Фактори ризика и узроци остеоартритиса

Остеоартритис настаје као резултат интеракције вишеструких генетских и фактора животне средине (укључујући трауматске) фактора. Управо је анализа фактора ризика за остеоартритис на различитим локацијама допринела појави концепта хетерогености болести. Тако су утврђене јасне разлике у факторима ризика за коксартрозу и гонартрозу: не постоје полне разлике код остеоартрозе зглобова кука, ретко се дијагностикује код представника монголоидне расе и често је комбинован са конгениталним развојним дефектима; гонартроза је чешћа код жена негроидне расе него код представника кавкаске расе, карактерише их претходно трауматско оштећење зглобова. Постоје докази да се група фактора ризика за остеоартритис пателофеморалне регије колених зглобова разликује од фактора ризика за оштећење медијалне тибиофеморалне регије - први тип је повезан са породичном историјом остеоартритиса и присуством нодуларних лезија руку, други је делимично повезан са гојазношћу и претходним хируршким интервенцијама на коленском зглобу.

Пол игра важну улогу у развоју остеоартритиса - жене су склоније развоју остеоартритиса већине локализација. Резултати финске студије у којој је обухваћено 6647 пољопривредника показали су да је женски пол независан предиспонирајући фактор за развој гонартрозе. Подаци из прегледа 29 епидемиолошких студија остеоартритиса зглобова колена и кука у 14 земаља указују на то да је остеоартритис зглобова кука чешћи код мушкараца него код жена; зглобови колена су чешће погођени код жена, посебно у доби преко 45 година. Међутим, већина других студија бележи високу учесталост коксартрозе код жена. Код остеоартритиса зглобова руку, примећује се брз пораст инциденце код жена до 60 година, након чега се учесталост остеоартритиса ове локализације не мења значајно; код мушкараца се примећује спорији пораст инциденце, који се наставља током 7-8 деценије живота. Утврђене су разлике у преваленцији моноостеоартрозе, олигоостеоартрозе и генерализоване (поли-)остеоартрозе између мушкараца и жена.

Фактори ризика за остеоартритис

Генетички	пол (женски) наследна патологија гена колагена типа II мутација гена колагена типа II друге наследне болести костију и зглобова расно/етничко порекло
Негенетски	старост прекомерна тежина смањени нивои женских полних хормона (на пример, током постменопаузе) малформације костију и зглобова историја операције зглобова (нпр. менисектомија)
Егзогени	професионална активност повреда зглоба спортске активности

Ове карактеристике указују на то да ендокрини фактори играју одређену улогу у остеоартрози. Заиста, резултати многих студија, посебно студија на животињским моделима остеоартрозе, указују на то да су полни хормони способни да модификују метаболизам у хрскавичном ткиву. Рецептори за естроген пронађени су у зглобној хрскавици многих животињских врста. У студији ЈАП Да Силве и др. (1994) примећено је да оваријектомија повећава брзину деструктивних процеса у животињској хрскавици. Животињски модели остеоартрозе показали су да естрадиол може инхибирати синтезу протеогликана. Супрафизиолошке дозе естрадиола повећавају „разградњу“ хрскавице, што је блокирано антиестрогеном тамоксифеном. Код зечева након оваријектомије, који су примали високе дозе естрогена, развило се истањивање и трошење зглобне хрскавице, односно промене типичне за људску остеоартрозу.

Такође постоје неки епидемиолошки докази о учешћу полних хормона, првенствено естрогена, у развоју остеоартритиса. То укључује већу учесталост остеоартритиса код жена, која се повећава око менопаузе, и повезаност широко распрострањеног остеоартритиса са факторима као што су гинеколошка хирургија, коштана маса и гојазност, што може одражавати ефекте ендогених полних хормона. Према Т. Д. Спектору и Г. Ц. Чемпиону (1989), жене са прекомерном производњом естрогена су предиспониране на генерализовани остеоартритис.

