osteoartrite (OA) caracteriza-se por uma deterioração lenta e progressiva da cartilagem articular. A OA provavelmente surge de uma combinação de fatores sistêmicos (genética, idade, fatores ambientais) e locais (carga anormal articular, uso excessivo ou trauma) trabalhando em conjunto para criar uma condição com características morfológicas e clínicas definíveis., Vários fatores de risco para OA foram previamente identificados, incluindo predisposição genética, obesidade, diabetes, hipertensão, hiperuricemia, trauma anterior e envelhecimento (1). No entanto, devido, em grande parte, a uma incapacidade de controlar os factores de confusão, a patogénese subjacente e os factores causadores responsáveis pelo início e progressão da doença permanecem em grande parte desconhecidos.existe um corpo crescente de evidência que correlaciona a progressão da OA com uma regulação dos processos inflamatórios (2)., O stress oxidativo provocado por espécies reactivas de oxigénio (ROS) perturba ainda mais a homeostase da cartilagem e promove o catabolismo através da indução da morte celular, a degradação dos proteoglicanos da matriz (PGs), a regulação da produção enzimática de degradação da matriz latente, a inibição da síntese da matriz extracelular (ECM) e a oxidação das moléculas intracelulares e extracelulares (3). Assim, os factores ambientais que promovem o stress oxidativo e os estados inflamatórios podem potencialmente actuar como um factor de risco para a OA., O consumo de álcool pode ser um fator de risco potencial porque: o consumo crônico de álcool, muito comum nas sociedades ocidentais e industriais, gera espécies reativas de oxigênio (ROS), levando ao estresse oxidativo sistêmico e tecidular em humanos e roedores, e o álcool é capaz de induzir estados pró-inflamatórios em múltiplos órgãos como fígado, coração, sistema nervoso central e pâncreas (4, 5).vários estudos tentaram anteriormente elucidar uma relação entre o consumo de álcool e a artrite inflamatória, como a artrite reumatóide, com resultados contraditórios (6, 7)., No entanto, apesar de provas recentes que demonstram a importância do stress oxidativo e dos Estados pró-inflamatórios no desenvolvimento e progressão da doença degenerativa articular, o impacto do consumo de álcool na OA ainda não foi estudado. Os resultados do presente estudo sugerem que a exposição crónica ao álcool pode aumentar a susceptibilidade ao desenvolvimento e/ou progressão da OA., Usando um modelo in vivo validado de tratamento crônico com álcool, mostramos que o consumo crônico de álcool aumenta a perda de PG nas articulações do joelho e ombro dos ratos, estimula múltiplos mediadores inflamatórios, catabólicos e anti-anabólicos envolvidos na cartilagem.
no nosso protocolo experimental, ratos adultos jovens (7-9 semanas), C57BL/6, receberam acesso ad libitum a uma dieta alcoólica (ou seja, a dieta Nanji), contendo 4,5% (V/v) de etanol (29% de calorias derivadas do etanol) ou uma dieta de controlo sem álcool isocalórico durante 8 semanas (n=14-16 por grupo)., Todos os protocolos e práticas animais foram revisados e aprovados com antecedência pelos Comitês institucionais de cuidados e uso de animais na Universidade Rush e na Universidade Northwestern. Após oito semanas de dieta contendo álcool ou de dieta de controlo, os ratos foram eutanasiados e secções articulares foram recolhidas, fixadas, embebidas em parafina e manchadas com safranina-O para avaliar a estrutura das cartilagens e o teor de proteoglicano matricial (PG)., A dieta alcoólica é uma ligeira modificação da bem validada dieta Leiber-DiCarli, na qual a fonte de gordura provém do óleo de peixe e o consumo desta dieta em ratos BL6 demonstrou produzir níveis de álcool no sangue que estão no nível baixo a moderado (8). Nosso grupo, e outros, usaram com sucesso esta dieta alcoólica Para induzir uma variedade de patologias do álcool, incluindo câncer de cólon, hiperpermeabilidade intestinal, endotoxemia e patologia hepática em roedores (8-10).,o nível sérico de álcool nos ratinhos alimentados com álcool na altura da eutanásia era de ~3 mg/dL e estes ratinhos não apresentaram quaisquer anomalias comportamentais evidentes durante o nosso protocolo experimental. O exame histológico das articulações do joelho de ratinhos alimentados com dieta de controlo demonstrou a arquitectura normal da cartilagem articular com coloração intensa safranina-O. Em contraste, as articulações do joelho de ratinhos alimentados com álcool apresentavam características tipo OA, com aumentos na perda PG representada pela coloração safranina-O e fibrilhação ligeira (figura 1A). Estes resultados foram quantificados utilizando um sistema de pontuação semi-quantitativa OARSI., Álcool-alimentou ratos apresentaram significativamente superior (1.3±0.67) do que o controle de camundongos (0.3±0.27; P < 0.05), indicando mais graves mudanças artríticas nas articulações do joelho de álcool alimentou ratos comparado ao controle (Figura 1A, painel inferior). Resultados semelhantes foram encontrados nas articulações dos ombros (figura 1B), uma vez que a coloração de Safranin-O revelou uma diminuição do teor de PG bruto e de uma superfície de cartilagem irregular nas articulações dos ombros de ratos alimentados com álcool, em comparação com o grupo de controlo., Aplicou-se o OARSI de pontuação para quantificar alterações patológicas no ombro, e encontrou significativamente maior OARSI pontuações para o álcool-alimentou ratos (de 0,75±0.28) comparado com o controle de camundongos (0.12±0.25; P < 0.05) (Figura 1B, painel inferior). Curiosamente, os discos intervertebrais não mostraram alterações patológicas em ratos alimentados com álcool em comparação com ratos de controlo (figura 1C).,
