Введение

Тендинопатия — изнурительное заболевание, на которое приходится до 30% обращений по поводу нарушений опорно-двигательного аппарата в первичном звене здравоохранения. Тендинопатия вращательной манжеты плеча создаёт значительную клиническую нагрузку: она часто нарушает функцию плеча и ограничивает трудовую деятельность. Патология, лежащая в её основе, сложна и неоднородна. Она включает изменения организации коллагеновых волокон, клеточности и структуры тканей, а также хрящевую метаплазию, оссификацию, неоваскуляризацию и жировую инфильтрацию.

Результаты лечения у разных пациентов существенно различаются, а тактика варьирует от консервативных вмешательств до хирургического восстановления. Современные классификационные системы в основном учитывают начало симптомов, клиническую картину, а также размер и морфологию разрыва. Однако эти критерии лишь в ограниченной степени объясняют различия в ответе на лечение и помогают выбирать целенаправленную терапию.

Таким образом, целью исследования было охарактеризовать тендинопатию вращательной манжеты плеча на молекулярном уровне, определить её патологические категории и изучить, как они могут помочь в разработке более персонализированных подходов к лечению.

Методы

Исследователи собрали поражённые сухожилия плеча у 126 пациентов, перенёсших операцию, а для сравнения — 28 здоровых сухожилий мышц задней поверхности бедра у пациентов, которым провели операцию на связках колена. Они зафиксировали объём движений в плече, оценки боли и функции каждого пациента (по шкале Oxford Shoulder Score), результаты МРТ и анализов крови, а также отметили, выглядело ли сухожилие во время операции красным и воспалённым или белым. Они также изучили активность тысяч генов в каждом сухожилии.

С помощью компьютерной программы, выявляющей скрытые закономерности, авторы разделили поражённые сухожилия на две группы: с признаками гипоксии и с признаками воспаления. Поскольку красные сухожилия в основном относились к группе воспаления, авторы разделили эту группу по цвету сухожилий. Так появились три новые классификации тендинопатии: гипоксия с белым сухожилием (Hw), воспаление с белым сухожилием (Iw) и воспаление с красным сухожилием (Ir). Затем авторы сравнили три подтипа по активности генов, тканям под микроскопом, данным МРТ, результатам анализов крови и функции плеча.

Затем они искали модели повреждения сухожилий у крыс, сходные с каждым из подтипов у людей. Исследователи обнаружили, что тендинопатия, вызванная левофлоксацином, у крыс больше всего напоминала подтип Ir, а тендинопатия, вызванная коллагеназой, — подтип Hw. Затем обеим группам крыс ввели стероид или физиологический раствор и сравнили заживление, структуру сухожилий и способность бегать на беговой дорожке. Чтобы точнее воспроизвести клиническую практику, эксперимент повторили после хирургического восстановления сухожилия.

Наконец, всем пациентам во время операции ввели кортикостероид. Исследователи сравнили подвижность плечевого сустава, боль и функцию через 6 и 24 месяца при трёх классификациях тендинопатии.

Результаты

Определение подтипа

У 126 проанализированных патологически изменённых сухожилий ротаторной манжеты средняя длина разрыва сухожилия надостной мышцы составляла 1,39 ± 0,94 см, а ширина — 1,27 ± 0,58 см; для сравнения использовали 28 нормальных сухожилий задней группы мышц бедра. Данные секвенирования РНК показали чёткое различие между патологически изменёнными и нормальными сухожилиями. После консенсусной кластеризации авторы выделили два молекулярных подтипа сухожилий:

• Подтип H: повышенная активность путей, связанных с гипоксией.
• Подтип I: повышенная активность путей, связанных с воспалением.

Цвет сухожилия при артроскопии был клиническим признаком, лучше всего различавшим их. Среди красных, гиперемированных сухожилий 94,7% относились к подтипу I, тогда как 73,5% белых, негиперемированных сухожилий — к подтипу H. Поэтому авторы объединили транскриптомный профиль и наличие гиперемии, чтобы выделить три отдельные классификации тендинопатии:

• Hw: H белого цвета (n = 36)
• Iw: I с белой внешностью (n = 13)
• Ir: I с красным оттенком (n = 18)

Tang, C., Wang, Z., Xie, Y. и др. Классификация различных подтипов тендинопатии для прецизионной терапии. Nat Commun 15, 9460 (2024).

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

Клинические, гематологические и гистологические особенности

Возраст, пол, рост, масса тела и течение заболевания не различались между подтипами. В подтипе Ir чаще всего наблюдалась гиперемия сухожилия и синовиальной оболочки. В подтипе Ir также отмечалось худшее функциональное состояние:

• Функция: самый низкий балл по шкале Oxford Shoulder Score и худшие показатели сгибания плеча вперёд, отведения и наружной ротации по сравнению с Hw. Однако интенсивность боли по ВАШ не различалась.
• Визуализация: максимальная степень по классификации Гуталье, указывающая на более выраженную жировую инфильтрацию и, следовательно, более значительное структурное повреждение.
• Кровь: уровни D-димера, протромбинового времени (ПВ) и МНО выше, чем у Hw, что может указывать на гиперкоагуляционное состояние или тромбоз. У Hw уровни альбумина, бета-гидроксибутирата и глицил-пролилдипептидил-аминопептидазы были выше, чем у Ir. У Hw также был выше уровень фосфора, чем у Iw, а у Iw — выше уровень непрямого билирубина, чем у Ir.
• Гистология: У Ir был самый высокий показатель васкуляризации («вены»). У Hw было выше содержание ГАГ.