Поред тога, сугерише се могућа улога естрогена у патогенези остеоартритиса на основу „антагонистичког“ односа између остеопорозе и остеоартритиса и повећаног ризика од остеоартритиса код гојазности. Естрогени регулишу метаболизам костију, њихов недостатак узрокује губитак минералне компоненте костију код жена у пре- и постменопаузалном периоду; висока минерална густина костију (БМД) у постменопаузалном периоду може указивати на дугорочно очување вишка естрогена. Жене у постменопаузи са гонартрозом, коксартрозом, остеоартритисом зглобова шака и полиостеоартрозом имају повећање густине костију, које није узроковано гојазношћу или споријим губитком коштаног ткива код жена са остеоартритисом током менопаузе. Са високом густином костију, зглобна хрскавица може да издржи повећано механичко оптерећење.

Гојазност је такође повезана са вишим нивоима ендогених естрогена у постменопаузалном периоду. Гојазност повећава ризик од развоја остеоартритиса колена, кукова и шака код жена, али да ли је то због механичких ефеката прекомерне телесне тежине на хрскавицу, виших нивоа естрогена или других системских утицаја још увек није јасно.

Неки докази о вези између женских полних хормона и остеоартритиса добијени су у студијама које су испитивале факторе ризика за остеоартритис код жена које примају терапију замене естрогеном (ХЗТ). Показано је да ХЗТ смањује ризик од развоја гонартрозе и коксартрозе. Код жена које примају ХЗТ током 8 година, примећено је успоравање прогресије остеоартритиса. Пошто ХЗТ смањује метаболизам костију, може се претпоставити да естрогени доприносе стабилизацији остеоартритиса успоравањем ремоделирања субхондралне кости.

Улога естрогена у развоју остеоартритиса се највероватније остварује кроз утицај на инфламаторне и анаболичке цитокине, који заузврат утичу на метаболизам хрскавице. Дејство естрогена на кост је очигледно делимично повезано са интерлеукином-1 (IL-1), IL-6, фактором туморске некрозе α (TNF-α). Рецептори естрогена се налазе у зглобној хрскавици, а IL-1 и IL-6 су вероватно способни да посредују у дејству естрогена на њен метаболизам. Инсулину сличан фактор раста 1 (IGF-1) и трансформишући фактор раста бета (TGF-бета) су укључени у синтезу и поправку хрскавичне матрице, а естрогени вероватно имају сложен ефекат на факторе раста.

Генерално, докази о повезаности остеоартритиса са факторима везаним за изложеност полним хормонима код жена су недоследни. Могуће је да естрогени имају различите ефекте у зависности од времена менопаузе и стадијума остеоартритиса.

Важан генетски фактор ризика за остеоартритис је наслеђена или стечена мутација гена проколагена типа II (главног колагена хијалинске хрскавице) COL ₂ A _b који се налази на хромозому 12. Најранији описи генетске везе између фенотипа раног остеоартритиса и COL ₂ A датирају из касних 80-их и раних 90-их година прошлог века. Један од њих је пријавио мутацију COL ₂ A код рођака са раним остеоартритисом, која се манифестовала заменом аминокиселине аргинин цистеином на позицији 519 у молекулу колагена типа II. До данас је слична мутација описана у још 4 породице. CJ Williams и др. (1995) открили су још једну мутацију COL ₂ A! У породици чији су чланови развили рани остеоартритис, дошло је до супституције аргинина за цистеин на позицији 75. Аутори напомињу да се фенотип остеоартритиса у овој породици разликује од оног у породицама чији су чланови развили супституцију аргинина за цистеин на позицији 519. JF Bleasel и др. (1995) пронашли су исту мутацију у COL ₂ A у другој породици. Поред оних описаних горе, друге мутације у COL ₂ A су пронађене у породицама чији су чланови развили рани остеоартритис: супституција глицина за серин на позицији 976, на позицији 493.

