ThS.BS.CK2 Hồ Phạm Thục Lan

I. Thoái hóa khớp là bệnh gì?

1. Khái niệm

Thoái hoá khớp (OA) là bệnh lý khớp viêm phổ biến nhất, ảnh hưởng hơn 302 triệu người trên toàn thế giới, và là nguyên nhân hàng đầu gây giảm đến mất chức năng vận động ở người lớn. Dù bất kỳ khớp nào cũng có thể bị ảnh hưởng, các khớp thường bị tổn thương nhất bao gồm gối, bàn tay và hông. OA được đặc trưng bởi tình trạng viêm gây tổn thương toàn bộ khớp, từ thoái hoá sụn là tổn thương trung tâm, đến viêm màng hoạt dịch, xơ xương dưới sụn, hình thành gai xương, tổn thương dây chằng gân cơ, dẫn đến đau, sưng, cứng khớp và mất chức năng vận động khớp.

2. Lịch sử bệnh

Trước đây, OA được xem như là một quá trình xuống cấp, “hao mòn” theo thời gian của khớp, và được gọi là “degenerative joint disease” chính là “thoái hoá khớp” như tên gọi ở Việt Nam trước đây và hiện nay. Tuy nhiên, với sự phát triển của y học, cơ chế bệnh sinh của OA được tìm thấy phức tạp hơn nhiều và thực sự là một quá trình viêm khớp chứ không chỉ đơn thuần là sự hao mòn khớp theo tuổi. Vì vậy tên “degenerative joint disease” không còn được sử dụng trong cộng đồng y khoa quốc tế nữa, mà được thay bằng tên “osteoarthritis”. Tuy nhiên, do thuật ngữ y khoa Việt Nam chưa có sự thay đổi tên bệnh, nên bài viết này vẫn giữ tên bệnh là thoái hoá khớp, viết tắt OA.

3. Dịch tễ học

Dù các yếu tố nguy cơ của OA đã được nghiên cứu (ở người Âu Mỹ), nhưng những nghiên cứu về dịch tễ học OA trong thời gian qua đã phải đối mặt với nhiều vấn đề khó khăn, do chưa có sự đồng thuận trong tiêu chuẩn chẩn đoán OA. Dựa vào tiêu chuẩn Xquang, khoảng 1/3 dân số người lớn có dấu hiệu của thoái hóa khớp, trong khi dựa vào tiêu chuẩn lâm sàng, chỉ có 9% người lớn bị thoái hóa khớp.

Theo thống kê của Gánh nặng bệnh tật toàn cầu 2016 (Global Burden of Diseases 2016), trên toàn thế giới có khoảng 302 triêu người bị OA, với tỉ suất mới mắc của OA gối và hông là 199/100.000 người, cao hơn ở người da trắng so với người da màu, và tăng ở vùng thu nhập cao nhiều hơn so với vùng thu nhập thấp. Tỉ suất mới mắc này gia tăng theo độ tuổi và gặp ở nữ nhiều hơn ở nam.

Trong khi tần suất của OA khớp gối và hông có triệu chứng trên toàn cầu khoảng 5%, gặp ở thành thị nhiều hơn ở nông thôn, và chỉ riêng khớp gối chịu trách nhiệm >80% gánh nặng bệnh tật của OA.Vì thoái hóa khớp thường xảy ra ở người lớn tuổi, và trong tình hình tuổi thọ dân số ngày càng gia tăng, tình trạng thoái hóa khớp cũng sẽ gia tăng đáng kể trong tương lai.

Theo ước tính của National Arthritis Data Workgroup vào năm 2005, số người Mỹ bị thoái hóa khớp là 27 triệu so với 21 triệu vào năm 1990, và con số này sẽ tiếp tục tăng 30% trong 10 năm tới.

II. Yếu tố nguy cơ, cơ chế bệnh sinh của thoái hóa khớp

1. Yếu tố nguy cơ của bệnh thoái hóa khớp

Thoái hóa khớp là một bệnh phức tạp với đặc điểm chính của bệnh là tổn thương toàn bộ cấu trúc khớp thay vì chỉ tổn thương sụn khớp như quan niêm trước đây. Hiện nay, nguyên nhân chính xác của thoái hóa khớp vẫn chưa được xác định. Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu trong thời gian qua đã phát hiện một số yếu tố nguy cơ có liên quan đến thoái hóa khớp.

