Факторы риска остеоартрита: от истории к современным представлениям (обзор литературы) | Цурко В.В., Малышева Н.В., Касатова Т.Б.

Введение

Остеоартрит (ОА) занимает центральное место в ряду заболеваний опорно-двигательного аппарата, особенно у лиц 60 лет и старше, им страдают до 10% мужчин и 13% женщин [1]. Ведущие эксперты на основании многочисленных исследований последних лет пришли к единому мнению, что ОА — это группа различных (хотя и перекрещивающихся) заболеваний, которые имеют различную этиологию, но одинаковые биологические, морфологические и клинические исходы. Патологический процесс поражает все ткани сустава, среди которых в дебюте болезни главная роль отводится гиалиновому суставному хрящу, подвергающемуся дегенеративно-фибрилляционным изменениям с полной его потерей. Одновременно или с некоторой временной отсрочкой присоединяется ремоделирование костной ткани в виде субхондрального остеосклероза в области костной пластинки, персистирующий синовит с отеком субсиновиального пространства, а также поражение связок, сухожилий и энтезисов, растяжение и воспаление капсулы (капсулит) и периартикулярный миозит, клинически определяющие суставной синдром [2, 3].

Факторы риска (ФР) ОА в последние годы всесторонне изучаются в научно-практической медицине. Под термином «фактор риска» понимают различные факторы, увеличивающие вероятность возникновения болезни. Это могут быть причины как внутренние, так и внешнесредовые [4, 5]. На сегодня создана база для вычленения отдельных ФР или их групп, условно или достоверно влияющих на развитие ОА. Это важно с точки зрения возможности управления ими — разделение их на управляемые (социальные, экологические, профессиональные, поведенческие, отчасти медико-биологические и другие — первый уровень) и неуправляемые (генетические, фенотипические у индивидуума, пол, возраст и другие — второй уровень). Наибольший интерес для врача представляют управляемые ФР, т. е. те, которые можно устранить или ослабить. Знания о них могут быть полезными для первичного отбора больных ОА при массовом обследовании населения.

Важным аспектом эпидемиологии ОА являются ФР, ассоциированные с болезнью.

К ним относятся:

• генетические факторы: женский пол, дефекты гена коллагена II типа (синдром Стиклера), мутации гена коллагена II (COL2АI), другая наследственная патология костей и суставов, этническая принадлежность;

• приобретенные факторы: пожилой возраст, избыточная масса тела, снижение уровня женских половых гормонов (например, в постменопаузе), нарушение развития скелета, приобретенные заболевания костей и суставов, хирургическое вмешательство на суставах (например, менискэктомия) и их последствия;

• факторы внешней среды: избыточная нагрузка на суставы (профессиональные особенности и физическая нагрузка, связанная с особенностями работы), травмы суставов, особенно повторяющиеся, активный досуг или спортивные занятия [1, 6–8].

• Факторы риска продолжают свое действие на протяжении, как правило, всего течения патологического процесса, способствуя прогрессированию ОА и ухудшению его прогноза, в том числе и присоединившейся коморбидной патологии. У больных с клиническими проявлениями ОА при любом уровне действия ФР прогноз значительно хуже, чем у пациентов без симптомов ОА.

При определении степени риска ОА необходимо учитывать, что большинство ФР взаимосвязаны, усиливая взаимное влияние. На практике приходится иметь дело с пациентами, у которых к возникновению болезни привело одновременное воздействие нескольких ФР. Даже если воздействие каждого из них слабое или умеренное, риск ОА у пациента может быть высоким в силу суммарного влияния этих ФР друг на друга. В связи с этим необходимо оценить каждый ФР, а также все имеющиеся ФР, т. е. определять суммарный риск при помощи табличных расчетов или компьютерных программ. Варианты этих расчетов и их моделирование представлены в специальных руководствах [9, 10]. Поэтому устранение ФР должно быть составной частью первичной профилактики и лечения ОА, направленных на улучшение качества жизни пациентов и психосоциальные последствия болезни.

