а) Клиническое течение. Остеоартрит традиционно идентифицируют по двум основным характерным рентгенологическим изменениям суставов: сужение суставной щели, представляющее эрозию хряща вследствие катаболизма внеклеточного матрикса, и образование остеофитов, представляющее анаболический ответ хряща (хондрофит), который окостеневает (рис. ниже).
Патологические изменения тканей сустава при остеоартрите. А. Признаки нормального синовиального сустава взрослого человека. Здоровый суставной хрящ взрослого человека характеризуется гладкой поверхностью и внеклеточным матриксом, состоящим из сети волокон коллагена II типа и крупных комплексов протеогликана. Внеклеточный матрикс производится и поддерживается клеточными компонентами хряща, хондроцитами. Субхондральная кость состоит из тонкого кортикального слоя и подлежащей губчатой кости. Синовиальная оболочка выстилает суставную капсулу и прикрепляется к границе хряща и кости. В нормальном состоянии она состоит из выстилающего слоя толщиной в одну или две клетки с подлежащей васкуляризированной рыхлой соединительной тканью. B. Типичные изменения тканей, наблюдаемые при остеоартрите. Ферменты (в частности, ADAMTS4,5 и матриксные металлопротеиназы-13) расщепляют протеогликановые и коллагеновые компоненты внеклеточного матрикса, что приводит к исчезновению этих молекул из матрикса. По мере развития процесса суставной хрящ истончается, становится волокнистым, и в конечном итоге в нем появляются трещины, проникающие до подлежащей кости. Одновременно наблюдается реакция ремоделирования в кости. Происходит утолщение кортикального субхондрального слоя кости, а рост новой кости по краям приводит к образованию остеофитов. Изменения синовиальной оболочки, наблюдаемые у пациентов с остеоартритом, включают гиперплазию выстилающего слоя, воспаление в форме инфильтрации лейкоцитов и фиброз, которые наблюдаются в различной степени. Микрофотографии тканей сустава человека, демонстрирующие эти признаки, обозначены буквами C (нормальные ткани) и D (ткани при остеоартрите). E, F. Рентгенографические признаки сустава, пораженного артритом. Исходный снимок пациента (Д) и снимок спустя 3 года (Е), демонстрирующий типичные признаки прогрессирования остеоартрита, включая сужение суставной щели в медиальном отделе и остеофит (костный вырост) по краям суставов. Классическая система классификации Келлгрена и Лоуренса разделяет рентгенограммы на 5 категорий (0-4 балла) следующим образом: 0 — нет остеоартрита; 1 — небольшой остеофит сомнительного значения; 2 — определенный(ые) остеофит(ы), возможное сужение суставной щели; 3 — множественные остеофиты, определенное сужение суставной щели, некоторый субхондральный склероз и возможная деформация концов костей; 4 — крупные остеофиты, выраженное сужение суставной щели, выраженный склероз субхондральной кости и явная деформация концов кости
Эти две основные рентгенографические характеристики часто оценивают с использованием критериев Келлгрена и Лоуренса 1957 г. (рис. выше) или, как правило, некоторых их вариаций. Но, как и при многих других хронических заболеваниях (остеопороз), остеоартрит также имеет длительную «бессимптомную» фазу, во время которой лишенный нервных окончаний суставной хрящ переходит из нормального состояния в патологическое, охватывающее весь сустав целиком (рис. выше), и это распознается как отклонение от нормы на рентгенограмме.
Скорость прогрессирования зависит от сустава. Так, вероятно, что на прогрессирование от субклинического к клинически проявляющемуся остеоартриту влияют механические, биологические и генетические факторы. Признание того, что остеоартрит не является чисто рентгенографическим заболеванием, а представляет собой патологический процесс, который включает молекулярную, прерентгенографическую и рентгенографическую стадии, обеспечивает возможности разработки стратегий первичной (до развития болезни), вторичной (для ранней стадии болезни) и третичной (для поздних стадий болезни) профилактики.
б) Клинические симптомы (заболевание). Симптомы остеоартрита разнообразны и включают боль в суставах и/или ноющие боли в состоянии покоя, при использовании суставов или движении, потерю нормальной подвижности и функции суставов, непродолжительную (<30 мин) утреннюю скованность и скованность при длительной неподвижности суставов, например пребывания в положении сидя (феномен «геля»), и периодические, обычно локализованные обострения заболевания.
