Остеоартроз (от греч. osteon — кость и arthron — сустав) — распространенное хроническое заболевание сустава, характеризующееся деформацией всех его тканей (в том числе костной, суставного хряща, связок, мышц и других мягких тканей). Заболевание распространено как у человека, так и у животных.

Сустав - это подвижное соединение костей скелета. При мышечном сокращении благодаря связкам кости двигаются относительно друг друга. Эта подвижность базируется на наличие суставных хрящей, суставной щели, синовиальной жидкости и оболочки, капсулы.

Строение сустава. Источник изображения

Хрящ в суставе обеспечивает скольжение суставных поверхностей и смягчает толчки. А капсула предохраняет сустав от механических повреждений. Питание хрящевой ткани сустава происходит благодаря поступлению питательных веществ со стороны кости или из синовиальной жидкости.
У суставного хряща нет оболочки, которая обеспечивает его питание и регенерацию. В зависимости от глубины травмы восстановление хряща обеспечивают либо группы специальных клеток внутри самого хряща, обеспечивающих его рост, если повреждение незначительно, либо стволовые клетки прилежащей костной ткани, если повреждение прошло глубоко.

Что такое остеоартроз?

Болезнь суставов, связанная с часто необратимыми нарушениями метаболизма участка кости, непосредственно лежащего под хрящом и собственно суставного хряща. Под действием самых разнообразных факторов происходит сбой равновесия между процессами повреждения и восстановления внеклеточного матрикса, влекущим за собой повреждение тканей сустава. Основной урон приходится на хрящевую и костную ткани, однако воспалительный процесс неминуемо затрагивает мышечную и твердую соединительную ткани вокруг.

Причины

Причин для развития остеоартроза множество. Это и генетическая предрасположенность, и инфекция, травмы, ожирение, малая подвижность и возрастные изменения. При таком разнообразии причин не удивительно, что остеоартроз сегодня широко распространен и у животных, и у человека.

Симптомы

Развитие остеоартроза происходит в несколько стадий. Диагностика заболевания на первом этапе затруднена тем, что клинические симптомы, такие как вялость и неуклюжая походка, плохо определяются, а хромота на тазовую или переднюю конечность может быть эпизодической. Вторая стадия характеризуется ограничением подвижности сустава, и как следствие, потерей свободы движений. На третьей, животное отказывается подниматься или спускаться по лестнице, рентген показывает значительное разрастание костной ткани, сужение суставной щели. Хрящ поврежден, суставная сумка утолщена, в поврежденной конечности теряется мышечная масса. Четвертая стадия представляет собой полную потерю суставного хряща, исчезновение суставной щели, поверхность сустава костенеет.

Лечение

В настоящее время не существует медикаментозного лечения, способного восстановить суставной хрящ. Все действия направлены на уменьшение и устранение симптомов болезни. Назначаются обезболивающие препараты, стероидные и нестероидные противовоспалительные средства, глюкокортикостеороиды, которые при длительном применении имеют целый ряд побочных эффектов. Какой же выход есть в сложившейся ситуации?

Часто врачи назначают при остеоартрозе хондропротекторы – вещества, питающие хрящ. Однако введение хондропротекторов не влияет на причину заболевания, а только борется с его последствиями, замедляет процесс разрушения хряща. Какой же выход есть в сложившейся ситуации? В последнее десятилетие в медицине всего мира все больше используются клеточные технологии. Открытие стволовых клеток и внедрение этой технологии в лечение заболеваний самой разной симптоматики открывает новые горизонты. Там, где раньше возможно было лишь хирургическое вмешательство, сегодня достаточно введения мезенхимальных стволовых клеток. И остеоартроз не стал исключением (Julien F., Cameron N. And etc., 2019).

Применение клеточной терапии при остеоартрозе у собак

Мезенхимальные стволовые клетки, попадая в организм больного животного, производят целый ряд преобразований, конечным результатом которых является регенерация поврежденной хрящевой ткани (Roelofs A.J. et al., 2013).

