Fatores ambientais modernos na patogênese da osteoartrite

A osteoartrite (OA) é em grande parte uma doença da velhice, pelo que se espera que a sua prevalência seja hoje mais elevada do que no passado, simplesmente porque mais pessoas vivem mais tempo, especialmente na Europa, nos Estados Unidos e em outros países desenvolvidos. No entanto, há evidências de que o aumento da longevidade provavelmente não seja a única razão para o aumento de sua prevalência.

Por esse motivo, Wallace et al., (2018) acompanharam as tendências de longo prazo na prevalência de osteoartrite de joelho nos Estados Unidos usando restos de esqueletos de 2.576 adultos com mais de 50 anos, desde caçadores-coletores pré-históricos até moradores urbanos do século XXI.

Como resultado, todos os organismos adaptaram-se em graus variados aos aspectos do ambiente em que os seus antepassados ​​existiram, incluindo dietas associadas e padrões de atividade física. Quando os ambientes mudaram, como aconteceu inevitavelmente, os alelos ancestrais que antes eram favorecidos pela seleção natural podem não corresponder às características do novo ambiente. Em última análise, como resultado de tais desequilíbrios, as pessoas apresentaram uma maior suscetibilidade a doenças que antes eram raras ou inexistentes entre as gerações anteriores. As incompatibilidades entre variantes genéticas herdadas e ambientes em mudança foram um motor fundamental da evolução, mas um grande conjunto de evidências indicou que tais incompatibilidades tornar-se-ão mais comuns e graves devido às rápidas mudanças relacionadas com a evolução cultural.

Embora os humanos tenham sido caçadores-coletores durante quase toda a nossa história evolutiva de mais de 200.000 anos, nos últimos 12.000 anos, uma grande começou a consumir principalmente cereais e outros alimentos domesticados e processados além de praticarem baixos níveis de atividade física. Embora estas mudanças no ambiente, que ocorreram num piscar de olhos no tempo evolutivo, tenham trazido muitos benefícios e confortos, acredita-se também que sejam responsáveis ​​pelo surgimento de uma variedade de doenças de desajustamento.

Por exemplo, acredita-se que a prevalência crescente de diabetes tipo 2 esteja relacionada com mudanças recentes em direção à inatividade física e ao consumo excessivo de alimentos ricos em açúcar, mas pobres em fibras, resultando num balanço energético positivo persistente, aumento da adiposidade e inflamação crônica de baixo grau, o que pode levar à insensibilidade à insulina.

No entanto, ao considerar as condições como a OA são exemplos de doenças de desajustamento, é necessária cautela, uma vez que o conceito é frequentemente aplicado a uma vasta gama de distúrbios de saúde, tanto na literatura científica como na imprensa popular. A doença deve ser considerada mais como uma suposição do que uma hipótese que deve ser cuidadosamente testada.

Tal como acontece com a chamada “dieta paleolítica”, alegações excessivamente simplistas sobre os seus potenciais benefícios para a saúde associados a viver mais são por vezes feitas e baseadas em caricaturas enganosas de ambientes passados e na falsa suposição de que os humanos evoluíram para serem saudáveis. É evidente que nem todas as características específicas dos ambientes modernos interagem negativamente com os genes que herdamos, e muitas alterações ambientais podem ser benéficas, tais como antibióticos, refrigeração ou a utilização de moldes para fraturas ósseas. Com esta advertência em mente, os autores sugeriram dois critérios principais para testar rigorosamente a hipótese de incompatibilidade para doenças como a OA:

1. Primeiro, que a doença é mais comum hoje do que entre as populações do passado, tendo em conta a variação na esperança de vida.
2. Em segundo lugar, os contribuintes evitáveis ​​para doenças são mais comuns em ambientes modernos.

Embora a OA não seja uma doença nova e tenha sido documentada entre caçadores-coletores do Paleolítico e agricultores do Neolítico, Wallace et al., (2018) e outras pesquisas forneceram evidências convincentes de que a enfermidade atende ao primeiro critério de uma doença de desajuste sendo mais frequente hoje do que no passado. No entanto, os estudos não conseguiram identificar todas as causas dos aumentos recentes na OA. No entanto, as evidências de que a prevalência tenha disparado ao longo do último meio século forneceram pistas importantes sobre quais os contribuintes evitáveis ​que podem ser responsáveis, sendo os candidatos mais evidentes a obesidade, síndrome metabólica, alterações na dieta e inatividade física.

