Лорън К. Кинг

* Медицинско училище в Сидни, Университетът в Сидни, Сидни, Австралия

остеоартрит

Лин Марч

Ananthila Anandacoomarasamy

+ Отделение по ревматология, болница Конкорд, Сидни, Австралия; Университетът в Сидни, Австралия

Резюме

Най-значимото въздействие на затлъстяването върху мускулно-скелетната система е свързано с остеоартрит (ОА), дезактивиращо дегенеративно разстройство на ставите, характеризиращо се с болка, намалена подвижност и отрицателно въздействие върху качеството на живот. Патогенезата на ОА се отнася както до прекомерно натоварване на ставите, така и до променени биомеханични модели, заедно с хормонална и цитокинова дисрегулация. Затлъстяването е свързано с честотата и прогресирането на ОА както на носещи тежести, така и на неносещи стави, до степен на заместване на ставите, както и оперативни усложнения. Загубата на тегло при ОА може да придаде клинично значимо подобрение на болката и да забави прогресирането на структурно увреждане на ставите. Необходима е по-нататъшна работа за определяне на относителния принос на механични и метаболитни фактори в патогенезата на ОА.

Въведение

Затлъстяването е добре призната глобална епидемия. Изчисленията на СЗО от 2008 г. показват, че над 1,4 милиарда възрастни са с наднормено тегло и от тях над 200 милиона мъже и 300 милиона жени са с наднормено тегло 1. Тенденцията е тревожна: през последните 30 години затлъстяването в световен мащаб се е увеличило повече от два пъти 1. Затлъстяването е свързано с повишен риск от множество хронични заболявания. Последиците за мускулно-скелетната система включват както дегенеративни, така и възпалителни състояния 2, като най-голямото бреме е резултат от остеоартрит (ОА) 2. ОА е клиничен синдром на ставна болка и дисфункция, причинени от дегенерация на ставите, и засяга повече хора, отколкото което и да е друго ставно заболяване 3. В момента близо 10% от населението е засегнато и разпространението се увеличава с възрастта.

Затлъстяването е най-големият модифицируем рисков фактор за ОА 4, 5, 6. Coggon et al 7 съобщават, че субектите с ИТМ> 30 kg/m 2 са били 6,8 пъти по-склонни да развият ОА на коляното, отколкото контролите с нормално тегло. Неотдавнашен мета-анализ съобщи, че обединеното съотношение на шансовете за развитие на ОА е 2,63 (2,28, 3,05) за затлъстели лица в сравнение с контролите с нормално тегло 8. OA засяга всички аспекти на живота чрез болка и ограничаване на подвижността. При анализ на преките разходи на затлъстяването беше изчислено, че икономическата тежест на ОА в САЩ е на второ място след диабета при състояния, свързани със затлъстяването 9. Подобно отрицателно икономическо въздействие е публикувано от анализи на Обединеното кралство 9. Очаква се тежестта на това заболяване да се увеличи поради разпространението на затлъстяването и увеличеното дълголетие.

Целта на този преглед е да предостави преглед на въздействието на затлъстяването върху ОА по отношение на клиничните и образни аспекти, патогенезата и резултатите от заместване на ставите.

Клинични и образни аспекти

Връзката между затлъстяването и ОА е добре описана 2. Последователно се демонстрира връзката с ОА на коляното, но е по-малко стабилна за тазобедрената става, което може би е резултат от различни въздействия на затлъстяването в тези стави или поради разлики в проучванията, които са ги оценили. Въздействието на индекса на телесна маса (ИТМ) върху честотата на ОА на коляното и тазобедрената става е оценено в два скорошни мета-анализа (включително кохортни и контролни проучвания) от Jiang et al 10, 11. Те съобщават за дозозависима връзка между ИТМ и риска от ОА както в коляното, така и в тазобедрената става (както клинична, така и рентгенологична). В техните анализи увеличението на индекса на телесна маса с 5 единици е свързано с 35% повишен риск от ОА на коляното (RR: 1,35; 95% CI: 1,21-1,51) и 11% повишен риск от ОА на тазобедрената става (RR): 1.11; 95% CI: 1.07-1.16). Интересното е, че те установяват, че връзката между ИТМ и ОА на коляното е значително по-силна при жените от мъжете (мъже, RR: 1.22; 95% CI: 1.19-1.25; жени, RR: 1.38; 95% CI: 1.23-1.54; P = 0,04), докато при ОА на тазобедрената става няма значителна разлика в величината на асоциацията за пол.

