พยาธิสรีรวิทยาของโรคข้อเข่าเสื่อม

โรคข้อเข่าเสื่อมมักถูกอธิบายว่าเป็นภาวะที่เกิดจากการสึกหรอของข้อต่อ แต่พยาธิสรีรวิทยาของภาวะนี้ซับซ้อนกว่านั้นมาก มันเกี่ยวข้องกับชุดของการเปลี่ยนแปลงในระดับเซลล์ที่นำไปสู่ความเสียหายของกระดูกอ่อนเยื่อหุ้มไขข้อและกระดูก

หรือที่เรียกว่าโรคข้อเสื่อมโรคข้อเข่าเสื่อมเป็นรูปแบบของโรคข้ออักเสบที่พบบ่อยที่สุดและคิดเป็นประมาณ 59% ของผู้ป่วยโรคข้ออักเสบทั้งหมดโดยส่วนใหญ่พบที่มือสะโพกและหัวเข่า

รูปภาพ Luis Alvarez / Getty

กระดูกอ่อนข้อ

กระดูกอ่อนข้อหรือที่เรียกว่ากระดูกอ่อนไฮยาลินเป็นกระดูกอ่อนชนิดหนึ่งที่พบในส่วนปลายของกระดูกที่พวกมันมาบรรจบกันและสร้างข้อต่อ กระดูกอ่อนประเภทนี้มีหน้าที่ในการเคลื่อนไหวที่ดีต่อสุขภาพกระดูกอ่อนที่มีข้อต่อในระดับที่ดีจะช่วยให้กระดูกเคลื่อนเข้าหากันได้อย่างง่ายดาย โครงข่ายส่วนใหญ่ทำจากน้ำคอลลาเจนและโปรตีนไกลโคซิเลต์ นอกจากนี้ยังพบเซลล์ที่มีความเชี่ยวชาญสูงที่เรียกว่า chondrocytes ภายในเครือข่ายนี้

กระดูกอ่อนข้อไม่สามารถงอกใหม่ได้เองและไม่มีเส้นเลือดเส้นประสาทและน้ำเหลือง ความสามารถของ chondrocytes ในการสร้างกระดูกอ่อนโดยรอบมี จำกัด

ความเสียหายต่อกระดูกอ่อนผิวข้อมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงสี่ประการ หนึ่งคือ matrix fibrillation ในระหว่างที่เครือข่ายของกระดูกอ่อนหรือที่เรียกว่าเมทริกซ์ซึ่งประกอบขึ้นเป็นกระดูกอ่อนเริ่มอ่อนตัวลงปล่อยให้มีรอยแยกหรือช่องว่างระหว่างเซลล์ จากนั้นกระดูกอ่อนจะพัฒนารอยแยกและแผลและพื้นผิวข้อต่อเริ่มสลายตัว

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับกระดูกอ่อนซึ่งมีความสำคัญต่อการทำงานของข้อต่อ

ในโรคข้อเข่าเสื่อมสุขภาพของกระดูกอ่อนบริเวณข้อมีส่วนสำคัญในการทำงานของข้อต่อ ความเสียหายต่อกระดูกอ่อนผิวข้อเกิดขึ้นในสามขั้นตอน:

• ระยะที่ 1: โปรตีนในกระดูกอ่อนเริ่มสลาย พวกมันเปลี่ยนจากโปรตีนเต็มรูปแบบเป็นโพลีเปปไทด์และกรดอะมิโน
• ขั้นตอนที่ 2: เกิดการกัดเซาะและการสึกกร่อน ชิ้นส่วนของคอลลาเจนและโปรตีนเริ่มรั่วไหลเข้าไปในน้ำไขข้อซึ่งออกแบบมาเพื่อลดแรงเสียดทานระหว่างข้อต่อ
• ขั้นที่ 3: การตอบสนองต่อการอักเสบของร่างกายในสองขั้นตอนแรกซึ่งก่อให้เกิดความเสียหายต่อกระดูกอ่อน

