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767 © 2018. Elsevier España, S.L.U. Reservados todos los derechos CAPÍTULO INTRODUCCIÓN La enfermedad articular degenerativa, u osteoartritis (OA), es una enfermedad crónica que consiste en la insuficiencia de las articulaciones diartrodiales. En los últimos años, se ha descubierto información muy útil y valiosa sobre la fisiología del cartílago articular que nos permite adelantarnos al correcto tratamiento de la enfermedad. El cartílago articular es un tipo de cartílago hialino que cubre las superficies articulares de los huesos en las articulaciones diartrodiales y que, en conjunto con el líquido sinovial, forma una interfase de baja fricción y elevada resistencia, que permite los movimientos articu- lares de forma adecuada minimizando el estrés mecánico generado durante el movimiento articular.1-5 Por este motivo es de vital importancia conocer el funcio- namiento normal del condrocito, ya que es la única célula presente en el cartílago articular, por lo que juega un papel fundamental en la enfermedad articular degenerativa. CONCEPTO La enfermedad articular degenerativa es la más común de las enfermedades articulares y se caracteriza por el desequilibrio entre la degradación de la matriz que se produce a causa de diversos estímulos y los mecanismos que tratan de repararla. Sin embargo, estos mecanismos de reparación son inadecuados, y se observa una síntesis de matriz defectuosa y la acumulación de colágeno, lo que da paso al desarrollo de la enfermedad. Algunos sinónimos de la enfermedad articular degenera- tiva son osteoartrosis, OA, artrosis y artritis senil. BASES ANATOMOFISIOLÓGICAS El cartílago articular es un tejido muy especializado que impide el daño articular secundario a la carga mecáni- ca generada por la carga y/o el movimiento, gracias a que disminuye la fricción, es resistente a la tensión y a la compresión y se adapta a condiciones cambiantes. Los responsables de las mencionadas propiedades son principalmente el agua, la matriz extracelular y la única estirpe celular residente ahí, el condrocito. Entre el 60 y el 80% del peso está compuesto de agua. El cartílago articular necesita estar muy hidratado, ya que este es un factor primordial que le permite a la matriz cartilaginosa soportar cargas variables de peso.6 En la matriz extracelular hay tres tipos de moléculas:7,8 1. Moléculas de colágeno: proporcionan resistencia a la distensión. El colágeno de tipo II es el que cons- tituye la mayor parte de la fibrilla; el colágeno de tipo IX y el de tipo XI actúan como puentes de unión entre las mismas fibras, y el de tipo X organiza las fibrillas de manera que forma una red hexagonal tridimensional. Debido a que los tipos II, IX, X y XI se encuentran en cantidades importantes solo en la matriz cartilaginosa, se ha acordado llamarlos «colágenos condroespecíficos» (moléculas específicas del cartílago). 2. Proteoglucanos (PG) y glucosaminoglucanos (GAG): de ellos dependen la rigidez o la resistencia a la compresión del tejido y su capacidad para soportar las cargas. La matriz extracelular contiene tres tipos de GAG: hialuronano, condroitín sulfato y queratán sulfato. El condroitín sulfato y el queratán sulfato de la matriz cartilaginosa se unen a una proteína central para formar un monómero de PG. Cada molécula lineal de hialuronato se asocia con alrededor de 80 monómeros de PG, que están unidos al hialuronato por proteínas de enlace para formar grandes agrega- dos de PG de hialuronato.5-7 3. Proteínas no colágenas: son proteínas estructurales que actúan sobre los condrocitos ayudándolos a anclarse a la matriz; por ejemplo, la ancorina CII, la tenascina y la fibronectina.6 El único tipo celular presente en el cartílago es el con- drocito articular, célula responsable de realizar la síntesis 68 Enfermedad articular degenerativa Raul A. Uribe Olivares PARTE 3 Fisiopatología de los síndromes más comunes 768 y la degradación de los diferentes componentes de la matriz1-3,5 (fig. 68-1). Para que el condrocito articular pueda realizar sus fun- ciones de síntesis y degradación necesita mantenerse nutrido y oxigenado en condiciones especiales. El cartílago articular es un tejido avascular, por lo tanto, el condrocito debe cubrir sus necesidades de distintas maneras. La difusión a través de la membrana sinovial es la principal forma de llevar nutrientes al condrocito.6 La membrana sinovial es un tejido que forma parte de la articulación y se encuentra rodeada de líquido sinovial, que es el líquido normal del interior de una articulación diartrodial y es responsable de proporcionar lubrica- ción y nutrientes al cartílago adyacente.1,7 En condiciones normales, el líquido sinovial es producto de un ultrafiltrado del plasma, en el cual se encuentran electrólitos y proteínas provenientes del filtrado.2 Esta difusión se puede llevar a cabo gracias a los movi- mientos de la articulación que hacen que el agua se mueva a zonas de menor presión y, por ende, arrastre consigo los nutrientes. También, al desplazarse el agua, muchos nutrientes pueden almacenarse en la matriz extracelular haciendo un gradiente de nutrientes a favor, para después hacer paso hacia el condrocito. Sin embar- go, el estado normal del cartílago articular es la hipoxia relativa, ya que