Những yếu tố này có thể chia thành 2 nhóm chính: các yếu tố có thể thay đổi được như mật độ xương, lối sống- dinh dưỡng ; và các yếu tố không thay đổi đươc như chỉ số nhân trắc, tình trạng hormone, yếu tố gia đình, chủng tộc, di truyền (Bảng 1).

1.1. Nhóm yếu tố nguy cơ không thay đổi

- Tuổi và giới tính: có ảnh hưởng quan trong đến tần suất OA trong cộng đồng. Cả tần suất và tỉ suất mới mắc của OA đều tăng 2-10 lần ở độ tuổi 65 so với độ tuổi 30, và tiếp tục tăng nhanh sau đó. Cơ chế của tình trạng gia tăng tần suất bệnh theo độ tuổi chưa đươc hiểu rõ hoàn toàn, tuy nhiên có sự đóng góp của các yếu tố như sự lão hóa của tế bào, sự giảm khả năng đáp ứng của khớp với những thay đổi cơ sinh học, tình trạng giảm khối cơ cả về số lượng lẫn chất lượng (sarcopenia) và tình trạng tăng chu chuyển xương.

Dưới 50 tuổi, nam bị OA nhiều hơn nữ, nhưng sau tuổi mãn kinh, nữ bị nhiều hơn nam, đồng thời độ nặng cũng cao hơn và bị ảnh hưởng chủ yếu ở các khớp gối, bàn tay, bàn chân trong khi nam thường bị OA ở khớp hông, cột sống.

- Suy giảm hormone: Song hành với yếu tố giới tính là ảnh hưởng của hormone estrogen, biểu hiện qua tình trạng tần suất OA tăng nhanh sau tuổi mãn kinh. Đồng thời nhiều nghiên cứu cho thấy ở nữ dùng biện pháp hormon thay thế (HRT), tần suất thoái hóa khớp thấp hơn so với người không dùng estrogen.

- Yếu tố gia đình và di truyền: OA là bệnh có tính di truyền, biểu hiện qua hiện tượng bệnh có tính cách gia đình, nhưng mức độ ảnh hưởng phụ thuộc vào vị trí khớp tổn thương. Nghiên cứu trên những cặp song sinh cho thấy yếu tố di truyền giải thích khoảng 60-65% những khác biệt của OA khớp hông và bàn tay, nhưng chỉ 40-50% cho khớp gối. Trong khi đó, ở bệnh nhân có OA nhiều khớp hay OA toàn thân, thì không tìm thấy ảnh hưởng của yếu tố di truyền mà chủ yếu liên quan đến yếu tố tuổi.

- Yếu tố gen: Các nghiên cứu tìm thấy yếu tố gen chịu trách nhiệm tới 40-60% sinh bệnh của OA tùy vào vị trí tổn thương. Các gen tiềm năng bao gồm vitamin D receptor (VDR),  insulin like growth factor (ILGF) (28), type 2 collagen  và growth differentiation factor 5 (GDF5). Những nghiên cứu gần đây cũng tìm thấy những người có đột biến gen của các protein có chức năng điều hành quá trình sao chép tổng hợp phân tử sụn, sẽ có nguy cơ cao OA, như các gen DIO2, SMAD3, ASPN, GPFS, FRZB, cũng như các gen (HLA)-B35, -B40, -DQ1 VÀ -CW4.

- Yếu tố chủng tộc: Người châu Á bị thoái hóa khớp khớp gối nhiều hơn so với người da trắng, ngược lại thoái hóa khớp khớp háng ở người da trắng cao hơn so với người châu Á.