В отличие от РА, сильная утомляемость, лихорадка и общая слабость при остеоартрите редки. Боль — сложное проявление заболевания, которое имеет биологические, психологические и социальные компоненты. Общие руководства, касающиеся боли, предполагают связь боли при использовании сустава с механической причиной или энтезопатией, боли в покое — с воспалением, а ночной боли — с внутрикостной гипертензией вследствие отека кости и перегрузки в условиях потери нормальной амортизации хряща или механической функции при остеоартрите.
Скованность убедительно объясняется накоплением фрагментов гиалуронана, генерируемых активными формами кислорода в воспаленном суставе, в глубоких слоях синовиальной оболочки, пораженной артритом, удаляющих воду из тканей синовиальной оболочки и Ф эластичность ткани. Движение в суставе мобилизует фрагменты гиалуронана из ткани в полость сустава и активирует кровоток, что приводит к гидратации тканей синовиальной оболочки и ↓ скованности сустава. При остеоартрите фрагменты гиалуронана довольно легко мобилизуются, при этом движение в суставе обычно приводит к исчезновению скованности в течение 30 мин, в отличие от РА, при котором сильное воспаление приводит к сохранению скованности на протяжении нескольких часов.
в) Клинические признаки (заболевание). При физикальном обследовании сустава можно отметить ряд признаков заболевания, в том числе ↑ кости вследствие образования хондрофитов и/или остеофитов, болезненность суставов при пальпации, ограничение объема движений, крепитацию (ощущение треска в суставе при пальпации), смещение сустава и/или его нестабильность, атрофию мышцы, прилегающей к пораженному суставу, вследствие самостоятельного шинирования и/или отсутствия использования сустава в связи с болью, синовит, характеризующийся различной степенью ↑ локальной температуры, выпотом (отек сустава) и утолщением синовиальной оболочки.
Рассматривая клинические проявления остеоартрита, очень важно понимать, что ухудшение симптомов и обострение заболевания носят фазовый характер. Несколько исследований продемонстрировали, что молекулярные аномалии (например, N-телопептид коллагена II типа или СТХП и олигомерный матриксный белок хряща), свидетельствующие о повышенном катаболизме хряща, предсказывают рентгенологическое ухудшение остеоартрита.
На основании совокупности данных 34 исследований годовой риск рентгенологического прогрессирования (по крайней мере на один балл по системе Келлгрена и Лоуренса) оценивается в 5,6±4,9%. Узловой остеоартрит кистей рук — интересный пример фазовой природы заболевания и патологического процесса при остеоартрите. Пораженные суставы кистей рук на ранней рентгенологической стадии остеоартрита теплее, чем в норме; по мере нарастания тяжести остеоартрита температура поверхности суставов ↓. Эти данные подтверждают идею о том, что остеоартрит пальцев прогрессирует поэтапно с динамическими вариациями воспалительного процесса.
Роль использования сустава в развитии клинических проявлений болезни иллюстрируется обратным примером: асимметричный остеоартрит кистей рук у пациента с инсультом с отсутствием остеоартрита на стороне, пораженной инсультом (см. рис. ниже).
Асимметричный остеоартрит у пациента с левосторонним гемипарезом. Пример демонстрирует, что в неподвижных суставах остеоартрит не развивается
г) Молекулярные биомаркеры (заболевание). Наиболее убедительное доказательство существования молекулярной стадии остеоартрита — последовательность изменений уровней биомаркеров и патологических изменений суставов, наблюдаемых после серьезного повреждения сустава. Сразу после серьезной травмы, например разрыва передней крестообразной связки, компоненты хряща выделяются в синовиальную жидкость в больших количествах. Через 6 нед после острой травмы профиль биомаркеров в синовиальной жидкости позволяет выделить 50% людей, у которых при МРТ наблюдается потеря протеогликана и коллагена, что указывает на развитие остеоартрита.
Прогрессирующие анатомические аномалии, обнаруживаемые с помощью МРТ (картирование Т2 и последовательность Т1 rho), очевидны, начиная с 6 мес после травмы, и усугубляются в течение последующих 2,5 года. Напротив, как только первоначальная боль и отек утихают, несмотря на продолжающееся разрушение хряща по данным МРТ, обычно наступает период «медового месяца», в течение которого люди испытывают мало проявлений заболевания и часто возвращаются к занятиям спортом. Но через 2 года после травмы сустава у некоторых пациентов выраженность симптомов становится неприемлемой.
Развитие неприемлемых симптомов через 2 года после травмы предсказывается ранним (через 6 нед после травмы) профилем провоспалительных биомаркеров в синовиальной жидкости (характеризующимся более высокими концентрациями ИЛ-1α).
