Badania
Mięśnie & ścięgna
20 października 2026
Analiza patologicznie zmienionego ścięgna na poziomie molekularnym: wnioski dla klasyfikacji tendinopatii
W badaniu oceniono klasyfikację tendinopatii pod kątem precyzyjnego doboru interwencji. Zidentyfikowano trzy podtypy molekularne tendinopatii stożka rotatorów (Hw, Iw, Ir), przy czym czerwony, silnie zapalny podtyp Ir wiązał się z najgorszą funkcją barku
Zastrzyki steroidowe mogą pomagać tylko w podtypie Ir. U szczurów były szkodliwe w modelu podobnym do Hw, a ponieważ nie było ludzkiej grupy kontrolnej, jest to sygnał, a nie dowód
Czas trwania bólu i objawów nie różnił się między podtypami, dlatego żaden z tych wskaźników nie pozwala wnioskować o biologii ścięgna
Wprowadzenie
Tendinopatia to schorzenie, które może znacznie ograniczać sprawność i odpowiada za nawet 30% konsultacji dotyczących układu mięśniowo-szkieletowego w podstawowej opiece zdrowotnej. Tendinopatia stożka rotatorów stanowi znaczne obciążenie kliniczne, często upośledzając funkcję barku i ograniczając aktywność zawodową. Leżące u jej podłoża zmiany patologiczne są złożone i niejednorodne. Obejmują zmiany w organizacji włókien kolagenowych, miejscowej komórkowości i strukturze tkanki, a także metaplazję chrzęstną, kostnienie, neowaskularyzację i naciekanie tkanką tłuszczową.
Wyniki leczenia znacznie różnią się między pacjentami, a postępowanie obejmuje zarówno metody zachowawcze, jak i naprawę operacyjną. Obecne systemy klasyfikacji opierają się głównie na początku objawów, obrazie klinicznym oraz wielkości i morfologii uszkodzenia. Kryteria te mają jednak ograniczoną przydatność w wyjaśnianiu różnic w odpowiedzi na leczenie i podejmowaniu ukierunkowanych decyzji terapeutycznych.
Celem tego badania było zatem scharakteryzowanie tendinopatii stożka rotatorów na poziomie molekularnym, wyodrębnienie jej patologicznych kategorii oraz zbadanie ich potencjalnego znaczenia dla opracowania bardziej spersonalizowanych strategii leczenia.
Metody
Naukowcy pobrali zmienione chorobowo ścięgna barku od 126 pacjentów poddanych operacji oraz 28 zdrowych ścięgien mięśni kulszowo-goleniowych od pacjentów, którzy przeszli operację więzadeł kolana — do porównania. Zarejestrowali ruchomość barku, wyniki dotyczące bólu i funkcjonowania każdego pacjenta (przy użyciu skali Oxford Shoulder Score), obrazy MRI i wyniki badań krwi. Odnotowali też, czy podczas operacji ścięgno wyglądało na zaczerwienione i objęte stanem zapalnym, czy było białe. Zbadali także aktywność tysięcy genów w każdym ścięgnie.
Korzystając z programu komputerowego, który wykrywa ukryte wzorce, autorzy podzielili zmienione chorobowo ścięgna na dwie grupy: jedną z oznakami niedotlenienia, a drugą z oznakami stanu zapalnego. Ponieważ czerwone ścięgna w większości należały do grupy ze stanem zapalnym, autorzy podzielili ją według koloru ścięgien. W ten sposób wyróżnili trzy nowe typy tendinopatii: niedotlenienie (hipoksja) z białym ścięgnem (Hw), stan zapalny z białym ścięgnem (Iw) oraz stan zapalny z czerwonym ścięgnem (Ir). Następnie autorzy porównali te trzy podtypy pod kątem aktywności genów, obrazu tkanki pod mikroskopem, wyników MRI, badań krwi i funkcji barku.
Następnie poszukiwali modeli uszkodzenia ścięgna u szczurów, które przypominałyby każdy z podtypów występujących u ludzi. Naukowcy odkryli, że tendinopatia wywołana lewofloksacyną u szczurów najbardziej przypominała podtyp Ir, natomiast tendinopatia wywołana kolagenazą — podtyp Hw. Następnie w obu modelach szczury otrzymały zastrzyk steroidu lub soli fizjologicznej. Naukowcy porównali gojenie, strukturę ścięgna i zdolność do biegania na bieżni. Eksperyment powtórzono po zabiegu naprawy ścięgna, aby lepiej odwzorować praktykę kliniczną.
