Effect van lichaamsbeweging op artrose

De populariteit van joggen onder de bevolking van veel landen ter wereld heeft onlangs de aandacht gevestigd op langeafstandslopen als risicofactor voor de ontwikkeling van artrose. Retrospectieve en prospectieve studies hebben aangetoond dat klinische en radiografische criteria voor artrose niet vaker worden gevonden bij middellangeafstandslopers en marathonlopers dan bij mensen die niet hardlopen. Omdat het ontwerp van de meeste van deze studies echter een aantal tekortkomingen heeft (onjuiste statistische analyse, onjuiste methoden voor diagnose of beoordeling van artrose, enz.), zijn hun resultaten twijfelachtig. NE Lane et al. (1986, 1987, 1993) probeerden de fouten van eerdere onderzoekers te corrigeren. Gedurende 9 jaar bestudeerden ze de radiografische tekenen van artrose bij oudere amateurlopers (gemiddelde leeftijd 65 jaar). Er werd vastgesteld dat in deze categorie mensen de incidentie van artrose (radiologisch bevestigd) niet hoger was dan in een groep mensen van dezelfde leeftijd die niet van hardlopen houden. Hoewel subchondrale sclerose in de groep recreatieve hardlopers vaker bij vrouwen werd vastgesteld en osteofyten vaker op röntgenfoto's werden aangetroffen bij individuen van beide geslachten, concludeerden de auteurs toch dat amateuratletiek geen risicofactor is voor artrose. De gepresenteerde gegevens wijzen er dan ook op dat langeafstandslopen bij personen met "gezonde" gewrichten geen kraakbeendegeneratie en de ontwikkeling van artrose veroorzaakt.

Studies naar de biomechanica van artrose in diermodellen ondersteunen de bovenstaande conclusie. PM Newton et al. (1997) bestudeerden beagles die getraind waren om 75 minuten per dag, 5 dagen per week, met een snelheid van 3,3 km/u te rennen. Elke hond droeg een extra "exogene" belasting van 11,5 kg (130% van het lichaamsgewicht). De controlegroep bestond uit volwassen beagles die niet getraind waren en geen extra belasting kregen. Histologisch onderzoek van gewrichtskraakbeen, menisci en ligamenten werd 52 weken na aanvang van de training uitgevoerd. Het bleek dat de toegepaste belasting geen degeneratieve veranderingen in de gewrichtsweefsels van de honden veroorzaakte. Er werd geen verschil gevonden tussen de biomechanische eigenschappen van kraakbeen bij getrainde en ongetrainde honden.

In een andere studie werden jonge (skelet-onvolgroeide) beagles 15 weken lang getraind met een matig zwaar programma (4 km/u op een loopband met een helling van 15°). De auteurs constateerden een verdikking van het kraakbeen en een verhoogde synthese van proteoglycanen in vergelijking met de controlegroep (ongetrainde dieren). De meeste proteoglycanen in het kraakbeen van getrainde dieren verloren echter het vermogen om te aggregeren met hyaluronzuur en bevatten meer chondroïtine-6-sulfaten. De auteurs van de studie suggereerden dat deze belasting de rijping van matrixafzettingen in het gewrichtskraakbeen van dieren versnelt.

In een onderzoek met jonge beagles was het trainingsprogramma iets complexer: 20 km per dag gedurende 15 weken. Deze belasting veroorzaakte een afname van de collageenconcentratie, een toename van het watergehalte en een afname van de verhouding chondroïtine-6- en chondroïtine-4-sulfaten in het gewrichtskraakbeen van de laterale femurcondylen. Een toename van de afstand tot 40 km per dag en de trainingsduur tot 52 weken ging gepaard met een afname van het gehalte aan proteoglycanen in de ECM van het kraakbeen. Het meest uitgesproken verlies van glycosaminoglycanen werd waargenomen aan de uiteinden van de femurcondylen, met name in de oppervlakkige zone van het kraakbeen.

