Saltar al contenido
Inicio » Publicaciones » Osteoartropatia (Fisiopatología)

Osteoartropatia (Fisiopatología)

Dr. Reynaldo Rodríguez-MendozaFacultad de Medicina, UNAM
Dr. Hugo Lecona-ButrónInstituto Nacional de Rehabilitación “Luis Guillermo Ibarra Ibarra”
Dr. Hugo Adrian Zavala-YañezCentro de Atención Integral Veterinaria Roma
Dr. Alfredo Cortés-ArcosFacultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, UNAM
Autores

La osteoartropatia (enfermedad degenerativa articular) es multifactorial, su etiología no se ha identificado por completo, afecta al cartílago de las articulaciones diartroidiales en su biomecánica, genera dolor, disminución de la movilidad, deformidad e incapacidad, por medio de la degeneración del hueso subcondral, membrana sinovial y el cartílago articular. 

Este padecimiento resulta cada vez más frecuente, es una de las causas más comunes de incapacidad física. Conocer y comprender los mecanismos de su patogenia, favorecerá el desarrollo de nuevas terapias. 

Los cambios que suceden a nivel molecular, explican con más detalle la evolución de este padecimiento, se trata de un proceso activo de desgaste del cartílago articular. 

Factores de riesgo: 

Edad, genética, biomecánica, enfermedades metabólicas, obesidad, trauma articular, etc. 

Con fines didácticos debemos visualizar a la articulación como un órgano especializado, sus componentes más importantes son matriz extracelular, colágeno y condrocitos, que proporcionan la función de soporte de carga. 

El cartílago articular es macroscópicamente brillante, blanquecino amarillento y de aspecto viscoso, debido a la presencia de líquido sinovial. El 75% de su peso está conformado por agua, del total del peso seco 70% está conformado por colágeno. El tipo II es el principal y en menor proporción los de tipo III, V, VI y X. 

Histológicamente está formado por la matriz extracelular, compuesta por colágeno, proteoglicanos y condrocitos que no representan más del 5% del total del cartílago, los agrecanos de proteoglicanos forman el 20% del peso seco del cartílago, que permanecen estables gracias a los hialuranos. La resistencia a la compresión está 

dada por la red de colágeno. La elasticidad corresponde a los agregados de agrecan y proteoglicano que están unidos fuertemente al agua. De este modo durante la compresión, el agua sale del cartílago y la red de colágena funciona como malla de resistencia, a continuación y de inmediato absorbe el agua manteniendo así su elasticidad a través de su propiedad hidrofílica. 

El cartílago artrósico es macroscópicamente amarillento ó café, de aspecto rugoso y edematoso. Microscópicamente presenta fisuras, roturas y pérdidas de la matriz extracelular, en etapas tardías se puede llegar a observar el hueso subcondral. Los cambios biomecánicos así como la degradación enzimática participan en la desestructuración del cartílago a nivel molecular (pérdida de proteoglicanos) y a nivel macromolecular (pérdida de la red de colágeno). Lo anterior explica los cambios microscópicos (fisuras) y los cambios macroscópicos (roturas). 

Comúnmente pueden presentarse crecimientos óseos (osteofitos), esto representa la neocondrogénesis del cartílago adulto que deriva en células precursoras mesenquimales. El hueso esclerótico deriva de células totipotenciales de la médula ósea, diferenciadas a condrocitos. 

En el hueso subcondral también sucede un fenómeno de esclerosis. 

Los osteofitos representan un intento de reparación como producto de la sobrecarga del hueso subcondral. No se conocen los mecanismos que activan la producción de osteofitos, ya que en ocasiones se presentan en articulaciones que no soportan carga. 

Cambios moleculares; Un peligro latente es la acción de enzimas que degradan la red de colágeno, actúan desestabilizando las uniones de los agrecanos y proteoglicanos. Dichos cambios representan el principal fenómeno de daño al cartílago articular mediante la pérdida de la elasticidad y la propiedad hidrofílica. No se sabe con certeza cuál de los dos sucede primero pero uno influye al otro de forma directa. 

La presencia de edema y ablandamiento del cartílago sugiere que primero se perderá la red de colágeno. Diversas enzimas favorecen la degradación del cartílago, entre las principales se encuentran las metaloproteasas (MP) en especial la MP-13 y las llamadas adamalisinas (enzimas desintegradoras de la MP) tales como ADAM y ADAMTs. 

Cambios generados por la edad; El cartílago tiene características específicas en diferentes etapas de la vida; el uso continuo, la resistencia a las fuerzas físicas, la acción de enzimas degradadoras, la reposición insuficiente, así como los cambios 

moleculares, favorecen el daño articular, principalmente en articulaciones que soportan la fuerza de carga. 