Co więcej, wszyscy pacjenci w badaniu otrzymali zastrzyk steroidowy podczas operacji. Badacze porównali zakres ruchu w barku, ból i funkcję po 6 i 24 miesiącach w trzech klasyfikacjach tendinopatii.
Wyniki
Identyfikacja podtypu
Wśród 126 analizowanych zmienionych chorobowo ścięgien stożka rotatorów średnie uszkodzenie ścięgna mięśnia nadgrzebieniowego miało 1,39 ± 0,94 cm długości i 1,27 ± 0,58 cm szerokości. Grupę porównawczą stanowiło 28 prawidłowych ścięgien mięśni kulszowo-goleniowych. Dane z sekwencjonowania RNA wykazały wyraźne różnice między ścięgnami zmienionymi chorobowo a prawidłowymi. Po klasteryzacji konsensusowej autorzy wyróżnili dwa molekularne podtypy ścięgien:
- Podtyp H: zwiększona aktywność szlaków związanych z hipoksją.
- Podtyp I: zwiększona aktywność szlaków związanych ze stanem zapalnym.
Barwa ścięgna w artroskopii była cechą kliniczną, która najlepiej pozwalała je odróżnić. Spośród czerwonych, przekrwionych ścięgien 94,7% należało do podtypu I, podczas gdy 73,5% białych, nieprzekrwionych ścięgien należało do podtypu H. Dlatego autorzy połączyli profil transkryptomiczny z występowaniem przekrwienia, aby wyróżnić trzy odrębne klasyfikacje tendinopatii:
- Hw: H o białym wyglądzie (n = 36)
- Iw: I o białym wyglądzie (n = 13)
- Ir: I o czerwonym wyglądzie (n = 18)
Źródło: Tang i wsp., Nat Commun. (2024)
Cechy kliniczne, hematologiczne i histologiczne
Wiek, płeć, wzrost, masa ciała i przebieg choroby nie różniły się między podtypami. W podtypie Ir odsetek przekrwienia w obrębie ścięgna i błony maziowej był najwyższy. W podtypie Ir odnotowano również najgorszą sprawność:
- Funkcja: najniższy wynik w skali Oxford Shoulder Score oraz gorsza antefleksja, odwodzenie i rotacja zewnętrzna niż w grupie Hw. Nie różniło się jednak natężenie bólu (VAS).
- Obrazowanie: najwyższy stopień w skali Goutalliera, wskazujący na większe nacieczenie tłuszczowe, a w konsekwencji większe uszkodzenie strukturalne.
- Krew: wyższe wartości D-dimeru, PT i INR niż w grupie Hw, co może wskazywać na stan nadkrzepliwości lub zakrzepicę. U Hw stwierdzono wyższe stężenia albuminy i beta-hydroksymaślanu oraz wyższy poziom dipeptydylopeptydazy glicylo-prolinowej niż u Ir. U Hw stwierdzono również wyższe stężenie fosforu niż u Iw, a u Iw — wyższe stężenie bilirubiny pośredniej niż u Ir.
- Histologia: W przypadku Ir odnotowano najwyższy wynik unaczynienia („żył”). W przypadku Hw stwierdzono wyższą zawartość GAG.
Mechanizmy molekularne
Analizy zmienności zestawów genów wykazały, że aktywność neowaskularyzacji była obniżona w Hw, a w Ir — znacznie podwyższona. Z kolei Hw nasilał szlaki związane z hipoksją, glikolizą oraz rozwojem chondrocytów i chrząstki, dlatego określono go jako hipoksyjny podtyp zanikowy. Zarówno Iw, jak i Ir nasilały szlaki zapalne, przy czym najsilniej w Ir. Podtyp Iw określono jako podtyp o pośrednim nasileniu zapalenia i proliferacji, a Ir — jako podtyp o wysokim nasileniu zapalenia i proliferacji.
Źródło: Tang i wsp., Nat Commun. (2024)
Modele zwierzęce
Szczurzy model lewofloksacyny przypominał ludzkie Ir, a model kolagenazowy — Hw. Glukokortykosteroidy poprawiały obraz histologiczny, średnicę włókien kolagenowych, wyniki na bieżni i sygnatury zapalne wyłącznie w modelu lewofloksacynowym (podobnym do Ir). W modelu kolagenazowym (podobnym do Hw) działały szkodliwie.
