Глюкозамин и хондроитин в лечении остеоартроза: данные литературы
и результаты собственных исследований Поворознюк В.В. Остеоартроз (ОА) – хроническое прогрессирующее дегенеративное заболевание суставов, характеризующееся деградацией суставного хряща с последующими изменениями в субхондральной кости и развитием краевых остеофитов, приводящее к потере хряща и сопутствующему поражению других компонентов сустава (синовиальная оболочка, связки). Отметим, что в иностранной литературе остеоартрит выступает аналогом остеоартроза: тем самым, исследователи подчеркивают роль воспалительного процесса в патогенезе заболевания. При проведении Международной декады заболеваний костей и суставов (2000-2010) выделены следующие заболевания, имеющие наиболее важное медико-социальное значение для общества: остеоартрит (остеоартроз), остеопороз, боль в нижней части спины, ревматоидный артрит, травматические повреждения. По влиянию на состояние здоровья ОА занимает среди всех заболеваний 4-е место у женщин и 8-е у мужчин. Среди основных факторов риска заболевания – возраст, ожирение и травматическое повреждение сустава. Остеоартроз – наиболее распространенная форма суставной патологии [2,9,20]. В западных странах рентгенологические признаки ОА встречаются у большинства лиц старше 65 лет и приблизительно у 80% людей старше 75 лет. Приблизительно 11% лиц старше 60 лет имеют симптоматический (с клиническими проявлениями) ОА коленных суставов. Среди жителей США старше 30 лет симптоматический ОА коленных суставов встречается приблизительно у 6%, а симптоматический ОА тазобедренного сустава – приблизительно у 3% населения. Из-за распространенности и частой нетрудоспособности, которая сопровождает заболевание при локализации в коленном и тазобедренном суставах, ОА обусловливает наибольшее количество проблем, связанных с ходьбой и подъемом по лестнице, чем какая-либо другая болезнь. ОА - наиболее частая причина эндопротезирования тазобедренного и коленного суставов. В Европе каждые 1,5 минуты заменяют пораженный сустав, в США ежегодно производится приблизительно 500000 эндопротезирований. Распространенность заболевания изучена при проведении эпидемиологических исследований. В 2002 году распространенность остеоартроза составила в США 13,2 млн, Европе – 14,5 млн, Японии – 6,6 млн. Частота остеоартроза увеличивается с возрастом, при этом очевидны половые различия. До 50-летнего возраста распространенность ОА в большинстве суставов выше у мужчин по сравнению с женщинами. После 50 лет у женщин по сравнению с мужчинами чаще наблюдается ОА коленных суставов, суставов кисти, стопы. В большинстве исследований ОА тазобедренного сустава чаще наблюдается у мужчин. В популяционных исследованиях частота и распространенность заболевания увеличивается в 2-10 раз за период от 30 до 65 лет и продолжает увеличиваться далее с возрастом. Распространенность ОА во много раз превышает распространенность ревматоидного артрита; затраты, связанные с ОА в США составляют 15,5 млрд. долларов в год, что в три раза превышает затраты на лечение ревматоидного артрита [13,20]. C возрастом частота ОА существенно увеличивается. Так, если в возрасте до 29 лет болеет 8,4 человека на 1000 населения, в 30-39 лет – 42,1 на 1000 человек, 40-49 лет – 191, 9 на 1000 человек, 50-59 лет – 297,2 на 1000 человек, то в 60-69 лет – 879,7 на 1000 человек [2,3]. Гонартроз у мужчин встречается более чем в 2 раза реже, чем у женщин, при этом женщины чаще страдают ОА коленного сустава (гонартроз), а мужчины – тазобедренного сустава (коксартроз). Хотя развитие ОА и не влияет на жизненный прогноз, заболевание является одной из основных причин преждевременной потери трудоспособности и инвалидности. Остеоартроз является одной из основных причин хронического болевого синдрома, значительно снижающего качество жизни пациентов. В связи с существенным постарением населения вопросы профилактики и лечения этого заболевания приобретают особую актуальность. Лечение остеоартроза. Известный специалист John Kent Spender (1829-1916) более