Behandling med paratyreoideahormon bromsar utvecklingen av artros

Cornellforskare har funnit att förbehandling med bisköldkörtelhormon, som vanligtvis används för att öka benmassan vid osteoporos, kan bidra till att förbättra broskets hälsa och bromsa utvecklingen av artros.

Teamet, lett av Marjolijn van der Meulen, chef för James M. och Marsha McCormick School of Biomedical Engineering vid Cornells College of Engineering, identifierade också genuttryckssignaturer som potentiellt skulle kunna användas för tidig upptäckt av degenerativ ledsjukdom.

Resultaten publicerades i tidskriften Science Advances. Artikelns medförfattare är Adrien Antoinette och Sofia Zimyan.

Van der Meulen specialiserar sig på att studera mekanikens roll i skelettet och hur det muskuloskeletala systemet – ben, brosk, leder – reagerar på belastning med hjälp av viktbärande och kompressionstekniker på underbenet och knäleden.

Belastning har sina för- och nackdelar. Det ökar benmassan och kan användas som behandling för osteoporos. Samtidigt skadar belastning även brosket i lederna, liknande den degeneration som ses vid artros. Van der Meulen och hennes laboratorium fokuserar alltmer på den roll som ben spelar i utvecklingen av ledskador.

I den nya studien genomförde teamet en tvåstegsprocess. Först behandlade de mössen dagligen med bisköldkörtelhormon, ett läkemedel som förskrivs mot osteoporos, för att öka benmassan i åtta veckor. I den andra fasen utsatte teamet mössens skenben för daglig viktbärande stress och använde ett annat läkemedel mot osteoporos, alendronat, som effektivt stänger av benets förmåga att reparera sig själv (ombygga) i sex veckor.

Figuren visar omfattningen av broskskador efter 6 veckors daglig belastning och behandling jämfört med ett kontrollknä utan belastning och utan broskskador. Brosket är färgat rött och benet är blågrönt. Sammantaget visade förbehandling med bisköldkörtelhormon före belastning och behandling med alendronat under belastning minst broskskada (förlust av rödfärgad vävnad) och bästa bevarande av brosk. Källa: Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adk8402

Forskarna fann att bisköldkörtelhormon direkt förbättrade broskhälsan och bromsade skadans utveckling, medan alendronat minskade subkondrala benförändringar i samband med artros.

"Även efter sex veckors skada var effekten av den åtta veckor långa förbehandlingen fortfarande signifikant. PTH gjorde mer än att bara öka benmassan, eftersom det visar sig att det också påverkar brosket", sa van der Meulen. "Mössens knän hade tjockare brosk efter åtta veckor, vilket var oväntat. Tjockare brosk skyddar förmodligen mot ytterligare ledskador."

Teamet upprepade experimentet och använde transkriptomik för att analysera genuttryck i RNA extraherat från brosk, ben och lymfkörtlar hos möss. Ledskador återspeglades i tidiga transkriptomiska förändringar, och båda behandlingarna tillsammans ledde till tidig modulering av immunsignalering.

"Genuttryck visade att båda läkemedlen tillsammans hade störst effekt för att minska uttrycket av gener associerade med broskskador, särskilt förändra uttrycket av immungener", sa Zimyan.

Nästa steg är att avgöra om behandling med bisköldkörtelhormon kan bromsa eller till och med reversera utvecklingen av artros när den väl har uppstått och att använda gensignaturer för att utveckla tidig diagnostik för sjukdomen.

"Dessa resultat tyder på att dessa behandlingar kan vara användbara även för människor. Och den goda nyheten är att dessa behandlingar redan är godkända av FDA, men inte för detta ändamål", sa van der Meulen.