Aspetti epidemiologici ed etiopatogenetici delle malattie reumatiche
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ASPETTI EPIDEMIOLOGICI ED ETIOPATOGENETICI DELLE MALATTIE REUMATICHE A CARATTERE CRONICO-DEGENERATIVO Etiopathogenetic and epidemiological features of chronic degenerative rheumatic diseases I. Bertoldi, G. Leo, L. Cantarini, A. Fioravanti UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI SIENA Antonella Fioravanti Istituto di Reumatologia, Università di Siena Viale Bracci, 1 – 53100 Siena tel. 0577-233345; fax 0577-40450 1 Aspetti epidemiologici ed etiopatogenetici delle malattie reumatiche a carattere cronico-degenerativo RIASSUNTO L'OA (osteoartrosi) rappresenta la malattia reumatica a carattere cronico-degenerativo più diffusa e quella che impone spese maggiori al sistema sanitario. La patologia osteoartrosica colpisce l'intera articolazione, ma la cartilagine articolare è al centro dell'intero processo, che, sinteticamente, consiste in uno squilibrio tra fattori condrolesivi e condroprotettivi. L'OA, generalmente, viene classificata come primitiva, o idiopatica, che non riconosce fattori eziologici precisi, ma solo dei fattori di rischio implicati nella sua patogenesi, e secondaria a condizioni metaboliche, traumi, alterazioni anatomiche o processi infiammatori articolari. SUMMARY Osteoarthritis (OA) remains the commonest illness among chronic rheumatic diseases and represents the highest burden for the health care system. OA is usually classified as primary (idiopathic) or secondary to metabolic conditions, anatomic abnormalities, trauma or inflammatory arthritis. The cause of primary OA is unknown, but several factors are thought to be important in its etiopathogenesis. It is widely accepted that cartilage represents the engine and the target of whole process. In OA there is a prominent degradation of articular cartilage not counterbalanced by sufficient neosynthesis of matrix components. 2 Aspetti epidemiologici ed etiopatogenetici delle malattie reumatiche a carattere cronico-degenerativo Nel capitolo delle artropatie a carattere cronico-degenerativo vengono incluse tutte le malattie reumatiche caratterizzate da alterazioni essenzialmente degenerative (1) (tab. I). L'Osteoartrosi, nelle sue forme primaria e secondaria, costituisce l'esempio paradigmatico di queste patologie. La Discoartrosi viene considerata separatamente poiché la degenerazione del disco intervertebrale riconosce una genesi completamente diversa da quella della cartilagine ialina. Questo capitolo include inoltre la Poliartropatia Iperostosante Dismetabolica (PID) o DISH (Diffuse Idiopatic Skeletal Hyperostosis), l'Artropatia Acromegalica, la Condromalacia della rotula e l'Osteoartrosi Erosiva della mano. I recenti progressi di conoscenza della fisiopatologia dell'osteoartrosi (OA) hanno portato alla sperimentazione di approcci terapeutici nuovi e contemporaneamente alla rivalutazione di presidi conosciuti da lungo tempo, come la terapia termale. L'impiego degli agenti termali ha sempre riscosso un notevole successo in Reumatologia in rapporto alla cronicità di molte malattie reumatiche e ai problemi terapeutici legati all'uso di farmaci non sempre scevri di effetti collaterali. Tale successo è testimoniato dalle richieste di prestazioni termali per malattie reumatiche che, al momento attuale, si collocano al secondo posto subito dopo le malattie dell'apparato respiratorio. Gli scopi del termalismo rimangono quelli classici e si configurano nella prevenzione, nella terapia e nella riabilitazione di ben precise patologie osteoarticolari. Facendo tesoro della tradizione e dell'esperienza quotidiana, senza peraltro dimenticare verifiche recenti, si può comunque affermare che la patologia reumatica nella quale la crenoterapia trova un'elettiva indicazione è rappresentata dall'artrosi (OA) primaria e secondaria, in tutte le sue localizzazioni (2). 