Молекулярные механизмы

Анализ вариации наборов генов показал, что неоваскуляризация была подавлена при Hw и значительно усилена при Ir. При этом Hw усиливал активность путей, связанных с гипоксией, гликолизом, развитием хондроцитов и хрящевой ткани; этот подтип назвали гипоксическим атрофическим. Подтипы Iw и Ir усиливали активность воспалительных путей, причём сильнее всего — Ir. Подтип Iw назвали промежуточным воспалительным пролиферативным, а Ir — высоковоспалительным пролиферативным.

Tang, C., Wang, Z., Xie, Y. и др. Классификация различных подтипов тендинопатии для прецизионной терапии. Nat Commun 15, 9460 (2024).

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

Модели на животных

Модель на крысах с левофлоксацином напоминала человеческую модель Ir, а модель с коллагеназой — Hw. Глюкокортикоиды улучшали гистологическую картину, диаметр коллагеновых волокон, результаты теста на беговой дорожке и профиль воспалительных маркеров только в модели с левофлоксацином (аналогичной Ir). В модели с коллагеназой (аналогичной Hw) они оказывали вредное действие.

Клинические данные о глюкокортикоидах

После интраоперационного введения глюкокортикоидов у пациентов подтипа Ir улучшение сгибания плеча вперёд и отведения было более выраженным, чем у пациентов подтипа Hw, как через 6, так и через 24 месяца. Через 6 месяцев у них также было более выраженное улучшение по пункту OSS «расчёсывание волос». Это позволяет предположить, что глюкокортикоиды эффективны преимущественно при подтипе с высокой воспалительной активностью (Ir).

Ограничения

Не было сопоставимых контрольных образцов надостной мышцы у здоровых людей, а модели на животных лишь частично воспроизводят подтипы, встречающиеся у человека. Hw составляли 53,7% пациентов, что может помочь объяснить противоречивые результаты исследований глюкокортикоидов в более ранней литературе.

Вопросы и размышления

Результаты позволяют предположить, что у пациентов с тендинопатией подгруппы Ir после инъекции глюкокортикоида улучшение может быть более выраженным. Исходно у пациентов подтипа Ir функция была наихудшей: показатель OSS был самым низким, а сгибание вперёд, отведение и наружная ротация были значительно ограничены по сравнению с подтипом Hw. Таким образом, такая клиническая картина может указывать на подтип с выраженным воспалением и гиперемией, однако вряд ли она достаточно специфична, чтобы классифицировать пациентов только на её основе.

На структурном уровне лечение глюкокортикоидами показало многообещающие результаты в модели на животных, в том числе подавление активности путей, связанных с воспалением. Эти результаты позволяют предположить, что глюкокортикоиды могут быть одним из вариантов лечения пациентов с воспалительным профилем тендинопатии. Однако их клиническая эффективность остаётся неопределённой. В этом контексте, с учётом индивидуальной клинической картины пациента, можно также рассмотреть стратегии контроля симптомов: изменение уровня активности, временный отказ от действий, провоцирующих симптомы, и НПВП при наличии показаний.

Примечательно, что длительность заболевания существенно не различалась между подгруппами. Это позволяет предположить, что данные молекулярные профили не обязательно отражают последовательные стадии тендинопатии. Интенсивность боли также существенно не различалась между подтипами тендинопатии Ir, Iw и Hw, что подчёркивает: выраженность боли может напрямую не отражать патологические изменения сухожилия.

Недавно опубликованный систематический обзор подробнее изучает механизмы, лежащие в основе боли при тендинопатии. В нём описан вклад механотрансдукции нагрузки, периферических нейроиммунно-сосудистых взаимодействий и центральной нервной системы (ЦНС). Взаимодействие этих механизмов может объяснить различия в том, как пациенты ощущают боль, и стать основанием для дальнейшего изучения вопроса о том, поможет ли более точная классификация тендинопатии подбирать индивидуальное лечение.

Поговори со мной о ботанике

Как описано в разделе «Методы», сначала авторы собрали исходные данные по каждому пациенту: объём движений в плечевом суставе, OSS, МРТ, результаты анализов крови, данные артроскопии, секвенирование РНК сухожилия и результаты гистологического исследования. Консенсусная кластеризация транскриптомов методом NMF выявила два молекулярных подтипа: H (гипоксия) и I (воспаление). Учёт цвета сухожилия при артроскопии разделил подтип I на Iw и Ir, в результате чего выделили три классификации тендинопатии: Hw, Iw и Ir.