Las redes de colágeno pierden resistencia a la compresión debido a la formación de enlaces entre sus cadenas, esto ocasiona rigidez y microfracturas durante la misma. Adicionalmente los agrecanos y proteoglicanos ven disminuida su concentración de azúcar y su propiedad hidrofílica, en consecuencia pierden elasticidad. Otro fenómeno que contribuye a la pérdida de la elasticidad y causa rigidez es la glicación de las proteínas y lípidos de la matriz del cartílago. 

El condrocito; Es el único elemento celular del cartílago, responsable de mantener los componentes de la matriz extracelular. En el daño al cartílago articular existe un cambio significativo en el número de condrocitos, que se mantiene en equilibrio entre el nacimiento y la muerte de los mismos. Se supone que mueren por apoptosis, con lo que aumenta la expresión y activación de MP, puesto que degradan la matriz extracelular; los condrocitos no son capaces de equilibrar la degradación enzimática y se genera un balance negativo de su regeneración. 

Existen datos que señalan al óxido nítrico como parte de la patogenia en el daño articular, ya que inhibe la proliferación de condrocitos e induce la apoptosis. El tejido atrófico aumenta la concentración de óxido nítrico que alterando las mitocondrias condrociticas y modificando la cadena respiratoria, propiciando así su muerte. 

La membrana sinovial (MS); su participación es relevante en etapas tardías del padecimiento, presenta inflamación y secreción de mediadores, lo anterior exacerba la expresión clínica de esta patología. Para poder evaluar la MS, podemos utilizar la ecografía, resonancia magnética o estudios histológicos, independientemente del método que se utilice existe una correlación entre el grado de compromiso sinovial y la severidad clínica del padecimiento, principalmente en lo que se refiere a dolor. 

Los mecanismos responsables de la sinovitis comienzan a comprenderse recientemente. Se ha identificado a la inmunidad innata como uno de los más importantes que causan inflamación. Se demostró que fragmentos de matriz extracelular son reconocidos por receptores de la inmunidad innata, la activación celular mediada por dicho proceso determina la activación de un factor celular llamado NF-kB o factor kappa beta, el cual es un estimulador de la secreción de citocinas inflamatorias y quimocinas, que ocasionan el daño tisular. 

Adicionalmente muchas MP son dependientes también de la actividad de la NF-kB. 

Diversas citocinas inflamatorias están involucradas como producto de la sinovitis y estas mismas dañan al cartílago: 

IL-1 la interleucina 1 induce la destrucción articular in vitro. 

IL-1 b suprime la síntesis de agrecanos y colágeno por parte de los condrocitos, además sobre regula la actividad de enzimas proteolíticas, MP-13 y ADAMTS-4. 

No existe una elevación consistente de IL-1 b en pacientes con artrosis, se ha demostrado que existen niveles elevados de un contrarregulador de interleucina que funciona como antagonista. 

El factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α) es detectable en el líquido sinovial de pacientes con artrosis, ya que activa un proceso catabólico mediado por proteasas generadas por los condrocitos. Estudios clínicos utilizando inhibidores de estas citocinas han tenido resultados poco alentadores. 

Otras citocinas llamadas quimocinas de cadena común gama (IL-2, IL-15 e IL-21) están involucradas en biología de los linfocitos, ya que infiltran la membrana sinovial. 

Otras citocinas involucradas en la patogenia de la artrosis son el factor del crecimiento vascular endotelial (FCVE) y el factor de crecimiento básico de fibroblastos (FCbF). 

Se debe tomar en cuenta el aumento de los radicales libres, oxido nítrico, peroxinitrito y aniones superoxido, todos estos contribuyen al progreso del daño en esta patología. 

El hueso subcondral (HS); No se conoce con exactitud si la enfermedad del HS es primaria o secundaria a la artrosis, el cambio hipertrófico del hueso y la consiguiente formación de osteofitos, así como la pérdida de su rigidez, acompaña la evolución de la enfermedad en el cartílago articular. 

Los marcadores de daño al cartílago aumentan en etapas tempranas de la enfermedad, la proteína de matriz oligomérica (PMO) y la sialoproteina ósea (SPH). El hueso subcondral mostrará engrosamiento de las trabéculas de la placa subcondral y del hueso adyacente. En etapas tardías se observa una importante esclerosis ósea, con áreas de necrosis aséptica. Al continuar la progresión del daño, el líquido sinovial penetra en la médula ósea, formando quistes y cristales, que son diagnosticables con imagenología. Factores de crecimiento contenidos en el líquido sinovial contribuyen a la formación de nódulos por cambios fibrocíticos o condro-metaplásicos. 

Los cambios en el hueso subcondral generan dolor y rigidez del cartílago, exacerban el progreso de la artrosis. En condiciones normales el hueso subcondral absorbe entre 30 y 50% de la fuerza de carga y el cartílago solo del 1 al 3%. 

Cuando el hueso subcondral se esclerosa, disminuye su capacidad de carga en un 50%, dicha pérdida se disipa en otras áreas del hueso y cartílago, deteriorándolo aún más. 

