Elhízás és osteoarthritis

Lauren K. King

* Sydney Medical School, Sydney Egyetem, Sydney, Ausztrália

Lyn March

Ananthila Anandacoomarasamy

+ Reumatológiai Osztály, Concord Kórház, Sydney, Ausztrália; Sydney Egyetem, Ausztrália

Absztrakt

Az elhízásnak a mozgásszervi rendszerre gyakorolt legjelentősebb hatása az osteoarthritishez (OA) társul, amely egy fogyatékossággal járó degeneratív ízületi rendellenesség, amelyet fájdalom, csökkent mozgékonyság és negatív hatás jellemez az életminőségre. Az OA patogenezise a túlzott ízületi terhelésre és a megváltozott biomechanikai mintákra, valamint a hormonális és a citokin diszregulációra egyaránt vonatkozik. Az elhízás az OA gyakoriságával és progressziójával jár együtt mind a súlyt viselő, mind a nem súlyos ízületekben, az ízületpótlások arányában, valamint az operatív komplikációkban. Az OA súlycsökkenése klinikailag jelentős javulást okozhat a fájdalomban, és késleltetheti az ízületi strukturális károsodás progresszióját. További munkára van szükség a mechanikai és metabolikus tényezők relatív hozzájárulásának meghatározásához az OA patogenezisében.

Bevezetés

Az elhízás jól elismert globális járvány. A WHO 2008-as becslései szerint több mint 1,4 milliárd felnőtt túlsúlyos, és ezek közül több mint 200 millió férfi és 300 millió nő elhízott 1. A tendencia aggasztó: az elmúlt 30 évben az elhízás világszerte több mint kétszeresére nőtt 1. Az elhízás a krónikus betegségek sokaságának megnövekedett kockázatával jár. A mozgásszervi rendszerre gyakorolt következményei egyaránt tartalmazzák a degeneratív és a gyulladásos állapotokat2, a legnagyobb terhet az osteoarthritis (OA) okozza 2. Az OA az ízületi degeneráció okozta ízületi fájdalom és diszfunkció klinikai szindróma, amely több embert érint, mint bármely más ízületi betegség 3. Jelenleg a lakosság közel 10 százaléka érintett, és a prevalencia az életkor előrehaladtával növekszik.

Az elhízás a legnagyobb módosítható kockázati tényező az OA 4, 5, 6 esetében. Coggon és mtsai 7 arról számoltak be, hogy a 30 kg/m 2-nél nagyobb BMI-vel rendelkező alanyok 6,8-szor nagyobb eséllyel fejlődtek térd OA-t, mint a normál testsúlyú kontrollok. Egy nemrégiben készült metaanalízis arról számolt be, hogy az OA kialakulásának összesített esélyhányadosa elhízott alanyok esetében 2,63 (2,28, 3,05) volt, összehasonlítva a normál testsúlyú kontrollokkal 8. Az OA az élet minden területére hatással van a fájdalom és a mobilitás korlátozása révén. Az elhízás közvetlen költségelemzésében azt becsülték, hogy az OA gazdasági terhe az USA-ban az elhízással összefüggő állapotokban a második a cukorbetegség után. Hasonló negatív gazdasági hatást tettek közzé az Egyesült Királyság elemzései 9. Ennek a betegségnek a terhe várhatóan megnő, az elhízás és a megnövekedett élettartam miatt.

Jelen áttekintés célja, hogy áttekintést adjon az elhízásnak az OA-ra gyakorolt hatásáról a klinikai és képalkotási szempontok, a patogenezis és az ízületpótlási eredmények szempontjából.