Теперь рассмотрим транскриптомные и гистологические характеристики этих подтипов, начав с дифференциальной экспрессии генов. На тепловой карте (рис. F) показана относительная экспрессия 100 генов с наиболее повышенной экспрессией в каждом подтипе: красный цвет обозначает более высокую экспрессию, синий — более низкую. Для Hw характерны гены ответа на гипоксию, для Iw — гены, связанные с сокращением мышц, а для Ir — гены хемокиновых сигнальных путей.

Tang, C., Wang, Z., Xie, Y. и др. Классификация различных подтипов тендинопатии для прецизионной терапии. Nat Commun 15, 9460 (2024).

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

В Hw повышена экспрессия генов пути HIF (EGLN3, ALDOC, ENO1, ENO2), что соответствует сдвигу в сторону анаэробного метаболизма. При этом экспрессия генов, связанных с ангиогенезом (FLT1, ANGPT1, ANGPT2), снижена — отсюда термин «гипоксическая атрофия». Также повышена экспрессия генов биосинтеза ГАГ, в частности CHSY1 и CHPF (синтез хондроитина). Это согласуется с более высоким содержанием ГАГ при окрашивании сафранином O, что авторы трактуют как возможное хондрогенное ремоделирование.

В отличие от них, в Iw и Ir повышена экспрессия генов хемокинов (например, CCL11, XCL2, CCR4, CXCR1), генов, связанных с миграцией (GNGT2, ITK, PRKCB, RAC2), и иммунных генов, включая компоненты Т-клеточного рецептора (CD3D, CD3E, CD247, CD4) и сигнальные молекулы (LCK, LCP2, BTK). Это согласуется с иммунным ответом и инфильтрацией иммунными клетками. Наиболее выражены эти изменения в Ir; кроме того, здесь повышена экспрессия генов, связанных с неоваскуляризацией.

Tang, C., Wang, Z., Xie, Y. и др. Классификация различных подтипов тендинопатии для прецизионной терапии. Nat Commun 15, 9460 (2024).

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

Наконец, лечение глюкокортикоидами снизило выраженность воспалительных сигнатур в модели с левофлоксацином у крыс — наиболее близкой к человеческой Ir. На тепловой карте после лечения видны более низкие показатели провоспалительных процессов (хронический воспалительный ответ, хемотаксис тучных клеток, пролиферация T-клеток и лейкоцитов). В модели с коллагеназой сопоставимого снижения не наблюдается; она напоминает Hw. L: модель с левофлоксацином; L-GCs: модель с левофлоксацином и глюкокортикоидами; C: модель с коллагеназой; C-GCs: модель с коллагеназой и глюкокортикоидами.

Tang, C., Wang, Z., Xie, Y. и др. Классификация различных подтипов тендинопатии для прецизионной терапии. Nat Commun 15, 9460 (2024).

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

Напутствия на будущее

• Тендинопатия — это не одно заболевание. Транскриптомное профилирование и цвет сухожилия при артроскопии позволили выделить три подтипа поражения ротаторной манжеты с разными биологическими характеристиками: Hw (гипоксический атрофический), Iw (промежуточный воспалительно-пролиферативный) и Ir (высокий воспалительно-пролиферативный).
• Ir — наиболее тяжёлый клинический фенотип. Для него характерны наиболее выраженные воспаление и неоваскуляризация, наихудшая функция плечевого сустава, самая высокая стадия по Готалье и возможный гиперкоагуляционный профиль крови. Интенсивность боли и длительность заболевания не различались между классификационными группами тендинопатии, поэтому ни один из этих показателей не является надёжным маркером лежащей в основе патологии сухожилия.
• Глюкокортикоиды могут помочь лишь некоторым пациентам. У крыс глюкокортикоиды уменьшали выраженность воспалительного профиля и улучшали структуру сухожилия только в модели типа Ir, а в модели типа Hw оказывали вредное действие. После интраоперационной инъекции у пациентов с подтипом Ir улучшение было более выраженным, чем у пациентов с подтипом Hw. Поскольку инъекцию получили все пациенты и контрольной группы не было, эти результаты скорее указывают на возможную эффективность для отдельных подтипов, чем доказывают её.
• Клинические выводы. Универсальный подход может объяснить противоречивые результаты исследований глюкокортикоидов, поскольку на Hw приходилось более половины когорты. Лечение с учётом подтипа — перспективное направление, однако необходимы проспективные исследования для его подтверждения, а также практичные неинвазивные способы определения подтипов тендинопатии.

Хотите узнать больше о тендинопатиях? Послушайте подкаст Physiotutors с Джилл Кук — всемирно признанным экспертом по сухожилиям.

Ссылка

Tang, C., Wang, Z., Xie, Y. и др. Классификация различных подтипов тендинопатии для прецизионной терапии. Nat Commun 15, 9460 (2024).