Linea 1. Obiettivo principale è quello di approfondire le
conoscenze circa le sede di produzione, i segnali che determinano
il rilascio, le azioni e le cellule bersaglio di mediatori
implicati nei meccanismi di degenerazione articolare allo scopo di
chiarirne il ruolo nell'ambito dell'immunopatogenesi
dell'osteoartrosi (OA). Linea 2. Scopo di questa linea di ricerca è
di analizzare e individuare biomarcatori (genetici, sierologici, di
imaging) caratterizzanti l'OA della mano, allo scopo di valutarne
il ruolo come potenziali strumenti diagnostici e
prognostici.
Linea 3. La tematica di ricerca si focalizzerà principalmente su
studi sistemici relativi a molecole di attivazione immunologica in
patologie su base vasculitica (arterite a cellule giganti, arterite
di Takayasu) per stabilirne l'eventuale valenza diagnostica e
prognostica.
Linea 1. L'ambiente fisiologico articolare deriva da un
equilibrio omeostatico complesso, che si instaura tra processi
catabolici e anabolici, creato dal contributo dei singoli
compartimenti articolari (membrana sinoviale, cartilagine, osso). I
meccanismi che operano per il mantenimento di tale equilibrio
avvengono a livello intra-tissutale ma anche tramite connessioni
molecolari che collegano e concertano la fisiologia dei vari
compartimenti. I principali responsabili di questa comunicazione
intraarticolare sono rappresentati da fattori solubili (citochine,
chemochine, fattori di crescita, molecole recettoriali, enzimi) che
vengono rilasciati nell'ambiente articolare dalle cellule
residenti nei vari tessuti (sinoviale, osseo, cartilagineo) e che
ne influenzano le reciproche attività.
Le patologie degenerative, come l'OA, sono caratterizzate
dall'alterazione dell'equilibrio fra fattori anabolici e catabolici
e da modificazioni patologiche che coinvolgimento di tutti i vari
compartimenti articolari (membrana sinoviale, cartilagine, osso,
menisco etc), anche se con gradualità e sequenze temporali
differenziali che caratterizzano il percorso patogenetico delle
patologie stessa.
In questo scenario estremamente complesso, i nostri studi si
focalizzano su alcuni meccanismi e pathway molecolari, la cui
importanza nell'ambito del mantenimento dell'omeostasi articolare
ha recentemente ottenuto emergenti evidenze, e che coinvolgono il
sistema IL-4/IL-4R, la via del Wnt signaling e i meccanismi che
inducano e modulano la neovascolarizzazione osteocondrale.
A questo scopo i protocolli sperimentali utilizzati sono
basati:
a) sull'impiego di modelli di
colture primarie di condrociti sia in monostrato che
tridimensionali, e di co-colture (es. condrociti/osteoblasti)
b) sull'applicazione di un modello
sperimentale che consenta di analizzare le risposte cellulari
rispetto allo stress biomeccanico, fattore fortemente implicato nei
meccanismi di rimodellamento dei compartimenti articolari.
c) sull'utilizzo di tecniche di
biologia molecolare (PCR quantitativa e microarray), indagini
istologiche, istochimiche ed immunoistochimiche al fine di
analizzare l'espressione sia a livello genico che proteico dei
fattori solubili responsabili dell'attivazione o dell'inibizione di
questa vie.
In questa linea di ricerca gli studi fino ad ora effettuati
hanno permesso di:
- ottenere risultati circa la capacità del sistema IL-4/IL-4R di
modulare ‘in vitro' la funzionalità condrocitaria soprattutto in
termini di produzione di fattori solubili coinvolti nei meccanismi
di omeostasi cartilaginea (chemochine, enzimi coinvolti nel
rimodellamento della matrice cartilaginea, inibitori di
questi enzimi) (Manoscritto submitted).
- ottenere risultati preliminari relativamente alla
applicabilità di un modello sperimentale che consenta di analizzare
le risposte cartilaginee “ex vivo” rispetto allo stress
biomeccanico (OARSI Meeting Barcelona 2012, Abstract). Alla
luce dei risultati ottenuti, ci si propone di proseguire le
indagini allo scopo di completare e implementare gli studi in
corso.
