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

Suplementacja w chorobie zwyrodnieniowej stawów – cz. 1

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.