1.2. Nhóm yếu tố nguy cơ có thể can thiệp

- Béo phì và bệnh đi kèm: béo phì là một trong những yếu tố nguy cơ toàn thân có ảnh hưởng quan trọng đến tần suất và diễn tiến của OA. Các kết quả nghiên cứu dịch tể đều cho thấy béo phì (BMI ≥30kg/m2) có mối liên hệ mật thiết với AO ở mọi vị trí khớp, ngay cả những khớp nhỏ như bàn tay, và ảnh hưởng này thấy rõ ở nữ hơn là ở nam. Nhìn chung, người béo phì có nguy cơ bị OA cao hơn người không béo phì. Không chỉ liên quan đến tần suất, béo phì còn làm tăng độ nặng của bệnh. Ngược lại, giảm cân nặng sẽ làm giảm nguy cơ tiến triển của bệnh.

Không chỉ béo phì, các nghiên cứu còn cho thấy OA còn gắn liền với các bệnh đi kèm khác, đặc biệt bệnh tim mạch và đái tháo đường. Các bệnh đi kèm này làm tăng tốc độ phát triển của OA gây tăng đau, giảm chất lượng cuộc sống, tăng nguy cơ mất chức năng vận động, hạn chế sinh hoạt hàng ngày và tăng tỉ lệ phải phẫu thuật thay khớp, dẫn đến tăng chi phí kinh tế cho bệnh.

Nguyên nhân chính xác của tình trạng gia tăng bệnh đi kèm trên bệnh nhân OA chưa xác định được, tuy nhiên có sự đồng thuận với nhận xét các bệnh mãn tính trên hay đi kèm với nhau có thể do có cùng một số yếu tố nguy cơ không thay đổi được như độ tuổi, hoặc yếu tố nguy cơ có thể điều chỉnh được như béo phì. Hơn nữa, sự giảm vận động trên bệnh nhân OA làm tăng nguy cơ béo phì cũng như nguy cơ bệnh lý tim mạch, đái tháo đường.

- Mật độ xương (MĐX): Nghiên cứu trước đây ghi nhận ở nữ bị OA có MĐX cao hơn nữ không bị thoái hóa khớp, những nghiên cứu gần đây cho thấy MĐX cao còn là yếu tố nguy cơ làm tăng tần suất mới mắc của OA, tuy nhiên không ảnh hưởng đến tiến triển của bệnh.

- Dinh dưỡng: Nghiên cứu cổ điển Framingham cho thấy người có nồng độ vitamin D trong máu thấp sẽ tăng nguy cơ bị OA tại khớp gối, khớp hông, đồng thời tăng tần suất mới mắc cũng như tiến triển của bệnh. Cũng trong nghiên cứu Framingham, người ta tìm thấy người có nồng độ vitamin C cao ít có nguy cơ tiến triển của OA trên Xquang so với người có nồng độ vitamin C thấp, nhưng vitamin C không ảnh hưởng đến tần suất mới mắc của bệnh.

- Nghề nghiệp: Nghiên cứu trước đây đã cho thấy có mối tương quan giữa yếu tố nghề nghiêp, sử dụng khớp quá mức với tần suất OA, như nông dân sẽ tăng nguy cơ OA khớp hông lên 2 lần nếu thời gian làm việc >10 năm. Nghiên cứu trên công nhân cho thấy, 30% các trường hợp thoái hóa khớp khớp gối là do hoạt động nghề nghiêp có liên quan đến động tác gập gối, ngồi xổm, leo trèo, và nguy cơ tăng 2-4 lần so với người không thường xuyên thực hiện các động tác này, nếu như có kèm thêm yếu tố khiêng vác nặng >25kg, nguy cơ thoái hóa khớp khớp gối sẽ tăng lên 5 lần.

Nghiên cứu mới đây của Bernard tìm thấy ở công nhân nam, thoái hóa khớp gối gắn kết với hoạt động leo cầu thang, lắc chân, và ở nữ, thoái hóa khớp khớp gối gắn liền với những hoạt động phải đứng nhiều, còn thoái hóa khớp bàn tay liên quan với hoạt đông lắc bàn tay.

- Sức cơ: Cơ tứ đầu đùi đóng vai trò quan trọng cho chức năng vận động của chi dưới, giúp giảm tải lực và ổn định lực tác động lên khớp chi dưới. Do đó, yếu cơ tứ đầu đùi đóng vai trò thiết yếu trong bệnh sinh của thoái hóa khớp gối. Đồng thời, sự kém vận động do đau trên bệnh nhân OA làm nặng thêm tình trạng yếu cơ và suy yếu cảm thụ bản thể, tạo ra vòng xoắn bệnh lý giữa yếu cơ và OA Không chỉ lý thuyết, các nghiên cứu gần đây cho thấy yếu cơ gây khởi phát và thúc đẩy tiến triển của bệ.