Dane kliniczne dotyczące glikokortykosteroidów
Po śródoperacyjnym wstrzyknięciu glikokortykosteroidu pacjenci z podtypem Ir uzyskali większą poprawę niż pacjenci z podtypem Hw w zakresie zgięcia do przodu i odwodzenia zarówno po 6, jak i po 24 miesiącach. Po 6 miesiącach uzyskali też większą poprawę w pozycji OSS dotyczącej „czesania włosów”. Sugeruje to, że glikokortykosteroidy są skuteczne głównie w podtypie Ir, charakteryzującym się nasilonym stanem zapalnym.
Ograniczenia
Nie było dopasowanej grupy kontrolnej osób ze zdrowym mięśniem nadgrzebieniowym, a modele zwierzęce tylko częściowo odzwierciedlają ludzkie podtypy. Osoby z Hw stanowiły 53,7% pacjentów, co może pomóc wyjaśnić sprzeczne wyniki dotyczące glikokortykosteroidów we wcześniejszej literaturze.
Pytania i przemyślenia
Wyniki sugerują, że pacjenci zaklasyfikowani do podgrupy tendinopatii Ir mogą odnieść większą poprawę po iniekcji glikokortykosteroidu. Na początku badania podtyp Ir wiązał się z najgorszą funkcją, najniższym wynikiem OSS oraz istotnie mniejszym zakresem zgięcia do przodu, odwodzenia i rotacji zewnętrznej w porównaniu z podtypem Hw. Taki obraz kliniczny może zatem wskazywać na podtyp z nasilonym stanem zapalnym i przekrwieniem, choć prawdopodobnie nie jest na tyle swoisty, by samodzielnie klasyfikować pacjentów.
Na poziomie strukturalnym leczenie glikokortykosteroidami przyniosło obiecujące efekty w modelu zwierzęcym, w tym zmniejszyło aktywność szlaków związanych ze stanem zapalnym. Wyniki te sugerują, że glikokortykosteroidy mogą być potencjalną opcją leczenia pacjentów z cechami tendinopatii zapalnej. Ich skuteczność kliniczna pozostaje jednak niepewna. W tym kontekście można też rozważyć strategie łagodzenia objawów, takie jak modyfikacja aktywności, czasowe unikanie czynności nasilających objawy oraz stosowanie NLPZ, jeśli jest to wskazane — zależnie od indywidualnego obrazu klinicznego pacjenta.
Co ciekawe, czas trwania choroby nie różnił się istotnie między podgrupami, co sugeruje, że te profile molekularne mogą nie odzwierciedlać po prostu kolejnych stadiów tendinopatii. Nasilenie bólu również nie różniło się istotnie między podtypami tendinopatii Ir, Iw i Hw, co podkreśla, że nasilenie bólu może nie odzwierciedlać bezpośrednio patologii ścięgna.
Niedawno opublikowany przegląd systematyczny dokładniej analizuje mechanizmy leżące u podstaw bólu związanego z tendinopatią. Opisuje udział transdukcji obciążenia mechanicznego, obwodowych interakcji neuroimmunologiczno-naczyniowych oraz ośrodkowego układu nerwowego (OUN). Te wzajemnie oddziałujące mechanizmy mogą pomóc wyjaśnić różnice w odczuwaniu bólu przez pacjentów i uzasadniają dalsze badania nad tym, czy dokładniejsza klasyfikacja tendinopatii może pomóc w doborze indywidualnego leczenia.
Porozmawiaj ze mną
Jak opisano w sekcji dotyczącej metod, autorzy najpierw zebrali dane wyjściowe dotyczące każdego pacjenta: zakres ruchu w stawie ramiennym, OSS, MRI, wyniki badań krwi, obserwacje artroskopowe i sekwencjonowanie RNA ścięgna (RNA-seq), a także wyniki badania histologicznego. Konsensusowa analiza skupień transkryptomów metodą NMF pozwoliła wyróżnić dwa podtypy molekularne: H (hipoksja) i I (zapalenie). Uwzględnienie barwy ścięgna ocenianej podczas artroskopii pozwoliło podzielić podtyp I na Iw i Ir, co dało trzy klasyfikacje tendinopatii: Hw, Iw i Ir.
Przyjrzymy się teraz charakterystyce transkryptomicznej i histologicznej tych podtypów, zaczynając od różnicowej ekspresji genów. Mapa cieplna (ryc. F) przedstawia względną ekspresję 100 genów o największym wzroście ekspresji w każdym podtypie: kolor czerwony oznacza wyższą ekspresję, a niebieski — niższą. Podtyp Hw charakteryzuje się ekspresją genów związanych z odpowiedzią na hipoksję, Iw — genów związanych ze skurczem mięśni, a Ir — genów szlaku chemokinowego.
