроза, олигоостеоартроза и генерализирана (поли-)остеоартроза между мъжете и жените.

Рискови фактори за остеоартрит

Генетичен	пол (женски) наследствена патология на гена на колаген тип II генна мутация на колаген тип II други наследствени заболявания на костите и ставите расов/етнически произход
Негенетични	старост наднормено тегло намалени нива на женски полови хормони (например по време на постменопауза) малформации на костите и ставите анамнеза за ставна операция (напр. менисектомия)
Екзогенен	професионална дейност травма на ставите спортни дейности

Тези характеристики предполагат, че ендокринните фактори играят определена роля в остеоартрозата. Всъщност резултатите от много изследвания, особено изследвания върху животински модели на остеоартроза, показват, че половите хормони са способни да променят метаболизма в хрущялната тъкан. Естрогенни рецептори са открити в ставния хрущял на много животински видове. В проучване на JAP Da Silva et al. (1994) е отбелязано, че овариектомията увеличава скоростта на разрушителните процеси в животинския хрущял. Животински модели на остеоартроза са демонстрирали, че естрадиолът може да инхибира синтеза на протеогликани. Супрафизиологичните дози естрадиол увеличават "разграждането" на хрущяла, което е било блокирано от антиестрогена тамоксифен. При зайци след овариектомия, които са получили високи дози естрогени, се развива изтъняване и разнищване на ставния хрущял, т.е. промени, типични за човешката остеоартроза.

Съществуват и някои епидемиологични доказателства за участието на половите хормони, предимно естрогени, в развитието на остеоартрит. Те включват по-висока честота на остеоартрит при жените, която се увеличава около менопаузата, и връзката на широко разпространения остеоартрит с фактори като гинекологична хирургия, костна маса и затлъстяване, което може да отразява ефектите на ендогенните полови хормони. Според TD Spector и GC Champion (1989), жените със свръхпроизводство на естроген са предразположени към генерализиран остеоартрит.

Освен това, възможна роля на естрогените в патогенезата на остеоартрита се предполага въз основа на „антагонистична“ връзка между остеопорозата и остеоартрита и повишения риск от остеоартрит при затлъстяване. Естрогените регулират костния метаболизъм, техният дефицит причинява загуба на костен минерален компонент при жените в пре- и постменопаузалния период; високата костна минерална плътност (КМП) в постменопаузалния период може да показва дългосрочно запазване на излишъка от естроген. Жените в постменопауза с гонартроза, коксартроза, остеоартрит на ставите на ръцете и полиостеоартроза имат повишена костна плътност, която не е причинена от затлъстяване или по-бавна загуба на костна тъкан при жени с остеоартрит по време на менопаузата. При висока костна плътност ставният хрущял може да издържи на повишено механично натоварване.

Затлъстяването е свързано и с по-високи нива на ендогенни естрогени в постменопаузалния период. Затлъстяването увеличава риска от развитие на остеоартрит на коленете, тазобедрените стави и ръцете при жените, но дали това се дължи на механичните ефекти на излишното телесно тегло върху хрущяла, по-високите нива на естрогени или други системни влияния, все още не е ясно.

Някои доказателства за връзката между женските полови хормони и остеоартрита са получени в проучвания, изследващи рисковите фактори за остеоартрит при жени, получаващи естроген-заместителна терапия (ХЗТ). Доказано е, че ХЗТ намалява риска от развитие на гонартроза и коксартроза. При жени, получаващи ХЗТ в продължение на 8 години, е наблюдавано забавяне на прогресията на остеоартрита. Тъй като ХЗТ намалява костния метаболизъм, може да се предположи, че естрогените допринасят за стабилизирането на остеоартрита чрез забавяне на ремоделирането на субхондралната кост.