las bajas concentraciones de oxígeno son fundamentales para la condrogénesis y la homeostasis del condrocito.2-5 El tejido articular tiene que ser sometido a carga mecá- nica para que este responda regulando la síntesis de matriz; cuando la carga mecánica está ausente, el tejido se adelgaza y pierde sus características funcionales. La carga mecánica tiene efectos de tipo mecánico (diná- mico) y de tipo estático. Los de tipo dinámico incluyen los cambios en la presión hidrostática, generados por la disminución de la cantidad de agua presente en el tejido inducida por la carga, y la deformación del cartílago, consecuencia directa de los cambios de presión mecá- nica, los cuales pueden inducir cambios en la tensión de la membrana del condrocito. Desde el punto de vista estático, el movimiento de agua genera cambios en la osmolaridad local.1 Estos cambios se dan gracias a que los PG tienen una elevada densidad de cargas negativas gracias a la sulfatación de sus cadenas de GAG, por lo que se hace retención de cationes y repulsión de aniones; esto provoca que algunos iones se mantengan fijos y no se muevan junto con el agua que se desplaza a causa de la presión mecánica ejercida durante el movimiento de la articulación, produciendo cambios en la osmolaridad que afectan a la homeostasis del condrocito.1-5 La hiperosmolaridad externa produce hiperpolarización, mientras que la hipoosmolaridad provoca despolariza- ción.3 Cuando el medio externo es hiperosmolar, el ion calcio activa canales de potasio de alta conductancia (BKca) activables por este ion, lo que provoca que el ion potasio salga del condrocito hiperpolarizándolo. Al contrario, cuando el medio externo es hipoosmolar, se activan unos canales llamados «SAC» (stretch-activated channels) que actúan haciendo permeable a la célula hacia cationes principalmente de sodio y logran des- polarizarla.1-6 Los cambios en la osmolaridad externa provocan el movimiento de agua libremente a través de canales lla- mados «acuaporina 1». Este movimiento de agua libre puede provocar un desequilibrio en el volumen celular alterando las funciones normales del condrocito, por esta razón existen mecanismos reguladores que inten- tan mantener su homeostasis. Estos mecanismos son el incremento regulador del volumen (IRV) y la dis- minución reguladora del volumen (DRV). Cuando el líquido extracelular es hipotónico, la tendencia es a que aumente el volumen celular por la entrada osmótica de FIGURA 68-1 Estructura y principales características del cartílago articular. A. Forma y distribución de los condrocitos (tinción con hematoxilina y eosina). B. Contenido de colágeno. C. Forma, orientacióny distribución de las ibras de colágeno. D. Contenido de proteoglucanos. E. Contenido de agua. F. Presión de oxígeno. G. Resistencia a la compresión. H. Resistencia tensil. CAPÍTULO 68 Enfermedad ar ticular degenerativa 769 © E ls ev ie r. F ot oc op ia r si n au to ri za ci ón e s un d el it o. agua, pero la célula lo contrarresta mediante la salida de solutos osmóticamente activos como taurina y potasio, activando vías de transporte específicas y arrastrando agua al exterior (DRV); por otra parte, cuando el líquido extracelular es hipertónico, es de esperar que el agua salga de la célula debido a las fuerzas osmóticas, pero el condrocito impide esto importando solutos como el potasio, que arrastran agua de nuevo al interior causando entonces un IRV.6 El condrocito articular también posee mecanismos para el transporte de ácidos grasos, aminoácidos y ácido ascór- bico, todos ellos influenciados de una u otra manera por cambios en la carga mecánica. El transporte de glucosa hacia el condrocito se da gracias a los transportadores de glucosa dependiente de insulina GLUT-1, 3 y 10; el GLUT-1 es el más usado, y son altamente sensibles a la carga mecánica y a la hipoxia. Conociendo ahora los mecanismos de transporte de membrana, podemos entender que este conocimiento es la base para la com- prensión de la supervivencia del condrocito en un medio cambiante gracias a los estímulos de la carga mecánica.2-6 Como ya habíamos mencionado anteriormente, para que el cartílago articular pueda mantener sus propieda- des en perfecto funcionamiento, el condrocito necesita realizar sus funciones de síntesis y degradación de la matriz extracelular; pero no simplemente mantener las funciones, sino lograr un equilibrio entre los productos que sintetiza y su degradación.1-9 El cartílago posee una serie de metaloproteinasas de la matriz (MMP, matrix metalloproteinases), como la estrome- lisina, la colagenasa y la gelatinasa, que pueden descom- poner todos los componentes de la matriz extracelular a pH neutro. Cada una de estas enzimas es secretada por los condrocitos.8 La MMP-1, la MMP-8 y la MMP-13 convierten a las fibras de colágeno en fragmentos que son sustratos para las gelatinasas y, posteriormente, estas se encargarán de degradarlos. El catabolismo de los PG y las proteínas de unión se hace principalmente gracias a las agrecanasas. Al parecer, el cartílago tiene que pasar por una serie de pasos antes de llevarse a cabo el proceso de degradación de la matriz. Primero, la interleucina 1 (IL-1) es producida por los mononucleares y es sintetizada por los condrocitos; después, esta citocina estimula la producción