Остеоартрит сопровождается воспалением с формированием хондрита, остеита и хронического синовита и др., различается по локализации поражения, клинико-морфологическим признакам патологического процесса, а также по признакам, выявляемым при инструментальных исследованиях. Степень выраженности патологических изменений отражает функциональную недостаточность суставов. Представление о разнородности болезни возникает при оценке различий локализации ОА, главным образом с учетом ФР и его фенотипов. Установлено, что ФР ОА тазобедренных и ОА коленных суставов имеют определенные различия: при поражении тазобедренных суставов нет различий по полу, заболевание редко диагностируется у представителей монголоидной расы, часто встречаются врожденные дефекты развития. ОА коленных суставов чаще отмечается у лиц женского пола негроидной расы по сравнению с женщинами европеоидной расы. Развитию ОА этой локализации предшествуют травмы, в том числе спортивные. Исследования показали, что ФР ОА пателло-феморального сочленения коленных суставов (семейный анамнез, наличие узелкового поражения кистей) отличаются от ФР ОА медиального тибио-феморального отдела (частично связаны с ожирением, толчковыми нагрузками и хирургическими вмешательствами на коленном суставе в анамнезе).

Современная концепция развития ОА, в том числе у лиц пожилого возраста, состоит в том, что это заболевание возникает вследствие взаимодействия множества генетических и средовых (включая травматический) факторов. Соответственно считается, что болезнь имеет мультифакторную природу. Выявление ФР играет важную роль в понимании причин и патогенеза ОА, при выборе тактики его профилактики и лечения [11, 12].

Факторы риска ОА

Пол и возраст

Пол и возраст — самые значительные ФР ОА [13]. Они объясняются снижением возрастной способности к регенерации тканей суставов и, как правило, имеют тесную связь с другими ФР. Дегенеративные изменения в хряще встречаются в среднем у лиц 40–50 лет в 95% случаев, тогда как у лиц в возрасте старше 50 лет — в 100%. Однако считать, что ОА болеют только пожилые люди, не вполне верно, поскольку им страдают и в среднем, и в молодом возрасте. Максимальное число случаев ОА наблюдается в возрасте 55–64 лет, им чаще страдают женщины, чем мужчины, особенно в возрасте после 50 лет. У женщин болезнь начинается на 5–10 лет раньше, чем у мужчин [14]. M.G. Astapenko et al. [15] также удалось показать, что этим заболеванием женщины страдают в 2–4 раза чаще, чем мужчины.

Однако не все авторы смогли подтвердить в своих эпидемиологических исследованиях это положение. У женщин чаще диагностировали ОА коленных, дистальных межфаланговых и запястно-пястных суставов. Другие исследователи отмечают, что самая частая локализация у мужчин — коленные суставы, на втором месте — тазобедренные и пястно-фаланговые суставы. При этом семейная генерализованная форма ОА значительно чаще отмечается у женщин [9, 16–18].

Указанные особенности предполагают роль эндокринных факторов в развитии ОА. Половые гормоны способны модифицировать метаболические процессы в хряще — в частности, именно после овариотомии усиливается его дегенерация [19]. Об участии половых гормонов, особенно эстрогенов у женщин, свидетельствует повышенная частота ОА в период менопаузы и/или после гинекологических операций. Женщины с избытком эндогенных эстрогенов предрасположены к генерализованному варианту болезни [20].

Эстрогены влияют на провоспалительные цитокины и факторы роста. Интерлейкин 1 и фактор некроза опухоли α активируют провоспалительные ферменты, которые потенциально способны разрушать матрикс хряща [21]. Эстрогены также оказывают комплексное действие на инсулиноподобный и трансформирующий факторы роста, которые участвуют в синтезе и восстановлении матрикса хряща. Высокий уровень эстрогенов, с одной стороны, может повысить риск ОА в предменопаузе, с другой — замедлить прогрессирование заболевания в постменопаузе в пожилом возрасте, тогда как значительное снижение уровня эстрогенов в постменопаузе способствует раннему появлению и быстрому прогрессированию ОА [9–21]. Роль эстрогенов хорошо изучена, но механизм их влияния на ткани суставов остается не до конца ясным.