3 Aspetti epidemiologici ed etiopatogenetici delle malattie reumatiche a carattere cronico-degenerativo DEFINIZIONE E CLASSIFICAZIONE Con il termine di OA si definisce un'affezione a carattere prevalentemente degenerativo delle articolazioni che coinvolge la cartilagine articolare, l'osso subcondrale, la membrana sinoviale, la capsula, i tessuti ed i muscoli periarticolari (3). La malattia presenta aspetti prevalentemente degenerativi, ma anche segni più o meno intensi di flogosi. Abitualmente si distingue una forma primaria (o idiopatica) di OA legata ad un'alterazione metabolica primitiva della cartilagine articolare, apparentemente non correlabile a nessun fattore eziologico ben preciso e una forma secondaria in cui un evento o una malattia noti sono responsabili del processo degenerativo articolare (4) (tab. II). Bisogna comunque tener conto che spesso è difficile definire il carattere primario o secondario dell'OA. Gli studi sull'artrosi dell'anca, per esempio, hanno dimostrato che molte forme considerate primarie sono in realtà secondarie ad anomalie anatomiche, causa di una precoce sofferenza del tessuto cartilagineo. Oggi, poi, si è sempre più propensi a ritenere che l'OA non rappresenti un singolo processo morboso, quanto un gruppo di patologie sostenute da molteplici fattori eziologici, che si esprime in maniera simile sotto il profilo biologico, morfologico e clinico (5). 4 Aspetti epidemiologici ed etiopatogenetici delle malattie reumatiche a carattere cronico-degenerativo EPIDEMIOLOGIA E RILIEVI SOCIO-ECONOMICI L'OA attualmente costituisce la più comune e diffusa malattia reumatica (fig. 1) ed inoltre rappresenta la causa più frequente di disabilità nell'anziano (6, 7). La frequenza della malattia aumenta progressivamente con l'avanzare dell'età; la sua diffusione è dunque destinata a crescere nei prossimi decenni, dato il graduale allungarsi della durata media della vita. Negli USA è stato calcolato che nel 2020 i soggetti in età superiore ai 65 anni rappresenteranno il 22% della popolazione, per cui il costo presumibile dell'OA, valutato secondo i parametri attuali, sarà intorno ai 100 miliardi di dollari (7). Anche per l'Italia le analisi epidemiologiche concordano con quelle degli altri Paesi; l'OA rappresenta infatti il 72,6% delle affezioni reumatiche e, si calcola pertanto che circa 4 milioni di persone siano portatrici di tale affezione (8) (tab. III). In rapporto al sesso tutti gli studi epidemiologici confermano la preferenza della malattia per il sesso femminile, soprattutto dopo i 55 anni, quando la frequenza dell'OA subisce un incremento di tipo esponenziale. Alcune localizzazioni dell'OA primaria (come per esempio quella delle mani con i caratteristici noduli di Heberden) si osservano più spesso nella donna, mentre talune forme secondarie interessano più spesso il sesso maschile in rapporto ad alcune attività lavorative. I rilievi epidemiologici sull'OA possono comunque essere molto discordanti tra loro a seconda che si considerino i dati ottenuti tramite studi clinici, radiologici od anatomo-patologici. Talora infatti anche in 5 Aspetti epidemiologici ed etiopatogenetici delle malattie reumatiche a carattere cronico-degenerativo presenza di quadri radiologici avanzati, la malattia è clinicamente silente; si ritiene infatti, che solo il 30% dei soggetti con segni radiologici tipici accusi una sintomatologia dolorosa (9). In rapporto ad alcune caratteristiche proprie dell'OA, quali l'elevata diffusione, l'evoluzione cronica, l'entità del danno invalidante (che è spesso causa di pensionamento anche in età non avanzata), la necessità di assistenza medica e di prescrizioni farmaceutiche, sia l'una che le altre ripetute e protratte nel tempo, nonché sia pure meno frequentemente di ricoveri ospedalieri, è logico che la malattia artrosica comporti oneri socio-economici di notevole entità. I costi totali, che comprendono sia quelli diretti che gli indiretti, sono stati stimati per l'Italia intorno ai 13.000 miliardi di lire annui nel 1994 (8). La spesa globale annua pro capite è di circa 455 Euro, a cui contribuiscono con 293 Euro le spese per la terapia, con 122 Euro le spese per la diagnostica e con 44 Euro le spese destinate alla prevenzione ed alla cura della gastropatia indotta dall'uso dei farmaci antinfiammatori non steroidei (10) (fig. 2). E' inoltre stato osservato come nei Paesi economicamente evoluti, incluso il nostro, il 1020% di tutte le visite ambulatoriali svolte dai Medici di Medicina Generale vengono dedicate ad affezioni reumatiche, nella maggioranza stragrande rappresentate dall'artrosi, dalla lombalgia e dai reumatismi extra-articolari (11,12). Bisogna poi aggiungere che la metà di tutto il consumo di FANS, che rappresentano non solo i farmaci più adoperati nella popolazione, ma anche quelli più frequentemente causa di effetti indesiderati gravi, è dovuta all'OA. L'importanza di questi costi acquisisce ancora più rilievo tenendo conto che l'OA colpisce soprattutto la popolazione anziana, particolarmente sensibile a tutti i fattori che possono influenzarne la qualità di vita, già di per sé precaria. 