Наследна предиспозиција се чешће открива код генерализованог облика остеоартритиса (ГОА). ЈХ Келгрен и др. (1963) пронашли су Бушарове и Хеберденове чворове код 36% мушких рођака и 49% женских рођака са генерализованим обликом остеоартритиса; у општој популацији ове бројке су биле 17 и 26%, респективно. Код пацијената са генерализованим обликом остеоартритиса, чешће се налазе HLA Al B8 хаплотип и MZ облик α,-антитрипсина. Т.Д. Спектор и др. (1996), приликом проучавања утицаја наслеђа на појаву нодуларног облика болести код близанаца, такође су приметили одређену улогу генетских фактора у развоју овог облика остеоартритиса.

У великим породицама са генерализованим остеоартритисом, анализа повезаности је показала ко-наслеђивање остеоартритиса и алела гена проколагена типа II (COL2A ₎. Овај алел је клониран и утврђено је да носи једну мутацију на позицији 519 у првом ланцу колагена, која је била присутна код свих погођених чланова породице, али не и код здравих особа. Примарни генерализовани остеоартритис изгледа да је хетерогени поремећај и може бити повезан са мутацијама у другим генима. Недавне студије полиморфних маркера гена који кодирају колаген типа II, протеин хрскавичне матрице и везујући протеин у 38 парова сродника нису подржале хипотезу о њиховој вези са локусима подложности остеоартритису. Вероватно се само мали део случајева може објаснити овом генетском абнормалношћу.

Студије популације указују на улогу расе/етничке припадности у развоју остеоартритиса, али аутори често представљају супротстављене податке. Тако, према Џ. Џ. Андерсону и Д. Т. Фелсону (1988), афроамериканке имају већу вероватноћу од белкиња да оболе од остеоартритиса колена; аутори нису пронашли расне разлике у коксартрози. Горе поменути преглед 29 епидемиолошких студија спроведених у 14 земаља указује на то да су белци склонији од небелаца да имају радиографске знаке коксартрозе; међутим, преваленција гонартрозе у обе популације била је иста.

Преваленција остеоартритиса међу различитим етничким/расним групама

Етничка/расна група	Старост, године	Преваленција остеоартритиса,%
		Жене	Мушкарци
Енглези	>35	70	69
Американци су представници кавкаске расе	>40	44	43
Ескими Аљаске	>40	24	22
Рурално становништво Јамајке	35-64	62	54
Северноамерички Пима Индијанци	>30	74	56
Северноамерички Индијанци Црноноги	>30	74	61
Јужноафриканци су представници негроидне расе	>35	53	60
У просеку у 17 популација	>35	60	60

Упркос чињеници да остеоартроза претежно погађа старије особе и да је њена преваленција у старосној групи млађој од 45-50 година изузетно ниска, не може се назвати неизбежном последицом старења. Преваленција остеоартрозе зглобова шака, кукова и колена нагло расте код мушкараца и жена старости од 50 до 80 година. Међутим, разлози зашто је старост један од значајних фактора ризика за остеоартрозу нису јасни. Могуће је да, с једне стране, људски хондроцити у процесу старења губе способност да обнављају или обнављају матрицу зглобне хрскавице, „изгубљену“ као резултат оштећења или нормалног (за ову старост) метаболизма, и као резултат тога, развија се недостатак компоненти матрикса (као код остеопорозе). С друге стране, хрскавичава матрица у старости може постати осетљивија на нормалне кумулативне микротрауме, а рестауративни механизми ћелија нису у стању да компензују ову повећану осетљивост. У оба случаја постоји несклад између утицаја спољашње средине на зглобну хрскавицу и способности хондроцита или матрикса да реагују на ове утицаје. Иако време од појаве почетних промена на зглобовима до почетка симптома и радиографских знакова остеоартрозе варира, обично се мери годинама и деценијама. Истовремено, брзина прогресије остеоартрозе код појединачних пацијената варира чак и унутар исте старосне групе и са истом локализацијом болести. Ово указује на учешће у развоју остеоартрозе фактора као што су генетска предиспозиција, ниво физичке активности, разлике између зглобова итд.

Према Л. Буратију и др. (1995), учесталост остеоартрозе зглобова кука, колена и шаке расте са годинама, али учесталост остеоартрозе вратне кичме се смањује. Поред тога, код старијих старосних група примећује се повећање броја зглобова погођених остеоартрозом.

