Úvod

Tendinopatie je výrazně omezující stav a v primární péči představuje až 30 % konzultací zaměřených na muskuloskeletální obtíže. Tendinopatie rotátorové manžety představuje značnou klinickou zátěž, často zhoršuje funkci ramene a omezuje pracovní činnosti. Její základní patologie je komplexní a různorodá. Zahrnuje změny v uspořádání kolagenních vláken, místní buněčnosti a struktuře tkáně, ale také chrupavčitou metaplazii, osifikaci, neovaskularizaci a tukovou infiltraci.

Výsledky léčby se mezi pacienty značně liší a léčba sahá od konzervativních postupů až po chirurgickou rekonstrukci. Současné klasifikační systémy vycházejí především z nástupu příznaků, klinického obrazu a velikosti a morfologie ruptury. Tato kritéria však jen omezeně vysvětlují rozdíly v odpovědi na léčbu nebo pomáhají při cíleném výběru terapeutického postupu.

Cílem této studie proto bylo charakterizovat tendinopatii rotátorové manžety na molekulární úrovni, identifikovat patologické klasifikace tendinopatie a prozkoumat jejich možné důsledky pro personalizovanější léčebné strategie.

Metody

Výzkumníci odebrali nemocné šlachy ramene od 126 pacientů, kteří podstoupili operaci, a pro srovnání také 28 zdravých šlach hamstringů od pacientů po operaci kolenních vazů. Zaznamenali pohyblivost ramene každého pacienta, skóre bolesti a funkce (pomocí Oxfordského skóre ramene), nálezy z MRI a výsledky krevních testů. Během operace také sledovali, zda šlacha vypadá zarudle a zaníceně, nebo bíle. Analyzovali také aktivitu tisíců genů v každé šlaše.

Pomocí počítačového programu, který vyhledává skryté vzorce, rozdělili autoři postižené šlachy do dvou skupin: jednu se známkami nedostatku kyslíku a druhou se známkami zánětu. Protože červené šlachy většinou spadaly do skupiny se zánětem, rozdělili tuto skupinu podle zbarvení šlach. Vznikly tak tři nové klasifikace tendinopatie: nedostatek kyslíku (hypoxie) s bílou šlachou (Hw), zánět s bílou šlachou (Iw) a zánět s červenou šlachou (Ir). Autoři pak porovnali všechny tři podtypy podle aktivity genů, mikroskopického nálezu tkáně, výsledků MRI a krevních testů a funkce ramene.

Poté hledali potkaní modely poškození šlach, které by odpovídaly jednotlivým lidským podtypům. Zjistili, že tendinopatie vyvolaná levofloxacinem u potkanů nejvíce odpovídala podtypu Ir, zatímco tendinopatie vyvolaná kolagenázou se více podobala podtypu Hw. Potkani v obou modelech pak dostali injekci steroidu nebo fyziologického roztoku. Výzkumníci porovnávali hojení, strukturu šlach a schopnost běhu na běžeckém pásu. Experiment zopakovali po chirurgické opravě šlachy, aby lépe napodobili klinickou praxi.

A konečně, všichni pacienti ve studii dostali během operace injekci kortikosteroidu. Výzkumníci porovnávali rozsah pohybu v rameni, bolest a funkci po 6 a 24 měsících u tří klasifikací tendinopatie.

Výsledky

Identifikace podtypu

U 126 patologicky změněných šlach rotátorové manžety, které byly analyzovány, měřila průměrná trhlina šlachy m. supraspinatus na délku 1,39 ± 0,94 cm a na šířku 1,27 ± 0,58 cm. Pro srovnání bylo analyzováno 28 normálních šlach hamstringů. Údaje z RNA sekvenování jasně odlišily patologicky změněné šlachy od normálních. Po konsenzuálním shlukování autoři zjistili dva molekulární podtypy šlach:

• Podtyp H: zvýšená aktivita drah souvisejících s hypoxií.
• Podtyp I: zvýšená aktivita drah souvisejících se zánětem.