ЯМР се очертава като най-чувствителният инструмент за откриване на дегенеративни промени в ставите и за очертаване на ранното въздействие на затлъстяването. Laberge et al 18 изследват MR изображения на коляното в началото и 36 месеца от 137 лица на средна възраст с рискови фактори за ОА на коляното, но няма рентгенографски ОА от Инициативата за остеоартрит. Те установиха, че затлъстяването е свързано с по-голямо разпространение и тежест на ранните дегенеративни промени в коляното при пациенти на средна възраст без рентгенографски ОА на коляното и със значително повишена прогресия на хрущялната лезия. В началото разпространението и тежестта на лезиите на коляното са положително свързани с ИТМ, с почти четирикратно увеличение на менискалните сълзи и повече от двукратно увеличение на високостепенните хрущялни дефекти при индивиди със затлъстяване спрямо лица с нормално тегло. През 36-месечния период на проследяване броят на новите или влошаващи се хрущялни лезии от всяка степен е значително по-висок при затлъстели пациенти (P = 0,039), докато няма значителна разлика в прогресията на менискалната лезия. Затлъстяването обаче не дава повишен риск от прогресия на лезията на мениска или костния мозък в продължение на 36 месеца.

В анализ на напречно сечение на 77 пациенти със затлъстяване (30% от които имат ACR клинична ОА на коляното), ИТМ не е свързан с разликата в качеството на хрущяла, оценена чрез забавено гадолиниево-магнитно-резонансно изобразяване на хрущяла (dGEMRIC), маркер на хрущяла разпределение на гликоминогикан в колянната става 19 .

Един център е произвел няколко изследвания с ЯМР, оценяващи здрави възрастни без клинични ОА 20, 21, 22, 23 на коляното. Първото проучване установи благоприятен ефект на обезмаслената маса, но вредно въздействие на мастната маса върху свойствата на хрущяла на коляното след 10-годишно проследяване 20. Повишената маса без мазнини е свързана с по-голям обем на хрущяла на пищяла, измерен при проследяване, докато увеличената маса на мазнини е отрицателно свързана с обема на хрущяла 20. Наличието на изходни дефекти на хрущяла от тези субекти не е известно, тъй като оценката на ЯМР е извършена само при 10-годишно проследяване. Също така не е известно как тези находки корелират със симптомите при проследяване. Три от тези MRI изследвания 21, 22, 23 са фокусирани върху изобразяването на патела. Техните резултати последователно демонстрират, че ИТМ е обратно свързан с обема на хрущяла на пателата в началото, загуба на пателарен хрущял за 10 години и дефекти на хрущяла при 10-годишно проследяване. Друга изследователска група 24, оценяваща регионалните промени в ОА на коляното с помощта на ЯМР в продължение на две години, установява, че ИТМ е един от най-силните предиктори за загуба на хрущял от централната област на медиалното плато на тибията и медиалния бедрен костен, регионите с най-голяма загуба на 24 месеца.

Патофизиология

Патофизиологията на свързаните със затлъстяването ОА вероятно е многофакторна. Счита се, че структурните увреждания на ставите са резултат както от механични фактори, включително повишени сили върху ставата, намалена мускулна сила и променена биомеханика по време на ежедневни дейности 25, 26, така и метаболитни фактори, 2 тъй като затлъстяването също увеличава риска от ОА при не-тегло- носещи стави като ръце 27 .

В проучване на възрастна популация без клинична ОА на коляното, мастната маса е свързана с увеличени дефекти на хрущяла и лезии на костния мозък (BML), които са характеристики на ранната ОА на коляното. За разлика от това, скелетната мускулна маса е свързана положително с обема на хрущяла, което авторите предполагат, че може да се дължи на наследяване, общ характер на факторите на околната среда, свързани с натрупването на хрущял или защитен ефект от увеличения мускул 46 .

Затлъстяването води до повишено натоварване на носещата става, което може да е най-важният механичен принос. Адукционният момент на коляното може да бъде важна механична променлива, свързана с развитието на коляното OA 47, 48. Хората със затлъстяване имат по-големи абсолютни моменти на аддукция на коляното поради увеличената телесна маса и се включват в компенсаторни модели на походка като по-бавна скорост на ходене и увеличен ъгъл на излизане на пръстите 49, 50. Има доказателства, че при затлъстели хора, ставният хрущял може да не е в състояние да реагира на по-високото ниво на абсолютен момент на аддукция на коляното по време на походка в сравнение с индивидите с нормално тегло 48. Повишеното натоварване на ставите от лица с нормално тегло не е последователно показано, че е свързано с ОА: например, надлъжно проучване на бегачи и възрастни (> 60 години) и бегачи показва, че наличието на рентгенографски бедро на ОА и прогресията на рентгенографското коляно ОА бяха сходни и в двете групи 51 .

Понастоящем относителният принос на механичните и метаболитните компоненти към структурните промени в ставите и значението на метаболитните и механичните фактори на „иницииране“ не са известни. Патогенезата на първичната ОА при затлъстели хора може да започне с разширяване на мастната тъкан. Това може да доведе до повишен синтез на ендокринни фактори като лептин, които действат върху други тъкани, а растежът и промените в тези тъкани ще доведат до промени, наблюдавани при ОА. Освен това системният възпалителен ефект на прекомерната мастна тъкан при затлъстели хора може да играе роля за промяна на характеристиките на хрущяла. След като този процес бъде стартиран, механичните и евентуално други фактори ще образуват положителна обратна връзка, която е трудно да се прекъсне 52 .

