Ripristino dello stato ossido-riduttivo e riduzione dell’apoptosi, dell’infiammazione e del catabolismo coinvolto nel danno articolare. Sono questi gli ulteriori quattro meccanismi d’azione attraverso i quali l’acido ialuronico (HA) modificato con sorbitolo (HA/sorbitolo) esercita effetti benefici quando iniettato nelle articolazioni affette da osteoartrosi (OA).
Sono stati individuati da un gruppo di ricercatori canadesi in una ricerca i cui risultati sono stati appena pubblicati su Inflammation Research. Si tratta di effetti della molecola che vanno ad aggiungersi alle caratteristiche reologiche e meccaniche dell’HA che restano la base su cui si fonda il concetto di viscosupplementazione. Altri meccanismi d’azione dell’apporto intrarticolare di HA già identificati sono l’analgesia indotta da interazione con recettori del dolore, la promozione della produzione endogena di HA e vari effetti antinfiammatori. È inoltre ben stabilito che segnali originati dall’HA determinano anche la proliferazione e la differenziazione dei condrociti così come la sintesi dei glicosoaminoglicani e del collagene.
Il team diretto da John-Max Mongkohn, dei Laboratori di ricerca ortopedica presso l’Ospedale del Sacro Cuore di Montréal, ha coinvolto 24 pazienti OA (età media 67 +/-9 anni) sottoposti ad artroplastica totale di ginocchio per OA da moderata a severa. Da frammenti femorali di cartilagine eliminata, in fase post-chirurgica i ricercatori hanno ricavato condrociti umani OA, trattati con dosi crescenti di HA-sorbitolo con o senza anticorpi anti-CD44 oppure con solo sorbitolo e successivamente con o senza interleuchina-1-beta (IL-1beta) o perossido d’idrogeno (H2O2).
Sono state quindi analizzate le vie di trasduzione del segnale e i parametri correlati a stress ossidativo, apoptosi, infiammazione e catabolismo. Questi i risultati. L’HA/sorbitolo ha prevenuto lo stress ossidativo indotto da IL-1beta, misurato attraverso le specie reattive dell’ossigeno (ROS), la fosforilazione della p47-NADPH ossidasi, la produzione di 4-idrossinonenale (HNE) e l’espressione di glutatione-S-transferasi A4-4 metabolizzante l’HNE. Inoltre l’HA/sorbitolo ha soffocato il rilascio di metalloproteinasi-13 indotta da IL-1beta (MMP-13), ossido nitrico (NO) e prostaglandina E2 (PGE2), così come l’espressione della NO sintetasi inducibile (iNOS).
Lo studio del processo apoptotico ha rivelato che questo gel attenua in modo significativo la morte cellulare, l’attivazione della caspasi-3 e la frammentazione del DNA stimolata dall’esposizione a dose citotossica di H2O2. L’esame dei componenti della via di segnalazione ha rivelato che l’HA/sorbitolo ha prevenuto l’attivazione della protein chinasi attivata dal mitogeno p38 e del fattore-kappa B nucleare, ma non quella delle chinasi 1 e 2 regolate dal segnale extracellulare. Nel complesso, concludono gli autori, l’HA/sorbitolo fornisce lubrificazione e assorbimento degli urti alle articolazioni.
In più il sorbitolo previene il danno tissutale causato dall’infiammazione e aiuta a proteggere lo ialuronato di sodio, naturale componente del liquido sinoviale, dalla degradazione. La soppressione, dimostrata dallo studio, delle risposte cataboliche e infiammatorie così come quella dell’apoptosi dei condrociti indotta dallo stress ossidativo, aggiungono, può rappresentare un meccanismo cruciale dell’azione di HA/sorbitolo dopo iniezione intrarticolare in pazienti OA.
Arturo Zenorini
Mongkhon JM, Thach M, Shi Q, et al. Sorbitol-modified hyaluronic acid reduces oxidative stress, apoptosis and mediators of inflammation and catabolism in human osteoarthritic chondrocytes. Inflamm Res, 2014;63(8):691-701.