Recenti acquisizioni sull etiopatogenesi dell Artrosi

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1 Dr.Teodoro Raciti V.Presidente SIMG Catania Recenti acquisizioni sull etiopatogenesi dell Artrosi

2 Cappella Sistina Il dito di Dio

3 Artrosi...

4 Questo è l aspetto artroscopico di una cartilagine normale.

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6 Questa è invece una cartilagine artrosica...

7 E possibile ricostruire cosa è accaduto? Raccontare la storia naturale del danno artrosico?

8 Raccontare attraverso immagini come possa questa cartilagine

9 Diventare così:

10 la storia naturale delinea cronologicamente le fasi di insorgenza e di sviluppo di una malattia, senza che l intervento di terapie o trattamenti ne abbia condizionato l evoluzione.

11 è possibile soltanto tracciare un profilo evolutivo dell artrosi, della sua insorgenza, fino alle sue complicanze terminali

12 Oppure provare a costruire dei paradigmi...

13 la metodologia alternativa o dei paradigmi: la produzione di teorie avviene all interno di modelli concettuali o paradigmi Thomas Kuhn

14 Il paradigma del: CEDIMENTO STRUTTURALE

15 In artroscopia i capi articolari appaiono lisci e levigati

16 Ma se osservati in microscopia a scansione...

17 Presentano superfici tutt altro che lisce...

18 Sulla sua superficie si alternano:

19 Rilievi Rilievi Depressioni Rilievi

20 su tutto si stratifica una :

21 MISCELA DI LUBRIFICAZIONE

22 La miscela di lubrificazione assicura il perfetto scorrimento dei capi articolari

23 La cartilagine è simile al cemento armato

24 Il cemento armato è costituito da :

25 Il cemento armato è MALTA costituito da : Che resiste bene alle COMPRESSIONI FERRO Che resiste bene alle TRAZIONI

26 Il cemento armato è pertanto definito un composito...

27 La malta sottoposta a compressione si dilata

28 Il ferro è in grado di scaricare forze di trazione

29 Anche la cartilagine articolare è paragonabile ad un composito in grado di sopportare forze di trazione e di compressione

30 SOSTANZA FONDAMENTALE Come la malta assorbe forze di compressione

31 COLLAGENE

32 COLLAGENE Come il ferro scarica le forze di trazione

33 SOSTANZA FONDAMENTALE E prevalentemente costituita da una spugna di PROTEOGLICANI

34 SPUGNA PROTEOGLICANICA una spugna anti-shock meccanici

35 SPUGNA PROTEOGLICANICA In grado di legare considerevoli quantitativi di acqua

36 Se sottoposta a compressione...

37 cede l acqua legata ACQUA

38 che diffonde fuori la spugna ACQUA

39 al cessare della forza compressiva ACQUA

40 la spugna riassume l acqua ACQUA

41 e rapidamente riacquista ACQUA

42 la forma iniziale Assorbendo così gli shock meccanici

43 LA STRUTTURA MOLECOLARE DELLA SPUGNA La spugna è costituita da miliardi di di complessi PROTEOGLICANICI (PG) tenute insieme da ACIDO IALURONICO (HA)

44 STRUTTURA BASE

45 PROTEOGLICANI COMPLESSI PROTEOGLICANICI ACIDO IALURONICO Che si raccordano attraverso...

46 PROTEOGLICANI LINK-PROTEIN

47 Tuttavia le prerogative biomeccaniche dei proteoglicani risiedono nella loro composizione molecolare in glicosoaminoglicani (GAGs)

48 Un complesso proteoglicanico è costituito da più molecole

49 Core -Protein GAGs Link-Protein Acido Ialuronico

50 Regola la viscoelasticità della cartilagine Acido Ialuronico

51 Core -Protein Link-Protein Svolgono funzioni portanti e di raccordo

52 I glicosoaminoglicani regolano l idratazione della cartilagine e la capacità di resistere alle compressioni

53 Delle 6 principali classi di GAGs:

54 HA GLICURONICO GLUCOSAMINA CS4 GLICURONICO GALATTOSAMINA S IDURONICO GALATTOSAMINA S-6 GLICURONICO GALATTOSAMINA E/S GLICURONICO GLUCOSAMINA KS GALATTOSIO GLUCOSAMINA

55 GAGs Quelli prevalenti: Condroitin 4 solfato Condroitin 6 solfato

56 COLLAGENE Delle oltre 20 famiglie di collagene

57 COLLAGENE Sono presenti: II-III-V-VI-IX-X

58 Queste classi di collagene si organizzano nello spazio dando origine ad una teoria di isostatiche preposte allo scarico meccanico delle forze di trazione e di taglio

59 Una lenta e progressiva perdita di proteoglicani scandisce l evoluzione del processo artrosico

60 La cartilagine articolare in condizioni di normalità osservata al microscopio polarizzatore previo trattamento con una sonda poliazoica appare così :

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62 SOSTANZA FONDAMENTALE CONDROCITI CONDROCITI SOSTANZA FONDAMENTALE

63 SOSTANZA FONDAMENTALE La quantità ed il tipo di proteoglicani presenti nella sostanza fondamentale sono responsabili di determinare questo caratteristico colore rosso SOSTANZA FONDAMENTALE