Ролята на естрогените в развитието на остеоартрит най-вероятно се реализира чрез влиянието върху възпалителните и анаболните цитокини, които от своя страна влияят върху метаболизма на хрущяла. Действието на естрогените върху костта очевидно е свързано отчасти с интерлевкин-1 (IL-1), IL-6, тумор некрозис фактор α (TNF-α). Естрогенните рецептори се намират в ставния хрущял и IL-1 и IL-6 вероятно са способни да медиират действието на естрогените върху неговия метаболизъм. Инсулиноподобният растежен фактор 1 (IGF-1) и трансформиращият растежен фактор бета (TGF-бета) участват в синтеза и възстановяването на хрущялната матрица, а естрогените вероятно имат сложен ефект върху растежните фактори.

Като цяло, доказателствата за връзка между остеоартрита и фактори, свързани с експозицията на половите хормони при жените, са противоречиви. Възможно е естрогените да имат различни ефекти в зависимост от времето на менопаузата и стадия на остеоартрита.

Важен генетичен рисков фактор за остеоартрит е наследствена или придобита мутация в гена за проколаген тип II (основният колаген на хиалиновия хрущял) COL ₂ A _b, разположен на хромозома 12. Най-ранните описания на генетичната връзка между фенотипа на ранен остеоартрит и COL ₂ A датират от края на 80-те и началото на 90-те години на миналия век. Едно от тях съобщава за мутация на COL ₂ A при роднини с ранен остеоартрит, която се проявява чрез заместване на аминокиселината аргинин с цистеин на позиция 519 в молекулата на колаген тип II. Към днешна дата подобна мутация е описана в още 4 семейства. CJ Williams et al. (1995) откриват друга мутация на COL ₂ A! В семейство, чиито членове развиват ранен остеоартрит, е имало заместване на аргинин с цистеин на позиция 75. Авторите отбелязват, че фенотипът на остеоартрит в това семейство се различава от този в семейства, чиито членове развиват заместване на аргинин с цистеин на позиция 519. JF Bleasel et al. (1995) откриват същата мутация в COL ₂ A в друго семейство. В допълнение към описаните по-горе, други мутации в COL ₂ A се откриват в семейства, чиито членове са развили ранен остеоартрит: заместване на глицин със серин на позиция 976, на позиция 493.

Наследствената предразположеност се проявява по-често при генерализирана форма на остеоартрит (GOA). JH Kellgren et al. (1963) откриват възли на Бушар и Хеберден при 36% от мъжките роднини и 49% от женските роднини с генерализирана форма на остеоартрит; в общата популация тези цифри са съответно 17 и 26%. При пациенти с генерализирана форма на остеоартрит по-често се откриват HLA Al B8 хаплотип и MZ форма на α₁-антитрипсин. TD Spector et al. (1996), при изучаване на влиянието на наследствеността върху появата на нодуларната форма на заболяването при близнаци, също отбелязват определена роля на генетичните фактори в развитието на тази форма на остеоартрит.

В големи семейства с генерализирана остеоартроза, анализът на свързването показва съвместно наследяване на остеоартрит и алел на гена за проколаген тип II (COL2A ₎. Този алел е клониран и е установено, че носи единична мутация в позиция 519 в първата колагенова верига, която е налична при всички засегнати членове на семейството, но не и при здрави индивиди. Първичната генерализирана остеоартроза изглежда е хетерогенно заболяване и може да е свързана с мутации в други гени. Последните проучвания на полиморфни маркери на гени, кодиращи колаген тип II, протеин на хрущялната матрица и свързващ протеин в 38 двойки sib, не подкрепят хипотезата за тяхната връзка с локусите на предразположеност към остеоартрит. Вероятно само малка част от случаите могат да бъдат обяснени с тази генетична аномалия.

