Perawatan hormon paratiroid membantu memperlambat perkembangan osteoartritis

Peneliti Cornell menemukan bahwa pra-perawatan dengan hormon paratiroid, biasanya digunakan untuk meningkatkan massa tulang pada osteoporosis, dapat membantu meningkatkan kesehatan tulang rawan dan memperlambat perkembangan osteoartritis.

Tim dipimpin oleh Marjolein van der Meulen, Direktur Sekolah Teknik Biomedis. James M. Dan Marsha McCormick di Cornell College of Engineering, juga telah mengidentifikasi tanda ekspresi gen yang berpotensi digunakan untuk deteksi dini penyakit sendi degeneratif.

Hasilnya dipublikasikan di Science Advances. Rekan penulis artikel ini adalah Adrien Antoinette dan Sofia Zimyan.

Van der Meulen berspesialisasi dalam mempelajari peran mekanika dalam kerangka dan bagaimana sistem muskuloskeletal - tulang, tulang rawan, sendi - merespons pembebanan, menggunakan teknik pemberian beban dan kompresi pada sendi tungkai bawah dan lutut.

Pemuatan mempunyai pro dan kontra. Ini meningkatkan massa tulang dan dapat digunakan sebagai terapi osteoporosis. Pada saat yang sama, stres juga merusak tulang rawan pada persendian, serupa dengan degenerasi yang terlihat pada osteoartritis. Van der Meulen dan laboratoriumnya semakin fokus pada peran tulang dalam perkembangan kerusakan sendi.

Dalam studi baru, tim mengikuti proses dua langkah. Mereka pertama kali merawat tikus setiap hari dengan hormon paratiroid, obat yang diresepkan untuk osteoporosis, untuk meningkatkan massa tulang selama delapan minggu. Pada fase kedua, tim memberikan tekanan setiap hari pada tibia tikus dan menggunakan pengobatan osteoporosis lain, alendronate, yang secara efektif mematikan kemampuan tulang untuk memperbaiki dirinya sendiri (merombak) selama enam minggu.

Gambar tersebut menunjukkan tingkat kerusakan tulang rawan setelah 6 minggu pembebanan dan perawatan setiap hari dibandingkan dengan lutut kontrol tanpa pembebanan dan tidak ada kerusakan tulang rawan. Tulang rawannya berwarna merah dan tulangnya berwarna hijau kebiruan. Secara umum, pengobatan awal dengan hormon paratiroid sebelum olahraga dan pengobatan dengan alendronate selama olahraga menunjukkan kerusakan tulang rawan yang paling sedikit (kehilangan jaringan berwarna merah) dan pelestarian tulang rawan yang lebih baik. Sumber: Kemajuan Sains (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adk8402

Para peneliti menemukan bahwa hormon paratiroid secara langsung meningkatkan kesehatan tulang rawan dan memperlambat perkembangan kerusakan, sementara alendronate mengurangi perubahan tulang subkondral yang terkait dengan osteoartritis.

"Bahkan setelah enam minggu kerusakan, efek dari delapan minggu pra-perawatan masih signifikan. Hormon paratiroid tidak hanya berfungsi meningkatkan massa tulang, ternyata juga bekerja pada tulang rawan," kata van der Meulen.. "Lutut tikus memiliki tulang rawan yang lebih tebal setelah delapan minggu, dan hal ini tidak terduga. Tulang rawan yang lebih tebal kemungkinan besar akan melindungi terhadap kerusakan sendi di kemudian hari."

Tim mengulangi percobaan dan menggunakan transkriptomik untuk menganalisis ekspresi gen dalam RNA yang diisolasi dari tulang rawan, tulang, dan kelenjar getah bening tikus. Kerusakan sendi tercermin dalam perubahan transkriptomik awal, dan gabungan kedua pengobatan menghasilkan modulasi awal sinyal imun.

"Studi ekspresi gen menunjukkan bahwa kedua obat tersebut bersama-sama memiliki efek terbesar dalam mengurangi ekspresi gen yang terkait dengan kerusakan tulang rawan, khususnya mengubah ekspresi gen kekebalan," kata Zimyan.

Langkah selanjutnya adalah menentukan apakah pengobatan hormon paratiroid dapat memperlambat atau bahkan membalikkan perkembangan osteoartritis setelah muncul dan menggunakan tanda gen untuk mengembangkan diagnosis dini penyakit tersebut.

"Temuan ini menunjukkan bahwa pengobatan ini mungkin berguna bagi manusia juga. Dan kabar baiknya adalah pengobatan ini sudah disetujui oleh FDA, meskipun tidak untuk penggunaan ini," kata van der Meulen.