Ikeda và cộng sự cũng cho thấy thiết diện cắt ngang của cơ tứ đầu đùi giảm rõ rệt ở nữ có AO khớp gối trên Xquang không triệu chứng so với nữ của nhóm chứng không có OA. Và dấu hiệu teo sợi cơ đã được ghi nhận trong giai đoạn nặng của bệnh ở những bệnh nhân có thiết diện cắt ngang của cơ tứ đấu đùi giảm >12% ở chi OA khớp gối trước khi phẫu thuật so với cơ ở chi đối diện không OA. Hơn nữa, nghiên cứu cũng cho thấy cứ tăng 5kg sức cơ duỗi, sẽ giảm được 20% nguy cơ OA khớp gối trên Xquang và 29% nguy cơ OA khớp gối có triệu chứng, đồng thời cải thiện sức cơ thông qua vận động tập luyện giúp giảm đau và cải thiện chức năng vận động ở người bị OA khớp gối.

- Hoạt động thể lực: Nghiên cứu tổng hợp hệ thống OASIS về OA  cho thấy hoạt động thể lực hàng ngày quá mức là yếu tố nguy cơ của OA khớp gối, và nguy cơ này tỉ lệ thuận với cường độ, thời gian hoạt động. Nữ trẻ tuổi hoặc >50 tuổi, nếu hoạt động thể lực nhiều sẽ tăng nguy cơ AO khớp gối, nghiên cứu Framingham cho thấy ở nữ lớn tuổi, hoạt động thể lực nhiều sẽ tăng nguy cơ OA khớp gối gấp 3 lần so với nữ ít hoạt động.

Tuy nhiên, có những nghiên cứu không tìm thấy mối liên hệ này. Nghiên cứu OASIS cũng cho thấy vận động viên thể thao có nguy cơ cao bi OA khớp gối, khớp hông, nhưng mức độ ảnh hưởng thấp hơn so với yếu tố chấn thương hoặc béo phì.

- Yếu tố tại chỗ : Chấn thương  được xác định là yếu tố nguy cơ của OA khớp gối và khớp hông, tại khớp gối, chấn thương được ghi nhận rõ nhất là rách dây chằng chéo trước và hư hại sụn chêm, nếu chấn thương này xảy ra ở vận động viên sẽ làm tăng nguy cơ OA ở người trẻ. Bên cạnh yếu tố chấn thương, dị dạng khớp gối cũng góp phần quan trọng làm tăng cả tần suất lẫn tiến triển của OA khớp gối. Ngoài ra, các nghiên cứu cũng cho thấy người bị OA khớp gối có sức cơ tứ đầu đùi yếu hơn người không bị OA.

2. Cơ chế bệnh sinh của thoái hóa khớp

2.1. Vai trò viêm trong OA

Kết quả từ các nghiên cứu cho thấy có sự gia tăng của bạch cầu (chủ yếu tương bào và đại thực bào) và các cytokine, chemokine tiền viêm, đặc biệt là IL-1b, TNF và IL-6 trong sụn cũng như dịch khớp và màng hoạt dịch. Biểu hiện này đã đóng vai trò quan trọng trong sinh bệnh học của OA, cho thấy quá trình viêm bắt đầu từ đáp ứng miễn dịch bẩm sinh (innate immunity) sau đó thúc đẩy sản xuất các enzym phân huỷ protein, đưa đến phá huỷ mô sụn trước tiên, rồi đến các mô lân cận, cuối cùng là phá huỷ toàn bộ cấu trúc cơ quan khớp (Hình 1).