Број зглобова погођених остеоартрозом у различитим старосним групама (према Ciocci A, 1996, са изменама)

Старост, године	Број пацијената, %
	Моноартроза	Олигоартроза	Генерализовани 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

Релативно је мало студија које испитују утицај старења на прогресију остеоартритиса, иако је значај старости у развоју остеоартритиса општепризнат. У једној од њих, већина пацијената са остеоартритисом (60% прегледаних колених зглобова) није показала никакве радиографске промене према Келгрену и Лоренсу током 11 година посматрања, а 33% је имало само мање промене. Дакле, прогресија остеоартритиса није увек неизбежан процес и вероватно зависи од различите способности зглобних ткива да се обнове и разграде након њихове повреде.

Студије популације су јасно утврдиле да особе са прекомерном тежином имају већи ризик од развоја гонартрозе. Највећи ризик од развоја остеоартритиса је код особа са индексом телесне масе (ИТМ) > 25 (Центри за контролу болести). Студија NHANES-1 је показала да гојазне жене са ИТМ изнад 30, али испод 35 имају 4 пута већи ризик од развоја остеоартритиса у поређењу са женама са ИТМ од 25. Код мушкараца са истом прекомерном тежином, ризик се повећао за 4,8 пута у поређењу са мушкарцима са нормалном телесном тежином. Утврђена је значајна директна веза између ИТМ и гонартрозе код особа оба пола: на сваких 5 јединица ИТМ, релативни однос (95% интервали поверења) повезаности са остеоартритисом колена био је 2,1 (1,7; 2,58) за мушкарце и 2,2 (1,95; 2,5) за жене. Ови подаци су слични резултатима других студија. Према Т. МакАлиндену и др. (1996), прекомерна телесна тежина је била повезана са остеоартритисом и тибиофеморалног и пателофеморалног дела коленског зглоба. Аутори сугеришу да се телесна тежина повећава након развоја остеоартритиса због ограничене физичке активности. Међутим, постоје докази да се у присуству прекомерне телесне тежине код особа старијих од 37 година, када је остеоартритис изузетно редак, ризик од развоја остеоартритиса колена до 70. године повећава. Резултати проспективне популационе студије и поновљена радиографска посматрања пружили су основу за тврдњу да је прекомерна телесна тежина код особа без остеоартритиса потенцијални фактор ризика за будући остеоартритис колена.

Са прекомерном телесном тежином, не само да је ризик од развоја остеоартритиса коленских зглобова висок, већ, како су показала дугорочна посматрања, постоји и висок ризик од прогресије болести, а код жена - развој билатералног остеоартритиса.

М.А. Дејвис и др. (1989) истраживали су везу између прекомерне телесне тежине и једностраног/билатералног остеоартритиса колена дијагностикованог радиографски. NHAINS-1 студија је обухватила 3885 особа старости од 45 до 74 године, од којих је 226 (4,9%) имало билатералну, а 75 (1,8%) једнострану гонартрозу; БМИ преко 30 је примећен код 65% пацијената са билатералном гонартрозом, 37,4% са остеоартритисом десног зглоба колена, 43,3% са остеоартритисом левог зглоба колена и 17,7% здравих особа. Релативни однос (95% интервали поверења) повезаности прекомерне телесне тежине са билатералном гонартрозом био је 6,58 (4,71; 9,18), док је код десностраног и левостраног остеоартритиса био 3,26 (1,55; 7,29) и 2,35 (0,96; 5,75), респективно.

Однос између прекомерне телесне тежине и гонартрозе у односу на дистрибуцију поткожног масног ткива (ПМТ) код особа старости 45-74 године које су учествовале у NHAINS-I проучавали су М.А. Дејвис и др. (1990). Централна дистрибуција поткожног масног ткива одређена је мерењем дебљине кожног набора испод угла лопатице, а периферна дистрибуција је одређена мерењем набора у пределу трицепс мишића рамена. Аутори нису пронашли везу између дебљине одговарајућих кожних набора и присуства уни/билатералне остеоартрозе колених зглобова без обзира на пол, старост, расу или БМИ. Међутим, веза између БМИ и билатералне гонартрозе била је јака код мушкараца и жена, а код унилатералне гонартрозе само код мушкараца.

