Strona główna • Wiedza • Akademia zdrowia • Suplementacja w chorobie zwyrodnieniowej stawów – cz. 1

Suplementacja w chorobie zwyrodnieniowej stawów – cz. 1

Piotr i Izabela Nawratowie

Chrząstka stawowa jest specyficznym rodzajem tkanki łącznej. Zbudowana jest z komórek zwanych chondrocytami oraz macierzy pozakomórkowej, której głównymi składnikami są włókna kolagenowe i agregaty proteoglikanów, a także niewielkie ilości innych od kolagenu rodzajów białek.

Poszczególne składniki macierzy wytwarzane są przez chondrocyty, przy czym specyficzną ich cechą jest wydzielanie do macierzy charakterystycznego dla chrząstki kolagenu typu II. Dojrzałe chondrocyty w zasadzie nie ulegają dalszym podziałom, stąd utrzymanie właściwego dla nich środowiska jest kluczowe dla prawidłowego funkcjonowania stawów, a środowisko to zapewnia macierz pozakomórkowa, która stanowi 98-99% całkowitej objętości chrząstki. W macierzy tej włókna kolagenu typu II tworzą rusztowanie nadające chrząstce kształt, spoistość i trwałość mechaniczną, a przestrzenie pomiędzy nimi wypełnione są kompleksami wielkocząsteczkowych białek i glikozoaminoglikanów (GAG) zwanych proteoglikanami. Niektórzy autorzy wręcz dzielą macierz pozakomórkową chrząstki na macierz kolagenową i macierz proteoglikanową. Proteoglikany i ich agregaty, ze względu na zdolność do wiązania ogromnych ilości wody, odpowiadają za odporność chrząstki na odkształcenia w wyniku działania na nią dużych sił fizycznych w trakcie poruszania się, a więc stanowią swoistego rodzaju amortyzator dla stawów. Stanowią także filtr dla różnego rodzaju cząsteczek poruszających się w ich sieci, także toksycznych i prozapalnych. Oczywiście składniki macierzy chrząstki biorą udział także w szeregu zjawisk biochemicznych warunkujących właściwą równowagę metaboliczną.

W chorobie zwyrodnieniowej stawów mamy do czynienia z zaburzeniem tej równowagi, w tym z osłabioną syntezą proteoglikanów i jednocześnie ze zwiększoną ich degradacją. Sytuację dodatkowo komplikuje fakt, że chrząstka nie jest ukrwiona, a jej odżywianie odbywa się na zasadzie dyfuzji składników odżywczych z płynu maziowego oraz warstwy ochrzęstnej. Do takiego sposobu odżywiania, szczególnie od strony płynu maziowego, potrzebny jest ruch stawu, stąd utrzymanie ruchomości stawu jest bardzo ważne także z punktu widzenia właściwego jego odżywiania. Choroba ta stanowi ogromny problem dzisiejszych społeczeństw i jest drugą, po grupie chorób sercowo-naczyniowych, chorobą prowadzącą do przewlekłego inwalidztwa. Ocenia się, że około 75% populacji po 60 roku życia jest nią dotknięta, a około 60% osób po 35 roku życia skarży się na rozmaite bóle stawowe. Nie potrafimy do dziś leczyć przyczyn tej choroby, a jedynie możemy wpływać na jej objawy wybiórczo je modyfikując. Można powiedzieć, że potrafimy jedynie spowalniać jej przebieg. W jej leczeniu wykorzystuje się metody fizykoterapeutyczne, farmakologiczne, chirurgiczne, a także suplementację przy pomocy różnego rodzaju naturalnych składników chrząstki lub substancji stanowiących materiał wyjściowy do ich syntezy w organizmie. Poznanie ogromnej roli GAG dla właściwego funkcjonowania chrząstki spowodowało w ciągu ostatnich dwudziestu lat zwrócenie na nie szczególnej uwagi i próby ich zastosowania w chorobie zwyrodnieniowej stawów. Próby te okazały się skuteczne w spowalnianiu przebiegu choroby i dziś niektóre GAG oraz substancje służące do ich syntezy są powszechnie stosowane, zarówno przez lekarzy, jak i samych pacjentów w postaci suplementów diety.