Klinikai és képalkotási szempontok

Az elhízás és az OA közötti összefüggést jól leírják 2. A térd OA-val való összefüggését következetesen bizonyították, de a csípő számára kevésbé volt robusztus, ami talán az elhízás ezen ízületek különböző hatásainak eredménye, vagy az ezeket értékelő vizsgálatok különbségei miatt. A testtömeg-index (BMI) mind a térd, mind a csípő OA előfordulására gyakorolt hatását két legutóbbi metaanalízissel értékelték (beleértve a kohorszos és az eset-kontroll vizsgálatokat is) Jiang és mtsai 10, 11. Dózisfüggő összefüggésről számoltak be a BMI és az OA kockázata között mind a térdnél, mind a csípőnél (mind klinikai, mind radiológiai). Elemzéseikben a testtömeg-index 5 egységnyi növekedése a térd OA 35% -kal megnövekedett kockázatával (RR: 1,35; 95% CI: 1,21-1,51) és a csípő OA (11% -kal) megnövekedett kockázatával járt együtt.: 1,11; 95% CI: 1,07-1,16). Érdekes módon azt találták, hogy a BMI és a térd OA kapcsolata szignifikánsan erősebb a nőknél, mint a férfiaknál (férfiak, RR: 1,22; 95% CI: 1,19-1,25; nők, RR: 1,38; 95% CI: 1,23-1,54; P = 0,04), míg a csípő OA esetében nem volt szignifikáns különbség a nemek közötti asszociáció nagyságában.

Az MRI a legérzékenyebb eszköznek bizonyult a degeneratív ízületi változások észlelésére és az elhízás korai hatásainak körvonalazására. Laberge és mtsai 18 a térd MR képeit vizsgálták kiindulási alapon és 36 hónapon át 137 középkorú egyéntől, akiknél a térd OA kockázati tényezői voltak, de az Osteoarthritis Initiative nem volt radiográfiai OA. Megállapították, hogy az elhízás a térd korai degeneratív elváltozásainak magasabb prevalenciájával és súlyosságával járt együtt olyan középkorú személyeknél, akiknél radiográfiai térd OA nem volt, és jelentősen megnőtt a porcelváltozás progressziója. A kiinduláskor a térdelváltozások prevalenciája és súlyossága pozitívan társult a BMI-hez, a meniszkuláris könnyek csaknem négyszeresére és a magas fokú porchibák több mint kétszeresére nőttek elhízott egyénekben a normál testsúlyú alanyokhoz képest. A 36 hónapos követési periódus alatt bármelyik fokozatú új vagy súlyosbodó porcelváltozások száma szignifikánsan magasabb volt elhízott egyéneknél (P = 0,039), míg a meniszkuláris elváltozások progressziójában nem volt szignifikáns különbség. Az elhízás azonban nem növelte a meniszkusz vagy a csontvelő elváltozásának progressziójának kockázatát 36 hónap alatt.

77 elhízott alany keresztmetszeti elemzésében (akiknek 30% -a volt ACR klinikai térd OA), a BMI nem volt összefüggésben a porc minőségének különbségével, amelyet a porc markere késleltetett gadolinium-fokozott mágneses rezonancia képalkotása (dGEMRIC) értékel. glycominogycan eloszlás a térdízületben 19 .

Egyetlen központ számos MRI-vizsgálatot készített, amelyekben egészséges felnőtteket értékeltek klinikai térd OA 20, 21, 22, 23 nélkül. Az első tanulmány a zsírmentes tömeg jótékony hatását, de a zsírtömeg káros hatását találta a térd porc tulajdonságaira 10 éves követés után 20. A megnövekedett zsírmentes tömeg a tibiális porctérfogat nagyobb mértékével járt együtt a nyomon követéskor, míg a megnövekedett zsírtömeg negatívan társult a porc térfogatával 20. Ezen alanyok bármelyikének porchibája nem ismert, mivel az MRI-értékelést csak a 10 éves utánkövetés során végezték el. Nem ismert továbbá, hogy ezek a megállapítások hogyan korrelálnak a tünetekkel a nyomon követés során. Ezen MRI vizsgálatok közül 21, 22, 23 három a patella képalkotására összpontosított. Eredményeik következetesen bebizonyították, hogy a BMI fordítottan összefügg a patella porc térfogatával a kiinduláskor, a patella porcveszteségével 10 év alatt és a porchibákkal a 10 éves követés után. Egy másik kutatócsoport 24, amely két év alatt MRI segítségével értékelte a térd OA regionális változásait, azt találta, hogy a BMI volt az egyik legerősebb előrejelzője a porcvesztésnek a mediális tibialis fennsík és a medialis femorális condylus központi területéről, azokról a régiókról, ahol a legnagyobb volt a veszteség a 24. hónapban.

Kórélettan

Az elhízással kapcsolatos OA patofiziológiája valószínűleg többtényezős. A szerkezeti ízületi károsodások feltételezhetők mindkét mechanikai tényezőből, beleértve az ízület megnövekedett erőit, az izomerő csökkenését és a mindennapi tevékenységek során a megváltozott biomechanikát 25, valamint az anyagcsere-tényezőket, 2 mivel az elhízás növeli az OA kockázatát a nem súlyosan csapágyazások, például a kezek 27 .