Existe una relación entre la sobre carga y la artrosis. El cartílago articular sometido a estrés mecánico como efecto de la fuerza de cizalla, estiramiento o presión hidráulica, sufre de microtraumas y alteraciones de la matriz extracelular con disminución en su síntesis y la consiguiente expresión de agentes proinflamatorios. 

Las señales mecánicas se transmiten a nivel celular por mecanoreceptores (integrinas) y de esta forma conduce el estimulo mecánico a nivel intracelular, activando la secreción de mediadores inflamatorios y radicales libres, que participan en el daño progresivo. 

Con el avance de la enfermedad la geometría articular se ve alterada por remodelación y se modifican las áreas de soporte de carga, disminuye la síntesis de matriz extracelular y el cartílago se vuelva aun más rígido, reduciendo aún más su capacidad de absorber fuerzas fisicas. 

Cristales; La inflamación es un proceso común en esta enfermedad, uno de los factores que la influencian es el depósito de cristales, los más comunes son hidroxiapatita y pirofosfato de calcio. Existe relación entre IL-1 y el depósito de cristales atrevés de la acción del factor XIIIa y la transglutaminaza de tejido. Ambas enzimas se elevan con la edad y los procesos degenerativos de las articulaciones. Los cristales interactúan con los sinoviocitos induciendo proliferación, secreción de protaglandinas y metaloproteasas que interactúan con macrófagos y liberan citocinas que participan en la degradación del cartílago. 

Sistema nervioso y músculo; El papel del sistema nervioso es múltiple. Por un lado las articulaciones tienen mecanoreceptores y propioceptores importantes en la estabilidad de la articulación. Con la edad la propiocepción disminuye y favorece el desarrollo de artrosis. La fuerza muscular en la estabilidad articular es de tipo gravitante. Se ha demostrado asociación entre debilidad muscular en la artrosis radiológica y sintomática. 

Las terminales nerviosas nociceptivas transmiten el dolor aún cuando tenga un origen distinto. Los procesos de carga pueden estimular la secreción de neuropéptidos y mediadores de la inflamación que participan en la generación del dolor. 

Obesidad; Aumenta la carga y el estrés articular, así como el daño y la artrosis. Las adipocinas (leptina una de las más conocidas) parece ser el enlace entre artrosis y obesidad. La leptina tiene una actividad biológica en el condrocito de tipo 

proinflamatoria y catabólica, estimula la producción de MMPs. La obesidad aumenta el riesgo de diabetes, esto produce la glicosilación de la matriz extracelular, alterando su funcionamiento. 

Edad; Es uno de los principales factores de riesgo. Los cambios en la matriz extracelular y los condrocitos que ocurren con la edad son los factores más importantes. 

Los condrocitos envejecen, ocasionando que su función de mantener la ME se vea disminuida. Este proceso se asocia con una estimulación génica desordenada y alteración de las moléculas cuyas funciones son mantener la integridad celular y la remoción de células dañadas. Esta condición es común y el cartílago que envejece tiene una apariencia anormal, no todos los individuos padecerán de artrosis o presentaran signos. En pacientes con artrosis la velocidad en que dichos cambios ocurren es acelerada y presentan el padecimiento de forma temprana. Los condrocitos adultos no se replican y después de la madures sexual la masa celular está definida. Si un condrocito se daña no es reemplazado y el espacio que ocupa queda vacio. 

Factores genéticos; La artrosis tiene un factor genético heredable en su aparición. Es una enfermedad poligénica y multifactorial en su desarrollo. 

  • Referencias.
    • Lascelles, D. “Joint pain in pet dogs and cats” International Association for the Study of Pain, 2016. 
    • Garciadiego, D. “El desarrollo del esqueleto y la osteoartritis” Investigación en discapacidad 2012, 1:1, 7-17. 
    • Vega, J.A, García, O., Fernández, D., Del Valle, M.E. “Bioquímica y biología del cartílago articular” Revista Española de Cirugía y Ortopedia, 2017. 1-18. 
    • Eyre, D.R. “Collagen of articular cartilage”, Arthritis Res, 2002, 2: 5-30. 
    • Klatt A,R. Becker, A,KA, Neacsu, C.D., Paulsson, M., Wagener, R. “The matrilins: Modulators of extracellular matrix assembly”. Int J Biochem Cell biol. 2011; 43:320-330. 
    • Walton M.B, Cowderoy, E., Lascelles, D., Innes, J.F., “Liverpool Osteoarthritis in Dogs”. Clinical Metrology Instrument and comparison to two other Instruments.2013; 26: 448-456. 
    • William, M.D., et al. “Feasibility and repeatability, of thermal quantitative sensory testing in normal dogs and dogs with hind limb osteoarthritis-associated pain”. Vet. J. 2014;199:63-67. 

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.