Glikozoaminoglikany są długimi, nie rozgałęzionymi cząsteczkami zbudowanymi z powtarzających się jednostek dwusacharydowych. Jednostki te zawierają jeden z dwóch zmodyfikowanych cukrów – N-acetylogalaktozaminę (GalNAc) lub N-acetyloglukozoaminę (GlcNAc) oraz kwas uronowy (glukuronowy lub iduronowy). GAG są cząsteczkami o wysokim ładunku ujemnym ze zdolnością do nadawania roztworom wysokiej lepkości. GAG są zlokalizowane głównie na powierzchni komórek lub w zewnątrzkomórkowej macierzy. Oprócz wysokiej lepkości wykazują w roztworach małą ściśliwość, co czyni te cząsteczki idealnymi płynami smarującymi stawy. Roztwory GAG wykazują tzw. nienewtonowską lepkość, co w praktyce przekłada się na ich doskonałe właściwości zarówno smarujące w czasie normalnych ruchów stawu, jak i absorbujące wstrząsy w czasie działania gwałtownych sił, np. w czasie biegania. Wiążą też one ogromne ilości wody, czasem nawet do 1000 razy więcej od własnej objętości, a więc odpowiadają za właściwe nawilżenie struktur stawowych, a co za tym idzie także ich właściwe odżywianie drogą dyfuzji. Najważniejszymi GAG występującymi w stawach są kwas hialuronowy, siarczan chondroityny oraz siarczan keratanu. W skład powtarzających się jednostek dwucukrowych kwasu hialuronowego wchodzą N-acetyloglukozoamina i kwas glukuronowy, w siarczanie keratanu są to ponownie N-acetyloglukozoamina oraz galaktoza, w siarczanie chondroityny N-acetylogalaktozoamina i kwas glukuronowy. Te trzy GAG w chrząstce wchodzą w połączenia z białkami tworząc agregaty proteoglikanowe macierzy, będące wielkocząsteczkowymi kompleksami białek i proteoglikanów. Do najważniejszych proteoglikanów chrząstki należy agrekan, zawierający zwykle ponad 100 łańcuchów siarczanu chondroityny oraz 20-50 łańcuchów siarczanu keratanu przyłączonych do rdzenia białkowego. Swoją nazwę zawdzięcza zdolności do agregacji z kwasem hialuronowym dzięki specyficznym białkom łączącym. W ten sposób do jednej cząsteczki kwasu hialuronowego może się przyłączyć ponad 200 cząsteczek agrekanu i utworzyć agregat proteoglikanowy o bardzo wysokiej masie cząsteczkowej. W prawidłowych warunkach wszystkie te substancje są wytwarzane w chrząstce wraz z kolagenem typu II, procesy syntezy i degradacji pozostają w stanie równowagi i chrząstka pracuje prawidłowo umożliwiając bezproblemowy ruch stawów. W chorobie zwyrodnieniowej stawów dochodzi do upośledzenia procesów syntezy i jednoczesnego zwiększenia procesów degradacji proteoglikanów, a także samych GAG. Niektóre proteoglikany uczestniczą w procesach adhezji, migracji i proliferacji komórek, sekrecji białek i ekspresji genów, wszystkie te procesy więc ulegają zaburzeniom. Powoduje to nierównowagę metaboliczną, właściwości biochemiczne i mechaniczne chrząstki ulegają pogorszeniu, w poważniejszych stadiach choroby bardzo poważnemu, włącznie z prawie całkowitym unieruchomieniem stawu co powoduje konieczność jego wymiany na endoprotezę.

Upośledzenie syntezy i zwiększenie degradacji składników chrząstki w przebiegu choroby zwyrodnieniowej stawów stało się podstawą do prób ich zewnętrznego podawania, zarówno w postaciach doustnych, jak i iniekcji bezpośrednio do przestrzeni stawowej. Zastosowanie znajdują zarówno kolageny różnego rodzaju, jak i przede wszystkim GAG oraz pochodne cząsteczek cukrowych wchodzących w ich skład. W ostatnich dziesięcioleciach przeprowadzono szereg badań potwierdzających ich skuteczność, szczególnie w niezbyt zaawansowanych stadiach choroby zwyrodnieniowej. Stosowane są zarówno pojedyncze substancje, jak i preparaty zawierające mieszaniny dwóch i więcej tych składników. Do najpopularniejszych z nich należą siarczan glukozoaminy (popularnie zwany glukozaminą) oraz siarczan chondroityny.

cdn.