y la secreción de las MMP, pero, además de su acción catabólica, tiene acción inhibitoria sobre la sín- tesis de PG, por lo cual inhibe también su reparación.1-5 La IL-1 estimula el condrocito a producir MMP, las cuales generan degradación de la matriz; asimismo, la IL-1 inhibe la síntesis de PG. El equilibrio del sistema descansa en los inhibidores de las enzimas que degradan a la matriz, por ejemplo, el inhibidor hístico de las metaloproteínas (TIMP, tissue inhibitor of metalloproteinase), que es sintetizado por el mismo condrocito y limita la actividad degradante de las MMP. Si el TIMP se destruye o sus cantidades son insufi- cientes con respecto a las enzimas activas, estas actuarán libremente sobre los sustratos de la matriz. Por otro lado, también existen factores endocrinos e inflamatorios que actúan en el equilibrio de este sistema.3-9 El factor de crecimiento similar a la insulina 1 (IGF-1) y el factor de crecimiento transformante β (TGF-β) modulan las vías catabólica y anabólica del metabolismo del condrocito participando en la supervivencia del con- drocito e induciéndolo a sintetizar matriz extracelular y, al mismo tiempo, contrarrestando los efectos dañinos de sustancias proinflamatorias como la IL-1.10 Aunque la inflamación desencadena el catabolismo del cartílago, algunas sustancias como la prostaglandina E (PGE) en dosis bajas tienen efectos estimulantes de la síntesis de cartílago. El óxido nítrico (NO) tiene el mismo comportamiento, en bajas concentraciones es inhibidor de las MMP y estimulante de la síntesis de PG, pero, en altas concentraciones, como las inducidas por citocinas proinflamatorias, activa las MMP, aumenta la producción de radicales libres, induce apoptosis de con- drocitos por alteración del potencial transmitocondrial y altera la homeostasis iónica.6 FISIOPATOLOGÍA La OA, o artrosis, es una patología degenerativa de las articulaciones que se caracteriza por la degradación del cartílago articular hialino.9 La degeneración articular es un proceso multifactorial en el que eventos mecá- nicos y bioquímicos conducen a la desestabilización del equilibrio normal entre la síntesis y la degradación del cartílago articular, lo que favorece el catabolismo y conduce a la destrucción del cartílago articular. Algunas estructuras como la membrana sinovial y el hueso sub- condral se encuentran involucradas y muchos factores contribuyen directa o indirectamente a la degeneración de la articulación.10 En la artrosis idiopática (primaria), la forma más fre- cuente de esta enfermedad, no existen factores predis- ponentes obvios. La artrosis secundaria es anatomopa- tológicamente indistinguible de la idiopática, pero se puede atribuir a una causa subyacente4,5 (cuadro 68-1). Factores de riesgo Podemos dividir los factores de riesgo que existen en la enfermedad en dos grandes tipos: los factores que ya sea por genética u otras circunstancias no se pueden modi- ficar, y los factores que de alguna manera forman parte de la vida cotidiana y, por lo tanto, se pueden modificar cambiando el estilo de vida. FACTORES DE RIESGO NO MODIFICABLES1-11 • Factores genéticos: los análisis de asociación han permitido identificar varios genes potenciales que codifican proteínas estructurales de la matriz extra- celular del cartílago y el hueso, y que participan en la regulación de la densidad ósea. Las mutaciones PARTE 3 Fisiopatología de los síndromes más comunes 770 de los genes COL2A1, por ejemplo, se acompañan de fenotipos clínicos que van desde una displasia espondiloepifisaria leve hasta una artrosis generali- zada agresiva.4,5 • Edad: la edad es el factor de riesgo más importan- te en la artrosis. Probablemente esta factor con- lleva cambios anatómicos, bioquímicos y estruc- turales que favorecen la degradación del cartílago articular.1-6,8-11 • Sexo: hay mayor incidencia en las mujeres mayores de 50 años, pero hasta ahora se desconoce la causa.1-6,8-11 • Raza: en EE. UU., las mujeres afroamericanas pre- sentan OA de rodilla con mayor frecuencia que las mujeres de raza caucásica.1-6 FACTORES DE RIESGO MODIFICABLES • Obesidad: en el obeso, es frecuente encontrar OA en las articulaciones que soportan el peso del cuerpo, ya que se altera su biomecánica y se soportan grandes tensiones por encima de la resistencia normal de los tejidos. Cuando existe una mala estructuración arti- cular previa, la obesidad acelera la evolución de la OA y la agrava.1-6,8-11 • Factores laborales: las actividades profesionales, como las que llevan a cabo los operarios de martillos neumáticos y de molinos de algodón, los estibadores y los mineros del carbón, pueden causar OA de las articulaciones que se utilizan más repetidamente.8-11 • Actividad física: las personas que realizan actividad física de alto rendimiento pueden desarrollar el pro- ceso artrósico más rápidamente debido al impacto que ejerce el mismo movimiento durante el ejercicio en la articulación.1-6,8-12 • Nutrición: las vitaminas C, D, E, A, B, y los minerales como el zinc, el selenio y el boro tienen un papel protector en la incidencia y la progresión de la enfer- medad.8-16 Cargas mecánicas en la osteoartritis Ya hemos hablado de que la carga mecánica es un importante factor para el desarrollo de la enferme-dad, ya que estas cargas mecánicas de alta