articulações do joelho e articulações glenoumerais (n=10 por grupo) foram seccionadas em plano sagital, e secções representativas de 7 µm-µm de espessura foram selecionadas e manchadas com safranina-O para avaliação histológica. A, Control-diet mice mice demonstrate normal architecture of articular cartilage with intense Safranin O staining. No entanto, os ratos alimentados com álcool apresentam alterações tipo OA com a redução da coloração safranina o indicando depleção de PG e maior pontuação OARSI em comparação com o grupo de controlo., O painel esquerdo é de baixa ampliação (4X), o painel direito de alta ampliação (20X). B, os ratos alimentados com álcool apresentam uma depleção PG e uma superfície irregular de cartilagem (setas) nas articulações dos ombros com um aumento significativo da pontuação de gravidade da OA. Os resultados são expressos em média ± DP (N = 10);*, p < 0,05 vs ratinhos de dieta de controlo. C, não se observam diferenças nos discos da coluna vertebral de ratinhos alimentados com álcool em comparação com o grupo de controlo., Barras de escala = 50µm
os nossos resultados demonstram um papel patológico do álcool em mediadores catabólicos e anti-anabólicos específicos nas articulações do joelho (figura suplementar 1) que podem aumentar a susceptibilidade à indução da OA. No nosso estudo, a proteína fosfo cinase c δ (pPKCδ), pNF-kB, e pERK1/2 aumentaram significativamente nas articulações do joelho dos ratos alimentados com álcool em comparação com os ratos de controlo (figura suplementar 1A, P < 0.,05), sugerindo que o consumo de álcool crónico estimula estas vias catabólicas sinalizadoras, o que pode resultar na produção subsequente de enzimas destrutivas da cartilagem. Hipertrófica marcador RUNX2, bem como uma chave de cartilagem enzimas destrutivas da matriz metalloprotease – 13 (MMP-13) e a disintegrin e metaloproteinase com thrombospondin motivos-5 (ADAMTS-5), foram significativamente aumentados em articulações do joelho de álcool alimentou ratos comparado com o controle de camundongos (Suplementar Figura 1B; P < 0.05).,
além da indução de efeitos catabólicos, observou-se que o consumo de álcool crónico resultou numa redução impressionante dos mediadores anabólicos e anti-inflamatórios nos condrócitos articulares, avaliada pela imunohistoquímica (figura suplementar 1C, P < 0, 05). Estas moléculas incluem o inibidor do tecido da metaloproteinase-3( TIMP-3), SOX-9, proteína-2 do grupo de alta mobilidade (HMGB2) e supressor da sinalização da citoquina-2 (SOCS-2), moléculas que foram significativamente diminuídas na cartilagem OA e associadas com a proteção e reparação da cartilagem., Estes resultados demonstram claramente que o consumo crónico de álcool aumenta as vias catabólicas sinalizadoras e suprime a actividade anabólica, reparativa e anti-inflamatória nos condrócitos articulares do joelho do rato. Nós também realizamos tomografia micro-computadorizada (uCT) para determinar se quaisquer alterações patológicas na patologia óssea após o tratamento crônico com álcool eram evidentes. No entanto, não encontramos patologia óssea significativa nas articulações do joelho de ratos alimentados com álcool a partir do nosso protocolo experimental (dados não apresentados).,tanto quanto sabemos, estes resultados fornecem a primeira evidência de que o consumo crónico de álcool pode ser um novo factor de risco para o desenvolvimento da OA. A patologia associada ao consumo crónico de álcool é multi-factorial, com diversas consequências em diferentes tipos de células através de efeitos tóxicos directos, bem como efeitos indirectos de metabolitos específicos, stress oxidativo, processos imunológicos/inflamatórios. Está bem estabelecido que o consumo de álcool causa endotoxemia que se pensa contribuir para o álcool danos hepáticos (11)., De fato, temos mostrado que o consumo de álcool promove hiperpermeabilidade intestinal e endotoxemia em roedores, incluindo ratos BL6 (8) fenômeno que também são observados em alcoólicos Humanos (12). Estudos futuros são necessários para avaliar a contribuição da disfunção da barreira intestinal e endotoxemia em nossos estudos.existem, no entanto, várias limitações deste estudo que precisam ser mencionadas., Em primeiro lugar, abordamos os efeitos do consumo crônico de álcool em um modelo In vivo do mouse da articulação do joelho, o que torna difícil generalizar resultados entre espécies para o tecido articular humano. Estudos clínicos são necessários para confirmar nossos dados para associar alcoolismo crônico e patologia articular. Em segundo lugar, o estudo actual relata a actividade catabólica potente do álcool crónico na homeostase da cartilagem via PKCδ, e na sinalização MAPK, mas um conhecimento detalhado das vias de sinalização celular específicas e dos mecanismos moleculares subjacentes a estes achados permanece por esclarecer., Por último, embora estes resultados tenham relevância clínica potencial significativa, vários aspectos dos mecanismos subjacentes permanecem desconhecidos. Estudos adicionais facilitarão uma melhor compreensão dos múltiplos e complexos efeitos estimulados pelo álcool no tecido articular.