6 Aspetti epidemiologici ed etiopatogenetici delle malattie reumatiche a carattere cronico-degenerativo EZIOPATOGENESI L'eziologia dell'OA è ancora oggi sconosciuta; al momento si ritiene che la malattia riconosca un'origine multifattoriale, si ammette cioè che numerosi fattori predisponenti o scatenanti contribuiscano all'instaurarsi e all' evolversi della patologia (13) (tab. IV). L'età è considerata un fattore importante come dimostrato dai dati epidemiologici, tuttavia non si deve confondere il processo fisiologico legato all'invecchiamento della cartilagine articolare con la patologia artrosica vera e propria. I meccanismi attraverso i quali la senescenza articolare condiziona l'instaurarsi dell'OA sono in gran parte sconosciuti; le modificazioni anatomiche che si verificano a livello delle articolazioni ed i processi biochimici a carico della cartilagine articolare legati all'età favoriscono probabilmente l'intervento di altri fattori eziologici. Paradossalmente le alterazioni biochimiche della cartilagine senescente sono significativamente diverse, se non contrastanti, rispetto a quelle che si rinvengono nella cartilagine artrosica (14). Si ammette pertanto che l'età rappresenti un semplice fattore di vulnerabilità della cartilagine articolare nei confronti di altri fattori, quali per esempio, quelli di tipo meccanico (13). Il diverso impegno artrosico nei due sessi è in parte legato al tipo di attività lavorativa e alle abitudini di vita, ma in parte potrebbe essere ascrivibile ad un intervento degli ormoni sessuali nella patogenesi della malattia (15). L'importanza del fattore genetico è particolarmente evidente in alcune forme di OA, come i noduli di Heberden (artrosi interfalangea distale delle mani) che sarebbero trasmessi da un singolo gene autosomico dominante nella donna e recessivo nel maschio. Le ricerche sul sistema HLA hanno rilevato nell'OA primitiva generalizzata e in quella erosiva una significativa associazione con il fenotipo A1/ B8 (16). In epoca più recente è stata riscontrata in alcune forme di OA poliarticolare ad insorgenza precoce associata a condrodisplasia un'alterazione del gene che codifica il procollagene di tipo II (COL2A1) (17) . 7 Aspetti epidemiologici ed etiopatogenetici delle malattie reumatiche a carattere cronico-degenerativo L'obesità rappresenta un fattore favorente l'insorgenza e l'aggravamento dell'OA, specie a carico delle articolazioni portanti. Una correlazione significativa tra peso ed OA è stata evidenziata per le ginocchia, i piedi e la colonna lombare, mentre tale correlazione è meno evidente per la coxartrosi (18, 19). Un dato di notevole interesse è il riscontro negli obesi di un più frequente impegno artrosico anche a carico delle articolazioni non portanti, come per esempio le sterno-claveari e le piccole articolazioni delle mani (18, 20). Tale associazione può suggerire l'esistenza di un comune substrato genetico per le due patologie oppure può essere legata alle multiple alterazioni metaboliche che accompagnano il sovraccarico ponderale e condizionano l'instaurarsi della patologia artrosica. Nell'ambito delle turbe metaboliche che con maggior frequenza sono implicate nell'insorgenza dell'OA devono essere considerati il diabete mellito, la gotta, l'ocronosi, l'emocromatosi e la malattia di Wilson (21). Un fattore importante, se non determinante, all'origine dell'OA è poi quello di tipo meccanico, legato alle modalità con cui il carico si distribuisce alle varie sedi articolari o a livello delle diverse zone della cartilagine articolare. Una sollecitazione meccanica eccessiva può derivare da varie cause: malformazioni articolari congenite od acquisite, sindromi da ipermobilità, attività professionali o pratiche sportive che comportano un microtraumatismo cronico (19, 22-24) (tab. V). Indipendentemente dalla noxa patogena in causa, il primum movens della patologia artrosica è individuabile in una sofferenza del condrocita, cellula dotata di un ricco corredo enzimatico che gli consente di attuare sia i processi di sintesi dei costituenti la matrice cartilaginea, Collagene e Proteoglicani (fig. 3), sia di degradare continuamente tali strutture al fine di rinnovare costantemente il tessuto cartilagineo (25, 26). 