Egy klinikai térd OA nélküli felnőtt populáció vizsgálatában a zsírtömeg társult fokozott porchibákkal és csontvelő elváltozásokkal (BML), amelyek a korai térd OA jellemzői. Ezzel szemben a vázizomtömeg pozitívan társult a porc térfogatához, amely a szerzők feltételezése szerint oka lehet az öröklődés, a porc felhalmozódásával járó környezeti tényezők közössége vagy a megnövekedett izomzat védő hatása 46 .

Az elhízás a súlyt tartó ízület megnövekedett terheléséhez vezet, ami a legfontosabb mechanikai hozzájárulás lehet. A térd addíciós momentuma fontos mechanikai változó lehet a térd OA 47, 48 kialakulásával. Az elhízott embereknél a megnövekedett testtömeg miatt nagyobb az abszolút térdadási pillanatuk, és kompenzációs járási szokásokban vesznek részt, mint például a lassabb járási sebesség és a megnövekedett orr-kanyar szög 49, 50. Bizonyíték van arra, hogy elhízott embereknél az ízületi porc nem biztos, hogy képes reagálni a járás alatti abszolút térd adduktiós pillanat magasabb szintjére, mint a normál testsúlyú egyének 48. A normál testsúlyú egyének fokozott ízületi terhelése következetesen nem bizonyítottan összefügg az OA-val: például idős (> 60 év) és nem futók longitudinális vizsgálata kimutatta, hogy a radiográfiai csípő OA jelenléte és a térd radiográfiai progressziója Az OA mindkét 51-es csoportban hasonló volt .

Jelenleg a mechanikai és metabolikus komponensek relatív hozzájárulása az ízületi strukturális változásokhoz, valamint a metabolikus és mechanikai „iniciáló” tényezők jelentősége nem ismert. Az elhízott embereknél az elsődleges OA patogenezise a zsírszövet tágulásával kezdődhet. Ez az endokrin faktorok, például a leptin fokozott szintéziséhez vezethet, amelyek más szövetekre hatnak, és ezeknek a szöveteknek a növekedése és változásai az OA-ban látható változásokat idézik elő. Ezenkívül a túlzott zsírszövet szisztémás gyulladásos hatása elhízott embereknél szerepet játszhat a porc tulajdonságainak megváltozásában. Amint ez a folyamat elindul, mechanikus és esetleg más tényezők pozitív visszacsatolási ciklust alkotnak, amelyet nehéz áttörni 52 .

Az elhízás értékelése

Míg a BMI hasznos eszköz volt az elhízás felmérésére, és bebizonyította az adag dózisfüggő kapcsolatát az OA kockázatával, vita alakult ki arról is, hogy az elhízás mely mértéke felel meg a legjobban az OA kockázatával. Lohmander és mtsai 16 azt találták, hogy a BMI-nek volt a legerősebb összefüggése a súlyos OA-val (amelyet artroplasztikaként definiáltak) az elhízás más mértékeihez, például a derék/csípő arányához és a testzsír százalékához képest (bioelektromos impedanciával mérve). Ezzel szemben egy Sowers és mtsai 53 által végzett tanulmány megállapította, hogy a vázizomtömeg nagyobb eltéréseket magyarázott a radiográfiai OA előfordulásában, mint a zsírtömeg. Egy másik tanulmány azonban arra a következtetésre jutott, hogy a testtömeg „pontos” mérése sovány tömeg felhasználásával nem eredményezett előnyt a BMI-vel szemben a radiográfiai térd OA 54 kockázatának értékelésében. .

Richette és munkatársai egy nemrégiben végzett tanulmányából kiderült, hogy a műtéti úton kiváltott súlycsökkenés (átlag: 20%) hat hónapon belül jelentősen javította a fájdalmat és a fizikai funkciókat. Témáik átlagos BMI-je a kiindulási értéknél 51 kg/m 2 volt. Valamennyi WOMAC alskála javult: fájdalom (-50%; P 55 négy beavatkozási vizsgálat meta-analízisében, 454 túlsúlyos, térd OA-s beteg bevonásával) azt találta, hogy a fogyás a fizikai fogyatékosság jelentős csökkenését eredményezte.