2.2. Phá huỷ cấu trúc khớp

- Sụn: Vai trò chính của sụn khớp là tạo bề mặt trơn láng, đàn hồi giúp giảm cọ xát khi 2 mặt khớp chuyển động, trong khi vai trò hấp thu phân tán lực thực chất do các mô quanh khớp (xương dưới sụn, sụn chêm) đảm nhận. Đồng thời chất nhày acid hyaluronic có trong dịch khớp kết hợp các protein trong lượng lớn proteoglycan ở bế mặt sụn đóng vai trò như chất bôi trơn, góp phần giảm ma sát khi khớp di chuyển và bảo vệ bề mặt sụn khớp.

Ngoài ra, mạng lưới các sợi collagen đàn hồi trong chất nền của sụn hạn chế sự tích nước quá mức của proteoglycan tránh tổn thương sụn.  Tổn thương được ghi nhận sớm nhất ở mô sụn là các vùng hoá xơ bề mặt tại những nơi chịu lực tải lớn. Mạng collagen tại các vùng này trở nên lỏng lẻo, cho phép proteoglycan hút nước không han chế và chất nền dãn rộng. Các tổn thương cấu trúc này sẽ tạo các mảnh protein chất nền kích hoạt miễn dịch bẩm sinh nhằm báo hiệu các tế bào miễn dịch đến sửa chữa mô bị hư hại.

Tuy nhiên, nếu sự truyền tín hiệu kéo dài sẽ dẫn đến tập trung nhiều đại thực bào và tương bào, phóng thích gia tăng cytokine gây tình trạng viêm. Tế bào sụn đảm nhận vai trò cân bằng giữa hoạt đồng đồng hoá và dị hoá, bảo vệ mô sụn bình thường. Khi có tình trạng viêm, tế bào sụn sẽ tăng sinh thành cụm, đồng thời một số tế bào sẽ phì đại, tăng sản xuất metalloproteinase (MMP) gây huỷ chất nền mô sụn. Tổn thương chất nền lại kích thích tăng phóng thích các cytokine tạo thành vòng xoắn bệnh lý huỷ mô sụn, khi chất nền bị mất nhiều sẽ dẫn đến tế bào sụn bị chết.

- Xương dưới sụn: thay đổi cấu trúc của xương dưới sụn gắn liền với tổn thương sụn. Các chất tiền viêm gây tăng chu chuyển xương và tăng sinh mạch máu dẫn đến dày lên, xơ hoá của mô xương dưới sụn, cũng như tăng sinh gai xương ở rìa khớp, là nơi bám tận của dây chằng, gân cơ. Khi bệnh tiến triển, sẽ xuất hiện nang xương. Xói mòn xương rất hiếm gặp trong OA, ngoại trừ khớp liên đốt xa bàn tay, tuy nhiên xói mòn khớp cũng chỉ xảy ra ở trung tâm xương khác với viêm khớp dạng thấp hoặc gút, tình trạng xói mòn xảy ra ở bờ khớp. Tổn thương phù tuỷ xương nhìn thấy trên MRI tương ứng với những vùng xương bị mất nhiều chất nền do chịu lực tải lớn. Về mặt bệnh học, tổn thương phù tuỷ thực chất là những mô xương có tổn thương vi cấu trúc gắn liền với tình trạng hoại tử và xơ hoá khu trú.

- Màng hoạt dịch: luôn có tình trạng viêm và phì đại màng hoạt dịch trong OA. Tuy nhiên khác với viêm khớp dạng thấp là viêm màng hoạt dịch khởi đầu của chuỗi bệnh sinh và tình trạng viêm nặng, trong khi OA viêm màng hoạt dịch đi sau tổn thương sụn khớp và thường không trầm trọng. Đồng thời tế bào miễn dịch thâm nhập màng chủ yếu là lympho trong viêm khớp dạng thấp nhưng là đại thực bào trong OA. Màng hoạt dịch viêm tăng tạo DAMP và các yếu tố tiền viêm, góp phần tăng phá huỷ sụn, gây đau và tiến triển bệnh.

- Mô quanh khớp: bao gồm dây chằng, bao khớp, sụn chêm cũng bị tổn thương trong OA. Những mô này cũng bị phá huỷ chất nền và mất tế bào. Bao khớp bị dày lên, kết hợp với gai xương ở rìa khớp là nguyên nhân chính gây biến dạng phì đại khớp trên lâm sàng. Rách dây chằng và sụn chêm rất thường gặp ở bệnh nhân OA dù không có tiền căn chấn thương. Các tổn thương này không chỉ ảnh hưởng đến cấu trúc cơ học của khớp, mà còn đóng góp vào nguồn gây tổn thương viêm của khớp.