64 SOSTANZA FONDAMENTALE Ed una loro diminuzione quali e quantitativa determina... SOSTANZA FONDAMENTALE

65 Una perdita progressiva del rosso

66 Che suggerisce una deplezione di proteoglicani

67 Con la messa a nudo della componente fibrillare collagenica

68 Che dovrà sopportare carichi anomali

69 CEDIMENTO STRUTTURALE

70 Con la formazione di

71 ARTROSI

72 Questo processo è lento e progressivo

73 La lamina splendens si usura.....si scheggia... si dissolve.

74 Con danni modesti... o drammaticamente estesi

75 Il paradigma del CONDRONE

76 Le unità condroniche sono responsabili della sintesi, della manutenzione e del rinnovamento delle macromolecole della cartilagine articolare

77 Unità CONDRONICA

78 Ogni condrone è costituito da una complessa capsula

79 Formata da più strati di fibre di collagene tra loro intrecciate

80 Dal cui interno il condrocita dirige il turnover dei componenti molecolari della cartilagine articolare

81 Il CONDROCITA possiede i macchinari molecolari preposti

82 ALLA SINTESI DELLA MATRICE

83 ED ALLA SUA DEMOLIZIONE

84 Questa si realizza attraverso il sistema delle metalloproteinasi (MP)

85 Normalmente sono presenti nella matrice in forma inattiva TIMP MP inactive Funzionalmente bloccate da un inibitore specifico: TIMP (Inibitore Tessutale delle Metatalloproteinasi)

86 Le MP possono così interagire con la matrice cartilaginea TIMP MP active

87 Il condrocita gestisce pertanto sia : la sintesi

88 delle macromolecole della cartilagine articolare

89 sia la demolizione

90 Il normale turnover è basato su un perfetto bilanciamento sintesi/rimozione SINTESI RIMOZIONE

91 Nell artrosi si sposta a favore di un marcato aumento della rimozione. SINTESI RIMOZIONE

92 In una regione sottoposta a turnover In una regione sottoposta a turnover

93 l incremento dell attività METALLOPROTEINASICA

94 Determina la demolizione della matrice

95 La liberazione di microframmenti

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97 CEDIMENTO STRUTTURALE

98 Come vengono smaltiti i detriti che originano dal cedimento strutturale della cartilagine articolare?

99 I condrociti vanno in involuzione...

100 I condroni appaiono come dei gusci svuotati dai condrociti

101 Abbiamo buoni motivi per credere che i condrociti siano scomparsi a seguito di apoptosi

102 ARTROSI & APOPTOSI

103 La cartilagine ed i condroni sono sottoposti ad uno stress meccanico continuo...

104 STRESS

105 In relazione alle caratteristiche dello stress il condrocita può reagire in diversi modi

106 La cellula non resiste allo stress ed esplode

107 Queste cellule esploderanno

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109 NECROSI

110 Si formano micro-fessure NECROSI Sulla superficie della cellula Che portano alla esplosione della cellula

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112 NECROSI

113 Durante l apoptosi la membrana cellulare va incontro a modificazioni strutturali e molecolari imponenti

114 APOPTOSI La cellula implode

115 Eliminando il cosidetto Evidenziabili con tecniche specifiche Microscopia elettronica (TEM)

116 STRESS SP

117 La cellula impara a resistere allo stress costruendosi molecole (survival protein) specifiche

118 Le survival protein antagonizzano lo stress

119 in questa cellula alcune molecole morfologicamente invisibili consentono di contrastare lo stress

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121 STRESS NECROSI APOPTOSI SP

122 Si hanno buoni motivi per ritenere che l apoptosi costituisca uno dei meccanismi chiave dell artrosi

123 ARTROSI NECROSI APOPTOSI SP

124 NOD BCL-2 Sono in parte noti i segnali che innescano e disattivano l apoptosi FAS steoarthritis chondrocytes die by optosis rthritis Rheum 1998

125 Ed in corso di apoptosi... steoarthritis chondrocytes die by optosis rthritis Rheum 1998

126 Si può formare ossido di azoto (NO) NO steoarthritis chondrocytes die by optosis rthritis Rheum 1998

127 Inoltre l eliminazione dei corpi apoptosici Può indurre calcificazione

128 Il corpo apoptosico possiede infatti la capacità di legare pirofosfato Mechanisms of chondrocyte apoptosis Lotz M Osteoarthritis Cartilage Jul.7(4).1999

129 Che determina la formazione di una matrice precalcifica PIROFOSFATO Mechanisms of chondrocyte apoptosis Lotz M Osteoarthritis Cartilage Jul.7(4).1999 Ca++

130 Proc Natl Acad Sci USA 1998 Mar 17;95(6) Chondrocyte-derived apoptotic bodies and calcfication of articular cartilage Hashimoto et all.

131 Le calcificazioni riscontrabili in corso di osteoartrosi sono pertanto riconducibili all apoptosi

132 Corollario: PGE2 Prevenire o interferire con la flogosi articolare APOPTOSI

133 PGE2 Può bloccare l innesco o la progressione dell apoptosi APOPTOSI

134 PGE2 Può bloccare l innesco o la progressione dell apoptosi APOPTOSI

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