Проучванията върху популацията показват роля на расата/етническата принадлежност в развитието на остеоартрит, но авторите често представят противоречиви данни. Така, според JJ Anderson и DT Felson (1988), афроамериканските жени са по-склонни от белите жени да имат остеоартрит на коляното; авторите не са открили расови разлики в коксартрозата. Гореспоменатият преглед на 29 епидемиологични проучвания, проведени в 14 страни, показва, че кавказките са по-склонни от некавказките да имат рентгенографски признаци на коксартроза; въпреки това, разпространението на гонартроза и в двете популации е еднакво.

Разпространение на остеоартрит сред различните етнически/расови групи

Етническа/расова група	Възраст, години	Разпространение на остеоартрит,%
		Жени	Мъже
Англичаните	>35	70	69
Американците са представители на кавказката раса	>40	44	43
Ескимосите на Аляска	>40	24	22
Селското население на Ямайка	35-64	62	54
Северноамериканските индианци пима	>30	74	56
Северноамериканските индианци чернокраки	>30	74	61
Южноафриканците са представители на негроидната раса	>35	53	60
Средно в 17 популации	>35	60	60

Въпреки факта, че остеоартрозата засяга предимно възрастните хора и разпространението ѝ във възрастовата група под 45-50 години е изключително ниско, тя не може да се нарече неизбежна последица от стареенето. Разпространението на остеоартрозата на ставите на ръцете, тазобедрените и коленните стави се увеличава рязко при мъжете и жените на възраст от 50 до 80 години. Причините, поради които възрастта е един от значимите рискови фактори за остеоартроза, обаче са неясни. Възможно е, от една страна, човешките хондроцити в процеса на стареене да губят способността си да попълват или възстановяват матрицата на ставния хрущял, „загубена“ в резултат на увреждане или нормален (за тази възраст) метаболизъм, и в резултат на това да се развие дефицит на матрични компоненти (както при остеопороза). От друга страна, хрущялната матрица в напреднала възраст може да стане по-чувствителна към нормални кумулативни микротравми и възстановителните механизми на клетките не са в състояние да компенсират тази повишена чувствителност. И в двата случая има несъответствие между влиянието на външната среда върху ставния хрущял и способността на хондроцитите или матрицата да реагират на тези влияния. Въпреки че времето от появата на първоначалните промени в ставите до началото на симптомите и рентгенографските признаци на остеоартроза варира, то обикновено се измерва в години и десетилетия. В същото време, скоростта на прогресия на остеоартрозата при отделните пациенти варира дори в рамките на една и съща възрастова група и с една и съща локализация на заболяването. Това предполага участието в развитието на остеоартроза на такива фактори като генетична предразположеност, ниво на физическа активност, различия между ставите и др.

Според L. Buratti et al. (1995), честотата на остеоартроза на тазобедрените, колянните и ставите на китката се увеличава с възрастта, но честотата на остеоартроза на шийните прешлени намалява. Освен това, в по-възрастните групи се наблюдава увеличение на броя на ставите, засегнати от остеоартроза.

Брой стави, засегнати от остеоартроза в различни възрастови групи (според Ciocci A, 1996, с промени)

Възраст, години	Брой пациенти, %
	Моноартроза	Олигоартроза	Генерализиран остеоартрит
<50	54.8	33.9	11.3
51-60	56,5	34	9.5
61-70	38.2	45.3	16.5
>70	19.4	20	60.6

Има сравнително малко проучвания, изследващи ефекта на стареенето върху прогресията на остеоартрита, въпреки че значението на напредналата възраст за развитието на остеоартрит е общопризнато. В едно от тях, по-голямата част от пациентите с остеоартрит (60% от изследваните коленни стави) не са показали никакви рентгенографски промени според Келгрен и Лорънс по време на 11-годишно наблюдение, а 33% са имали само незначителни промени. По този начин, прогресията на остеоартрита не винаги е неизбежен процес и вероятно зависи от различната способност на ставните тъкани да се възстановяват и разграждат след увреждането им.