frecuencia e intensidad, como vemos en determinadas profesiones o en la obesidad, ocasionan la aparición de la enfer- medad.12 ¿Cuál es el mecanismo por el cual se da el desgaste de la articulación debido a la carga mecánica? La hipótesis más aceptada es que determinados estímulos suprafi- siológicos en exceso actuarían a través de mecanotrans- ductores, de los cuales el mejor conocido es la integrina αβ. Estos mecanotransductores estimularían una cas- cada intracelular de segundos mensajeros, entre los que cabe destacar el sistema MAP-cinasas. Estas, a su vez, inducirían la translocación del factor nuclear κB (NF-κB, que, una vez en el interior del núcleo, favorecería la síntesis de NO, PGE 2 , MMP, citocinas y ciclooxigenasa 2 (COX-2), que constituyen el conjunto de mediadores proinflamatorios con efecto deletéreo sobre el cartílago.11 Sabemos que el cartílago hialino articular maduro es CUADRO 68-1 CLASIFICACIÓN DE LA OSTEOARTRITIS Idiopática o primaria Localizada: • Manos • Pies • Rodilla • Cadera • Columna vertebral Generalizada: • Tres o más áreas de las mencionadas anteriormente (criterios de Kellgren-Moore) Secundaria Traumatismos: • Agudos • Crónicos (laborales o deportivos) Congénita: • Localizada (p. ej., síndrome de Legg-Calvé-Perthes) • Factores mecánicos: piernas de longitud desigual, síndrome de hipermovilidad • Displasias: ósea, espondiloepifisaria Metabólica: • Alcaptonuria • Enfermedad de Gaucher • Enfermedad de Wilson • Hemocromatosis Endocrina: • Acromegalia • Obesidad • Diabetes mellitus • Hipertiroidismo • Hipotiroidismo Enfermedad por depósito de cristales: • Urato • Pirofosfato cálcico • Apatita e hidroxiapatita Otras enfermedades reumáticas: • Artritis reumatoide Neuropática: • Enfermedad de Charcot-Marie-Tooth Otras: • Congelación • Hemoglobinopatías • Enfermedad de Caisson CAPÍTULO 68 Enfermedad ar ticular degenerativa 771 © E ls ev ie r. F ot oc op ia r si n au to ri za ci ón e s un d el it o. avascular, y la nutrición de este tejido ocurre mediante difusión simple desde la membrana sinovial.9 Por eso, la falta de estímulo de los mecanotransductores, como en el ejemplo de las personas sedentarias, hace que se presenten articulaciones débiles, ya que no se realiza la difusión de nutrientes1-6,8-13 (fig. 68-2). Es importante dejar claro que, al igual que el exceso de presiones sobre una articulación, la inmovilización de la misma lleva al desarrollo de la OA. Simplemente, es necesaria la correcta aplicación de presión sobre el cartílago para lograr su sobrevivencia. Además del factor mecánico, en los pacientes obesos se puede agregar un mecanismo que puede ocasionar el tejido graso para producir sustancias proinflamatorias que actuarán directamente sobre el cartílago acelerarán aún más la enfermedad. El tejido adiposo que se encuentra en la región subrrotuliana tiene la capacidad de generar mayor cantidad de IL-6 y receptor soluble de la IL-6, de manera que esto es un indicio de cómo el tejido graso puede ser una fuente de elementos inflamatorios.2-6,8-11 Además, el tejido adiposo produce adipocinas como la leptina. Esta tiene capacidad reguladora sobre elementos como las MMP-3, 9 y 13, la IL-1, el NO y los inhibidores de las proteasas, de manera que, al encontrarse elevada en el líquido sinovial, se produce un desequilibrio en la regulación que agrega un elemento más a la degradación del cartílago.13 Hueso subcondral en la osteoartritis El hueso subcondral ayuda a dispersar las fuerzas que comprimen al cartílago y sirve de nutriente desde la microvascularización, aportando los nutrientes que necesitan las capas más profundas del cartílago. En las primeras semanas del proceso osteoartrósico, el hueso subcondral sufre cambios como la disminución de su densidad; más adelante en la evolución, el hueso subcon- dral se comporta de manera distinta y aumenta su condensación como una forma de adaptación por la hiperpresión mecánica. Sin embargo, esta adaptación termina siendo perjudicial para el cartílago, ya que el aumento del remodelado del hueso impide la microvas- cularización y, por ende, el aporte de nutrientes, con- tribuyendo a su degradación.7 Los osteófitos marginales son estructuras de neoforma- ción ósea que nacen en los bordes de la articulación afec- tada con OA, lo que se interpreta como un intento del hueso subcondral de incrementar la base de sustentación y de alguna manera limitar la lesión degenerativa que ocurre en el cartílago.2-6,8-12 Sin embargo, estos resultan más perjudiciales que benéficos. Membrana sinovial en la osteoartritis Independientemente de que la inflamación sinovial se refleja en muchos de los signos y síntomas de la OA, como la presencia de edema, la tumefacción, el calor y el enrojecimiento, existen diversos estudios que demues- tran una posible relación entre la sinovitis y el proceso de cronificación y progresión del proceso artrósico.11 La manera en que se puede relacionar la sinovitis con la OA es por medio de los microcristales y productos de la degradación del cartílago articular, que van a actuar como partículas antigénicas, generando así mediadores inflamatorios por parte de la membrana sinovial; estos, a su vez, van a ser reconocidos por el condrocito gene- rando componentes catabólicos y provocando la síntesis de más mediadores, lo