ста лет назад писал: «Малое количество тем могут вызвать такие сонливость и отчаяние, как конференция, посвященная обсуждению проблемы остеоартрита. Область настолько бесплодна? Результат – минимальный...». В последние годы ситуация резко изменилась. Появился новый класс лекарственных средств, модифицирующих структуру суставного хряща [4-8,10-19]. В июне 2003 года в Лиссабоне состоялся очередной конгресс EULAR (Европейской антиревматической лиги), на котором были предложены новые рекомендации по лечению ОА коленных суставов [8]. Отличительной особенностью данных рекомендаций является то, что впервые указано модифицирующее действие на суставной хрящ таких лекарственных средств, как глюкозамин и ходроитин [8,15]. Согласно современной классификации препаратов, используемых в лечении остеоартроза, их подразделяют на следующие группы: 1. Симптоматические средства быстрого действия (НПВП, ацетоминофен, опиоидные анальгетики, кортикостероиды и др.), которые оказывают влияние на клинические симптомы заболевания (боль, воспаление и др.). 2. Модифицирующие средства замедленного действия (глюкозамин, диацереин, хондроитин, гиалуроновая кислота, неомыляемые соединения авокадо и сои), эффект которых проявляется более медленно по сравнению с симптоматическими средствами и длится после окончания их применения. Данные фармакологические агенты обладают хондромодифицирующим действием, предупреждая деградацию суставного хряща. Биологическая роль и механизм действия глюкозамина и хондроитина Глюкозамин (ГК), образующийся в организме в виде глюкозамина 6-фосфата (ГК6-Ф), является фундаментальным строительным блоком, необходимым для биосинтеза таких соединений, как гликолипиды, гликопротеины, гликозоаминогликаны, гиалуронат и протеогликаны. В связи с этим ГК – компонент клеточных мембран и клеточных поверхностных белков, а также промежуточных структурных молекул, соединяющих клетки. Непосредственно или косвенно глюкозамин играет роль в формировании суставных поверхностей, сухожилий, связок, синовиальной жидкости, кожи, костной ткани, ногтей, клапанов сердца, кровеносных сосудов и слизистой секреции пищеварительных, дыхательных и мочевых трактов. Соединительная ткань состоит главным образом из коллагена и протеогликанов. Протеогликаны обеспечивают каркас для коллагена и удерживают воду, увеличивая эластичность и сопротивление сжатию, которые необходимы, чтобы противодействовать физическому напряжению. Строительными блоками для коллагена являются такие аминокислоты, как пролин, глицин и лейцин, в то время как строительными блоками для всех протеогликанов являются аминосахара. Глюкозамин-6-фосфат (ГК6-Р) – строительный блок, предшественник, необходимый для дальнейшего синтеза аминосахара. Для образования галактозамина, N-ацетилгликозамина и хондроитин сульфата необходим ГК6-Ф. Гиалуроновая кислота, основа протеогликанов, также нуждается в ГК6-Ф для ее синтеза [3,19]. Суставной хрящ состоит из клеток, встроенных в матрицу волокнистого коллагена в пределах сконцентрированного водного протеогликанового геля. Целостность этой матрицы определяет биомеханические свойства суставного хряща. Протеогликаны – большие макромолекулы, состоящие из белкового ядра, к которому присоединены множественные цепи гликозоаминогликанов и олигосахаридов. Хондроитин сульфат (ХС) – важный класс гликозоаминогликанов, необходимых для формирования протеогликанов, найденных в суставном хряще. Первичная биологическая роль ГК в прекращении или предупреждении дегенерации сустава непосредственно обусловлена его способностью действовать как эссенциальный субстрат для стимулирования биосинтеза гликозоаминогликанов и гиалуроновой кислоты, необходимых для формирования протеогликанов, находящихся в структурной матрице сустава. Хондроитин сульфат, абсорбируется ли он неповрежденным или в виде компонентов, обеспечивает дополнительный субстрат для формирования здоровой суставной матрицы. Синтез ГК6-Ф начинается со структурной перестройки глюкозы-6-фосфата во фруктозу-6-фосфат, чтобы облегчить