Популационните проучвания ясно установяват, че хората с наднормено тегло имат по-висок риск от развитие на гонартроза. Най-висок риск от развитие на остеоартрит е при хора с индекс на телесна маса (ИТМ) > 25 (Центрове за контрол на заболяванията). Проучването NHANES-1 показа, че жените със затлъстяване с ИТМ над 30, но под 35 имат 4 пъти по-висок риск от развитие на остеоартрит в сравнение с жени с ИТМ 25. При мъжете със същото излишно тегло рискът се е увеличил 4,8 пъти в сравнение с мъжете с нормално телесно тегло. Установена е значителна пряка връзка между ИТМ и гонартроза при индивиди от двата пола: за всеки 5 единици ИТМ относителното съотношение (95% доверителни интервали) на връзката с остеоартрит на коляното е 2,1 (1,7; 2,58) за мъжете и 2,2 (1,95; 2,5) за жените. Тези данни са подобни на резултатите от други проучвания. Според Т. МакАлинден и др. (1996), наднорменото телесно тегло е свързано с остеоартрит както на тибиофеморалния, така и на пателофеморалния отдел на колянната става. Авторите предполагат, че телесното тегло се увеличава след развитието на остеоартрит поради ограничена физическа активност. Има обаче доказателства, че при наличие на наднормено телесно тегло при лица на възраст 37 години, когато остеоартритът е изключително рядък, рискът от развитие на остеоартрит на коляното до 70-годишна възраст се увеличава. Резултатите от проспективно популационно проучване и многократни рентгенографски наблюдения дават основание да се твърди, че наднорменото телесно тегло при лица без остеоартрит е потенциален рисков фактор за бъдещ остеоартрит на коляното.

При наднормено телесно тегло не само рискът от развитие на остеоартрит на колянните стави е висок, но, както показват дългосрочните наблюдения, съществува и висок риск от прогресия на заболяването, а при жените - развитие на двустранен остеоартрит.

М. А. Дейвис и др. (1989) изследват връзката между наднорменото телесно тегло и едностранната/двустранната остеоартроза на коляното, диагностицирана рентгенографски. NHAINS-1 обхваща 3885 индивида на възраст от 45 до 74 години, от които 226 (4,9%) са имали двустранна и 75 (1,8%) едностранна гонартроза; ИТМ над 30 е наблюдаван при 65% от пациентите с двустранна гонартроза, 37,4% с остеоартроза на дясната колянна става, 43,3% с остеоартроза на лявата колянна става и 17,7% от здравите индивиди. Относителното съотношение (95% доверителни интервали) на връзката между наднорменото телесно тегло и двустранната гонартроза е 6,58 (4,71; 9,18), докато при десностранната и левостранната остеоартроза е съответно 3,26 (1,55; 7,29) и 2,35 (0,96; 5,75).

Връзката между наднорменото телесно тегло и гонартрозата във връзка с разпределението на подкожната мастна тъкан (ПМТ) при лица на възраст 45-74 години, участвали в NHAINS-I, е изследвана от М.А. Дейвис и др. (1990). Централното разпределение на подкожната мастна тъкан е определено чрез измерване на дебелината на кожната гънка под ъгъла на лопатката, а периферното разпределение е определено чрез измерване на гънката в областта на трицепсния мускул на рамото. Авторите не са открили връзка между дебелината на съответните кожни гънки и наличието на едностранна/двустранна остеоартроза на коленните стави, независимо от пол, възраст, раса или ИТМ. Връзката между ИТМ и двустранната гонартроза обаче е силна при мъжете и жените, а при едностранната гонартроза - само при мъжете.