ความเสียหายเกิดขึ้นได้อย่างไร

เมื่อการตอบสนองต่อการอักเสบเริ่มขึ้นมันจะปล่อย interleukin-1 ซึ่งเป็นไซโตไคน์ที่มีส่วนช่วยในการย่อยสลายของกระดูกอ่อนเมื่อ interleukin -1 ถูกปล่อยออกมามันจะส่งเสริมความเสียหายของกระดูกอ่อนเพิ่มเติมโดยการควบคุมการดูดซึมของโปรตีเอสที่เฉพาะเจาะจง โดยกระตุ้นให้เอนไซม์เฉพาะในการสลายโปรตีนภายในข้อต่อให้เป็นพอลิเปปไทด์และกรดอะมิโนที่มีขนาดเล็ก เช่นเดียวกับกรณีของไซโตไคน์ตัวอื่นที่เป็นเนื้องอกเนื้อร้ายแฟกเตอร์อัลฟา (TNF-alpha) ซึ่งสามารถกระตุ้นเอนไซม์บางชนิดที่เรียกว่าเมทริกซ์ metalloproteinases (MMPs) ที่สามารถทำลายเมทริกซ์ของข้อต่อได้อย่างรุนแรง

เอนไซม์อื่น ๆ ที่เรียกว่าคอลลาเจนยังสามารถสลายคอลลาเจนและทำลายสุขภาพของข้อต่อStromelysin หรือ MMP-3 พบในปริมาณสูงในผู้ที่เป็นโรคข้อเข่าเสื่อมเนื่องจากเอนไซม์นี้ยังเป็นตัวการสำคัญในการเสื่อมของส่วนของเมทริกซ์ร่วมที่ไม่รวมคอลลาเจน

เมื่อพูดถึงโรคข้อเข่าเสื่อมเงื่อนไขที่ส่งผลต่อส่วนอื่น ๆ ของร่างกายเช่นโรคอ้วนความไม่มั่นคงของข้อต่อการไม่ตรงแนวของข้อต่อและการบาดเจ็บอาจทำให้ระบบข้อต่อเสื่อมลงในผู้ที่เป็นโรคข้อเข่าเสื่อม

โรคข้อเข่าเสื่อมและผู้สูงอายุ

แม้ว่าโรคข้อเข่าเสื่อมจะแย่ลงตามอายุ แต่ก็ไม่ใช่เรื่องปกติของกระบวนการชรา ความเสียหายของเซลล์ร่วมที่เกิดจากความชราเกิดจากความชราของเซลล์ในขณะที่โรคข้อเข่าเสื่อมข้อต่ออาจได้รับความเสียหายจากการบาดเจ็บโรคอ้วนและการใช้ข้อต่อมากเกินไปจากการทำงาน

เยื่อหุ้มไขข้อ

เยื่อหุ้มไขข้อเป็นเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่อยู่ในข้อต่อและผลิตน้ำไขข้อ ในผู้ที่เป็นโรคข้อเข่าเสื่อมเมื่อกระดูกอ่อนเริ่มสลายและเข้าไปในน้ำไขข้อจะนำไปสู่การอักเสบของเยื่อหุ้มไขข้อ เนื่องจากแมคโครฟาจในไขข้อซึ่งเป็นเซลล์ที่กระตุ้นให้เกิดการสร้างไซโตไคน์ที่ทำให้เกิดการอักเสบสามารถกระตุ้นการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันอักเสบต่อชิ้นส่วนของกระดูกอ่อนที่หลงผิดภายในน้ำไขข้อนี้ จากนั้นนำไปสู่การสลายตัวของกระดูกอ่อนต่อไปเนื่องจากเมื่อเวลาผ่านไปเมื่อข้อต่อสูญเสียกระดูกอ่อนไปของเหลวในไขข้อจะเริ่มรั่วออกจากข้อส่งผลให้เกิดการบางลงอย่างถาวรและสูญเสียความหนืด

ของเหลวในไขข้อน้อยลงที่รองรับการเคลื่อนไหวของข้อต่อยังหมายถึงการเสียดสีของกระดูกต่อกระดูกและความเสียหายที่มากขึ้น เมื่อน้ำไขข้อบางลงสารที่ก่อให้เกิดการอักเสบจะเริ่มสัมผัสโดยตรงหรือสัมผัสกับเซลล์ประสาทภายในข้อทำให้เกิดความเจ็บปวดยิ่งสูญเสียน้ำไขข้อมากเท่าไหร่ก็ยิ่งเร็วขึ้นเท่านั้น กระดูกอ่อนเสื่อมสภาพ