В процессе старения организма хондроциты становятся тканью-мишенью и теряют способность восстанавливать матрикс суставного хряща. Показано, что у лиц пожилого возраста снижается всасываемость антиоксидантов, особенно витаминов С, Е и D. Обсуждается вопрос о профилактическом включении в диету пациентов с ОА этих витаминов [22].

M.C. Nevitt et al. [23] показали, что высокая системная минеральная плотность кости (МПК) может провоцировать сужение суставной щели и увеличивать риск возникновения ОА коленного сустава, но не рентгенологическое прогрессирование уже существующей болезни. Н.Г. Кашеварова и соавт. [24] в 5-летнем наблюдении за пациентами с ОА выявили, что высокие значения МПК, подтвержденные результатами денситометрии в поясничном отделе позвоночника, шейке бедра и суммарным показателем бедра, чаще наблюдаются при выраженных стадиях болезни, а увеличение этого же показателя в шейке бедренной кости и бедре в целом за этот же период наблюдения может свидетельствовать о риске прогрессирования ОА коленных суставов.

Нарушение биомеханики и врожденные дисплазии

В ряде когортных исследований по изучению причин возникновения ОА был сделан вывод о том, что болезнь развивается при нарушенной биомеханике в измененном суставе. Установленным ФР ОА является дисплазия тазобедренного сустава, когда вертлужная впадина, уменьшенная в размере, не полностью покрывает головку бедренной кости [25, 26]. Неполный контакт между головкой бедра и вертлужной впадиной может десятикратно повышать риск развития ОА тазобедренного сустава, а терминальная стадия болезни может развиться в среднем в течение 5 лет. Положительным прогноз может быть в 6–25% случаев в зависимости от степени выраженности аномалии, в то время как отрицательный прогноз — в 98–99% [26]. Точно так же развитие дисплазии большеберцовой и/или бедренной кости, составляющих коленный сустав, может провоцировать в нем развитие ОА [27].

Варусная или вальгусная деформация коленного сустава часто увеличивает риск развития и прогрессирования ОА в наиболее нагруженной области сустава [28, 29]. Кроме того, при разнице в длине ног ≥1 см риск ОА коленного сустава почти в 2 раза выше в более короткой конечности, чем в более длинной [30]. Потеря мышечной массы четырехглавой мышцы может также увеличить риск прогрессирования ОА коленного сустава [31]. Тем не менее болезнь у большинства людей при нарушении биомеханики суставов не развивается — развитие патологии в суставе чаще определяют системные факторы [26].

Травма

Травма как ФР может привести к нарушению биомеханики сустава, повреждению костной ткани и/или хряща, развитию вторичного ОА; сустав становится более восприимчивым к дальнейшему вовлечению в патологический процесс связок и мениска. Во всем мире 10–12% всех случаев ОА носят посттравматический характер. Однако значимой является и микротравматизация, о которой больные, как правило, не помнят или не знают. Именно микротравма как причина ОА у работников промышленных предприятий не вызывает сомнений. У лиц, особенно пожилого возраста, страдающих ожирением, суставы, чаще коленные, подвержены постоянному механическому воздействию, в том числе хронической микротравме [32, 33]. Эпидемиологические различия между первичным ОА и посттравматическим ОА не вызывают сомнений. У пациентов с травмой коленного сустава отмечается более раннее начало заболевания, обусловленное структурными и биомеханическими изменениями, оно проявляется суставным синдромом при ходьбе и беге чаще, чем первичные случаи ОА [34–36].

Профессиональные факторы и условия труда. Спортивные нагрузки

Профессиональный ОА, как правило, является первичным, поскольку возникает в здоровом хряще под влиянием механической нагрузки и последующих изменений в нем. Связан, прежде всего, с физическим перенапряжением или тяжелым ручным трудом, диагностируется у работающих пневматическим молотком и электропилой, у шахтеров, докеров, работников текстильной промышленности, швей, ткачих, вязальщиц, водителей грузовых автомобилей, сельхозрабочих, занятых в хлопководстве.