М. С. Хохберг и др. (1995) испитали су везу између дистрибуције поткожне масти и процента поткожне масти код 465 мушкараца беле расе и 275 жена из Балтиморске лонгитудиналне студије старења и код 169 мушкараца и 99 жена са радиографски дијагностикованим остеоартритисом. Дистрибуција поткожне масти одређена је коришћењем односа обима зглоба и бутине, док је проценат поткожне масти израчунат коришћењем стандардне једначине која је укључивала параметре као што су дебљина набора у углу лопатице, абдомена и трицепса брахиија. Као што се и очекивало, БМИ је био снажно повезан са присуством гонартрозе код оба пола. Међутим, аутори студије нису пронашли везу између радиографски дијагностиковане остеоартритиса колена и дистрибуције поткожне масти (централне/периферне) или процента поткожне масти.

Студије К. Мартина и др. (1997), Дејвиса М.А. и др. (1988) показале су да код гојазности механички, а не метаболички фактори, утичу на појаву остеоартритиса колених зглобова.

Особе са прекомерном тежином имају повећан ризик од развоја остеоартритиса кука, иако ова повезаност није толико јака као код гонартрозе. Резултати таквих студија су контрадикторни. Примећено је да су такве особе предиспониране билатералном, а не једностраном остеоартритису кука.

Према проспективном (23 године) посматрању, прекомерна телесна тежина је такође повезана са већим ризиком од развоја остеоартритиса зглобова шаке. Студије спроведене у Лондону које су укључивале близанце такође су откриле везу између прекомерне телесне тежине и остеоартритиса карпометакарпалног зглоба првог прста.

Веза између прекомерне телесне тежине и остеоартритиса може се објаснити повећаним оптерећењем зглобова, што узрокује механичко „разградњу“ хрскавице, што затим доводи до развоја остеоартритиса. Међутим, ово објашњење се може применити само на остеоартритис зглобова колена и кука, али не и на остеоартритис зглобова шаке. Такође је могуће да код гојазних особа постоји још увек непознати фактор који убрзава „разградњу“ хрскавице и доприноси развоју болести. Поред тога, гојазне особе имају већу минералну густину костију (БМД), што се такође сматра фактором ризика за остеоартритис.

Фрамингемска студија је испитивала пацијенте сваке 2 године током 40 година и открила да је повећање телесне тежине фактор ризика за отворени остеоартритис колена код жена, и да губитак тежине од 5 кг код жена са БМИ од 25 (тј. изнад просека) смањује ризик од развоја остеоартритиса за 50%.

Код жена са БМИ испод просека, ни повећање телесне тежине ни губитак тежине нису значајно утицали на ризик од развоја болести. Стога је гојазност важан фактор ризика за остеоартритис колена, кука и шаке, а ове пацијенткиње су такође изложене високом ризику од прогресивног напредовања болести. Губитак тежине може спречити болест, посебно остеоартритис колена.

Према К.Д. Брандту и др. (1986), приближно 80% свих случајева идиопатског остеоартритиса кука повезано је са непрепознатим развојним дефектима као што су дисплазија и сублуксација. Истовремено, учесталост ових развојних аномалија не пружа јасно објашњење за високу преваленцију остеоартритиса кука у Европи и САД.

Постоје јаки докази који повезују професионалне факторе са развојем остеоартритиса, при чему су прекомерна оптерећења на одређеним зглобовима повезана са повећаним ризиком од развоја остеоартритиса ових зглобова. У ризику су рудари (остеоартритис колена и лумбалне кичме), лучки радници и радници у бродоградилиштима (остеоартритис колена и зглобова), берачи памука и радници у млиновима (остеоартритис појединачних зглобова зглобова), оператери пнеуматских алата (остеоартритис лакта и зглоба), молери и радници са бетоном (остеоартритис колена) и пољопривредници (остеоартритис кукова).

