Osteoarthrosis: Pengaruh meniscectomy pada tulang rawan artikular

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, artikular menisci memainkan peran penting dalam fungsi normal sendi. Menisci adalah struktur yang meningkatkan kesesuaian permukaan artikular femoralis dan tibia, meningkatkan stabilitas lateral dan memperbaiki distribusi cairan sinovial, serta pertukaran nutrisi dengan tulang rawan artikular. Meniskektomi total atau parsial menyebabkan perubahan arah beban pada permukaan artikular tibia, yang mengakibatkan degenerasi tulang rawan artikular.

Studi tentang pengaruh meniskatektomi pada biomekanik sendi, serta induksi proses degeneratif pada tulang rawan artikular dan tulang subchondral pada hewan (biasanya anjing dan domba) telah dikhususkan untuk banyak penelitian. Awalnya, para peneliti memproduksi ektomi meniskus medial sendi lutut, namun kemudian ternyata bahwa ektomi meniskus lateral mengarah pada perkembangan osteoartritis yang lebih cepat.

Dengan menggunakan meniskatektomi lateral pada domba, S. Sedikit dan rekan penulis (1997) menyelidiki perubahan tulang rawan artikular dan tulang subchondral dari beberapa tempat sendi lutut. Temuan histologis tipikal yang menggambarkan perubahan induksi pada tulang rawan artikular pada 6 bulan setelah operasi adalah disintegrasi tulang rawan, penurunan konsentrasi proteoglikan, penurunan jumlah kondrosit. Di bawah area tulang rawan yang berubah di tulang subchondral, perkecambahan kapiler tercatat di zona tulang rawan kalsifikasi, perpindahan dari "perbatasan bergelombang" di luar dan penebalan substansi spons tulang subchondral.

Studi ini P. Ghosh et al (1998) telah menunjukkan bahwa 9 bulan setelah meniscectomy lateral pada domba menunjukkan tanda-tanda renovasi subhondralnoi tulang dan meningkatkan densitas mineral adalah sekunder untuk degenerasi tulang rawan artikular. Di daerah menjalani beban mekanik abnormal tinggi karena penghapusan meniskus lateral (kondilus femoralis lateral dan lateral yang piring tibia) ditemukan peningkatan sintesis dermatan sulfat-proteoglikan dalam tulang rawan sedangkan lempeng medial juga menemukan sintesis peningkatan proteoglikan spesies yang sama. Ternyata proteoglikan yang mengandung sulfat amatir terutama diwakili oleh dekoratif. Konsentrasi tertinggi ditemukan di zona tengah dan dalam tulang rawan artikular.

Bersamaan dengan peningkatan sintesis dermatan sulfat-proteoglikan di daerah tulang rawan, membawa beban tinggi karena penghapusan meniskus lateral, mengungkapkan katabolisme meningkat dari aggrekan, terbukti dengan pelepasan fragmen ke dalam media kultur dari eksplan tulang rawan, serta aktivitas tinggi dari MMP dan aggrecanase. Karena aktivitas inflamasi pada model osteoartritis ini sangat minim, penulis menyarankan bahwa sumber enzim adalah kondrosit.

