เมแทบอลิซึมของกระดูกอ่อนและแนวทางการรักษาโรคข้อเสื่อม

Abstract

กระดูกอ่อนเป็นเนื้อเยื่อที่พบบริเวณข้อต่อของกระดูกมีบทบาทสําคัญในการป้องกันกระดูกจากแรงกระแทกเมื่อร่างกายเคลื่อนไหวดังนั้นโครงสร้างของเนื้อเยื่อกระดูกอ่อนจึงมีการจัดเรียงตัวสารชีวโมเลกุลที่ช่วยในการลดแรงกระแทกโดยเฉพาะร่างแหคอลลาเจนซึ่งประกอบไปด้วยสารสำคัญได้แก่ คอลลาเจนชนิด 2 และโปรตีโอไกลแคนการสร้างสารชีวโมเลกุลของเซลล์กระดูกอ่อนจะต้องได้รับสารกระตุ้นกระบวนการสังเคราะห์สารชีวโมเลกุล (anabolic factors) ที่สําคัญเช่น insulin-like growth factor-1 (IGF-1), bone morphogenetic proteins (BMPs), osteogenic protein-I (OP-1 หรือ BMP-7), cartilage-derived morphogenetic proteins (CDMPs), TGF-β และfi broblast growth factor (FGFs) อย่างไรก็ตามกระดูกอ่อนได้รับความเครียดเชิงกลจากการเคลื่อนไหวของร่างกายอยู่ตลอดเวลาและอายุที่มากขึ้นของเซลล์ซึ่งความเครียดเหล่านี้จัดเป็นสาเหตุสําคัญประการหนึ่งที่ทําให้กระดูกอ่อนเสื่อมสลายเนื่องจากมีการกระตุ้นให้สร้างสาร proinfl amatory cytokines เช่น interleukin-1β, tumor necrosis factor (TNF)-αและ interleukine-6 ซึ่งสารเหล่านี้สามารถเร่งอัตราการสลายสารชีวโมเลกุลได้สูงกว่าภาวะปกติดังนั้นการรักษาสมดุลของการสร้างและสลายของกระดูกอ่อนจึงเป็นกระบวนการสําคัญมากหากกระดูกอ่อนมีอัตราการสลายสารชีวโมเลกุลมากกว่าการสร้างใหม่จะนําไปสู่การเกิดโรค เช่น โรคข้อเสื่อม เป็นต้น ปัจจุบันมีการพัฒนายาให้มีความจําเพาะต่อการรักษาโรคข้อเสื่อมโดยเรียกยากลุ่มนี้ว่า disease modifying anti-osteoarthritis drug (DMOAD) เช่น diacerein, glucosamine N-acetylglucosamineและ green tea polyphenols ยาเหล่านี้มีผลข้างเคียงน้อยนอกจากนี้ยังมีการพัฒนายาที่มีศักยภาพภาพในการยับยั้งการส่งสัญญาณต่างๆ ภายในเซลล์เพื่อนํามารักษาโรคข้อเสื่อมรวมถึงการลดการอักเสบผ่าน adenosine receptor ได้แก่ A2A adenosine receptor ซึ่งสามารถยับยั้งการอักเสบได้เป็นอย่างดีและน่าจะสามารถนํามาเป็นเป้าหมายที่สําคัญในการรักษาโรคข้อเสื่อมได้

Cartilage tissues are importantly responsible for mechanical force protection at the joints from movements. The matrix of cartilage consists of collagen network. The matrix proteins such as type II collagen and proteoglycan are synthesized in cartilage tissues as the structure protein to support the mechanical loading. The synthesis of these matrix proteins by chondrocytes are stimulated by anabolic factors such as insulin-like growth factor-1 (IGF-1), bone morphogenetic proteins (BMPs), osteogenic protein-I (OP-1 or BMP-7), cartilage-derived morphogenetic proteins (CDMPs), TGF-β and fi broblast growth factor (FGFs). However, the continuity of accumulative stress of mechanical force and also aging result in cartilage matrix degradation because the proinfl ammatory cytokines such as interleukin-1β, tumor necrosis factor (TNF)-α and interleukin-6 trigger the chondrocytes to produce matrix-degraded enzymes. Hence, metabolism balanceis a critical process to prevent cartilage pathogenesis, especially, osteoarthritis (OA). Currently, the disease modifying anti-osteoarthritis drug (DMOAD) such as diacerein, glucosamine N-acetylglucosamine andgreen tea polyphenols have been developed to reduce adverse side effects for osteoarthritis therapy. Potentially, infl ammatory inhibition through adenosine (A2A) receptor could be the next effi cient targetof OA treatment.