Hình 1. Bệnh sinh của OA (Nguồn: UptoDate 2020)

2.3. Các yếu tố gây bệnh sinh của OA

- Yếu tố nguy cơ:

Tuổi: dù OA gắn liền với độ tuổi, nhưng sự lão hoá của khớp và sự tiến triển của OA là 2 quá trình hoàn toàn tách biệt. Sự lão hoá của khớp góp phần thúc đẩy OA tiến triển bao gồm cả 2 quá trình, lão hoá của chất nền và lão hoá tế bào. Trong đó lão hoá chất nền khiến sụn giảm độ dày theo tuổi, giảm khả năng ngậm nước và thay đổi cấu trúc, giảm độ dàn hồi do sự tích luỹ của AGEs (advanced glycation end products). Đồng thời có sự hoá vôi sụn (chondrocalcinosis) do sự tích tụ của calcium pyrophosphate dihydrate (CPP), các mảnh tinh thể CPP góp phần gây viêm cho OA.

Các thay đổi tế bào liên kết với lão hoá bao gồm rối loạn chức năng ty thể và tổn thương DNA, gây mất quân bình giữa hoạt đồng đồng hoá sản xuất các yếu tố tăng trưởng (GFs) giúp sửa chữa chất nền bị hư hỏng, và hoạt động dị hoá sản xuất các chất tiền viêm và protease phá huỷ mô khớp.

Chấn thương khớp: OA thường xảy ra sau các chấn thương gây rách dây chằng (thường nhất là dây chằng chéo trước của khớp gối), sụn chêm hoặc gãy xương của khớp. Nguy cơ phát triển OA sau rách dây chằng chéo trước không đổi dù phẫu thuật tái tạo dây chằng có được thực hiện hay không, do cơ học của khớp không được phục hồi hoàn toàn dù có tái tạo dây chằng, đồng thời các tổn thương collagen và proteoglycan do chấn thương tiếp tục duy trì theo thời gian.

Béo phì: không chỉ gắn liền với các khớp chịu trọng lượng cơ thể như gối, hông, mà gồm cả khớp bàn tay. Do béo phì tác động lên OA không chỉ do tải trọng mà còn do vai trò rối loạn chuyển hoá. Các đại thực bào trong mô mỡ là nguồn cung cấp các cytokine tiền viêm, bao gồm IL-6 và TNF-a; và tế bào mỡ sản xuất các adipokine như leptin, góp phần thúc đẩy sự phát triển của OA.

Di truyền: Hình thức di truyền của OA do đột biến hiếm gặp của collagen II, IX, XI gây OA ở người trẻ, có thể phát bệnh từ tuổi thiếu niên, thường ảnh hưởng nhiều khớp và diễn tiến đến phá huỷ khớp nghiêm trọng. Các nghiên cứu sinh đôi cho thấy yếu tố di truyền có thể giải thích 40-60% nguy cơ mắc OA. Các nghiên cứu GWAS tìm thấy gen GDF-5 gắn liền với nguy cơ OA, trong khi rất nhiều gen riêng lẽ được phát hiện chỉ tăng nguy cơ OA nhẹ (OR 1,2-1,4). Điều này cho thấy cần phát hiện một tập hợp gen nhiều hơn để đánh giá nguy cơ OA, hoặc các yếu tố môi trường hoặc epigenetic đóng vai trò quan trọng hơn.

- Các chất trung gian gây viêm: đóng vai trò quan trọng trong sinh bệnh học của OA, bao gồm các cytokine IL-1, IL-6, TNF-a, MCP-1 (macrophage chemotactic protein- 1), IP-10 (interferon induced protein-10), MIG (monokine induced by interferon); các chemokine như OSM (oncostatin M), GRO-a (growth related oncogene), CCL-19 (chemokine ligand 19), MIP-1b (macrophage inflammatory protein), TGF-a. Một số chất trung gian khác bao gồm alarmins và DAMPs (Damage Associated Molecular Pattern).