Obesidade

É comumente atribuída como uma fonte de doenças de desajustamento, uma vez que até os tempos modernos, a maioria dos corpos humanos raramente, ou nunca, eram expostos a altos níveis de balanço energético positivo a longo prazo e, portanto, desenvolviam adaptações para lidar com as consequências de excesso de tecido adiposo, especialmente visceral. Como esperado, a obesidade é um fator de risco forte e bem estabelecido para OA, especialmente a de joelho. A sua incidência é relatada como aproximadamente três vezes mais comum entre pessoas obesas (IMC ≥ 30) e cinco vezes mais comum entre pessoas com obesidade mórbida (IMC ≥ 35). Dada uma associação tão forte, o aumento da prevalência da OA nos países desenvolvidos é, até certo ponto, claramente atribuível à recente e crescente epidemia de obesidade.

A ligação entre a obesidade e a osteoartrite do joelho é especialmente perniciosa porque cria um ciclo vicioso no qual a dor pode limitar bastante a atividade física de uma pessoa, promovendo maior ganho de peso e enfraquecimento dos músculos que estabilizam e protegem as articulações, que por sua vez, pode exacerbar a dor e a progressão da OA. Este ciclo de feedback negativo poderia ser facilmente desencadeado tanto pela dor nas articulações como pela obesidade, mas as evidências indicaram que, na maioria dos casos, a obesidade precede o início da OA. O seu papel determinante e causal foi ainda destacado pela evidência de que a maioria das pessoas com a doença articular que foram submetidas à cirurgia bariátrica para induzir a perda de peso experimentam uma redução substancial na dor e em outros sintomas.

As evidências sugeriram que a perda de cartilagem pode ser retardada se uma pessoa obesa perder 10% ou mais do seu peso original.

A perda de peso também pode reduzir a sensibilidade à dor e, portanto, contribuir para o seu alívio. Embora os mecanismos precisos não sejam totalmente compreendidos, a explicação mais antiga e talvez intuitiva é que a obesidade cria um ambiente de carga anormal para as articulações que suportam peso. A carga por si só não é má, mas algumas têm claramente o potencial de danificar a cartilagem e, portanto, aumentar a susceptibilidade à osteoartrite.

Uma capacidade comprometida de estabilizar as juntas pode fazer com que as forças se concentrem nessas regiões que não estão adequadamente adaptadas para tais cargas e são, portanto, vulneráveis ​​a danos. O principal resultado da carga aberrante é o dano à estrutura da matriz da cartilagem das fibrilas de colágeno e dos proteoglicanos. A sua degradação pode ocorrer até certo ponto, mas as evidências sugeriram que o efeito primário de tais cargas é estimular a produção de metaloproteinases pelos condrócitos e ativar estas proteínas na matriz.

Sendo assim, cargas anormais ativam mecanorreceptores na superfície dos condrócitos, que, por sua vez, ativam vias de sinalização intracelular (por exemplo, proteína quinase ativada por mitógeno (MAPK) ou fator nuclear-κB (NF-κB) e a produção de mediadores pró-inflamatórios e catabólicos. Fragmentos de matriz liberados na cavidade articular podem provocar respostas de sinoviócitos e macrófagos e liberar ainda mais esses mediadores pró-inflamatórios e catabólicos, um processo que chamamos de mecanoinflamação.

Além dos fatores mecânicos, os sistêmicos também são contribuintes para o desenvolvimento da AO. Embora ainda haja muito a aprender sobre esses, as evidências indicaram que uma fonte predominante é o tecido adiposo, que produz e liberta citocinas (incluindo adipocinas) na corrente sanguínea, muitas das quais (tais como IL-1, IL-6, IL- 8, IFNγ, TNF, leptina e resistina) promovem inflamação crônica de baixo grau, também chamada de metainflamação, para a qual o corpo não está bem adaptado.

Pessoas com síndrome metabólica correm maior risco de desenvolver uma variedade de distúrbios de saúde, especialmente doenças cardiovasculares, diabetes tipo 2 e alguns tipos de câncer. Dada a sua crescente prevalência, não é surpreendente que seja considerada um importante fator de risco para OA.