Az elhízott alanyok testsúlycsökkenése szintén szerkezetátalakító előnyökkel járhat. Nemrégiben bebizonyosodott, hogy mérsékelt (9%) súlyvesztés elhízott egyéneknél térd OA-val és anélkül javíthatja a porc minőségét (a proteoglikán-tartalom késleltetett gadolínium-fokozott porc MRI-jével becsülhető meg) és mennyiségét (a fogyás a porc vastagságának csökkenéséhez is vezetett) ) 9. Hunter és mtsai 59 tanulmánya nem mutatott összefüggést a súlycsökkenés és a porcváltozások között az MRI-n, de összefüggést talált a fogyás és a csontvelő elváltozások (BML) csökkenése között; tekintettel a BML-ek és a fájdalom 60 összefüggésére, ez különös klinikai jelentőséggel bírhat.

Az elhízott, OA-s betegek, akik fogynak, több okból javulást tapasztalhatnak OA-tüneteikben. Messier és munkatársai (61) az ADAPT kohorszból származó tanulmánya azt mutatta, hogy a testsúlycsökkenés és a térdízület terhelésének csökkenése 1: 4 arányban van, ami azt jelzi, hogy 1 kg leadott súly 4 kg-os csökkenést okoz a mechanikai terhelésnek. a térdízületen lépésenként a napi tevékenységek során. Forsythe és mtsai 62 a 66 súlycsökkentő beavatkozás metaanalízisében azt találták, hogy a fogyás a gyulladásos készítők, például a c-reaktív fehérje (CRP), a tumor nekrózis faktor (TNF) és az interleukin-6 (IL) csökkenésével járt együtt. -6) 40, 63, 64, 65, amelyek károsodott fizikai funkcióval társultak 66. A csökkent fájdalom és fizikai fogyatékosság növelheti az aktivitás szintjét és javíthatja a fizikai erőnlétet, ami tovább javíthatja a fizikai funkciókat, ideértve a térdízületet körülvevő izmok megnövekedett izomerőjét, valamint a keringő gyulladásos markerek csökkent szintjét.

A súlycsökkenés mind a térd OA megelőzése, mind kezelése szempontjából fontos. A jelenlegi ajánlások nagyrészt szakértői véleményen alapulnak. Az elhízásban a bariatrikus sebészet egyre népszerűbb. Egy nemrégiben készült szisztematikus áttekintés 68 arra a következtetésre jutott, hogy előnyös lehet az elhízott, csípő- vagy térdízületben szenvedő betegek számára, de a bariatrikus műtétek szerepe és javallatai jelenleg nem tisztázottak.

Az ízület pótlásának eredményei

Az elhízás világszerte növekvő gyakorisága és az elöregedő népesség egyre növekvő igényhez vezet az ízületpótló műtétek iránt. Az elhízás a csípő- és térdízületi műtét korábbi korával is összefügg. Changulani és mtsai 69 tanulmányában a csípő- és térdpótló műtéten átesett III. Osztályú elhízásban (BMI> 40 kg/m 2) szenvedő betegek átlagos életkora a normál BMI-vel összehasonlítva 10, illetve 13 évvel fiatalabb volt.

Következtetés

Eddig arra lehet következtetni, hogy az elhízás hozzájárul az OA előfordulásához és progressziójához, a legerősebb kapcsolat a térdnél van. Az elhízás az artroplasztika iránti kereslet vezető mozgatórugója, és fokozott operatív szövődmények kockázatát vonja maga után. A súlycsökkenés javítja az OA mindkét tünetét, és lelassíthatja a betegség előrehaladását. A jelenlegi bizonyítékok rámutatnak az elhízással kapcsolatos OA-ra, amely a túlzott ízületi terhelés, valamint a hormonális és a citokinek diszregulációjának problémája. Az elhízással kapcsolatos ízületi változások metabolikus mechanizmusainak meghatározása újabb lehetséges megközelítést kínál az OA-ban a betegséget módosító terápia célkitűzéséhez, terápiás stratégiák kidolgozásával a proinflammatorikus adipokintermelés és a downstream események diszregulációjának ellensúlyozására. További munka szükséges a metabolikus és mechanikai tényezők relatív hozzájárulásának meghatározásához a térd OA patogenezisében.