Одновременно с физическим трудом развитию ОА могут способствовать и другие предрасполагающие факторы: переохлаждение, повышенная хроническая травматизация суставов, вибрация, эмоциональное перенапряжение и т. д. Вынужденное длительное положение тела и стереотипность движений, как и прочие механические нагрузки, повышают риск болезни почти в 3 раза. Именно поэтому для профилактики ОА важно создать оптимальные условия труда и организовать рабочее место [37].

Многочисленные исследования по выявлению связи между регулярной физической деятельностью и ОА у легкоатлетов, футболистов показали, что только повторные или тяжелые травмы можно рассматривать у них как ФР. Других закономерностей не выявлено [38]. Но некоторые авторы считают, что влияние спорта на частоту, локализацию и тяжесть ОА недостаточно доказано. Не удалось доказать, что спорт, особенно профессиональный, является устойчивым ФР ОА тазобедренных суставов [39]. Однако высокоинтенсивная активность в подростковом возрасте может способствовать развитию импинджмент-синдрома в вертлужной впадине бедра. Единственное, что можно сказать точно, — у спортсменов при наличии импинджмента болевой синдром может возникнуть гораздо раньше, чем у тех, кто не занимался чрезмерно активной физической деятельностью [40].

S.G. Muthuri et al. [32] провели метаанализ наблюдательных исследований и показали, что травма колена, в том числе спортивная, в зависимости от степени выраженно­сти приводит к ремоделированию костно-хрящевой ткани. Коленный сустав с измененной биомеханикой становится более восприимчивым к повторяющимся травмам, риск ОА увеличивается более чем в 4 раза.

Ожирение, дислипидемия, сахарный диабет

Избыточная масса тела, особенно ожирение, как показывают эпидемиологические исследования, повышает риск ОА и способствует более быстрой дегенерации суставного хряща, несущего основную нагрузку. Суставы у тучных пациентов больше подвержены механическим воздействиям. У этих пациентов часто нарушена толерантность к глюкозе и повышен уровень липидов, что рассматривается как возможные ФР ОА [41].

Избыточная масса тела — наиболее частый и поддающийся оценке ФР ОА коленных суставов как у мужчин, так и у женщин [41, 42]. Риск развития ОА у лиц с избыточной массой тела в среднем в 2 раза выше, чем у людей с нормальной массой, причем у мужчин — в 2,5 раза, у женщин — в 1,9 раза. Пр ожирении чаще поражаются коленные суставы [4]. D.T. Felson et al. [43] показали, что увеличение массы тела или сохранение ее на высоком уровне повышает частоту именно ОА коленных суставов (примерно до 25–35%), тогда как уменьшение массы тела может снижать выраженность суставного синдрома.

Для определения степени ожирения рекомендуется использовать отношение объема талии к объему бедер. Не потерял своего значения и такой показатель, как толщина брюшной складки, но большее значение в практическом плане имеет индекс массы тела (ИМТ). Если он менее 25 кг/м2, то масса тела считается нормальной, при ИМТ, равном 25–29 кг/м2, — избыточной, при ИМТ 30–34 кг/м2диагностируют ожирение, а при ИМТ более 35 кг/м2 — выраженное ожирение. При выраженном ожирении ОА коленных суставов диагностировали у 65% обследованных [44].

Распространенность ожирения во всем мире продолжает расти. Ожирение увеличивает нагрузку на несущие суставы, может также повысить восприимчивость суставов к повреждению под действием воспалительных адипокинов, увеличивая риск ОА коленных суставов более чем в 3 раза, а также ускорить прогрессирование болезни [12, 45, 46]. Почему риск ОА при ожирении значительно меньше для тазобедренных суставов, чем для коленных, остается не до конца ясным [47].

Эпидемиологические исследования показали связь риска ОА с повышенным уровнем липидов в плазме крови. W.M. Bonner et al. [48] обнаружили связь повышенной концентрации липидов в суставном хряще с его ранними изменениями при ОА. Если для ишемической болезни сердца связь с повышенным уровнем в плазме крови общего холестерина, липопротеинов низкой плотности и сниженным уровнем липопротеинов высокой плотности доказана, то при ОА это еще предстоит доказать [49].