Barva šlachy při artroskopii byla klinickým znakem, který tyto typy nejlépe rozlišoval. Z červených, hyperemických šlach patřilo 94,7 % k subtypu I, zatímco z bílých, nehyperemických šlach patřilo 73,5 % k subtypu H. Autoři proto spojili transkriptomický profil se stavem hyperémie a definovali tři odlišné klasifikace tendinopatie:

• Hw: H s bílým vzhledem (n = 36)
• Iw: I s bílým vzhledem (n = 13)
• Ir: I s červeným zbarvením (n = 18)

Tang, C., Wang, Z., Xie, Y. et al. Klasifikace odlišných podtypů tendinopatie pro precizní léčbu. Nat Commun 15, 9460 (2024).

Zdroj: Tang et al., Nat Commun. (2024)

Klinické, hematologické a histologické nálezy

Věk, pohlaví, výška, hmotnost ani průběh onemocnění se mezi podtypy nelišily. Podíl hyperémie ve šlaše a synovii byl nejvyšší u Ir. Ir měl také nejhorší funkční stav:

• Funkce: nejnižší skóre Oxford Shoulder Score a horší předpažení, abdukce a zevní rotace ve srovnání s Hw. Bolest (VAS) se však nelišila.
• Zobrazovací vyšetření: nejvyšší stupeň Goutallierovy klasifikace, který ukazuje na výraznější tukovou infiltraci, a tedy i větší strukturální poškození.
• Krev: vyšší hladiny D-dimeru, PT a INR než u Hw, což může naznačovat hyperkoagulační stav nebo trombózu. U Hw byly vyšší hladiny albuminu, beta-hydroxybutyrátu a glycyl-prolin-dipeptidyl-aminopeptidázy než u Ir. U Hw byl také vyšší fosfor než u Iw a u Iw byl vyšší nepřímý bilirubin než u Ir.
• Histologie: Ir mělo nejvyšší skóre vaskularizace („žíly“). Hw mělo vyšší obsah GAG.

Molekulární mechanismy

Analýzy variability genových sad ukázaly, že aktivita neovaskularizace byla u Hw snížena a u Ir výrazně zvýšena. Naopak Hw vykazoval zvýšenou aktivitu drah hypoxie, glykolýzy a vývoje chondrocytů a chrupavky a byl označen jako hypoxický atrofický subtyp. U Iw i Ir byla zvýšená aktivita zánětlivých drah, nejvíce u Ir. Subtyp Iw byl označen jako subtyp se střední zánětlivou a proliferační aktivitou a Ir jako subtyp s vysokou zánětlivou a proliferační aktivitou.

Tang, C., Wang, Z., Xie, Y. et al. Klasifikace odlišných podtypů tendinopatie pro precizní léčbu. Nat Commun 15, 9460 (2024).

Zdroj: Tang et al., Nat Commun. (2024)

Zvířecí modely

Levofloxacinový model u potkanů se podobal lidskému typu Ir a kolagenázový model typu Hw. Glukokortikoidy zlepšily histologický obraz, průměr kolagenních vláken, výkon při běhu na běžeckém pásu a zánětlivé signatury pouze v levofloxacinovém modelu (podobném typu Ir). V kolagenázovém modelu (podobném typu Hw) byly škodlivé.

Klinická data o glukokortikoidech

Po intraoperační aplikaci glukokortikoidů dosáhli pacienti s podtypem Ir většího zlepšení než pacienti s podtypem Hw ve flexi vpřed a abdukci po 6 i 24 měsících. Po 6 měsících se také více zlepšili v položce OSS „česání vlasů“. To naznačuje, že glukokortikoidy jsou účinné především u vysoce zánětlivého podtypu Ir.

Omezení

Chyběla odpovídající kontrolní skupina zdravých osob s nepostiženým m. supraspinatus a zvířecí modely pouze částečně napodobují lidské podtypy. Skupina Hw tvořila 53,7 % pacientů, což může pomoci vysvětlit rozporné výsledky týkající se glukokortikoidů v dřívější literatuře.

