Перспективы персонификации профилактики и терапии остеоартрита на основании анализа коморбидного фона, генетических полиморфизмов и микроэлементного статуса

Цель: анализ коморбидности остеоартрита (ОА) с учетом микроэлементного статуса и генетических полиморфизмов обследованных пациентов, определение перспектив профилактики и терапии ОА.

Материал и методы. Проведено кросс-секционное исследование мультиэтнической когорты (n=655, средний возраст 43±14 лет, 95% ДИ 29–70), сформированной на основании базы данных Института микроэлементов. Для всех участников было определено содержание профиля 62 элементов таблицы Д.И. Менделеева в волосах и установлены варианты 120 нуклеотидных полиморфизмов, ассоциированных с различными патологиями.

Результаты. Исследование показало, что с ОА были коморбидны 18 из 27 исследованных диагнозов по МКБ-10. Коморбидными остеоартриту были патологии с выраженным компонентом воспаления (язвенный колит, атеросклероз, энцефалопатия неуточненная, ожирение, сахарный диабет, эссенциальная (первичная) гипертензия, камни в почках и мочеточнике, острый инфаркт миокарда, желчнокаменная болезнь и др.). Установлено ядро коморбидности ОА, включающее патологии: хроническая ишемия мозга, cахарный диабет, тромбофлебит, атеросклероз, желчнокаменная болезнь. Определены 7 профилей наиболее частых сочетаний этих диагнозов. Наличие 2 из 5 этих патологий было зафиксировано у 92% больных ОА (n=50) и только у 2% пациентов в контроле (n=600), чему соответствовало чрезвычайное повышение риска ОА (ОШ 56,3; 95% ДИ 17,4–181,6; р<10–20). Анализ профилей содержания 62 элементов таблицы Д.И. Менделеева в волосах показал, что с ОА достоверно ассоциированы сниженные уровни кремния, молибдена, ванадия и кальция. В результате изучения данных по 120 нуклеотидным полиморфизмам ОА был достоверно ассоциирован с генотипами LPL Ser447Stop CC, LPL N291S AA, NOS3 E298D GG и MTHFR 677 CC, регулирующими обмен липидов и воспаление.

Заключение. Показаны перспективы применения хондроитина сульфата и глюкозамина сульфата у пациентов с повышенным риском развития ОА, установленным на основании полученных результатов.

1. Hootman J.M., Helmick C.G., Barbour K.E., et al. Updated projected prevalence of self-reported doctor-diagnosed arthritis and arthritisattributable activity limitation among US adults, 2015–2040. Arthritis Rheumatol. 2016; 68 (7): 1582–7. https://doi.org/10.1002/art.39692.

2. Puenpatom R.A., Victor T.W. Increased prevalence of metabolic syndrome in individuals with osteoarthritis: an analysis of NHANES III data. Postgrad Med. 2009; 121 (6): 9–20. https://doi.org/10.3810/pgm.2009.11.2073.

3. Наумов А.В., Шамуилова М.М., Коцелапова Э.Ю. Остеоартроз в современной клинической практике: анализ факторов и рекомендации. Терапевт. 2009; 11: 4–15.

4. Scherzer Z.A., Alvarez C., Renner J.B., et al. Effects of comorbid cardiovascular disease and diabetes on hand osteoarthritis, pain, and functional state transitions: the Johnston county osteoarthritis project. J Rheumatol. 2020; 47 (10): 1541–9. https://doi.org/10.3899/jrheum.191075.

5. Alvarez C., Cleveland R.J., Schwartz T.A., et al. Comorbid conditions and the transition among states of hip osteoarthritis and symptoms in a community-based study: a multi-state time-to-event model approach. Arthritis Res Ther. 2020; 22 (1): 12. https://doi.org/10.1186/s13075-020-2101-x.

6. Bastick A.N., Runhaar J., Belo J.N., Bierma-Zeinstra S.M. Prognostic factors for progression of clinical osteoarthritis of the knee: a systematic review of observational studies. Arthritis Res Ther. 2015; 17(1): 152. https://doi.org/10.1186/s13075-015-0670-x.

7. Лила А.М., Торшин И.Ю., Громова О.А. Стоит ли переосмыслить полученный полвека назад положительный опыт применения хондроитинсульфатов при атеросклерозе? ФАРМАКОЭКОНОМИКА. Современная фармакоэкономика и фармакоэпидемиология. 2020; 13 (2): 184–91. https://doi.org/10.17749/2070-4909/farmakoekonomika.2020.043.

8. Berenbaum F., Walker C. Osteoarthritis and inflammation: a serious disease with overlapping phenotypic patterns. Postgrad Med. 2020; 132 (4): 377–84. https://doi.org/10.1080/00325481.2020.1730669.

9. de Munter W., Blom A.B., Helsen M.M., et al. Cholesterol accumulation caused by low density lipoprotein receptor deficiency or a cholesterol-rich diet results in ectopic bone formation during experimental osteoarthritis. Arthritis Res Ther. 2013; 15 (6): R178. https://doi.org/10.1186/ar4367.

10. Торшин И.Ю., Громова О.А. Экспертный анализ данных в молекулярной фармакологии. М.: МЦНМО; 2012.

11. Trewick A.L., Moustafa J.S., de Smith A.J., et al. Accurate singlenucleotide polymorphism allele assignment in trisomic or duplicated regions by using a single base-extension assay with MALDI-TOF mass spectrometry. Clin Chem. 2011; 57 (8): 1188–95. https://doi.org/10.1373/clinchem.2010.159558.