8 Aspetti epidemiologici ed etiopatogenetici delle malattie reumatiche a carattere cronico-degenerativo Nel determinismo degli eventi che caratterizzano l'OA giocano un ruolo decisivo una serie di mediatori (enzimi, citochine, prodotti proflogogeni) dotati di attività condrolesiva. I principali enzimi coinvolti nella patogenesi dell'OA sono rappresentati dalle metalloproteasi (MMP) che agiscono sulle fibre collagene (collagenasi, gelatinasi ed elastasi) e sulla proteina centrale dei proteoglicani (stromalisina o proteoglicanasi e aggrecanasi) e dalle serinoproteasi, cui appartengono gli attivatori del plasminogeno (tissue type PA o t-PA e urokinase type PA o u-PA) che determinano la formazione della plasmina in grado a sua volta di attivare le metalloproteasi (27,28) (tab. VI). Altri enzimi intervengono sui glicosaminoglicani (arilsolfatasi), sui prodotti di degradazione dei proteoglicani e del collagene (catepsine B e D) o sui fosfolipidi di membrana (fosfolipasi A2 o PLA2). Un ruolo importante nei processi degradativi è svolto anche dalla liberazione di specie reattive dell' ossigeno da parte delle cellule infiammatorie sinoviali e degli stessi condrociti. In particolare il Nitrossido (NO) inibisce la produzione dei glicosaminoglicani, stimola la liberazione delle MMP e media molte delle azioni svolte dall'interleuchina-1 (IL1)(29). Anche alcune citochine sono direttamente coinvolte nel processo artrosico; tra le più importanti ricordiamo l' IL-1, l'IL-6, l'IL-17 ed il tumor necrosis factor alfa (TNF- ) (28, 30, 31). L'IL-1, in particolare, induce la sintesi condrocitaria delle MMP, la liberazione di NO ed inibisce la sintesi dei proteoglicani (25, 30). La liberazione di queste sostanze condrolesive è d'altronde dovuta non solo ai condrociti, ma anche ad altri elementi cellulari (stanziali e non) come per esempio i sinoviociti, i macrofagi, i linfociti e i granulociti polimorfonucleati (31). 9 Aspetti epidemiologici ed etiopatogenetici delle malattie reumatiche a carattere cronico-degenerativo La cartilagine possiede comunque anche dei meccanismi di difesa che agiscono a vari livelli. Tra questi vanno considerati gli inibitori enzimatici delle metalloproteasi (TIMP 1, 2 e 3), gli inibitori degli attivatori del plasminogeno (PAI 1 e 2), l' -1 antitripsina, l'antagonista solubile del recettore per l'IL-1 (IL-1Ra) ed alcune citochine antiinfiammatorie come l'IL-4, l'IL10 e l'IL-13 (32-34) (tab. VII). Un'altra via di difesa della cartilagine articolare è rappresentata da alcuni fattori di crescita come gli Insulin Growth Factor 1 e 2 (IGF1 e IGF2), il Basic Fibroblast Growth Factor (bFGF) ed il Trasforming Growth Factor beta (TGF ), capaci di stimolare la sintesi dei proteoglicani e delle fibre collagene (35, 36) (tab. VII). L'OA, in fondo, non è altro che il risultato ultimo di uno sbilanciamento tra i processi anabolici e catabolici condrocitari, con un netto prevalere dei secondi sui primi (25). La scoperta dei meccanismi biochimici e delle sequenze patogenetiche che caratterizzano l'OA ha modificato profondamente l'atteggiamento terapeutico nei confronti di questa malattia, un tempo ritenuta priva di ogni possibilità terapeutica al di fuori di quella puramente sintomatica. La ricerca è oggi indirizzata alla individuazione di nuove vie farmacologiche potenzialmente in grado di arrestare l'iter evolutivo di questa patologia e quindi di prevenire il possibile danno invalidante che da essa può derivare. BIBLIOGRAFIA 1. Società Italiana di Reumatologia (SIR) 1986. Classificazione delle Malattie Reumatiche. Reumatismo 1986; 38:113-16. 2. Sudenik S, Flusser D, Abu-Shakra M. The role of SPA therapy in various rheumatic diseases. Rheum Dis North Am 1999; 25:883-97. 3. Sokoloff L. Osteoarthritis as a remodelling process. J Rheumatol 1987; 14 (suppl 14): 7-10. 4. Altman R. Classification of disease. Osteoarthritis. 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