Антидепрессант остановил разрушение хрящей при остеоартрите

Американские ученые пришли к выводу, что антидепрессант пароксетин может останавливать и даже частично обращать разрушение хряща при остеоартрите, воздействуя таким образом на течение заболевания. Используемые сейчас препараты борются лишь с его симптомами. Результаты работы опубликованы в журнале Science Translational Medicine.

Остеоартрит — самое распространенное поражение суставов, которым страдает каждый тридцатый житель Земли. Оно возникает из-за постепенного изнашивания суставных хрящей с возрастом или после травм, которое сопровождается воспалением. Применяемая в настоящее время противовоспалительная терапия уменьшает симптомы заболевания, но практически не замедляет разрушение хряща, из-за чего рано или поздно возникает потребность в протезировании сустава.

Одно из ключевых мест в развитии остеоартрита занимает патологическая гипертрофия хрящевых клеток (хондроцитов). Такие клетки продуцируют большое количество внеклеточных протеолитических ферментов — матричной металлопротеиназы 13 типа (MMP13) и аггреканаз, которые способствуют разрушению и кальцификации суставных хрящей. Молекулярные механизмы регуляции гипертрофии хондроцитов до сих пор известны не были.

Группа ученых из разных научных центров США под руководством Фадии Камал (Fadia Kamal) из Университета штата Пенсильвания решила изучить возможную роль в этом процессе фермента киназы 2 рецептора, сопряженного с G-белком (GRK2). Ранее те же исследователи показали, что с повышенной активностью этого фермента связана потеря чувствительности рецепторов и патологическая пролиферация клеток при заболеваниях сердца и почек.

Сначала авторы работы с помощью иммунофлуоресцентного окрашивания проанализировали активность GRK2 в нормальном и пораженном остеартритом человеческом хряще и убедились, что при заболевании она повышена более чем на 400 процентов (р < 0,05) и продолжает расти по мере его прогрессирования. Этот вывод подтвердили на мышиной модели остеоартрита (хирургической дестабилизации медиального мениска коленного сустава, ДММ) и показали, что повышенная активность GRK2 приводит к десенситизации рецепторов, сопряженных с G-белком, в хрящевых клетках.

В двух последующих экспериментах у мышей после ДММ либо индуцировали хондроцитспецифичное выключение гена, кодирующего GRK2, либо вводили им пароксетин. Этот антидепрессант из группы селективных ингибиторов обратного нейронального захвата серотонина, применяемый с 1990-х годов, помимо основного действия подавляет активность GRK2 in vitro и in vivo. Выяснилось, что оба воздействия восстанавливают чувствительность рецепторов, сопряженных с G-белком, замедляют прогрессирование остеоартрита и способствуют частичной регенерации хрящевой ткани.

При этом только введение пароксетина, но не выключение гена GRK2, также подавляло воспаление синовиальной оболочки сустава, сопровождающее остеоартрит. Эксперименты по введению животным другого ингибитора обратного захвата серотонина — флуоксетина, не действующего на GRK2, — показали, что подобный эффект связан с серотонинергическими эффектами пароксетина, независимыми от его хондропротективного действия.

Иммунофлуоресцентное окрашивание мышиных хрящей по маркерам гипертрофии хондроцитов (ADAMTS5 и MMP13) и деградации внеклеточного матрикса (нео-эпитоп аггрекана) выявило, что их продукция значительно снижается под действием пароксетина (р < 0,0001–0,05 для разных маркеров). 3D-реконструкции коленных суставов животных с помощью компьютерной томографии показали, что ингибирование GRK2 этим препаратом предотвращает минерализацию сустава, патологическое ремоделирование кости под хрящом и формирование остеофитов (костных шипов) после ДММ (р < 0,0001–0,05 для разных показателей).

В заключение исследователи выяснили, что в культивируемых хрящах коленных суставов, полученных при протезировании у пациентов с остеоартритом, пароксетин снижает экспрессию GRK2, ADAMTS5 и MMP13, то есть подавляет гипертрофию хрящевых клеток и производит прямой хондропротективный эффект.

Авторы работы заключили, что пароксетин может стать первым болезнь-модифицирующим препаратом для лечения остеоартрита и подали патентную заявку на этот метод терапии.

Это не первый случай, когда у известного препарата обнаруживают принципиально новый клинически значимый эффект. Классическим примером служит всем известная ацетилсалициловая кислота, которая в низких дозах ингибирует агрегацию тромбоцитов, препятствуя тромбообразованию. Кроме того у противовоспалительного диклофенака и сочетания антидиабетического метформина с гипотензивным сиросингопином выявили противораковые свойства, а экспериментальное лекарство от болезни Альцгеймера тидеглусиб оказалось эффективным средством против кариеса.

Недавно сотрудники Университетов Вашингтона в Сент-Луисе и Дьюка в Дареме предложили принципиально новый подход к лечению остеоартрита. Созданный ими на основе свиных хондроцитов бионженерный хрящ синтезировал для себя пептидный противовоспалительный препарат анакинру в ответ на механическую нагрузку.