Synovium และ Synovial Fluid ช่วยให้ข้อต่อของคุณแข็งแรง

กระดูก

เมื่อกระดูกสูญเสียเบาะป้องกันของกระดูกอ่อนเนื่องจากความเสียหายจากโรคข้อเข่าเสื่อมก็จะเริ่มเสียดสีกัน จากนั้นข้อต่อจะแข็งและไม่สามารถทนต่อแรงกระแทกของการเคลื่อนไหวเป็นประจำได้ทำให้เกิดความเครียดมากขึ้นกับกระดูกอ่อนที่ยังคงอยู่ในสภาพเดิมขณะที่โรคดำเนินไป เมื่อไม่มีกระดูกอ่อนเหลืออยู่ในข้ออีกต่อไปจะเกิดการเสียดสีของกระดูกต่อกระดูก

จากนั้นกระดูกจะผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการเปลี่ยนแปลงซึ่งเป็นกระบวนการที่รวมถึงการสึกกร่อนของกระดูกการเสื่อมของกระดูกอ่อนและการสร้างเดือยของกระดูกคือผู้ที่มีภาวะข้อต่ออักเสบ กระบวนการเปลี่ยนแปลงสามารถผลักดันการทำงานร่วมกันที่ด้อยค่าลงไปอีก

เดือยกระดูกและซีสต์

Osteophytes หรือเดือยกระดูกเริ่มพัฒนา เดือยกระดูกคือการเจริญเติบโตของกระดูกอย่างราบรื่นและแม้ว่าโดยทั่วไปแล้วจะไม่ก่อให้เกิดความเจ็บปวด แต่ก็มีความสัมพันธ์กับอาการเจ็บปวดหากเริ่มระคายเคืองเนื้อเยื่อที่สัมผัสด้วย

โรคข้อเข่าเสื่อมยังสามารถนำไปสู่การพัฒนาซีสต์ของกระดูกซึ่งเป็นถุงที่เต็มไปด้วยของเหลวซึ่งก่อตัวขึ้นภายในข้อต่อที่เสียหาย นอกจากนี้ยังมีรอยโรคไขกระดูกในโรคข้อเข่าเสื่อมและอาจเกิดจากการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากการเคลื่อนไหวของข้อต่อที่ไม่เหมาะสมการรับน้ำหนักและการรับน้ำหนักมากเกินไปของข้อต่อที่เสียหาย

กระดูก Subchondral

ในผู้ที่เป็นโรคข้อเข่าเสื่อมจะมีการเปลี่ยนแปลงของกระดูกที่รองรับกระดูกอ่อนข้อต่อ (กระดูกใต้โครงกระดูก) กระดูก Subchondral พบได้ในข้อต่อส่วนใหญ่รวมถึงกระดูกที่ได้รับผลกระทบจากโรคข้อเข่าเสื่อมเช่นหัวเข่าและสะโพก นอกจากนี้ยังสามารถพบได้ในข้อต่อเล็ก ๆ ที่มือและเท้า

โดยปกติแล้วรอยโรคไขกระดูกและซีสต์ของกระดูกจะเกิดขึ้นในกระดูกใต้คอนดรัล เนื่องจากความเสียหายต่อกระดูกอ่อนของข้อเป็นตัวขับเคลื่อนหลักของโรคข้อเข่าเสื่อมการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ในกระดูกใต้โครงกระดูกจึงไม่ได้รับความสนใจมากนักในอดีต อย่างไรก็ตามตอนนี้ถือว่าเป็นองค์ประกอบสำคัญในการเกิดโรคของโรคข้อเข่าเสื่อม ในผู้ที่เป็นโรคข้อเข่าเสื่อมกระดูกใต้คอนดอรัลจะนิ่มลงและเปลี่ยนสีเนื่องจากกระบวนการเปลี่ยนแปลง

การรักษา

ปัจจุบันตัวเลือกการรักษาโรคข้อเข่าเสื่อมมี จำกัด ความเสียหายที่เกิดขึ้นกับข้อต่อนั้นไม่สามารถย้อนกลับได้ดังนั้นการรักษาโรคข้อเข่าเสื่อมมักเกี่ยวข้องกับการจัดการกับอาการ