que da lugar a un círculo vicioso, que, al igual que otros factores, nos lleva a la destrucción del cartílago.2-6,8-11 Se pueden depositar diferentes tipos de cristales en la membrana sinovial, pero los relacionados con la OA son los cristales de pirofosfato de calcio y de hidroxiapatita.17 Inflamación en la osteoartritis En condiciones normales, el condrocito mantiene un perfecto equilibrio entre la generación de enzimas para reemplazar las antiguas moléculas y sintetizar las nue- vas.5 En condiciones patológicas, el condrocito responde a diversos estímulos con la producción de mediadores de la inflamación y enzimas, que alteran su metabolis- mo habitual.7 Los condrocitos tienen la capacidad de sintetizar mediadores de la inflamación como metalo- proteasas, NO, prostaglandinas y leucotrienos, citoci- nas proinflamatorias y antiinflamatorias, y factores de crecimiento.16,18 METALOPROTEASAS Como recordaremos, la destrucción de los componen- tes de la matriz está a cargo de enzimas proteolíticas llamadas «MMP». Su actividad está controlada por sus inhibidores (inhibidores de tejido de MMP [TIMP]). En el cartílago osteoartrósico existe desequilibrio entre la cantidad de TIMP y las MMP, y se produce deficiencia relativa de los inhibidores, lo que da paso a la destruc- ción descontrolada de la matriz del cartílago.9 FIGURA 68-2 Rol crucial del gen CITED2 (CBP/p300-interacting transactivator with ED-rich tail 2) en la hipótesis de la vía de la mecanotransducción en el mantenimiento de la integridad del cartílago articular mediante el equilibrio de eventos catabólicos y anabólicos, y en la reducción o prevención de la degradación del cartílago en articulaciones dañadas por osteoartritis mediante la supresión de redes proinlamatorias sin regular. PARTE 3 Fisiopatología de los síndromes más comunes 772 ÓXIDO NÍTRICO El estrés oxidativo está muy vinculado a las patologías degenerativas en general, cuando este sistema es des- bordado por la exagerada producción de los elementos oxidantes o por insuficiencia de las enzimas antioxidan- tes que se encargan de depurar las diferentes especies reactivas de oxígeno (ERO). Las ERO son radicales libres que tienen uno o más electrones inestables en su última órbita y son capaces de transmitirlos a cualquier otra molécula, reduciéndola y deteriorándola. Existen ele- mentos reactivos derivados del nitrógeno, como el NO, el cual es generado por la NO sintetasa. Diferentes estudios demuestran que la producción excesiva de NO por los condrocitos,como respuesta al estímulo de diversos factores catabólicos como la IL-1β, el TNF-α, la IL-17 y la IL-18, juega un papel importante en la perpetuación de la destrucción cartilaginosa en la OA. En el cartílago, el NO inhibe la síntesis de PG, colágeno y la proliferación de los condrocitos, e induce su apoptosis.2,8-18 PROSTAGLANDINAS Y LEUCOTRIENOS Los tejidos cartilaginosos de pacientes con OA liberan prostaglandinas, principalmente PGE 2 , y actúan como un importante mediador de la inflamación. La COX es una enzima que es activada por la fosfolipasa A liberada por el ácido araquidónico y es responsable de la síntesis de prostaglandinas. Las PGE 2 pueden desempeñar un papel clave como s de la erosión del cartílago y del hueso yuxtaarticular al incrementar la actividad de las MMP de la matriz. Además, las PGE 2 estimulan la producción del factor de crecimiento endotelial vascular contribuyendo a los fenómenos de angiogénesis.2,4,5,9 Como recordaremos, la hipoxia relativa es el estado nor- mal del condrocito para que pueda realizar sus funciones de síntesis; si en el estado patológico tenemos un estado de normoxia a causa de la angiogénesis, obtendremos una disminución en la condrogénesis y en la síntesis de matriz extracelular, perdiendo la homeostasis del cartí- lago. Además, los leucotrienos inducen la producción de IL-1β, aunque el mecanismo es desconocido.2,8-20 CITOCINAS En el cartílago articular las citocinas se han clasificado históricamente como catabólicas, anabólicas y modula- doras. En particular, las citocinas IL-1β y TNF-α se cons- tituyen como unos de los principales mediadores de la destrucción del cartílago. La IL-1β estimula la expresión de proteasas, disminuye la síntesis de TIMP y suprime la síntesis de PG en los condrocitos. El TNF-α es una citocina de importante participación en la degradación de la matriz y la inflamación sinovial.2,8-20 FACTORES DE CRECIMIENTO Los más relevantes son el IGF y el TGF-β, que actúan de manera anabólica sobre el cartílago articular. Aunque la expresión y la síntesis de IGF-1 están incre- mentadas en el cartílago OA, los condrocitos presentan una hiporrespuesta a este factor.5,7 Esto se debe a que existe una resistencia al IGF-1, aparentemente por la expresión de inhibidores de la cascada de señalización proteína cinasa B/Akt, expresada por el condrocito en situaciones de estrés.3,5,10 Apoptosis en la osteoartritis Si el nivel de oxígeno en el cartílago aumenta y las condiciones se vuelven normóxicas, se va a producir el aumento de la síntesis de radicales libres. Si hay un aumento de radicales libres, estos van a activar las MMP y van a inducir la liberación de TNF-α e IL-1β, que a su vez también activan otras sustancias proinflamatorias ampliando el problema. Los radicales libres