Лечението с паратиреоиден хормон спомага за забавяне на развитието на остеоартрит

Изследователи от Корнел са установили, че предварителното лечение с паратироиден хормон, често използван за увеличаване на костната маса при остеопороза, може да помогне за подобряване на здравето на хрущялите и да забави прогресията на остеоартрита.

Екипът, ръководен от Марйолийн ван дер Мюлен, директор на Училището по биомедицинско инженерство „Джеймс М. и Марша Маккормик“ в Инженерния колеж „Корнел“, също така идентифицира сигнатури на генна експресия, които потенциално биха могли да бъдат използвани за ранно откриване на дегенеративни ставни заболявания.

Резултатите са публикувани в списание Science Advances. Съавтори на статията са Адриен Антоанет и София Зимян.

Ван дер Мюлен е специализиран в изучаването на ролята на механиката в скелета и как опорно-двигателният апарат – кости, хрущяли, стави – реагира на натоварване, използвайки техники за носене на тежести и компресия върху подбедрицата и колянната става.

Натоварването има своите плюсове и минуси. То увеличава костната маса и може да се използва като терапия за остеопороза. В същото време натоварването уврежда и хрущяла в ставите, подобно на дегенерацията, наблюдавана при остеоартрит. Ван дер Мюлен и нейната лаборатория се фокусират все повече върху ролята, която костите играят в развитието на ставни увреждания.

В новото проучване екипът провел двуетапен процес. Първо, те третирали мишки ежедневно с паратироиден хормон, лекарство, предписвано за остеопороза, за да увеличат костната маса в продължение на осем седмици. Във втората фаза екипът прилагал ежедневно натоварване с тежест върху пищялите на мишките и използвал друго лекарство за остеопороза, алендронат, което ефективно изключва способността на костите да се самовъзстановяват (ремоделират) в продължение на шест седмици.

Фигурата показва степента на увреждане на хрущяла след 6 седмици ежедневно натоварване и лечение в сравнение с контролно коляно без натоварване и без увреждане на хрущяла. Хрущялът е оцветен в червено, а костта е синкавозелена. Като цяло, предварителното лечение с паратироиден хормон преди натоварване и лечението с алендронат по време на натоварване показват най-малко увреждане на хрущяла (загуба на оцветена в червено тъкан) и най-добро запазване на хрущяла. Източник: Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adk8402

Изследователите установили, че паратиреоидният хормон директно подобрява здравето на хрущялите и забавя прогресията на увреждането, докато алендронатът намалява субхондралните костни промени, свързани с остеоартрит.

„Дори след шест седмици увреждане, ефектът от осемседмичното предварително лечение все още беше значителен. ПТХ не само увеличи костната маса, но се оказа, че влияе и на хрущяла“, каза ван дер Мюлен. „Коленете на мишките имаха по-дебел хрущял след осем седмици, което беше неочаквано. По-дебелият хрущял вероятно предпазва от по-нататъшно увреждане на ставите.“

Екипът повтори експеримента и използва транскриптомика, за да анализира генната експресия в РНК, извлечена от хрущял, кост и лимфни възли на мишки. Увреждането на ставите се отрази в ранни транскриптомни промени и двете лечения заедно доведоха до ранна модулация на имунната сигнализация.

„Генната експресия показа, че и двете лекарства заедно имат най-голям ефект върху намаляването на експресията на гени, свързани с увреждане на хрущяла, по-специално променяйки експресията на имунните гени“, каза Зимян.

Следващата стъпка е да се определи дали лечението с паратироиден хормон може да забави или дори да обърне прогресията на остеоартрита, след като той е възникнал, и да се използват генни сигнатури за разработване на ранна диагностика на заболяването.

„Тези резултати показват, че тези лечения могат да бъдат полезни и при хора. Добрата новина е, че тези лечения вече са одобрени от FDA, макар и не за тази употреба“, каза ван дер Мюлен.