Little et al. (1997) toonden aan dat chronische intensieve training veranderingen kan teweegbrengen in het proteoglycaanmetabolisme in de carpale gewrichten van paarden. In deze studie onderzochten de auteurs de effecten van matige tot zware trainingsbelastingen op de synthese en afbraak van een grote geaggregeerde proteoglycaan (aggrecan) en twee kleine dermatansulfaathoudende proteoglycanen (decorine en biglycan). Gewrichtskraakbeenexplantaten werden verzameld van drie zwaar belaste en vaak geblesseerde plaatsen in de derde carpus bij sportpaarden. Twaalf paarden, in de leeftijd van 3 tot 5 jaar, zonder klinisch of radiografisch bewijs van pathologie van het middelste carpale gewricht, werden in de studie opgenomen. Het trainingsprogramma bestond uit hardlopen met 6 m/s gedurende 2000 m, drie dagen per week, oplopend tot 4000 m aan het einde van de achtste week van de studie. Vervolgens werden alle dieren in twee groepen verdeeld: de dieren uit groep A bleven op dezelfde manier trainen, en de dieren uit groep B kregen een intensievere training (rennen met een snelheid van 8 m/s over een afstand van 4000 m, vier dagen per week, gedurende 17 weken). Zestien weken na het einde van de training werd er materiaal verzameld van bepaalde delen van het derde handwortelbeentje aan beide kanten.

Histologisch onderzoek van kraakbeen van dieren uit beide groepen toonde een depressie van de oppervlakkige gebieden en destructie van verkalkt kraakbeen en een "golvende rand" alleen in het gebied van de dorsale radiale condylus van het derde handwortelbeen. Er werd geen significant verschil gevonden in de gedetecteerde histologische veranderingen tussen groep A en B. In de kweek van gewrichtskraakbeenexplantaten van dieren uit groep B werd een grotere hoeveelheid proteoglycanen uit het kraakbeen van de dorsale radiale condylus in het medium afgegeven dan bij dieren uit groep A, wat wijst op een hogere mate van katabolisme in groep B. De opname van ^35S in proteoglycanen was minder uitgesproken in explantaten afkomstig van dieren uit groep B; tegelijkertijd werd een toename van de decorinebiosynthese waargenomen bij dieren uit deze groep en werden er geen veranderingen in de intensiteit van de biglycanbiosynthese gevonden. De verkregen resultaten geven dus aan dat langdurige, intensieve training van paarden leidt tot remming van de aggrecansynthese en een verhoogde synthese van dermatansulfaatbevattende proteoglycanen.

De functionele rol van decorine in bindweefsel in het algemeen en kraakbeen in het bijzonder blijft onderwerp van onderzoek. Decorine speelt vermoedelijk een centrale rol in de organisatie van collageenmacromoleculen, celproliferatie en de modulatie van groeifactoractiviteit (bijv. TGF-β). Toevoeging van decorine aan een collageengel resulteerde in de afzetting van meer uniforme, dunne collageenfibrillen dan bij afwezigheid ervan. In postpartum cervixweefsel correleerde de verstoring van het collageennetwerk met verhoogde decorineniveaus. Decorine fungeert dus hoogstwaarschijnlijk als een "geleider" van herstel- en remodelleringsprocessen van bindweefsel.

De toename van de decorinesynthese door chondrocyten van het gewrichtskraakbeen van paarden onder hoge dynamische belasting kan als volgt worden geïnterpreteerd: decorine dat vrijkomt uit beschadigde chondrocyten als reactie op mechanische overbelasting fungeert als een boodschapper. Deze hypothese wordt ondersteund door in vitro en in vivo studies, die een verhoogde decorineproductie aantoonden door chondrocyten die worden blootgesteld aan suprafysiologische mechanische belasting. THV Korver et al. (1992) rapporteerden dat cyclische belasting, in vitro, toegepast gedurende 7 dagen, de decorinesynthese in gewrichtskraakbeenexplantaten met een factor 3 verhoogt. Soortgelijke resultaten werden verkregen door NA Vissen et al. (1994), die volwassen en onvolwassen gewrichtskraakbeenexplantaten gebruikten. In een model van vroege (hypertrofische) artrose, geïnduceerd bij honden door transectie van de voorste kruisbanden, observeerden GS Dourado et al. (1996) verhoogde mRNA-niveaus van biglycan, decorine en fibromoduline in het kraakbeen van gedestabiliseerde gewrichten.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]