ยา

อาการต่างๆเช่นความเจ็บปวดในข้อต่อที่ได้รับผลกระทบและความอ่อนโยนสามารถช่วยได้ด้วยการใช้ยาแก้ปวดเช่น acetaminophen ยาต้านการอักเสบที่ไม่ใช่สเตียรอยด์ (NSAIDs) และยาแก้ปวดเรื้อรังอื่น ๆ เช่น duloxetine (Cymbalta)

การใช้ NSAID ในระยะยาวสำหรับอาการปวดเรื้อรังและผลข้างเคียงที่อาจเกิดขึ้น

การฉีด

การฉีดคอร์ติโซนใช้เพื่อช่วยบรรเทาอาการปวด แต่ยาคอร์ติโคสเตียรอยด์สามารถนำไปสู่ความเสียหายต่อกระดูกที่เชื่อมต่อที่ข้อต่อได้ อาจเป็นเพราะสามารถยับยั้งความสามารถของร่างกายในการดูดซึมแคลเซียมและนำไปสู่การอ่อนแอของกระดูกและการสูญเสียกระดูก ในผู้ที่เป็นโรคข้อเข่าเสื่อมการที่กระดูกอ่อนแอลงและแตกหักสามารถผลักดันการลุกลามของโรคได้

การฉีดสารหล่อลื่นทำได้โดยใช้กรดไฮยาลูโรนิกและมีจุดมุ่งหมายเพื่อให้มีการรองรับมากขึ้นเพื่อช่วยลดผลกระทบต่อข้อต่อที่เสียหาย

กายภาพบำบัด

การออกกำลังกายบางอย่างในกายภาพบำบัดสามารถช่วยสร้างกล้ามเนื้อที่ล้อมรอบข้อต่อที่เสียหายซึ่งจะช่วยลดความเครียดในบริเวณนั้นและบรรเทาอาการปวดได้ กิจกรรมบำบัดยังสามารถใช้เพื่อช่วยให้ผู้ที่เป็นโรคข้อเข่าเสื่อมสามารถรับมือกับสภาพของพวกเขาได้โดยการเปลี่ยนวิธีการทำงานประจำวันเพื่อหลีกเลี่ยงการกดทับข้อต่อที่เสียหายโดยไม่จำเป็น

ศัลยกรรม

การรักษาโดยการผ่าตัดสามารถทำได้เมื่อรูปแบบอื่นไม่ได้ช่วยบรรเทาอาการเจ็บปวดของโรคข้อเข่าเสื่อม ได้แก่ :

• การปรับแนวกระดูก: หรือที่เรียกว่า osteotomy การผ่าตัดนี้ทำได้โดยการเพิ่มหรือเอาลิ่มของกระดูกออก สิ่งนี้จะทำในกรณีที่ด้านใดด้านหนึ่งของร่างกายได้รับผลกระทบมากกว่าอีกด้านหนึ่งเช่นที่หัวเข่าและการปรับสมดุลการรับน้ำหนักจะช่วยบรรเทาแรงกดบนข้อต่อที่เสียหายได้
• การเปลี่ยนข้อต่อ: ในกรณีที่ร้ายแรงที่สุดศัลยแพทย์อาจแนะนำให้เปลี่ยนข้อต่อทั้งหมด ทำได้โดยการถอดพื้นผิวบางส่วนของข้อต่อที่เสียหายและแทนที่ด้วยชิ้นส่วนพลาสติกและโลหะ เนื่องจากข้อเทียมอาจจำเป็นต้องเปลี่ยนในที่สุดการผ่าตัดประเภทนี้มักทำในกรณีที่ร้ายแรงเท่านั้น