М. С. Хохберг и др. (1995) изследват връзката между разпределението на подкожната мазнина и процента на подкожната мазнина при 465 мъже от бялата раса и 275 жени от Балтиморското надлъжно проучване на стареенето и при 169 мъже и 99 жени с рентгенографски диагностициран остеоартрит. Разпределението на подкожната мазнина е определено с помощта на съотношението обиколка на китката към бедрото, докато процентът на подкожната мазнина е изчислен с помощта на стандартно уравнение, което включва параметри като дебелината на гънките в ъгъла на лопатката, корема и трицепса на брахиите. Както се очакваше, ИТМ е силно свързан с наличието на гонартроза и при двата пола. Авторите на изследването обаче не откриват връзка между рентгенографски диагностицираната остеоартрит на коляното и разпределението на подкожната мазнина (централна/периферна) или процента на подкожната мазнина.

Проучвания на K. Martin et al. (1997), Davis MA et al. (1988) показват, че при затлъстяване, механичните, а не метаболитните фактори влияят върху появата на остеоартрит на коленните стави.

Хората с наднормено тегло са с повишен риск от развитие на остеоартрит на тазобедрените стави, въпреки че тази връзка не е толкова силна, колкото при гонартрозата. Резултатите от подобни проучвания са противоречиви. Отбелязва се, че такива хора са предразположени към двустранен, а не едностранен остеоартрит на тазобедрените стави.

Според проспективно (23 години) наблюдение, наднорменото телесно тегло е свързано и с по-висок риск от развитие на остеоартрит на ставите на ръцете. Проучвания, проведени в Лондон, включващи близнаци, също разкриха връзка между наднорменото телесно тегло и остеоартрит на карпометакарпалната става на първия пръст.

Връзката между наднорменото телесно тегло и остеоартрита може да се обясни с повишеното натоварване на ставите, което причинява механично „разрушаване“ на хрущяла, което след това води до развитие на остеоартрит. Това обяснение обаче е приложимо само за остеоартрит на колянните и тазобедрените стави, но не и за остеоартрит на ставите на ръцете. Възможно е също така при хора със затлъстяване да има все още неизвестен фактор, който ускорява „разрушаването“ на хрущяла и допринася за развитието на заболяването. Освен това, хората със затлъстяване имат по-висока костна минерална плътност (BMD), което също се счита за рисков фактор за остеоартрит.

Проучването „Фрамингам“ е изследвало пациенти на всеки 2 години в продължение на 40 години и е установило, че наддаването на тегло е рисков фактор за явна колянна остеоартроза при жените, а загубата на тегло от 5 кг при жени с ИТМ 25 (т.е. над средния) намалява риска от развитие на остеоартрит с 50%.

При жени с ИТМ под средния, нито наддаването на тегло, нито загубата на тегло са повлияли значително на риска от развитие на заболяването. Следователно, затлъстяването е важен рисков фактор за остеоартрит на коляното, тазобедрената става и ръката, а тези пациенти също са изложени на висок риск от прогресивно развитие на заболяването. Загубата на тегло може да предотврати заболяването, особено остеоартрит на коляното.

Според KD Brandt et al. (1986), приблизително 80% от всички случаи на идиопатична остеоартроза на тазобедрената става са свързани с неразпознати дефекти в развитието, като дисплазия и сублуксация. В същото време, честотата на тези аномалии в развитието не дава ясно обяснение за високата разпространеност на остеоартроза на тазобедрената става в Европа и САЩ.

Съществуват убедителни доказателства, свързващи професионалните фактори с развитието на остеоартрит, като прекомерното натоварване на определени стави е свързано с повишен риск от развитие на остеоартрит на тези стави. Рисковите групи включват миньори (остеоартрит на коленете и лумбалната част на гръбначния стълб), докери и корабостроителници (остеоартрит на коленете и китките), берачи на памук и работници във фабрики (остеоартрит на отделни стави на китките), оператори на пневматични инструменти (остеоартрит на лакътя и китката), бояджии и бетонни работници (остеоартрит на коленете) и фермери (остеоартрит на тазобедрените стави).

Професионалните спортове (футбол, лека атлетика и др.) са свързани с висок риск от развитие на остеоартрит. При лица, които не се занимават професионално с физическа култура, рискът от развитие на остеоартрит на колянните и тазобедрените стави не се различава от този в общата популация.