Otázky a myšlenky

Výsledky naznačují, že pacienti zařazení do podskupiny tendinopatie Ir mohou po aplikaci glukokortikoidu zaznamenat výraznější zlepšení. Na začátku měla podskupina Ir nejhorší funkční stav, nejnižší skóre OSS a výrazně omezené předpažení, abdukci a zevní rotaci ve srovnání s podskupinou Hw. Tento klinický obraz by proto mohl ukazovat na vysoce zánětlivý, hyperemický podtyp, ale pravděpodobně není dostatečně specifický, aby na jeho základě bylo možné pacienty klasifikovat.

Na strukturální úrovni měla léčba glukokortikoidy v animálním modelu slibné účinky, včetně snížení aktivity drah souvisejících se zánětem. Tato zjištění naznačují, že glukokortikoidy mohou být potenciální možností léčby u pacientů s profilem zánětlivé tendinopatie. Jejich klinická účinnost však zůstává nejistá. V tomto kontextu lze podle individuálního klinického obrazu pacienta zvážit také strategie zaměřené na zvládání příznaků, například úpravu aktivit, dočasné vynechání činností, které příznaky vyvolávají, a případně NSAID.

Je zajímavé, že délka trvání onemocnění se mezi podskupinami významně nelišila. To naznačuje, že tyto molekulární profily nemusí jednoduše odrážet po sobě následující stadia tendinopatie. Intenzita bolesti se významně nelišila ani mezi podtypy klasifikace tendinopatie Ir, Iw a Hw. To zdůrazňuje, že závažnost bolesti nemusí přímo odrážet patologické změny ve šlaše.

Nedávno publikovaný systematický přehled dále zkoumá mechanismy, které stojí za bolestí související s tendinopatií. Popisuje vliv mechanické transdukce zátěže, periferních neuroimunitně-vaskulárních interakcí a centrálního nervového systému (CNS). Tyto vzájemně se ovlivňující mechanismy mohou pomoci vysvětlit rozdíly v tom, jak pacienti bolest prožívají, a podpořit další zkoumání toho, zda by přesnější klasifikace tendinopatie mohla pomoci při výběru léčby na míru.

Mluv se mnou jako s nerdem

Jak je popsáno v metodách, autoři nejprve u každého pacienta shromáždili výchozí údaje: rozsah pohybu v rameni, OSS, MRI, výsledky krevních testů, artroskopický nález, RNA-seq šlachy a histologii. Konsenzuální shlukování transkriptomů metodou NMF identifikovalo dva molekulární podtypy: H (hypoxie) a I (zánět). Po zohlednění barvy šlachy při artroskopii se podtyp I rozdělil na Iw a Ir, což vedlo ke třem klasifikacím tendinopatie: Hw, Iw a Ir.

Nyní se zaměříme na transkriptomické a histologické charakteristiky těchto podtypů, počínaje diferenciální expresí genů. Teplotní mapa (obr. F) znázorňuje relativní expresi 100 nejvíce upregulovaných genů u každého podtypu. Červená označuje vyšší expresi a modrá nižší. Podtyp Hw se vyznačuje geny odpovědi na hypoxii, Iw geny svalové kontrakce a Ir geny souvisejícími s chemokinovými drahami.

Tang, C., Wang, Z., Xie, Y. et al. Klasifikace odlišných podtypů tendinopatie pro precizní léčbu. Nat Commun 15, 9460 (2024).

Zdroj: Tang et al., Nat Commun. (2024)

V Hw jsou geny dráhy HIF (EGLN3, ALDOC, ENO1, ENO2) upregulovány, což odpovídá posunu k anaerobnímu metabolismu, zatímco geny související s angiogenezí (FLT1, ANGPT1, ANGPT2) jsou downregulovány. Proto se používá termín „atrofie při hypoxii“. Upregulovány jsou také geny biosyntézy GAG, zejména CHSY1 a CHPF (syntéza chondroitinu). To odpovídá vyššímu obsahu GAG při barvení Safraninem O, který autoři interpretují jako možnou chondrogenní remodelaci.