Ngay khi có tổn thương mô khớp, các mảnh protein chất nền sẽ được phóng thích như fibronectin, fibromodulin, COMP (cartilage oligomeric protein), proteoglycan và collagen. Các mảnh protein chất nền này sẽ kích thích phản ứng miễn dịch bẩm sinh, và thúc đẩy quá trình thoái hoá thông qua hoạt hoá toll-like receptor và integrin, gây phóng thích các chất trung gian tiền viêm. Các chất trung gian này sẽ thu hút đại thực bào tập trung về khớp, đồng thời kích thích tế bào sụn sản xuất protease gây phá huỷ mô khớp.

- Enzymes phân huỷ protein protease: chịu trách nhiệm cho việc phá huỷ các mô khớp trong OA, bao gồm MMPs (matrix metalloproteinases), cystein proteinase and serine proteinase. Trong đó 2 thành phần cấu trúc quan trọng của chất nền là proteoglycan và collagen. Aggrecan là proteoglycan trọng lượng phân tử lớn đảm nhận vai trò phục hồi chức năng sụn, sẽ bị phân huỷ rất sớm trong giai đoạn đầu của OA, bởi aggrecanase-1,2 là một loại của proteinase ADAMTS (a disintergrin and metall oproteinase with thrombospondin). Trong khi collagen II, loại collagen có nhiều nhất trong mô sụn, chịu trách nhiệm cho độ bền dẻo của sụn, bị phá huỷ bởi collagenase, bản chất là MMP-13. Ngoài ra, collagen II trong sụn và collagen I trong xương cũng bị phân huỷ bởi men cathepsin-K, bản chất là cystein proteinase.

Do cấu trúc không có mạch máu, nên khả năng tự sửa chữa chất nền bị hư hỏng của mô sụn rất hạn chế. Vì vậy, ngăn chặn hoạt động của các proteinase rất quan trọng để kiểm soát OA, và các chất ức chế metalloproteinase như TIMPs (tissue inhibitors of metalloproteinase) được xem là liệu pháp tiềm năng để điều trị OA.

- Các yếu tố khác:Bên cạnh các chất trung gian gây viêm, một số chất khác cũng góp phần phát triển OA thông qua vai trò kích hoạt các con đường khác dẫn đến phá huỷ mô khớp hoặc ức chế khả năng tự hồi phục của tế bào.

Tín hiệu FGF (fibroblast growth factor): có vai trò thúc đẩy sự tăng sinh tế bào sụn và kích thích quá trình đồng hoá hoặc dị hoá phụ thuộc vào loại FGF được kích hoạt. Như FGF-18 là yếu tố đồng hoá mạnh, tín hiệu thông qua thụ thể FGF-3, đang được thủ nghiệm như một liệu pháp tiềm năng cho điều trị OA.

Tín hiệu BMP (bone morphogenetic protein) và Wnt: BMP-2 và TGF-b (transforming growth factor b) được tạo thành trong khớp có vai trò trong sự hình thành gai xương trong OA. Đang khi kích hoạt Wnt b catenin signaling pathway thúc đẩy sự phát triển các tế bào sụn phì đại gây tăng tiết proteinase.

- Epigenetic: có vai trò kiểm soát quá trình sao chép DNA, bao gồm quá trình methylation DNA, histone modification, micro-RNA và chuỗi dài RNA không mã hoá (long noncoding RNA). Các nghiên cứu tìm thấy có sự khác biệt đáng kể của DNA methylation, micro-RNA và chuỗi dài RNA không mã hoá giữa sụn bình thường và sụn bị OA. Tuy nhiên vai trò của epigenetic trong sinh bệnh học của OA vẫn chưa được hiểu rõ.

- Sirtuin (SIRT): gồm các enzyme nicotinamide adenine dinucleotide dependent deacetylase. SIRT-1 có vai trò như một hostone deacetylase, khi thiếu enzyme này sẽ phát triển OA tự phát. Cùng với SIRT-6, được tìm thấy trong sụn, có thể có vai trò duy trì cân bằng nội mô của sụn.

(Còn tiếp)

ThS.BS.CK2 Hồ Phạm Thục Lan