Инсулинозависимый и инсулиннезависимый сахарный диабет (СД) имеет ассоциативную связь с ОА. В первых работах, изучавших данную проблему, отмечены большая частота и раннее начало ОА, генерализованное поражение суставов у лиц с СД [9]. При эпидемиологическом исследовании СД наблюдали в 2 раза чаще у мужчин и в 1,5 раза чаще у женщин с ОА по сравнению с показателями в популяции. В последние годы активно изучается синдром инсулинорезистентности, или метаболический синдром, — сочетание нарушенной толерантности к углеводам с дислипидемией, артериальной гипертонией и ожирением. Чтобы снизить риск ОА у больных СД, необходимо нормализовать углеводный обмен и скорректировать другие ФР. С целью снижения массы тела рекомендуется соблюдать низкокалорийную диету с низким содержанием жира при постепенном повышении физической активности. Считается полезным снижать массу тела на 0,5–1 кг в неделю. Больного информируют, что алкоголь является высококалорийным продуктом и стимулятором аппетита, поэтому его употребление необходимо резко ограничить или отказаться от него совсем [9].

Наследственная предрасположенность

Наследственная предрасположенность играет определенную роль в развитии ОА, но влияние ее неоднозначно при различной локализации ОА. В ряде работ уже было отмечено, что в основе генерализованного ОА лежит наследственная предрасположенность. В частности, показана ассоциация узелкового ОА с гаплотипами HLA А1 и HLA D8 и с одним из генов антитрипсина [50].

Семейные формы, например ОА с синдромом Стиклера, характеризуются аутосомно-доминантным типом наследования, так же как и хондродисплазии и пирофосфатная артропатия с началом в раннем возрасте — в основном до 20 лет. Путем анализа сцепления показано совместное наследование этой семейной формы заболевания и аллеля гена проколлагена (COL2А1), расположенного на хромосоме 12, на которой была обнаружена единственная мутация в позиции 519 в первой цепи коллагена, присутствовавшая у всех членов семей с ОА и не определявшаяся ни у одного здорового пациента [50].

Полногеномные ассоциативные исследования идентифицировали 11 локусов, связанных с ОА. Величина их влияния невелика (отношение шансов 1,11–1,21) и согласуется с данными других подобных исследований. Однонуклеотидные полиморфизмы были связаны с несколькими известными ФР, включая объем бедер, ИМТ и МПК [51]. Изучение полиморфных маркеров генов, кодирующих коллаген II типа, протеин матрикса хряща и связующий протеин, не подтвердили предположение об их отношении к локусам подверженности ОА. На этом основании сделан вывод о том, что ОА является гетерогенным заболеванием и может быть ассоциирован с изменением других генов [50]. Только геномика вряд ли сможет надежно идентифицировать лиц, у которых разовьется заболевание, но это может позволить под другим углом взглянуть на патогенез различных форм ОА с учетом современного понимания его фенотипов.

Социальные факторы

Проведенный сравнительный анализ уровня образования и жилищно-бытовых условий пациентов с ОА в XX в. не выявил достоверного влияния социального положения на частоту ОА, однако, по данным других авторов, больных с этой патологией оказалось больше среди лиц, имеющих низкий уровень образования. Впрочем, это может быть связано с характером труда, который был преимущественно физическим [9].

Заключение

В течение последних лет увеличилось число публикаций, посвященных всем аспектам ОА, что помогло уточнить данные о его распространенности. Выявление ФР играет центральную роль в понимании причин ОА и выборе мишеней для его профилактики и лечения. Анализ многочисленных клинико-эпидемиологических и терапевтических исследований ОА в различных популяциях показал, что ФР, клиника и лечение различаются в зависимости от локализации ОА, его фенотипа и стадии патологического процесса [52].

Возраст — наиболее значимый ФР, так как с его увеличением растет распространенность ОА всех локализаций. Другим важным ФР является избыточная масса тела, увеличивающая нагрузку на опорные суставы, особенно коленные. У лиц с ожирением диагностируется более высокая МПК, которая считается дополнительным ФР. Снижение массы тела может не только остановить ОА, особенно коленных суставов, но и предотвратить его.