12. Torshin I.Yu. Sensing the change: from molecular genetics to personalized medicine. N.Y.: Nova Biomedical Books; 2009.

13. Torshin I.Yu., Rudakov K.V. On the application of the combinatorial theory of solvability to the analysis of chemographs: Part 2. Local completeness of invariants of chemographs in view of the combinatorial theory of solvability. Pattern Recognit Image Anal. 2014; 24: 196–208. https://doi.org/10.1134/S1054661814020151.

14. Torshin I.Yu., Rudakov K.V. On the theoretical basis of metric analysis of poorly formalized problems of recognition and classification. Pattern Recognit Image Anal. 2015; 25: 577–87. https://doi.org/10.1134/S1054661815040252.

15. Торшин И.Ю., Лиманова О.А., Сардарян И.С. и др. Обеспеченность витамином D детей и подростков 7–14 лет и взаимосвязь дефицита витамина D с нарушениями здоровья детей: анализ крупномасштабной выборки пациентов посредством интеллектуального анализа данных. Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. 2015; 94 (2): 175–84.

16. Лиманова О.А., Торшин И.Ю., Сардарян И.С. и др. Обеспеченность микронутриентами и женское здоровье: интеллектуальный анализ клинико-эпидемиологических данных. Вопросы гинекологии, акушерства и перинатологии. 2014; 13 (2): 5–15.

17. Wearing J., Konings P., de Bie R.A., et al. Prevalence of probable sarcopenia in community-dwelling older Swiss people – a cross-sectional study. BMC Geriatr. 2020; 20: 307. https://doi.org/10.1186/s12877-020-01718-1.

18. Shimo-Nakanishi Y., Urabe T., Hattori N., et al. Polymorphism of the lipoprotein lipase gene and risk of atherothrombotic cerebral infarction in the Japanese. Stroke. 2001; 32 (7): 1481–6. https://doi.org/10.1161/01.str.32.7.1481.

19. Sobstyl J., Dzida G., Puzniak A., et al. Analiza zwiazku polimorfizmu genu śródbłonkowej syntetazy tlenku azotu z zawałem mieśnia sercowego [Analysis of association of human endothelial nitric oxide synthase gene polymorphism with myocardial infraction]. Pol Merkur Lekarski. 2002; 13 (73): 10–3 (in Polish).

20. Canavy I., Henry M., Morange P.E., et al. Genetic polymorphisms and coronary artery disease in the south of France. Thromb Haemost. 2000; 83 (2): 212–6.

21. Kim R.J., Becker R.C. Association between factor V Leiden, prothrombin G20210A, and methylenetetrahydrofolate reductase C677T mutations and events of the arterial circulatory system: a metaanalysis of published studies. Am Heart J. 2003; 146 (6): 948–57. https://doi.org/10.1016/S0002-8703(03)00519-2.

22. Inanir A., Yigit S., Tural S., et al. MTHFR gene C677T mutation and ACE gene I/D polymorphism in Turkish patients with osteoarthritis. Dis Markers. 2013; 34 (1): 17–22. https://doi.org/10.3233/DMA-2012-00939.

23. Yamada S., Sugahara K. Potential therapeutic application of chondroitin sulfate/dermatan sulfate. Curr Drug Discov Technol. 2008; 5 (4): 289–301. https://doi.org/10.2174/157016308786733564.

24. Торшин И.Ю., Лила А.М., Громова О.А. и др. Об антикоагулянтных и антиагрегантных свойствах молекулы глюкозамина сульфата. Современная ревматология. 2019; 13 (3): 135–41. https://doi.org/10.14412.1996-7012-2019-3-135-141.

25. Громова О.А., Торшин И.Ю., Лила А.М. и др. О безопасности применения глюкозамина сульфата у пациентов с резистентностью к инсулину. Consilium Medicum. 2019; 21 (4): 75–83. https://doi.org/10.26442/20751753.2019.4.190309.

26. Лила А.М., Громова О.А. Торшин И.Ю. и др. Молекулярные эффекты хондрогарда при остеоартрите и грыжах межпозвоночного диска. Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика. 2017; 9 (3): 88–97. https://doi.org/10.14412/20742711-2017-3-88-97.

27. Martín Arias L.H., Martín González A., Sanz Fadrique R., Vazquez E.S. Cardiovascular risk of nonsteroidal anti-inflammatory drugs and classical and selective cyclooxygenase-2 inhibitors: a meta-analysis of observational studies. J Clin Pharmacol. 2019; 59 (1): 55–73. https://doi.org/10.1002/jcph.1302.

28. Martel-Pelletier J., Farran A., Montell E., et al. Discrepancies in composition and biological effects of different formulations of chondroitin sulfate. Molecules. 2015; 20 (3): 4277−89. https://doi.org/10.3390/molecules20034277.

29. Золотовская И.А., Давыдкин И.Л., Повереннова И.Е. Терапия неспецифической боли в нижней части спины у пациентов с высоким кардиоваскулярным риском. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2019; 119 (8): 18−23. https://doi.org/10.17116/jnevro201911908118.

30. Торшин И.Ю., Лила А.М., Наумов А.В. и др. Метаанализ клинических исследований эффективности лечения остеоартита препаратом Хондрогард. ФАРМАКОЭКОНОМИКА. Современная фармакоэкономика и фармакоэпидемиология. 2020; 13 (4): 18–29. https://doi.org/10.17749/2070-4909/farmakoekonomika.2020.066.