Źródło: Tang i wsp., Nat Commun. (2024)
W Hw geny szlaku HIF (EGLN3, ALDOC, ENO1, ENO2) wykazują zwiększoną ekspresję, co jest zgodne z przesunięciem w kierunku metabolizmu beztlenowego, podczas gdy ekspresja genów związanych z angiogenezą (FLT1, ANGPT1, ANGPT2) jest obniżona — stąd określenie „atrofia hipoksyjna”. Zwiększoną ekspresję wykazują również geny biosyntezy GAG, zwłaszcza CHSY1 i CHPF (synteza chondroityny). Jest to zgodne z większą zawartością GAG widoczną w barwieniu safraniną O, którą autorzy interpretują jako możliwą przebudowę chondrogenną.
Natomiast Iw i Ir wykazują zwiększoną ekspresję genów kodujących chemokiny (np. CCL11, XCL2, CCR4, CXCR1), genów związanych z migracją (GNGT2, ITK, PRKCB, RAC2) oraz genów związanych z odpornością, w tym genów kodujących składniki receptora limfocytów T (CD3D, CD3E, CD247, CD4) i cząsteczki sygnałowe (LCK, LCP2, BTK). Jest to zgodne z odpowiedzią immunologiczną i naciekaniem komórek odpornościowych, najsilniej zaznaczonymi w Ir, gdzie obserwuje się również nasiloną neowaskularyzację.
Źródło: Tang i wsp., Nat Commun. (2024)
Wreszcie leczenie glikokortykosteroidami zmniejszyło sygnatury zapalne w szczurzym modelu z lewofloksacyną, który najlepiej odpowiada ludzkiemu Ir. Mapa cieplna pokazuje niższe wyniki dla szlaków prozapalnych (przewlekła odpowiedź zapalna, chemotaksja komórek tucznych, proliferacja limfocytów T i leukocytów) po leczeniu. W modelu kolagenazowym nie zaobserwowano porównywalnego spadku; model ten przypomina Hw. L: model z lewofloksacyną; L-GCs: model z lewofloksacyną i glikokortykosteroidami; C: model kolagenazowy; C-GCs: model kolagenazowy z glikokortykosteroidami.
Źródło: Tang i wsp., Nat Commun. (2024)
Przesłania na przyszłość
- Tendinopatia nie jest jedną chorobą. Profilowanie transkryptomiczne oraz ocena koloru ścięgna podczas artroskopii pozwoliły zidentyfikować trzy podtypy tendinopatii stożka rotatorów o odmiennej biologii: Hw (niedotlenieniowo-atroficzny), Iw (pośredni, zapalno-proliferacyjny) i Ir (o nasilonym stanie zapalnym i proliferacji).
- To najcięższy fenotyp kliniczny. Łączy się z największym nasileniem stanu zapalnego i neowaskularyzacji, najgorszą funkcją barku, najwyższym stopniem w skali Goutalliera oraz możliwym profilem krwi wskazującym na nadkrzepliwość. Natężenie bólu ani czas trwania choroby nie różniły się między klasyfikacjami tendinopatii, dlatego żaden z tych czynników nie jest wiarygodnym wskaźnikiem patologii ścięgna.
- Glukokortykosteroidy mogą pomóc tylko niektórym pacjentom. U szczurów glukokortykosteroidy zmniejszały nasilenie sygnatur zapalnych i poprawiały strukturę ścięgna tylko w modelu typu Ir, a w modelu typu Hw działały szkodliwie. U pacjentów po wstrzyknięciu śródoperacyjnym poprawa była większa w grupie Ir niż w grupie Hw. Ponieważ wszyscy pacjenci otrzymali wstrzyknięcie, a w badaniu nie było grupy kontrolnej, wyniki te jedynie sugerują, a nie dowodzą, skuteczności zależnej od podtypu.
- Implikacje kliniczne. Podejście „jeden rozmiar dla wszystkich” może wyjaśniać sprzeczne wyniki dotyczące glikokortykosteroidów w literaturze, ponieważ Hw stanowiło ponad połowę badanej grupy. Leczenie ukierunkowane na podtyp jest obiecującym kierunkiem, ale nadal potrzebne są prospektywne badania walidacyjne oraz praktyczne, nieinwazyjne metody identyfikacji podtypów tendinopatii.
Odniesienie
