Bakgrund - Ledsjukdomen artros orsakar smärta och funktionsnedsättning hos vuxna, och är en av våra vanligaste folksjukdomar. Artros drabbar främst knä, höft och fingerleder. Det finns ingen botande behandling mot artros och dagens sjukvård är fokuserad på smärtlindring, sjukgymnastik och i slutstadiet ledersättning (protes). Knäskador (t.ex. på menisk och korsband) är en av få kända riskfaktorer för utveckling av knäartros men mekanismerna bakom utvecklingen från skada till artros är till största del okända.

Ledbrosket fungerar som ledernas friktions och stötdämpare. Ledvätskan som finns mellan ledytorna är smörjmedlet i leden och förser brosket med näring. Broskets strukturproteiner - aggrekan och kollagen - ger tillsammans med ledvätskan vävnaden dess elastiska stötdämpande funktion. I ett friskt brosk råder en jämvikt mellan uppbyggnad och nedbrytning av vävnadenskomponenter. Vid artros uppstår en obalans, och stora mängder enzymer bildas som bryter ner broskproteinerna. Ett av de första proteiner som bryts ner vid artros är aggrekan, som därigenom frisätts i ledvätskan. Höga halter av aggrekan och andra broskprotein (t.ex. COMP, kollagen, SLRPs) i ledvätskan kan påvisa om en molekylär obalans i brosket och kan därmed användas som en molekylär markör för artros. Kunskapen om de biologiska processerna vid ledskador och vid utvecklingen av artros är ofullständig och mer forskning behövs för en ökad förståelse av dessa mekanismer.

Målsättning - Att med hjälp av biokemisk analys och magnetkamera (MR) följa de molekylära och strukturella förändringar som uppstår vid knäskador och artros. Vi vill studera de biologiska händelseförloppen i leden vid knäskada som utvecklas till artros, och analysera sambanden mellan molekylära markörer, MR fynd (undersöker vävnadsstrukturen) och symptom (t.ex. smärta, stelhet) under olika stadier av sjukdomsförloppet.

Studiedesign - Vi använder ledskademodeller för broskodling, och blod-, urin- och ledvätskeprov från tvärsektionella och longitudinella patientkohorter (ledskada, artros, ledgångsreumatism och knäfriska) för att med immunologiska metoder och masspektrometri mäta nedbrytningsprodukter från ben och brosk. Vi använder MR-analys av knäleder för struktur- och volymmätningar av brosk och andra ledvävnader, och patientutvärderingsformulär för att samla information om symptom som smärta, stelhet och livskvalitet (kliniska data). Molekylära markörer jämförs slutligen med MR analyser och kliniska data.

Betydelse - Utvecklingen av artros är långsam och vi vet alltför lite om det tidiga sjukdomsförloppet. Klinisk undersökning eller röntgen är inte tillräckligt känsliga instrument för att tidigt upptäcka artros. Molekylära markörer skulle kunna användas för detta syfte, men också för att följa sjukdomsförloppet och effekten av behandling. För att i framtiden kunna behandla sjukdomen artros och dess symptom, genom t.ex. bromsmediciner mot broksnedbrytning, måste vi förstå vilka enzymer och signalämnen som samverkar vid nedbrytning och vilka molekyler som kan främja uppbyggandet av brosket. Genom att kombinera resultat från analyser på molekyl-, struktur- och patientnivå identifierar vi sjukdomsmekanismer och riskfaktorer för artros.

Projektet utförs i samarbete mellan forskare med ortopedisk, radiologisk, fysioterapeutisk, cellbiologisk och biokemisk kompetens. Denna sammansättning ger oss en unik möjlighet att identifiera sjukdomsprocessen bakom artros.