Linea 2. La mano, insieme al ginocchio e all'anca, rappresentano
le sedi articolari più comuni di insorgenza dell'OA. La maggior
parte degli studi e dei indagini effettuati per individuare
biomarcatori prognostici e diagnostici dell'OA sono stati condotti
relativamente alle forme che colpiscono le grandi articolazioni
(anca e ginocchio), mentre i dati relativi all'OA della mano sono
molto scarsi. D'altra parte, poichè l'OA della mano è
frequentemente associata alle forme di OA delle grandi
articolazioni, gli studi relativi all'individuazione di
biomarcatori associati specificatamente all'OA della mano
dovrebbero essere condotti in pazienti in cui la patologia sia
confinata solamente in questo distretto articolare. Sulla scorta di
queste considerazioni verranno condotti studi su un ampia casistica
di pazienti con OA limitata all'articolazione della mano,
accuratamente selezionata e suddivisa, in base ad evidenze cliniche
e radiologiche, nelle forme erosive e non erosive. Per quanto
riguarda i biomarcatori circolanti, utilizzando una parte di questa
casistica è già stato effettuato uno studio teso a valutare
l'infiammazione sistemica e la risposta autoimmune valutando
biomarcatori sierologici quali: da un lato la proteina C reattiva
ad alta sensibilità, IL-6, la PTX-3, e dall'altro la presenza di
gli anticorpi circolanti anti-CCP e anti- MCV (Dolzani P. et al.,
Clin Exp Rheumatol, 2011). Recentemente in uno studio
effettuato su pazienti con OA dell'anca è stato individuato come
fattore prognostico negativo un fattore solubile appartenente alla
famiglia delle molecole di adesione, il VCAM-1. Allo scopo di
valutare il ruolo di questo stesso biomarcatore e di altre molecole
correlate al processo neoangiogenetico, quali VEGF, FGF-2
endostatina, angiostatina, è stato completato uno studio sulla
valutazione dei livelli sistemici di questi biomarcatori in
pazienti con OA della mano, per determinare un possibile pattern
differenziale della forma erosiva rispetto a quella non erosiva e
le eventuali relazioni con il danno articolare su base radiologica
(Pulsatelli L et al., Rheumatology (Oxford), 2013; E-pub Nov
2012).
Relativamente agli studi su marcatori di ‘imaging' è già
stato completato e pubblicato uno studio ecografico delle
articolazioni delle mani riguardante la valutazione del grado di
infiammazione sinoviale e la presenza di lesioni cartilaginee in
relazione al grado di severità radiologica (Mancarella L. et al.,
Osteoarthritis Cartilage, 2010). Inoltre sono stati completati
due studi riguardanti rispettivamente: le caratteristiche
cliniche associate alla OA della mano (Addimanda O. et al., Scand J
Rheumatol, 2012) e le caratteristiche radiografiche che
contraddistinguono l'OA erosiva dalla forma non erosiva (Addimanda
O. et al., Arthritis Care Res (Hoboken). 2012). Nell'ambito di
questo settore di ricerca è stato effettuato anche uno
studio prospettico su pazienti con artrite reumatoide, valutando le
caratteristiche ecografiche delle articolazioni della mano in
relazione alla progressione della malattia (Macchioni P.
et al., Clin Exp Rheumatol, 2013).
Linea 3. Studi prospettici condotti in precedenza su un'ampia
casistica di pazienti con polimialgia reumatica si sono focalizzati
su valutazioni sistemiche relative, in particolare, a tre molecole
correlate ad attivazione immunologica e infiammatoria, IL-6, il
recettore solubile di IL-6 (sIL-6R) e la pentraxina-3 (PTX-3). Da
questi studi è emerso, da una parte, l'importanza di sIL-6R come
fattore predittivo del decorso della malattia (Pulsatelli L. et
al., Arthritis Rheum, 2008), dall'altra che pazienti con PMR
all'esordio non presentano alterazioni di livelli circolanti di
PTX-3 (Pulsatelli et al., Clin Exp Rheumatol, 2010). Studi
epidemiologici hanno dimostrato che il 16-21% dei pazienti con PMR
sviluppa una patologia dei grandi vasi, l'arterite a cellule
giganti (ACG), che, se non prontamente riconosciuta e trattata, ha
un esito infausto, portando alla cecità, senza segni premonitori
riconoscibili. Poichè i pazienti con vasculiti dei piccoli vasi
presentano alti livelli circolanti di PTX-3, se questa condizione
dovesse essere confermata anche nei pazienti con ACG, questa
molecola potrebbe rappresentare un marcatore diagnostico di facile
valutazione per differenziare i pazienti con PMR e ACG, da quelli
con solo PMR. Alla luce di quanto esposto, è in corso uno studio su
una casistica di pazienti con vasculiti dei grandi vasi (ACG e
arterite di Takayasu) per valutare i livelli sistemici sia delle
molecole citate precedentemente, correlabili allo stato di
attivazione immunologica e infiammatoria (IL-6, sIL-6R PTX-3), che
di biomarcatori che abbiano un ruolo nella modulazione della
neoagiogenesi. Tali valutazione saranno effettuate sui campioni di
siero ottenuti sia all'esordio che durante follow-up terapeutico,
per stabilirne, l'eventuale valenza diagnostica e prognostica
relativamente a questo tipo di patologie.
A questo proposito è in corso uno studio riguardante le
valutazioni sistemiche di IL-6 e IL-6R in pazienti con vasculiti
dei grandi vasi sottoposti a diversi protocolli terapeutici. I
risultati delle indagini effettuate sul siero di pazienti con
vasculiti dei grandi vasi trattati con anticorpi anti IL-6R
(Tocilizumab) sono stati oggetto di pubblicazioni (Salvarani C. et
al., Rheumatology, 2012; Salvarani C. et al., Clin Exp Rheumatol,
2012; Pazzola G. et al., Clin Exp Rheumatol 2013).
