Эндотелий-зависимые молекулярные механизмы ремоделирования суставного хряща и субхондральной кости в условиях сердечно-сосудистой коморбидности

Цель. Определить уровень экспрессии эндотелиальных факторов (VEGF-A, CD34⁺) в тканях суставов при экспериментальной артериальной гипертонии (АГ), гиперлипидемии (ГЛ) и их сочетании.

Материал и методы. Экспериментальное исследование проведено на 24 половозрелых самцах беспородных морских свинок. Все животные были разделены на 4 группы по 6 особей в каждой. В первой группе воспроизводили АГ путем внутримышечных инъекций раствора гидрокартизона. ГЛ у второй группы моделировали при внутрибрюшинной инъекции 1 раз в 3 нед. раствора Твин-80 и модификации рациона. В третьей группе воспроизводили сочетание АГ и ГЛ путем инъекций раствора гидрокартизона, Твин-80 и модификации рациона питания. На 60 сут. животные были выведены из эксперимента эвтаназией. Произведен забор тканей скакательных суставов задних конечностей, в которых с помощью перо-ксидазной иммуногистохимической реакции определяли экспрессию эндотелиального фактора роста сосудов A (VEGF-A), CD34.

Результаты. Установлено, что при экспериментальной АГ в субхондральной кости наблюдается повышенная экспрессия VEGF-A. При экспериментальной ГЛ в суставном хряще и субхондральной кости наблюдается преимущественная индукция VEGF-A и CD34. При комбинированном воздействии сердечно-сосудистых факторов наблюдается наиболее высокая экспрессия молекулярных механизмов кардиометаболического стресса, включая VEGF-A и CD34.

Заключение. Получены результаты, свидетельствующие о том, что сердечно-сосудистые факторы оказывают влияние на суставные ткани. Это позволяет сделать предположение о принадлежности тканей суставов к органам-мишеням сердечно-сосудистых заболеваний и позволяют судить о важной роли сердечно-сосудистой коморбидности в патогенезе дегенеративно-воспалительных заболеваний суставов.

1. Кабалык М. А. Распространенность остеоартрита в России: региональные аспекты динамики статистических показателей за 2011-2016 гг. Научно-практическая ревматология. 2018;56(4):416-22. doi:10.14412/1995-4484-2018-416-422.

2. Оганов Р. Г., Симаненков В. И., Бакулин И. Г. и др. Коморбидная патология в клинической практике. Алгоритмы диагностики и лечения. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2019; 18(1 ):5-66. doi:10.15829/1728-8800-2019-1-5-66.

3. Tiku ML, Shah R, Allison GT. Evidence linking chondrocyte lipid peroxidation to cartilage matrix protein degradation. Possible role in cartilage aging and the pathogenesis of osteoarthritis. J Biol Chem. 2000;275(26):20069-76.

4. Kabalyk MA. Molecular phenotypes of osteoarthritis. Osteoarthritis and Cartilage. 2018;26(1):173. doi:10.1016/j.joca.2018.02.376.

5. Radovanovic CA, dos Santos LA, Carvalho MD, Marcon SS. Arterial hypertension and other risk factors associated with cardiovascular diseases among adults. Rev Lat Am Enfermagem. 2014;22(4):547-53.

6. Holwerda KM, Burke SD, Faas MM, et al. Hydrogen sulfide attenuates sFlt1-induced hypertension and renal damage by upregulating vascular endothelial growth factor. J Am Soc Nephrol. 2014;25(4):717-25. doi:10.1681/ASN.2013030291.

7. Daub K, Langer H, Seizer P, et al. Platelets induce differentiation of human CD34+ progenitor cells into foam cells and endothelial cells. FASEB J. 2006;20(14):2559-61.

8. Marketou ME, Kalyva A, Parthenakis FI, et al. Circulating endothelial progenitor cells in hypertensive patients with increased arterial stiffness. J Clin Hypertens (Greenwich). 2014;16(4):295-300. doi:10.1111/jch.12287.

9. Das RH, van Osch GJ, Kreukniet M, et al. Effects of individual control of pH and hypoxia in chondrocyte culture. J Orthop Res. 2010;28(4):537-45. doi: 10.1002/jor.20994.

10. Olsson AK, Dimberg A, Kreuger J, Claesson-Welsh L. VEGF receptor signalling — in control of vascular function. Nat Rev Mol Cell Biol. 2006;7(5):359-71.

11. Kamei N, Atesok K, Ochi M. The Use of Endothelial Progenitor Cells for the Regeneration of Musculoskeletal and Neural Tissues. Stem Cells Int. 2017;2017:1960804. doi:10.1155/2017/1960804.

12. Urbich C, Dimmeler S. Risk factors for coronary artery disease, circulating endothelial progenitor cells, and the role of HMG-CoA reductase inhibitors. Kidney Int. 2005;67(5):1672-6.

13. Geurts J, Patel A, Hirschmann MT, et al. Elevated marrow inflammatory cells and osteoclasts in subchondral osteosclerosis in human knee osteoarthritis. J Orthop Res. 2016;34(2):262-9. doi:10.1002/jor.23009.

14. Studer D, Millan C, Ozturk E, et al. Molecular and biophysical mechanisms regulating hypertrophic differentiation in chondrocytes and mesenchymal stem cells. Eur Cell Mater. 2012;24:118-35.

15. Lassegue B, San Martin A, Griendling KK. Biochemistry, physiology, and pathophysiology of NADPH oxidases in the cardiovascular system. Circ Res. 2012;110(10):1364-90. doi:10.1161/CIRCRESAHA.111.243972.