A metainflamação está quase sempre associada à síndrome metabólica e afeta fortemente a desregulação metabólica subjacente a múltiplos componentes. Por sua vez, estes podem afetar o início ou a progressão da OA. Por exemplo, evidências sugeriram que a hiperglicemia pode ter efeitos adversos no metabolismo dos condrócitos, e o diabetes tipo 2 pode alterar a estrutura das matrizes extracelulares, causando enriquecimento de produtos finais de glicação avançada (AGEs). Na cartilagem, os esses enrijecem a matriz, impedindo o amortecimento articular ideal sob carga mecânica. Além disso, podem sinalizar os condrócitos através de receptores específicos de AGE para aumentar a síntese de metaloproteinases e devem, portanto, eventualmente levar a uma maior degradação da matriz da cartilagem. O LDL oxidado, um lipídio peroxidado pró-inflamatório detectado em altas concentrações no plasma de pacientes com síndrome metabólica, pode estimular a produção de espécies reativas de oxigênio pelos condrócitos, impulsionando a degradação da matriz.

A hipertensão arterial também pode estar envolvida na patogênese da OA devido à indução de isquemia tecidual a jusante. Se essa afetar os vasos sanguíneos do osso subcondral, a troca nutricional pode ser comprometida, levando a um metabolismo alterado das células articulares.

Curiosamente, foi demonstrado que pessoas com pressão arterial elevada têm um risco elevado de OA de joelho, independentemente da obesidade, e a prevalência de doença articular foi maior entre pessoas com diabetes tipo 2, independentemente do peso. Além disso, um estudo de ressonância magnética indicou que pacientes com diabetes tipo 2 apresentam degeneração acelerada da matriz da cartilagem do joelho.

Como já observado, um fator de risco importante e bem estabelecido para a osteoartrite do joelho é o trauma articular, especialmente rupturas do ligamento cruzado anterior e do menisco, que podem levar a gradientes de estresse anormais e estresse focal excessivo dentro da cartilagem.

Portanto, foi levantada a hipótese de que o aumento da participação em esportes e outras atividades atléticas que frequentemente causam esses tipos de lesões é a base para os atuais altos níveis de OA. No entanto, esta possibilidade é conjectural, dado que as gerações anteriores, particularmente as da pré-histórica, quase certamente praticavam elevados níveis de atividade física moderada e vigorosa e ainda assim apresentavam uma menor prevalência da doença.

Se as pessoas hoje são, em média, mais suscetíveis a lesões e osteoartrite pós-traumática do que no passado é altamente especulativo. Embora o trauma aumente inquestionavelmente o risco da doença articular, um contribuinte mais provável para o aumento da prevalência a inatividade física, que se tornou epidémica nas últimas décadas.

As vias pelas quais a inatividade física pode aumentar o risco de OA incluem a promoção indireta da obesidade e da metainflamação, da depressão ou do encurtamento dos telômeros. Contudo, também poderia contribuir diretamente. Como o sistema musculoesquelético, como muitos sistemas fisiológicos, evoluiu para exigir estímulos biofísicos do ambiente para ajustar a capacidade à demanda, as cargas mecânicas geradas pela atividade são críticas para o desenvolvimento e manutenção da estrutura e força muscular ideal e dos músculos que o compõem. rodeá-los. Além disso, uma redução na carga como resultado de um estilo de vida fisicamente inativo pode causar a formação de articulações mais fracas e menos estáveis, mais suscetíveis a danos e deterioração.

Em outras palavras, a inatividade física leva à ausência de demanda normal, de modo que é improvável que os indivíduos alcancem ou mantenham a capacidade articular normal. Para ilustrar este princípio, pacientes com membros paralisados ​​apresentam um afinamento acentuado da cartilagem do joelho, enquanto estudos de ressonância magnética mostraram que pessoas que participam regularmente de exercícios com levantamento de peso mantêm uma cartilagem mais espessa.

Portanto, o risco de OA é provavelmente aumentado tanto pela inatividade física como na extrema. No entanto, embora tenha sido dada considerável atenção clínica e de investigação aos potenciais consequências negativas de alguns tipos de atividade física para a saúde das articulações, mas a atenção deve ser dedicada à compreensão até que ponto o declínio na atividade física está subjacente aos elevados níveis de OA atuais.