Професионални спортови (фудбал, атлетика итд.) повезани су са високим ризиком од развоја остеоартритиса. Код особа које се професионално не баве физичком културом, ризик од развоја остеоартритиса зглобова колена и кука се не разликује од опште популације.

Веома важан фактор ризика за остеоартритис је траума/оштећење зглоба. Траума коленског зглоба (посебно предњег укрштеног лигамента) повезана је са високим ризиком од развоја остеоартритиса колена код професионалних фудбалера.

М.А. Дејвис и др. (1989) у горе описаном NHAINS-I истраживали су повезаност између трауме колена и једностраног/двостраног радиографски потврђеног остеоартритиса колена. Историја трауме десног колена пријављена је код 5,8% испитаника са билатералним остеоартритисом колена, 15,8% од 37 испитаника са остеоартритисом десног колена и 1,5% контролне групе, док је историја трауме левог колена пријављена код 4,6% испитаника са билатералним лезијама, 27% испитаника са остеоартритисом левог колена и 1,8% контролне групе. Статистичка анализа добијених података показала је да је релативни однос (95% интервали поверења) повезаности повреде зглоба колена и билатералне гонартрозе био 3,51 (1,8; 6,83), десностране гонартрозе - 16,3 (6,5; 40,9) и левостране гонартрозе - 10,9 (3,72-31,93).

С. Терег и МЦ Хохберг (1993) проучавали су везу између трауме кука и радиографски потврђене коксартрозе код 2359 особа старости од 55 до 74 године које су учествовале у NHAINS-I; од њих је само 73 (3,1%) дијагностикована остеоартритис једног или оба зглоба кука. Статистичка анализа је открила значајну повезаност између историје трауме кука и коксартрозе (релативни однос (95% интервали поверења) - 7,84 (2,11; 29,1). Анализирајући везу између трауме кука и једностраног/двостраног оштећења, аутори су утврдили израженију повезаност са једностраним (релативни однос (95% интервали поверења) - 24,2 (3,84; 153)) него са билатералном коксартрозом (релативни однос (95% интервали поверења) - 4,17 (0,5; 34,7). Дакле, траума кука и колена је важан фактор ризика за развој коксартрозе и гонартрозе, посебно једностране.

Поред наведеног, К. Д. Брандт (2000) идентификује слабост периартикуларних мишића као фактор ризика за развој гонартрозе.

Код пацијенткиња са остеоартрозом колених зглобова често се налази слабост квадрицепса фемориса, која је обично повезана са атрофијом услед ограничења покрета у захваћеном екстремитету. Међутим, слабост овог мишића се налази и код пацијенткиња са латентном гонартрозом, које нису имале болове у зглобу ни у време прегледа ни у анамнези, мишићна маса не само да се није смањила, већ је понекад била и повећана. Проспективне студије указују да слабост квадрицепса фемориса није само последица манифестне гонартрозе, већ може бити и фактор ризика за остеоартрозу. Код жена без радиографских знакова гонартрозе на почетку посматрања и са радиографски дијагностикованом остеоартрозом након 30 месеци, почетна снага екстензора колена била је значајно нижа (p < 0,04) него код оних жена које нису развиле остеоартрозу.

^{С. Слеменда и др. (1997) су утврдили да је} повећање снаге екстензора колена за сваких 10 lb/ft² повезано са смањењем вероватноће развоја остеоартритиса колена за 20% и смањењем манифестног остеоартритиса за 29%. Релативно мало повећање снаге екстензора колена (приближно 20% просека за мушкарце и 25% просека за жене) повезано је са смањењем ризика од развоја гонартрозе за 20% и 30%, респективно.

Улога мишића квадрицепса у заштити зглоба колена од повреда повезана је са његовом функцијом стабилизације зглоба, као и са чињеницом да пружа отпор гравитацији за цео доњи екстремитет.

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