Много важен рисков фактор за остеоартрит е травмата/увреждането на ставата. Травмата на колянната става (особено на предната кръстна връзка) е свързана с висок риск от развитие на остеоартрит на коляното при професионални футболисти.

М. А. Дейвис и др. (1989) в описаното по-горе NHAINS-I изследват връзката между травма на коляното и едностранна/двустранна рентгенографски потвърдена остеоартроза на коляното. Анамнеза за травма на дясното коляно е съобщена при 5,8% от пациентите с двустранна остеоартроза на коляното, 15,8% от 37 пациенти с остеоартроза на дясното коляно и 1,5% от контролната група, докато анамнеза за травма на лявото коляно е съобщена при 4,6% от пациентите с двустранни лезии, 27% от пациентите с остеоартроза на лявото коляно и 1,8% от контролната група. Статистическият анализ на получените данни показва, че относителното съотношение (95% доверителни интервали) на връзката между травма на колянната става и двустранна гонартроза е 3,51 (1,8; 6,83), дясностранна гонартроза - 16,3 (6,5; 40,9) и лява гонартроза - 10,9 (3,72-31,93).

С. Терег и М. К. Хохберг (1993) са изследвали връзката между травмата на тазобедрената става и рентгенографски потвърдената коксартроза при 2359 индивида на възраст от 55 до 74 години, участвали в NHAINS-I; от тях само 73 (3,1%) са били диагностицирани с остеоартрит на едната или и двете тазобедрени стави. Статистическият анализ разкри значима връзка между анамнеза за травма на тазобедрената става и коксартроза (относително съотношение (95% доверителни интервали) - 7,84 (2,11; 29,1). Анализирайки връзката между травмата на тазобедрената става и едностранното/двустранното увреждане, авторите определиха по-изразена връзка с едностранната (относително съотношение (95% доверителни интервали) - 24,2 (3,84; 153)), отколкото с двустранната коксартроза (относително съотношение (95% доверителни интервали) - 4,17 (0,5; 34,7). По този начин, травмата на тазобедрената и колянната става е важен рисков фактор за развитието на коксартроза и гонартроза, особено едностранната.

В допълнение към гореизложеното, К. Д. Бранд (2000) определя слабостта на периартикуларните мускули като рисков фактор за развитие на гонартроза.

При пациенти с остеоартроза на коленните стави често се установява слабост на квадрицепса фемориса, която обикновено е свързана с атрофия поради ограничаване на движението в засегнатия крайник. Слабост на този мускул обаче се установява и при пациенти с латентна гонартроза, които не са имали болка в ставата както по време на прегледа, така и в анамнезата, мускулната маса не само не е намаляла, но дори понякога е била увеличена. Проспективни проучвания показват, че слабостта на квадрицепса фемориса не е само следствие от манифестна гонартроза, но може да бъде и рисков фактор за остеоартроза. Сред жените без рентгенографски признаци на гонартроза в началото на наблюдението и с рентгенографски диагностицирана остеоартроза след 30 месеца, началната сила на екстензора на коляното е била значително по-ниска (p < 0,04), отколкото при тези жени, които не са развили остеоартроза.

С. Слеменда и др. (1997) са установили, че увеличаването на силата на екстензорите на коляното с всеки 10 lb/ft² ^е свързано с 20% намаление на вероятността от развитие на остеоартрит на коляното и 29% намаление на манифестния остеоартрит. Сравнително малко увеличение на силата на екстензорите на коляното (приблизително 20% от средната стойност за мъжете и 25% от средната стойност за жените) е свързано съответно с 20% и 30% намаление на риска от развитие на гонартроза.

Ролята на квадрицепсния мускул в защитата на колянната става от нараняване е свързана с неговата стабилизираща функция за ставата, както и с факта, че той осигурява съпротивление на гравитацията за целия долен крайник.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]