causan una alteración del potencial transmembrana mitocondrial, reflejo de la disfunción mitocondrial y del daño de la maquinaria energética del condrocito, lo que finalmente desencadena los mecanismos apoptósicos celulares.3,5,10,17 Manifestaciones clínicas de la osteoartritis Todos los efectos mencionados relacionados con la fisio- patología de la OA han sido vistos de manera individual para lograr una mayor comprensión de la enfermedad, sin embargo, todos estos eventos ocurren de manera simultánea. Las principales manifestaciones clínicas asociadas a la OA son dolor articular, limitación de la movilidad, crepitación, e inflamación local o derrame sinovial.10 • Dolor articular: dado que el cartílago articular carece de inervación, el dolor articular de la artrosis debe tener su origen en otras estructuras. La causa del dolor en los pacientes con OA no es siempre la misma; en algunos, el origen del dolor puede deberse a la inflamación de la membrana sinovial ocasionada por fragmentos de cartílago y hueso desprendidos de la superficie que provocan fenómenos inflamatorios; en otros casos, el dolor se debe a la distensión de las terminaciones nerviosas del periostio que recubre los osteófitos, o a la hipertensión medular causada por la distorsión del flujo sanguíneo consecutiva al engrosamiento de las trabéculas subcondrales.4,5,8,11 • Limitación de la movilidad: se debe a que hay rigidez en las estructuras de soporte articular, lo que impide el recorrido normal articular y, por ende, la movilidad.2-5 • Crepitaciones: están relacionadas con la pérdida de car- tílago y la aparición de roces entre las carillas óseas de la articulación. Pueden deberse también ocasionalmente a la presencia de cuerpos libres intraarticulares.2-5,11 • Inflamación local: los signos clásicos de la infla- mación (dolor, eritema, edema y calor) pueden ser producidos por las acciones de las prostaglandinas al estimular la vasodilatación, incrementar la per- meabilidad vascular y contribuir a la sensibilización al dolor, ya que, como sabemos, las prostaglandinas juegan un importante papel en los procesos destruc- tivos de la enfermedad.2-5,8-18 CAPÍTULO 68 Enfermedad ar ticular degenerativa 773 © E ls ev ie r. F ot oc op ia r si n au to ri za ci ón e s un d el it o. Diagnóstico Aunque el diagnóstico es esencialmente clínico, los hallaz- gos radiológicos también pueden ser muy útiles para eva- luar los cambios anatómicos, posibles complicaciones y el grado de avance de la enfermedad, pero no siempre se relacionan con el grado de sintomatología ni de dis- función articular. Por eso, aunque el 90% de las personas de más de 40 años tiene algunas alteraciones radiográficas propias de la artrosis en las articulaciones que soportan peso, solo el 30% de esas personas padece síntomas. Exis- ten varios cuestionarios y escalas que nos permiten evaluar la gravedad de la enfermedad,8-10 por ejemplo: • Índice algofuncional de Lequesne: se compone de cinco preguntas sobre el dolor, una sobre la distancia de marcha y cuatro sobre actividades de la vida diaria; es eficaz y tiene una moderada sensibilidad al cambio, es útil en la práctica clínica diaria.11 • Escala WOMAC (Western Ontario and McMaster’s Universities Osteoartrhitis Index) y otras relacio- nadas: la escala WOMAC es un instrumento autoad- ministrado que consta de 24 ítems agrupados en tres subescalas: dolor (5), rigidez (2) y función (17); es el estándar actual para ensayos clínicos sobre artrosis.5,11,19 Pruebas complementarias En cuanto a las técnicas de imagen, podemos considerar- las como útiles para la evaluación de los cambios anató- micos del cartílago. El continuo avance en el desarrollo de diferentes técnicas de imagen como la radiografía, la ecografía y la resonancia magnética nuclear asegura un futuro prometedor para mejorar la evaluación de nuevos y existentes tratamientos para la artrosis.14 Los signos radiográficos de toda OA son el estrechamiento del espacio articular, la presencia de esclerosis subcon- dral, la subluxación, los quistes y los osteófitos.10 Se debe tener en cuenta que la presencia única de osteófitos en una radiografía sin otros signos puede ser a causa del envejecimiento y no exclusivamente por una OA. Existen escalas de gradación de la artrosis que permiten una valoración global y estandarizada de la artrosis de la rodi- lla mediante radiografía.14,17 Se divide en cuatro niveles: • Grado I: dudoso pinzamiento del espacio articular y posiblemente presencia de osteófitos. • Grado II: presencia de osteófitos y disminución del espacio articular. • Grado III: osteófitos moderados, pinzamiento articu- lar definido con leve esclerosis subcondral y posible desalineamiento articular. • Grado IV: osteófitos notorios con importante pin- zamiento articular, notable esclerosis subcondral y deformidad de los extremos óseos. La ecografía es otra técnica de imagen, útil para visualizar la inflamación en la artrosis. Los tejidos de alrededor de la rodilla pueden presentar un aumento del riego sanguíneo en la enfermedad y puede valorarse utilizando la ecografía Doppler en color.14 Laresonancia magnética nuclear es una técnica de ima- gen no ionizante, transeccional, que presenta un gran potencial para la evaluación de articulaciones artrósicas; aporta imágenes tridimensionales