ขั้นตอนการผ่าตัดกระดูกเป็นทางเลือกหนึ่งสำหรับการผ่าตัดข้อ

การบำบัดใหม่

ความเข้าใจใหม่เกี่ยวกับพยาธิสรีรวิทยาของโรคข้อเข่าเสื่อมได้นำไปสู่การศึกษาตัวเลือกการรักษาที่มีแนวโน้มอื่น ๆ เนื่องจากบทบาทที่ MMPs มีต่อการลุกลามของโรคนักวิจัยกำลังพัฒนายาใหม่ ๆ ที่ออกแบบมาเพื่อยับยั้งผลกระทบเหล่านี้การกำหนดเป้าหมายการเสื่อมของกระดูกอ่อนในข้อโดยเฉพาะยาที่ใช้ในการสร้างอะนาโบลิกเช่น Spriferim และ BMP-7 ได้แสดงให้เห็นถึงคำมั่นสัญญาในการซ่อมแซมและสร้างกระดูกอ่อนใหม่ นอกจากนี้ยังมีการสำรวจยาต่อต้าน catabolic โดยเฉพาะสารยับยั้ง MMP ว่าเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับผู้ที่เป็นโรคข้อเข่าเสื่อมเนื่องจากความสามารถในการยับยั้งการเสื่อมของกระดูกอ่อน

อีกทางเลือกหนึ่งของการรักษาที่กำลังสำรวจคือการบำบัดแบบปฏิรูปโดยใช้เซลล์ต้นกำเนิด แม้ว่าเซลล์ต้นกำเนิดที่ฉีดเข้าไปในข้อต่อของร่างกายที่ได้รับผลกระทบมักจะหายไปในระยะเวลาอันสั้น แต่ผลของภูมิคุ้มกันที่มักจะนำไปสู่กรณีของโรคข้อเข่าเสื่อมที่แย่ลงพบว่าเป็นระยะเวลานาน การบำบัดยังพบว่าช่วยปรับปรุงชีวกลศาสตร์ของข้อต่อที่ได้รับผลกระทบจากภาวะข้อต่ออักเสบและชะลอการตีบของข้อต่อที่ได้รับผลกระทบ

การรักษาที่มีแนวโน้มโดยใช้ bisphosphonates ก็มีผลเช่นกัน แต่อาจใช้ได้ผลกับผู้ป่วยโรคข้อเข่าเสื่อมเฉพาะกลุ่มเท่านั้น Bisphosphonates เป็นยาที่ออกแบบมาเพื่อชะลอการสูญเสียความหนาแน่นของกระดูก ผู้ที่เป็นโรคข้อเข่าเสื่อมมักจะมีอาการกระดูกหนาขึ้นพร้อมกับรอยโรคและเดือยของกระดูก บางคนเห็นรอยโรคไขกระดูกลดลงหลังจากการทดลองหกเดือน ยาประเภทนี้อาจมีประโยชน์สำหรับผู้ที่เป็นโรคไขกระดูกและอยู่ในช่วงเริ่มต้นของโรคข้อเข่าเสื่อม

นอกจากนี้ยังมีวิธีการรักษาแบบใหม่ที่ออกแบบมาเพื่อต่อต้านเอนไซม์โปรตีเอสที่อาจกระตุ้นการสูญเสียแคลเซียมในกระดูก การทดลองในสัตว์พบว่ามีประสิทธิผลในการชะลอการเสื่อมของกระดูกและกระดูกอ่อน จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อพิจารณาว่าการทำให้เป็นกลางประเภทนี้จะใช้ได้ผลกับมนุษย์หรือไม่

เนื่องจากโรคข้อเข่าเสื่อมทำให้เกิดการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันอักเสบการบำบัดด้วยการต่อต้านไซโตไคน์จึงได้รับการสำรวจว่าเป็นวิธีการใหม่ที่มีแนวโน้มในการรักษา ยาประเภทนี้จะขัดขวางการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันหรือการผลิตไซโตไคน์ภายในข้อเพื่อช่วยลดการอักเสบที่อาจนำไปสู่อาการบวมและปวดในบริเวณที่ได้รับผลกระทบ การกำหนดเป้าหมายการส่งสัญญาณ Pro-inflammatory อาจเป็นทางเลือกใหม่ในการรักษาที่มีประสิทธิภาพเพื่อช่วยลดการอักเสบแม้ว่าการรักษาเหล่านี้จะไม่สามารถรักษาโรคข้อเข่าเสื่อมหรือช่วยสร้างกระดูกอ่อนที่หายไปใหม่ได้ แต่ก็สามารถช่วยในการจัดการความเจ็บปวดได้

ด้วยความเข้าใจที่ก้าวหน้าทางเลือกใหม่ในการรักษาโรคข้อเข่าเสื่อมสามารถเริ่มให้ความหวังแก่ผู้ที่มีอาการนี้ได้