Liigeskudede molekulaarsed markerid põlveliigese varase osteoartroosi korral: rahvastikupõhine longitudinaalne uuring keskealistel isikutel

Väitekirja elektrooniline versioon ei sisalda publikatsioone.Osteoartroosi (OA) globaalne levik loob vajaduse detailsema teabe järgi haiguse varastest faasidest. Kaua on OA peetud vananeva liigeskõhre „kulumiseks“. Tänapäeval käsitletakse OA metaboolselt aktiivse protsessina, mis võib alata kõikidest liigeskudedest: kõhrest, luust või pehmetest kudedest. OA preradioloogilise faasi hindamiseks on uute diagnostiliste ja prognostiliste vahenditena rakendust leidmas seerumist ja uriinist määratavad liigeskudede päritoluga molekulaarsed markerid. Siiani puuduvad süsteemsed uurimused liigeskudede sünteesi ja lammutamist peegeldavate biomarkerite väärtuse kohta OA varases faasis. Selle uurimuse eesmärkideks oli hinnata: (i) põlveliigese röntgenoloogilise OA levimust keskealistel põlvekaebustega isikutel ning progresseerumist 6 a. jooksul, (ii) liigeskudede biomarkerite diagnostilist ja ennustavat väärtust OA progresseerumise korral. Enam kui pooltel põlvevaevustega keskealistest inimestest esinesid OA röntgenoloogilised tunnused. Kuue jälgimisaasta jooksul süvenes haigus enamasti progresseeruva osteofütoosina. Põlveliigese OA röntgenoloogiline kulg oli heterogeenne ja mittepidev, hõlmates vahelduvalt haiguse stabiliseerumise ja süvenemise perioode. Käesoleva uurimusega õnnestus esmakordselt näidata kõhre-, luu- ja pehmete kudede aine¬-vahetuse samaaegset aktiveerumist OA varases faasis. Kõigil 3 uuritud kõhrekoe markeril (COMP, CTx-II, PIIANP) oli diagnostiline väärtus progresseeruva osteofütoosi suhtes, ning kahel neist (COMP ja CTx-II) oli ka ennustav roll OA väljendunud progressiooni suhtes. Kolmel uuritud luumarkeril (PINP, OC, MidOC) oli diagnostiline väärtus progresseeruva osteofütoosi suhtes, ja ühel neist (PINP) ka ennustavat roll, kui tegu OA laialdasema progressiooniga liigeses. Selgus, et vähemalt OA algfaasis võib luukoe ainevahetus intensiivistuda enamgi võrreldes kõhrekoega. Uus luukoe biomarker – osteokaltsiini keskfragment (MidOC) osutus tugevaimaks riski ennustajaks progresseeruva osteofütoosi suhtes. Biomarkerite väärtuste muutused demonstreerisid liigeskudedes toimuvate ainevahetuslike nihete kindlat mustrit varase OA progresseeruvatel juhtudel. Käesolev uurimus selgitas liigeskudede mitmete biomarkerite diagnostilist ja prognostilist väärtust OA varases faasis.The globally increasing prevalence of osteoarthritis (OA) calls for more detailed knowledge of the early phases of the disease. OA has long been considered to be a “wear and tear” disease of ageing articular cartilage. Nowadays, OA is viewed as a metabolically active process that may arise from any joint tissue: cartilage, bone or soft tissues. It progresses through molecular and radiographic stages. The investigation of pre-radio¬graphic phases is dependent on serum and/or urinary biomarkers originating from articular tissues as new diagnostic and prognostic tools for early OA management. So far, the systemic evaluation of biomarkers reflecting the synthesis and degradation of cartilage and bone has not been simultaneously addressed. The main objectives of the study were to determine: (i) the prevalence and six-year progression of radiographic knee OA in middle-aged subjects with chronic knee joint complaints, and (ii) the diagnostic and prognostic value of biomarkers for progressive radiographic knee OA. More than half of the middle-aged subjects with chronic knee complaints had early radiographic signs of knee OA. In the majority of cases, the six-year OA progression was based on osteophytosis. The radiographic course of knee OA was heterogeneous and non-continuous, with intermittent periods of progression and stabilization. The changes in biomarker values revealed a certain pattern of metabolic shifts in joint tissues in progressive knee OA. All three studied cartilage markers (COMP, CTx-II and PIIANP) had diagnostic value for progressive osteophytosis, and two of them (COMP and CTx-II) also had prognostic value for progressive osteophytosis and joint space narrowing. At the same time, three of the studied bone markers (PINP, OC and MidOC) had diagnostic value for progressive osteophytosis, and one of them, PINP, demonstrated a predictive value for extensive OA progression. Unexpectedly, the activation of bone metabolism seemed to dominate over that of cartilage. The novel bone marker urinary mid-fragments of osteocalcin (MidOC) turned out to be the strongest risk predictor for progressive osteophytosis. The present study proposed a possible sequence of metabolic events in joint tissues during early OA. We discovered the diagnostic and prognostic potential of several biomarkers for progressive OA