de alta resolución del cartílago, la membrana sinovial, el menisco y el hueso subcondral.14 Por esta razón es útil para evaluar la pér- dida de cartílago. No existen análisis de laboratorio que establezcan el diagnóstico de la artrosis, pero algunas pruebas ayudan a identificar las causas de la artrosis secundaria.4-6,8,20 RESUMEN El cartílago articular es un tipo de cartílago hialino que cubre las superficies articulares de los huesos en las articulaciones diartrodiales y que, en conjunto con el líquido sinovial, forma una interfase de baja fricción y elevada resiliencia, que permite los movimientos articu- lares de forma adecuada minimizando el estrés mecánico generado durante el movimiento articular.1 Los responsa- bles de las mencionadas propiedades son principalmente el agua, una matriz extracelular y la única estirpe celular residente ahí, el condrocito. En el cartílago, el condrocito articular es la célula responsable de realizar la síntesis y la degradación de los diferentes componentes de la matriz. Para que el condrocito articular pueda realizar sus funciones de síntesis y degradación necesita mante- nerse nutrido y oxigenado en condiciones especiales. La difusión a través de la membrana sinovial es la principal forma de llevar nutrientes al condrocito.3 Sin embargo, el estado normal del cartílago articular es la hipoxia relativa, ya que las bajas concentraciones de oxígeno son fundamentales para la condrogénesis y la homeostasis del condrocito. Para que el cartílago articular pueda mantener sus pro- piedades en perfecto funcionamiento, el condrocito necesita realizar sus funciones de síntesis y degradación de la matriz extracelular, pero no simplemente mantener las funciones, sino lograr un equilibrio entre los produc- tos que sintetiza y su degradación. La OA o enfermedad articular degenerativa es una enfer- medad crónica que consiste en la insuficiencia de las articulaciones diartrodiales. La degeneración articular es un proceso multifactorial en el que eventos mecánicos y bioquímicos conducen a una desestabilización del equi- librio normal entre la síntesis y la degradación del cartí- lago articular, lo que favorece el catabolismo y conduce a la destrucción del cartílago articular.9 En condiciones patológicas, el condrocito responde a diversos estímulos con la producción de mediadores de la inflamación y enzimas, que alteran su metabolismo habitual.7 Entre los factores de riesgo más importantes de la enfer- medad se encuentra la edad, probablemente porque con- lleva cambios anatómicos, bioquímicos y estructurales que favorecen la degradación del cartílago articular.6 La obesidad también es un factor importante, ya que en las articulaciones que soportan el peso se altera su PARTE 3 Fisiopatología de los síndromes más comunes 774 biomecánica y soportan grandes tensiones por encima de la resistencia normal de los tejidos, lo que lleva a la degradación del cartílago y, por consiguiente, al desarro- llo de la enfermedad. Las principales manifestaciones clínicas asociadas a la osteoartritis son dolor articular, limitación de la movilidad, crepitación, e inflamación local o derrame sinovial.9 El diagnóstico de la artrosis puede hacerse mediante una evaluación de los datos clínicos, o bien por técnicas de imagen. El continuo avance en el desarrollo de diferentes técnicas de imagen como la radiografía, la ecografía y la resonancia magnética nuclear aseguran un futuro prome- tedor para mejorar la evaluación de nuevos y existentes tratamientos para la artrosis.14 CASO CLÍNICO Presentamos el caso de un varón de 66 años con antecedentes personales de EPOC grave con hiperreactividad bronquial y bullas enfisematosas en ambos vértices pulmonares, en tratamiento con oxígeno domiciliario (15 h al día) junto con broncodilatadores, diuréticos y corticoides (prednisona, 10 mg) en días alternos. El paciente había tenido varios ingresos hospitalarios por reagudizaciones de la EPOC. Desde comienzos del año 2008 venía refiriendo dolor en la región lumbar central y en ambas caderas con la deambulación. Por este motivo, fue atendido en la consulta de reumatología y rehabilitación. Se realizaron exploraciones complementarias que incluyeron una radiografía de pelvis y una tomografía computarizada lumbosacra que mostraron espondilólisis con espondilolistesis en L5 y artrosis de cadera, respectivamente, procesos a los que se atribuyeron los síntomas. Seis meses después de los controles, el paciente acudió a la consulta de medicina física y rehabilitación en silla de ruedas con imposibilidad para ponerse en bipedestación y refiriendo mucho dolor en ambas caderas. Por este motivo, se solicitaron nuevos estudios de imagen y de laboratorio. En la radiografía de pelvis se observó la destrucción de ambas cabezas femorales y de los acetábulos. En la analítica de sangre los hallazgos más destacables fueron los siguientes: leucocitos, 9,5 × 103/mm3 (neutrófilos, 48,4%); hemoglobina, 12 mg/dl; hematocrito, 36%; plaquetas, 355 × 103/mm3; velocidad de sedimentación globular, 32 mm/h; glucosa, 86 mg/dl; urea, 44 mg/dl; creatinina, 0,88 mg/dl; colesterol, 190 mg/dl; triglicéridos, 116 mg/dl; fósforo, 4,2 mg/ dl; calcio total, 9,5 mg/dl; actividad de protrombina, 106%; cociente normalizado internacional, 0,97; ratio