Повышенный уровень эстрогенов у женщин обладает различными биологическими эффектами в зависимости от времени наступления менопаузы и стадии ОА. Высокий уровень эстрогенов может повышать риск развития ОА у женщин в период предменопаузы, тогда как дефицит эстрогенов в постменопаузе ведет к прогрессированию болезни.

Генетическая основа ОА была известна в течение многих лет благодаря результатам семейных исследований. Структурные дефекты коллагена или метаболические изменения в костно-хрящевой и периартикулярной ткани могут быть ассоциированы с фенотипом болезни. Изучение мутаций определенных генов при ОА на современном уровне поможет полнее представить этиологию и патогенез заболевания.

Для ОА коленного сустава определены основные биомеханические ФР: сухожильная нестабильность, ожирение, повторные толчковые нагрузки и предшествующие операции на мениске. Развитие ОА тазобедренного сустава — это результат нарушения конгруэнтности суставных поверхностей по причине не диагностированной в детском и подростковом возрасте бессимптомной дисплазии, болезни Пертеса, врожденного вывиха бедра и др. В связи с этим описанный механизм феморо-ацетабулярного импинджмента (конфликта) как синдрома (травматическое соударение головки бедренной кости и края вертлужной впадины) считают основной причиной развития ОА тазобедренного сустава. Выявление причин, в том числе ФР, играет центральную роль в понимании ОА как многофакторной болезни, а также помогает в его лечении и профилактике.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ:

Цурко Владимир Викторович — д.м.н., профессор кафед­ры факультетской терапии лечебного факультета РНИМУ им. Н.И. Пирогова Мин­здрава России; 117997, Россия, г. Москва, ул. Островитянова, д. 1; ORCID iD 0000-0001-8040-3704.

Наталья Всеволодовна Малышева — к.м.н., доцент кафед­ры факультетской терапии лечебного факультета РНИМУ им. Н.И. Пирогова Мин­здрава России; 117997, Россия, г. Москва, ул. Островитянова, д. 1; ORCID iD 0000-0002-3216-9412.

Татьяна Борисовна Касатова — к.м.н., доцент кафед­ры факультетской терапии лечебного факультета РНИМУ им. Н.И. Пирогова Мин­здрава России; 117997, Россия, г. Москва, ул. Островитянова, д. 1; ORCID iD 0009-0005-3524-1183.

Контактная информация: Цурко Владимир Викторович, e-mail: vvtsurko@mail.ru.

Прозрачность финансовой деятельности: никто из авторов не имеет финансовой заинтересованности в представленных материалах или методах.

Конфликт интересов отсутствует.

Статья поступила 30.01.2024.

Поступила после рецензирования 22.02.2024.

Принята в печать 21.03.2024.

ABOUT THE AUTHORS:

Vladimir V. Tsurko — Dr. Sc. (Med.), professor of the Department of Faculty Therapy of the Medical Faculty, Pirogov Russian National Research Medical University; 1, Ostrovityanov str., Moscow, 117437, Russian Federation; ORCID iD 0000-0001-8040-3704.

Natalya V. Malysheva — C. Sc. (Med.), associate professor of the Department of Faculty Therapy of the Medical Faculty, Pirogov Russian National Research Medical University; 1, Ostrovityanov str., Moscow, 117437, Russian Federation; ORCID iD 0000-0002-3216-9412.

Tatyana B. Kasatova — C. Sc. (Med.), associate professor of the Department of Faculty Therapy of the Medical Faculty, Pirogov Russian National Research Medical University; 1, Ostrovityanov str., Moscow, 117437, Russian Federation; ORCID iD 0009-0005-3524-1183.

Contact information: Vladimir V. Tsurko, e-mail: vvtsurko@mail.ru.

Financial Disclosure: no authors have a financial or property interest in any material or method mentioned.

There is no conflict of interest.

Received 30.01.2024.

Revised 22.02.2024.

Accepted 21.03.2024.