$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Choroba zwyrodnieniowa stawów (OA), charakteryzująca się radiologicznie zwężeniem przestrzeni stawowej z powodu utraty chrząstki stawowej, osteofitów i stwardnienia podchrzęstnego kości (SCB), jest najczęstszą formą zapalenia stawów1,2. Chociaż rola kości okołostawowej w etiologii choroby zwyrodnieniowej stawów nie jest w pełni poznana, tworzenie osteofitów i stwardnienie SCB są ogólnie uważane za wyniki procesu chorobowego, a nie czynniki sprawcze, ale zmiany w architekturze/kształcie i biologii kości okołostawowej mogą przyczyniać się do rozwoju i progresji OA3,4. Opracowanie dokładnego i łatwego do wdrożenia systemu oceny choroby zwyrodnieniowej stawów, w tym pomiaru SCB, ma kluczowe znaczenie dla badań porównawczych prowadzonych przez laboratoria badawcze oraz dla oceny skuteczności środków terapeutycznych mających na celu zapobieganie lub osłabianie progresji choroby zwyrodnieniowej stawów.
SCB zbudowany jest z cienkiej płytki kostnej przypominającej kopułę i leżącej pod spodem warstwy kości beleczkowej. Płytka SCB to blaszka korowa, leżąca równolegle do zwapniałej chrząstki i bezpośrednio pod nią. Małe gałęzie naczyń tętniczych i żylnych, a także nerwy, przenikają przez kanały w płytce SCB, komunikując się między zwapniałą chrząstką a kością beleczkową. Podchrzęstna kość beleczkowa zawiera naczynia krwionośne, nerwy czuciowe, szpik kostny i jest bardziej porowata i metabolicznie aktywna niż płytka SCB. Dlatego SCB pełni funkcje amortyzujące i wspomagające, a także jest ważny dla dostarczania składników odżywczych chrząstki i metabolizmu w prawidłowych stawach5,6,7,8.
Zgrubienia SCB (w histologii) i stwardnienie rozsiane (w radiografii) są głównymi cechami charakterystycznymi choroby zwyrodnieniowej stawów i kluczowymi obszarami badawczymi patofizjologii choroby zwyrodnieniowej stawów. Pomiar pogrubienia SCB jest ważnym elementem histologicznej oceny nasilenia choroby zwyrodnieniowej stawów. Wcześniej opisana cyfrowa mikroradiografia do pomiaru gęstości mineralnej SCB gryzoni9, a także ilościowy pomiar SCB oparty na mikrotomografii komputerowej (micro-CT) w modelach gryzoni OA10,11,12,13 przyczyniły się do lepszego zrozumienia struktury SCB i roli zmian SCB w patofizjologii choroby zwyrodnieniowej stawów. Obszar i grubość SCB zostały również określone ilościowo za pomocą preparatów histologicznych przy użyciu zaawansowanego systemu komputerowego ze specyficznym i drogim oprogramowaniem do histomorfometrii kości14. Niemniej jednak, oparte na wizualnym oszacowaniu, półilościowe systemy oceny OA, w tym stopniowanie zagęszczające SCB, są obecnie szerzej stosowane niż mikro-CT, ponieważ systemy klasyfikacji są łatwe w użyciu, szczególnie do badań przesiewowych wielu obrazów histologicznych. Jednak większość istniejących systemów klasyfikacji OA skupia się głównie na zmianach w chrząstce15,16,17. Szeroko stosowana metoda oceny grubości SCB w chorobie zwyrodnieniowej stawów, która kategoryzuje pogrubienie SCB jako łagodne, umiarkowane i ciężkie, jest w dużej mierze subiektywna, a jej wiarygodność nie została w pełni zweryfikowana15. Niezawodny i łatwy do wykonania protokół pomiaru grubości SCB w chorobie zwyrodnieniowej stawów krok po kroku nie jest w pełni opracowany lub nieustandaryzowany.
To badanie miało na celu opracowanie powtarzalnego, czułego i łatwego do wykonania protokołu do ilościowego pomiaru grubości SCB w mysim modelu choroby zwyrodnieniowej stawów. Nasze rygorystyczne testy pomiarowe i analiza statystyczna wykazały, że ten wspomagany oprogramowaniem protokół pomiaru ilościowego ImageJ może określić ilościowo grubość SCB zarówno w normalnych, jak i zwyrodnieniowych stawach kolanowych. Nowo opracowany protokół jest powtarzalny i bardziej wrażliwy na łagodne zmiany SCB niż powszechnie stosowane systemy oceny wizualnej. Może być stosowany do wykrywania wczesnych zmian SCB w chorobie zwyrodnieniowej stawów oraz do oceny skuteczności in vivo leczenia choroby zwyrodnieniowej stawów w połączeniu z klasyfikacją chrząstki zwyrodnieniowej stawów.