tromboplastina, 1,1; proteína C, 1,22; proteína S, 0,73; antitrombina III, 0,99 U/l. Los anticuerpos antinucleares, los anticuerpos antifosfolipídicos y el factor reumatoide fueron negativos, así como la serología para el virus de las hepatitis B y C, y para el VIH. El paciente fue sometido a una intervención quirúrgica para un recambio articular. En el líquido sinovial no se observaron cristales y los cultivos para bacterias y hongos fueron negativos. Los estudios anatomopatológicos del hueso extraído y del tejido sinovial mostraron enfermedad articular degenerativa severa, necrosis avascular ósea e inflamación crónica sinovial. Se colocaron prótesis en ambas caderas. El paciente evolucionó sin complicaciones y recibió posteriormente tratamiento rehabilitador basado en el control del dolor, la recuperación del equilibrio articular de ambas caderas, la mejora del equilibrio muscular con ejercicios isotónicos e isométricos de cuádriceps y musculatura glútea, la reeducación de las transferencias y el inicio precoz de la marcha. Tras el tratamiento quirúrgico y rehabilitador, el paciente mejoró notablemente hasta que desaparecieron prácticamente las molestias, mantiene un equilibrio articular adecuado de las articulaciones con prótesis y deambula con ayuda de bastones con pocas restricciones. CAPÍTULO 68 Enfermedad ar ticular degenerativa 775 © E ls ev ie r. F ot oc op ia r si n au to ri za ci ón e s un d el it o. MAPA CONCEPTUAL Modelo hipotético para la iniciación y la perpetuación de la osteoartrosis. La acumulación de factores de riesgo en el cartílago envejecido desencadena el inicio del proceso osteoartrítico. AGE, productos inales de la glucosilación avanzada; GAG, glucosaminoglucanos; KS, queratán sulfato. PARTE 3 Fisiopatología de los síndromes más comunes 776 Bibliografía 1. Sánchez J. Fisiología del condrocito articular. Rev Colomb Reu- matol 2008;5(1):21-33. 2. Riera H, Quintero M. Etiopatogenia de la osteoartritis. En: Moli- na J, Molina FJ, eds. Reumatología. 7.ª ed. Medellín: Editorial CIB; 2012. p. 777-86. 3. Berenbaum F. Osteoartrhitis b: Pathology and Pathogenesis. En: Klippel JH. Primer on Rheumatic Diseases. 13.ª ed. Nueva York: Springer; 2008. 229-34. 4. Law K, Lipson A. Rheumatology Board Review. Nueva Jersey: Wiley Blackwell; 2014. 5. Kalunian KC, Ritter S. Pathogenesis of osteoarthritis. UpToDate; 2015. Disponible en: https://www.uptodate.com/contents/patho-genesis-of-osteoarthritis [consultado en marzo de 2015]. 6. Sánchez NJC, López ZDF. Fisiopatología celular de la osteoartritis: el condrocito celular como protagonista. IATREIA 2011;24(2):67-178. 7. Ross MH, Pawlina W, eds. Histología texto y atlas color con biología celular y molecular. 5.ª ed. Madrid: Editorial Médica Panamericana; 2007. 8. Felson DT. Osteoarthritis. En: Fauci AS. Harrison’s Rheumatology. 4.ª ed. Nueva York: McGraw-Hill; 2017. p. 234-44. 9. López M, Carames B, Cillero B, Blanco F. Fisiopatología de la artro- sis: ¿cuál es la actualidad? Rev Esp Reumatol 2004;3(6):379-93. 10. Mendoza-Castaño S, Noa-Puig M, Más-Ferreiro R, Valle-Clara M. Osteoartritis. Fisiopatología y tratamiento. Revista CENIC Ciencias Biológicas 2011;42(2):81-8. 11. Largo R, Herrero-Beaumont C. Artrosis, etiopatogenia, epidemio- logía y clasificación. En: Alperi López M, ed. Manual SER de las enfermedades reumáticas. 6.ª ed. Madrid: Elsevier-SER; 2014. p. 465-70. 12. González F, Mustafá O, Antezana A. Alteraciones Biomecáni- cas Articulares en la Obesidad. Gaceta Médica Boliviana 2011; 34(1):52-6. 13. Sanghi D, Avasthi S, Srivastava RN, Singh A. Nutricional Factors and Osteoartritis: A review article. Internet Journal of Medical Update 2009;4(1):42-53. 14. Gold G. Técnicas de imagen en la artrosis. Condroprotección 2008;6-7. 15. Amao E, Bayón M, Nieto J, García E. Artrosis rápidamente destructiva de cadera: a propósito de un caso. Reumatol Clin 2010;7(1):56-8. 16. López M, Vaamonde C, Caramés B, Lires M, Cillero B, Blanco F. Evidencia de mecanismos inflamatorios en la osteoartritis. Reumatol Clin 2007;3:23-7. 17. Altman R. Fisiopatología de la Artrosis y la Sinovitis. Condro- protección 2008;4-5. 18. Abrahamson S. La inflamación en la Artrosis. Condroprotección 2008;10-1. 19. Hassanali S. Osteoarthritis: a look at pathophysiology and approach to new treatments: a review. East African Orthopaedic J 2011;5:51-7. 20. Chevalier X. Physiopathologie de l’arthrose. Apareil locomoteur 2008:1.10[14-003-C-10]. https://www.uptodate.com/contents/pathogenesis-of-osteoarthritis https://www.uptodate.com/contents/pathogenesis-of-osteoarthritis Parte 3 - Fisiopatología de los síndromes más comunes Sección IX - Trastornos del sistema musculoesquelético Capítulo 68 - Enfermedad articular degenerativa Introducción Concepto Bases anatomofisiológicas Fisiopatología Factores de riesgo Factores de riesgo no modificables Factores de riesgo modificables Cargas mecánicas en la osteoartritis Hueso subcondral en la osteoartritis Membrana sinovial en la osteoartritis Inflamación en la osteoartritis Metaloproteasas Óxido nítrico Prostaglandinas y leucotrienos Citocinas Factores de crecimiento Apoptosis en la osteoartritis Manifestaciones clínicas de la osteoartritis Diagnóstico Pruebas complementarias Resumen Bibliografía
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