взаимодействие с аминокислотой глутамином. Фермент глюкозамин-синтетаза облегчает перемещение амидной группы (NH3) от глутамина к фруктозе-6-фосфату. Фермент изомеризирует это соединение, чтобы сформировать ГК6-Ф. Образованная молекула является предшественником всех гексозаминов и их производных. ГК6-Ф потом ацетилируется коэнзимом A, что приводит к формированию N-ацетилгликозамина (НАГ). НАГ может впоследствии быть преобразован в N-ацетилгалактозамин или в N-ацетилманнозамин [3]. Хондроитин сульфат, как и дерматансульфат, кератансульфат, гепарансульфат и гепаран, являются соединениями, классифицируемыми как гликозоаминогликаны. ХС сформирован прежде всего из объединения чередующихся остатков сульфатированных и/или несульфатированных остатков глюкуроновой кислоты и N-ацетилгалактозамина в полисахаридные цепи. Хотя хондроитин сульфаты часто упоминаются как гомогенная субстанция, их полисахаридные цепи состоят из нескольких уникальных, но структурно подобных дисахаридов, среди которых наиболее часто встречаются ХС А (хондроитин-4-сульфат) и ХС C (хондроитин-6-сульфат). Из-за биохимического разнообразия дисахаридов (основанном на числе и положении групп сульфата и процента подобных дисахаридов), включенных в первичную структуру цепи полисахарида, ХС – гетерогенная группа соединений, имеющих различную молекулярную массу и удельный вес. Эта способность иметь подобную, но переменную первичную структуру позволяет хондроитин сульфату специализировать биологические функции в пределах живого организма. ХС являются компонентом протеогликанов. Протеогликаны - макромолекулы (гигантские молекулярные комплексы), содержащие много молекул гликозоаминогликанов (некоторые из которых – ХС), прикрепленные к длинной цепи гиалуроновой кислоты (гиалуроната). Одна из наиболее важных физиологических функций глюкозамина – стимуляция синтеза веществ, необходимых для выполнения надлежащей суставной функции. В экспериментальных исследованиях доказано, что глюкозамин стимулирует синтез протеогликанов, угнетает деградацию протеогликанов и стимулирует регенерацию хряща после экспериментально вызванного повреждения. Глюкозамин не угнетает циклооксигеназу и протеолитические ферменты, вовлеченные в воспалительную реакцию. В отличие от НПВП, действующих путем ингибирования циклооксигеназы и модификации синтеза простагландинов, механизм действия ГК связан с его способностью стимулировать синтез протеогликанов, необходимых для стабилизации мембраны клетки и увеличения внутриклеточной субстанции. Механизм действия ХС подобен ГК, так как он может также обеспечить субстрат для синтеза протеогликанов. ГК и ХС оказывали in vitro стимулирующее влияние на продукцию протеогликанов культурой дифференцированных человеческих хондроцитов, на рост и метаболизм гликозоаминогликанов. В условиях эксперимента глюкозамин гидрохлорид, глюкозамин гидройодид и глюкозамин сульфат способствовали существенному увеличению гликозоаминогликанов во внеклеточном матриксе хряща. Хотя хондроитин сульфат также способен положительно влиять на метаболизм гликозоаминогликанов, его эффект был менее существенным. Глюкозамин и хондроитин в лечении остеоартроза Проведено много исследований по изучению эффективности глюкозамина и хондроитина в лечении остеоартроза коленных и тазобедренных суставов. Результаты исследований были обобщены в обзорах и мета-анализах Leeb B.F. et al. [10], McAlindon T.E. et al. [11], Richi F. et al. [17], Towheed T.E. et al., [18]. Вехой в исследовании эффективности глюкозамина в лечении ОА коленных суставов называют результаты исследования профессора Jean Reginster и его коллег из Льежского университета (Бельгия), опубликованные в журнале Lancet в 2001 году [16]. В трехлетнем исследовании принимали участие 212 пациентов с ОА коленных суставов, рандомизированных в две группы: принимающих 1500 мг в день глюкозамина сульфата или плацебо. Через три года в группе плацебо отмечали существенное ухудшение клинико-рентгенологических признаков, в то время как в группе пациентов, принимаю