Эти наблюдения дают основание для изучения ранних молекулярных маркеров в качестве потенциальных предикторов клинического исхода после травмы и могут определить мишени для воздействия в целях предотвращения анатомических (структурных) и болезненных (симптомных) проявлений остеоартрита.
Длительное наблюдение за когортами пациентов с травмами показывает, что иногда субклинические и предрентгенографические молекулярные изменения присутствуют у пациентов на протяжении десятилетий до развития анатомических (рентгенологических) аномалий, характерных для остеоартрита. Следует отметить, что эти серологические аномалии отражают разрушение сустава и обмен суставной ткани (фрагменты аггрекана, фрагменты коллагена, высокий обмен костной ткани), в отличие от лабораторных данных, обычно связанных с аутоиммунными артритами, такими как высокая скорость оседания эритроцитов, ревматоидный фактор или титр антинуклеарных АТл.
д) Диагностика. Количество клеток в синовиальной жидкости при остеоартрите обычно колеблется от 50 до 2000/мкл. Более высокое содержание лейкоцитов в синовиальной жидкости коррелирует с более тяжелым остеоартритом и синовитом по данным МРТ и прогнозирует вероятность более выраженного ↓ боли в коленном суставе после внутрисуставной инъекции ГКС.
Количество лейкоцитов в синовиальной жидкости 65 000-100 000/мкл может наблюдаться в отсутствие инфекции в связи с болезнью отложения кристаллов дигидрата пирофосфата кальция (псевдоподагра), которая может сопровождать остеоартрит; тем не менее высокий уровень лейкоцитов в синовиальной жидкости при остеоартрите должен побудить к немедленному обследованию в целях исключения инфекции.
Поскольку молекулярные составляющие хряща различаются в зависимости от локализации сустава и глубины хряща, биомаркеры конкретных компонентов хрящевого матрикса, высвобождаемые в результате процессов, связанных с остеоартритом, в синовиальную жидкость и, возможно, сыворотку, могут быть многообещающими диагностическими и прогностическими показателями стадии остеоартрита специфических суставов.
е) Визуализация патологии суставов (заболевание). Теперь стало возможным оценить физиологию суставов. В отличие от чисто анатомической оценки («снимок в момент времени»), получаемой при классическом УЗИ суставов и МРТ, различные методы функциональной визуализации дают информацию о физиологии суставов.
К таким методам относятся Na-MPT, диффузионная визуализация и ПЭТ, МРТ стресс-тесты с визуализацией до и после динамической нагрузки, ПЭТ-МРТ, визуализация с этарфолатидом активированных макрофагов, присутствие которых при остеоартрите характерно для симптомного и активно прогрессирующего поражения суставов, и сцинтиграфия костей, выявляющая участки с высоким метаболизмом костной ткани и, в частности, участие формирования новой кости при остеоартрите, характерные для активного прогрессирования поражения суставов.
ж) Взаимосвязь между патологическим процессом и заболеванием. Связь проявлений патологического процесса и заболевания в значительной степени вариабельна. Корреляция между патологическим процессом и анатомическим заболеванием на рентгенограмме относительно слабая, хотя контроль вариабельности у разных пациентов улучшает корреляцию между болью и сужением суставной щели; при этом существует зависимость между тяжестью рентгенологических проявлений остеоартрита коленного сустава и болью в колене, которая сильнее при сужении суставной щели, чем при наличии остеофитов.
Отсутствие корреляции в других исследованиях частично объясняется гетерогенной этиологией остеоартрита (например, биологические и психосоциальные компоненты связаны с восприятием боли), использованием рентгенографии, не позволяющей выявить признаки патологического процесса, и ошибками при определении стадии заболевания в связи с прерывистой природой симптомов остеоартрита. Изменения на рентгенограмме, например исчезновение суставной щели, могут лишь косвенно свидетельствовать о патологии суставного и менискового хряща.
Напротив, МРТ непосредственно визуализирует суставной и менисковый хрящ. Поскольку остеофиты образуются из хондрофитов (которые не видны на рентгенограммах), этот важный анатомический признак остеоартрита идентифицируется с помощью МРТ прежде, чем он будет виден на рентгенограмме.
Хотя порог патологического процесса, который связан с заболеванием, неизвестен, существует последовательная и сильная связь между болью при остеоартрите и патологией суставов, включая синовит, отек костного мозга и потерю хряща, выявленные различными способами. Это показывает, что патологический процесс — клинически важная детерминанта заболевания при остеоартрите.
