Структура гликозаминогликанов суставного хряща у больных остеоартрозом: влияние топографии коленного сустава

Исследовали качественный и количественный состав гликозаминогликанов (ГАГ) хряща в разных топографических зонах коленного сустава больных остеоартрозом III стадии (11 человек в возрасте 65–75 лет). Общее количество ГАГ низкое в зоне дегенерированного хряща, высокое – в зонах интактного хряща и остеофитов. В дегенерированном хряще преобладает кератансульфат, гетерогенный по размеру цепей. Отношение содержания хондроитинсульфата и кератансульфата в хряще остеофитов высокое, свойственное новообразованному хрящу. В дегенерированном хряще очень низкое соотношение концентраций сульфатированных гликозаминогликанов и уроновых кислот, что предполагает нарушение сульфатирования цепей ГАГ. В топографически разных зонах дегенерированного хряща и хряща с низкой биомеханической нагрузкой накапливаются продукты гликирования белков. В коленном суставе пожилых пациентов с остеоартрозом в зонах дегенерированного и интактного хряща обмен и структура ГАГ существенно различаются, что можно объяснить изменением фенотипа хондроцитов. Биомеханическая нагрузка провоцирует развитие дегенеративного процесса.

1. Kurz B., Lemke A.K., Fay J. et al. Patho­me­chanisms of cartilage destruction by mechanical injury // Ann. Anat. 2005. 187. 473–485.

2. Katta J., Stapleton T., Ingham E. et al. The effect of glycosaminoglycan depletion on the friction and deformation of articular cartilage // J. Engin. Med. 2008. 2. 1–11.

3. Roughley P.J. The structure and function of cartilage proteoglycans // Eur. Cells Mat. 2006. 12. 92–101.

4. Glade M.J. Composition of articular cartilage and the biochemical and physiologic roles of N-acetyl-D-glucosamine and D-glucosamine // Relief First Capsules Scientific White Paper. 2006. 1. (1). 1–40.

5. Bayliss M.T., Osborne D., Woodhouse S., Davidson C. Sulfation of chondroitin sulfate in human articular cartilage. The effect of age, topographical position, and zone of cartilage on tissue composition // J. Biol. Chem. 1999. 274. 15892–15900.

6. Vogel K.G., Peters J.A. Isolation of proteoglycans from tendon // Methods in Molecular Biology: Proteoglycan Protocols / Ed. R.V. Iozzo. Totowa: Humana Press Inc., 2002. 171. 9–17.

7. Van de Lest Ch.H.A., Versteeg E.M.M., Veerkamp J.H., van Kuppevelt T.H. Quantification and characterization of glycosaminoglycans at the nanogram level by a combined Azure F – silver staining in agarose gels // Anal. Biochem. 1994. 221. 356–361.

8. Martel-Pelletier J., Kwan Tat S., Pelletier J.P. Effects of chondroitin sulfate in the pathophysiology of the osteoarthritic joint: a narrative review // Osteoarthritis Cartilage. 2010. 18. (Suppl. 1). 7–11.

9. Steenvoorden M.M., Huizinga T.W., Verzijl N. et al. Activation of receptor for advanced glycation end products in osteoarthritis leads to increased stimulation of chondrocytes and synoviocytes // Arthritis Rheum. 2006. 54. (1). 253–263.

10. Abramson S.B., Attur M. Developments in scientific understanding of osteoarthritis // Arthritis Res. Ther. 2009. 11. (3). 227–235.

11. Asanbaeva A., Masuda K., Thonar E.J. et al. Mechanisms of cartilage growth: modulation of balance between proteoglycan and collagen in vitro using chondroitinase ABC // Arthritis Rheum. 2007. 56. (1). 188–198.

12. Lammi M.J., Qu C.-J., Laasanen M.S. et al. Undersulfated chondroitin sulfate does not increase in osteoarthritic cartilage // J. Rheumatol. 2004. 31. (12). 2449–2453.

13. Qu C.-J. Articular cartilage proteoglycan biosynthesis and sulfation : Doctoral dissertation. Kuopio, 2007.

14. Settembre C., Arteaga-Solis E., McKee M.D. et al. Proteoglycan desulfation determines the efficiency of chondrocyte autophagy and the extent of FGF signaling during endochondral ossification // Genes Dev. 2008. 22. 2645–2650.

15. Aigner T., Söder S., Gebhard P.M. et al. Mechanisms of disease: role of chondrocytes in the pathogenesis of osteoarthritis-structure, chaos and senescence // Nat. Clin. Pract. Rheumatol. 2007. 7. 391–399.

Баитов В.С. – старший научный сотрудник отделения эндопротезирования, e-mail: VBaitov@1:st.ru