Во-первых, благодаря секреции противовоспалительных цитокинов, МСК, попадая в зону воспаления, останавливают его (Van Lent P.L., Van Den Berg W.B., 2013). То есть можно говорить об иммуномодулирующем действии стволовых клеток (Kan I., Melamed E. And etc., 2007). И это понятно: процессы воспаления и регенерации антогонистичны, для запуска одного из них требуется остановка другого.

Во-вторых, МСК, попадая в зону поврежденных тканей, запускают процесс регенерации последних, как за счет активации доступных стволовых клеток, так и за счет направленной дифференцировки в клетки хрящевой и костной тканей. Биологически активные вещества, продуцируемые МСК, активируют другие клетки к делению и синтезу белков внеклеточного матрикса.

К хорошему лечебному потенциалу стволовых клеток необходимо добавить простоту их введения и отсутствие побочных эффектов клеточной терапии. В отличие от стандартных методов лечения остеоартрозов, которые направлены на снятие боли, цель клеточной терапии МСК - регенерация поврежденных тканей.

МРТ-изображения, показывающие регенерацию суставного хряща человека. Общее уменьшение болевых ощущений с начального периода после инъекции стволовыми клетками составил 43%. Эффективность лечения по изменениям индекса WOMAC увеличилась с 45 (начальный этап) до 78 баллов (24 месяца) – улучшения составили 73%. Источник.

Более подробно о применение клеточной терапии у пациентов с остеоартрозом

Литература:

1. Aigner T, Söder S, Gebhard PM, McAlinden A, Haag J. Mechanisms of disease: role of chondrocytes in the pathogenesis of osteoarthritis--structure, chaos and senescence. Nat Clin Pract Rheumatol – 2007 – 3(7) – 391-399.
2. Barry FP. Biology and clinical applications of mesenchymal stem cells. Birth Defects Res C Embryo Today – 2003 – 69(3) – 250-256.
3. Buckwalter JA, Martin JA, Brown TD. Perspectives on chondrocyte mechanobiology and osteoarthritis. Biorheology – 2006 – 43(3,4) – 603-609.
4. Kafienah W, Mistry S, Dickinson SC, Sims TJ, Learmonth I, Hollander AP. Three-dimensional cartilage tissue engineering using adult stem cells from osteoarthritis patients. Arthritis Rheum. –2007 – 56(1) – 177-187.
5. Lee KB, Hui JH, Song IC, Ardany L, Lee EH. Injectable mesenchymal stem cell therapy for large cartilage defects--a porcine model. Stem Cells – 2007 – 25(11) – 2964-2971.
6. Leskelä HV, Risteli J, Niskanen S, Koivunen J, Ivaska KK, Lehenkari P. Osteoblast recruitment from stem cells does not decrease by age at late adulthood. Biochem Biophys Res Commun. – 2003 – 311(4) – 1008-1013.
7. Martin JA, Brown TD, Heiner AD, Buckwalter JA. Chondrocyte senescence, joint loading and osteoarthritis. Clin Orthop Relat Res – 2004 – (427 Suppl) – S96-S103.
8. Muschler GF, Nitto H, Boehm CA, Easley KA. Age- and gender-related changes in the cellularity of human bone marrow and the prevalence of osteoblastic progenitors. J Orthop Res – 2001 –19(1) – 117-125. 
9. Murphy JM, Fink DJ, Hunziker EB, Barry FP. Stem cell therapy in a caprine model of osteoarthritis. Arthritis Rheum – 2003 – 48(12) – 3464-3474.
10. Quarto R, Thomas D, Liang CT. Bone progenitor cell deficits and the age-associated decline in bone repair capacity. Calcif Tissue Int – 1995 – 56(2) – 123-129.
11. Scharstuhl A, Schewe B, Benz K, Gaissmaier C, Bühring HJ, Stoop R. Chondrogenic potential of human adult mesenchymal stem cells is independent of age or osteoarthritis etiology. Stem Cells –2007 – 25(12) – 3244-3251.