Terlepas dari kenyataan bahwa masih banyak masalah yang belum terselesaikan, penelitian yang dijelaskan mengungkapkan kemungkinan peran faktor biomekanik dalam patogenesis osteoarthritis. Jelas bahwa kondrosit dapat "merasakan" sifat mekanik lingkungan mereka, bereaksi terhadap perubahan mereka dengan sintesis ECM yang mampu membawa muatan besar dan dengan demikian mencegah kerusakan pada tulang rawan. Pada hewan muda, olahraga ringan merangsang sintesis Aggrecan yang kaya dengan VGM. Fase respon chondrocy hipertrofik (atau adaptif) ini dapat berlangsung beberapa tahun, memberikan tingkat stres mekanis yang stabil pada tulang rawan artikular. Namun, keseimbangan ini dengan meningkatkan intensitas atau durasi beban, atau mengubah biomekanik normal sendi setelah cedera atau pembedahan, atau mengurangi kemampuan kondrosit untuk meningkatkan sintesis VCR dalam menanggapi meningkatnya beban (pada penuaan), efek dari faktor endokrin memerlukan perubahan yang signifikan pada sel dan tingkat matriks: sintesis proteglikan dan kolagen tipe II dihambat, sintesis dekoratif dan kolagen tipe I, III dan X distimulasi. Bersamaan dengan perubahan biosintesis, katabolisme ECM, serta tingkat MMP dan aggrecanase, meningkat. Tidak diketahui bagaimana pemuatan mekanis mempromosikan resorpsi chondrosit yang mengelilingi ECM oleh chondrocytes, mungkin proses ini dimediasi oleh prostanoid, sitokin (seperti IL-ip atau TNF-a, radikal oksigen bebas). Di sini perlu disebutkan peran sinovitis pada osteoartritis, karena sumber mediator katabolisme yang paling mungkin terjadi adalah makrofag seperti sinovitis dan leukosit yang menginfiltrasi membran sinovial sendi.

Dalam sebuah penelitian oleh OD Chrisman dan rekan penulis (1981), ditunjukkan bahwa kerusakan sendi traumatis merangsang produksi prekursor prostaglandin, asam arakidonat. Sumber asam arakidonat adalah membran dari kondrosit yang rusak. Telah diketahui dengan baik bahwa asam arakidonat dengan cepat diubah menjadi prostaglandin oleh enzim siklooksigenase (COX). Telah ditunjukkan bahwa prostaglandin, khususnya PGE ₂, berinteraksi dengan reseptor chondrocyte, yang mengubah ekspresi gen mereka. Namun, masih belum jelas apakah asam arakidonat merangsang atau menghambat produksi proteinase dan aggrecanases. Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa PGE- ₂ meningkatkan produksi MMP dan menyebabkan degradasi kartilago artikular. Berdasarkan hasil penelitian lain, PGE ₂ memiliki efek anabolik pada ECM, dan juga mempromosikan integritas ECM, menghambat produksi sitokin oleh khondrosit. Mungkin, data yang berlawanan dari penelitian ini adalah karena konsentrasi PGE- _{2 yang berbeda}, yang digunakan di dalamnya.

Sejumlah kecil IL-1p (sitokin utama yang merangsang sintesis dan pelepasan MMP, serta aktivitas penghambatan inhibitor alami mereka) dapat terbentuk sebagai respons terhadap kerusakan tulang rawan artikular, yang menyebabkan degradasi jaringan lebih lanjut.

Dengan demikian, studi yang dijelaskan di bagian ini menunjukkan bahwa mempertahankan beban dinamis subthreshold pada sendi menyebabkan reproduksi kondrosit yang mampu mentransfer kondisi mekanis baru, yang berarti timbulnya tahap hipertrofi osteoarthritis. Chondrocytes hipertropi adalah sel yang berada dalam tahap diferensiasi terakhir, dan karena itu, ekspresi gen elemen dasar matriks di dalamnya berubah. Oleh karena itu, sintesis proteoglikan aggrek dan kolagen tipe II dihambat, dan sintesis dekorator, kolagen I, III, dan Xtip meningkat.

Pengurangan kandungan kolagen aggrecan dan tipe II di ECM, terkait dengan ketidakseimbangan antara proses sintesis dan degradasi, menginformasikan tulang rawan artikular pada properti yang secara tidak memadai merespons stres mekanis. Akibatnya, kondrosit menjadi tidak terlindungi, prosesnya lolos ke tahap ketiga, katabolik, yang ditandai dengan aktivitas proteolitik dan sekresi faktor regulasi autokrin dan parakrin yang berlebihan. Secara morfologis, tahap ini ditandai dengan penghancuran ECM tulang rawan artikular, secara klinis sesuai dengan manifestasi osteoarthrosis. Hipotesis ini, tentu saja, adalah penglihatan yang disederhanakan dari semua proses kompleks yang terjadi pada osteoarthritis, namun menggeneralisasi konsep modern tentang patobiologi osteoartritis.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10], [11], [12]