Naproti tomu Iw a Ir vykazují zvýšenou expresi chemokinových genů (např. CCL11, XCL2, CCR4, CXCR1), genů souvisejících s migrací (GNGT2, ITK, PRKCB, RAC2) a imunitních genů, včetně složek receptoru T-lymfocytů (CD3D, CD3E, CD247, CD4) a signálních molekul (LCK, LCP2, BTK). To odpovídá imunitní odpovědi a infiltraci imunitních buněk, která je nejvýraznější u Ir; u něj je zároveň zvýšená neovaskularizace.

Tang, C., Wang, Z., Xie, Y. et al. Klasifikace odlišných podtypů tendinopatie pro precizní léčbu. Nat Commun 15, 9460 (2024).

Zdroj: Tang et al., Nat Commun. (2024)

Léčba glukokortikoidy nakonec snížila zánětlivé signatury u potkaního modelu s levofloxacinem, který nejvíce odpovídá lidskému Ir. Tepelná mapa po léčbě ukazuje nižší skóre prozánětlivých drah (chronická zánětlivá odpověď, chemotaxe mastocytů, proliferace T-lymfocytů a leukocytů). U modelu s kolagenázou, který se podobá Hw, k žádnému srovnatelnému snížení nedochází. L: model s levofloxacinem; L-GCs: model s levofloxacinem a glukokortikoidy; C: model s kolagenázou; C-GCs: model s kolagenázou a glukokortikoidy.

Tang, C., Wang, Z., Xie, Y. et al. Klasifikace odlišných podtypů tendinopatie pro precizní léčbu. Nat Commun 15, 9460 (2024).

Zdroj: Tang et al., Nat Commun. (2024)

Závěrečné zprávy

• Tendinopatie není jedno onemocnění. Transkriptomické profilování spolu s barvou šlachy při artroskopii odhalily tři podtypy rotátorové manžety s odlišnou biologií: Hw (hypoxický atrofický), Iw (intermediární zánětlivě-proliferativní) a Ir (vysoce zánětlivě-proliferativní).
• Ir je nejzávažnější klinický fenotyp. Kombinuje nejvyšší míru zánětu a neovaskularizace s nejhorší funkcí ramene, nejvyšším stupněm podle Goutalliera a možným hyperkoagulačním profilem krve. Intenzita bolesti ani délka trvání onemocnění se mezi klasifikacemi tendinopatie nelišily, takže ani jedna z těchto charakteristik není spolehlivým ukazatelem základní patologie šlachy.
• Glukokortikoidy mohou pomoci jen některým pacientům. U potkanů glukokortikoidy zmírnily známky zánětu a zlepšily strukturu šlachy pouze v modelu podobném Ir, zatímco v modelu podobném Hw působily škodlivě. U pacientů došlo po intraoperační injekci k většímu zlepšení u Ir než u Hw. Vzhledem k tomu, že injekci dostali všichni pacienti a chyběla kontrolní skupina, tato zjištění naznačují možný účinek specifický pro daný podtyp, ale nedokazují jej.
• Klinické důsledky. Jednotný přístup pro všechny může vysvětlovat rozporuplné výsledky týkající se glukokortikoidů v odborné literatuře, protože Hw tvořila více než polovinu souboru. Léčba přizpůsobená podtypu je slibným směrem, stále jsou však zapotřebí prospektivní validační studie a praktické neinvazivní způsoby určování podtypů klasifikace tendinopatie.

Chceš se dozvědět víc o tendinopatiích? Poslechni si podcast Physiotutors s Jill Cook, světově uznávanou odbornicí na šlachy.

Odkaz

Tang, C., Wang, Z., Xie, Y. et al. Klasifikace odlišných podtypů tendinopatie pro precizní léčbu. Nat Commun 15, 9460 (2024).