Оценка на затлъстяването

Докато ИТМ е бил полезен инструмент за оценка на затлъстяването и е демонстрирал зависима от дозата връзка с риска от ОА, също се води дебат за това каква мярка за затлъстяване най-добре корелира с риска от ОА. Lohmander et al 16 установяват, че ИТМ има най-силна връзка с тежката ОА (която те определят като артропластика) в сравнение с други мерки за затлъстяване, като съотношение талия/ханш и процент телесни мазнини (измерено чрез биоелектричен импеданс). За разлика от това, проучване, проведено от Sowers et al 53, установи, че скелетната мускулна маса обяснява повече вариации в честотата на рентгенографски ОА, отколкото мастната маса. Друго проучване обаче заключава, че „прецизните“ измервания на телесния състав при използване на чиста маса не предоставят предимство пред ИТМ при оценка на риска от рентгенографско коляно ОА 54 .

Неотдавнашно проучване на Richette et al 40 установи, че хирургично предизвиканата загуба на тегло (средно: 20%) води до значително подобрение на болката и физическата функция на шест месеца. Субектите им са имали среден ИТМ от 51 kg/m 2 в началото. Всички подскали на WOMAC се подобриха: болка (-50%; P 55, в мета-анализ на четири интервенционни проучвания, включващи 454 пациенти с наднормено тегло с ОА на коляното, установи, че загубата на тегло води до значително намаляване на физическото увреждане.

Загубата на тегло при затлъстели лица също може да осигури ползи, променящи структурата. Наскоро беше демонстрирано, че умерената (9%) загуба на тегло при пациенти със затлъстяване със и без ОА на коляното може да подобри качеството на хрущяла (съдържание на протеогликан, изчислено чрез забавено ядрено-магнитен резонанс на хрущяла, усилен с гадолиний) и количество (загубата на тегло също доведе до намалена загуба на дебелина на хрущяла) ) 9. Изследване на Hunter et al 59 не демонстрира връзка между загуба на тегло и промени в хрущяла при ЯМР, но установява връзка между загуба на тегло и намаляване на лезиите на костния мозък (BML); като се има предвид връзката на BML и болката 60, това може да е от особено клинично значение.

Затлъстелите субекти с ОА, които отслабват, могат да забележат подобрение в симптомите си на ОА по няколко причини. Изследване на Messier et al 61 от кохортата ADAPT показва съотношение 1: 4 на загуба на телесно тегло към намаляване на натоварването на колянната става, което показва, че 1 кг загубено тегло ще доведе до 4 кг намалено упражнение на механично натоварване върху колянната става на стъпка по време на ежедневни дейности. Forsythe и сътр. 62, в мета-анализ на 66 интервенции за отслабване, установяват, че загубата на тегло е свързана с намаляване на причинителите на възпаление като c-реактивен протеин (CRP), фактор на туморна некроза (TNF) и интерлевкин-6 (IL -6) 40, 63, 64, 65, които са свързани с нарушена физическа функция 66. Намалената болка и физическото увреждане могат да увеличат нивата на активност и да подобрят физическата годност, което може допълнително да подобри физическата функция, включително повишена мускулна сила в мускулите около колянната става 66, 67, както и намалени нива на циркулиращи възпалителни маркери.

Загубата на тегло е важна както за предотвратяване, така и за управление на ОА на коляното. Настоящите препоръки до голяма степен се основават на експертно мнение. Бариатричната хирургия при затлъстяване е все по-популярна. Неотдавнашен систематичен преглед 68 стигна до заключението, че това може да е от полза за затлъстели пациенти с ОА на тазобедрената или колянната става, но в момента ролята и индикациите за бариатрична хирургия остават неясни.

Резултати от заместване на ставите

Нарастващото разпространение на затлъстяване в световен мащаб, заедно със застаряващото население, доведе до нарастваща нужда от операция за заместване на ставите. Затлъстяването също е свързано с по-ранна възраст при артропластика на тазобедрената и колянната става. В проучване на Changulani et al 69 средната възраст на пациентите със затлъстяване клас III (ИТМ> 40 kg/m 2), подложени на операция за заместване на тазобедрената става и коляното, в сравнение с тези с нормален ИТМ е съответно с 10 и 13 години.

Заключение

Това, което може да се заключи досега, е, че затлъстяването допринася за честотата и прогресията на ОА, като най-силната връзка е в коляното. Затлъстяването също е водещ двигател на търсенето на артропластика и налага повишен риск от оперативни усложнения. Загубата на тегло подобрява и двете симптоми на ОА и може да забави прогресирането на заболяването. Настоящите доказателства сочат свързаната със затлъстяването ОА като проблем както на прекомерното натоварване на ставите, така и на хормоналната и цитокиновата дисрегулация. Определянето на метаболитните механизми на свързаните със затлъстяването промени в ставите предлага друг потенциален подход към целта на терапията, модифицираща заболяването при ОА, чрез разработване на терапевтични стратегии за противодействие на дисрегулацията на производството на възпалителни адипокини и събития надолу по веригата. Необходима е по-нататъшна работа за определяне на относителния принос на метаболитните и механични фактори в патогенезата на ОА на коляното.