- Giunti sinovialiuno dei tipi più comuni di articolazioni tra le ossa, sono caratterizzati dalla presenza di una cavità riempita di liquido sinoviale viscoso tra le due ossa articolari.
- Le molecole del liquido sinoviale formano un film lubrificante sullo strato di cartilagine che ricopre la superficie ossea, contribuendo così a ridurre l’attrito tra l’articolazione o il tessuto cartilagineo articolare.
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Osteoartrite comporta una degenerazione irreparabile del tessuto cartilagineo dell’articolazione sinoviale che è in parte causata da cambiamenti nella composizione di liquido sinovialema non è chiaro come questi cambiamenti influenzino le sue proprietà lubrificanti. - I risultati di un nuovo studio mostrano come questi cambiamenti nella composizione del liquido sinoviale potrebbero influenzare la sua capacità di formare uno spesso film lubrificante sul tessuto della cartilagine articolare, influenzando potenzialmente la resistenza all’usura dell’articolazione.
L’artrosi è la malattia articolare più comune negli Stati Uniti, che colpisce una stima
Gli studi suggeriscono che i cambiamenti nella composizione del liquido sinoviale riducono la sua capacità di lubrificare il tessuto cartilagineo articolare, contribuendo così al danno cartilagineo.
Un nuovo studio pubblicato suBiointerfasisuggerisce che i cambiamenti nella composizione del liquido sinoviale nell’osteoartrosi potrebbero ostacolare la capacità delle molecole del liquido sinoviale di formare un film protettivo e lubrificante sulla superficie del tessuto cartilagineo articolare, contribuendo all’usura della cartilagine.
Composizione del liquido sinoviale
Le articolazioni sinoviali sono uno dei tre principali tipi di articolazioni. A differenza di altri tipi di articolazioni, le articolazioni sinoviali sono caratterizzate dalla presenza di una cavità riempita di liquido sinoviale all’interfaccia tra le due ossa articolari.
La superficie delle ossa che formano un’articolazione sinoviale è ricoperta da uno strato di cartilagine. La presenza del liquido sinoviale all’articolazione riduce l’attrito tra le cartilagini durante i movimenti e consente il libero movimento tra le ossa.
Il liquido sinoviale è un fluido viscoso composto da
Questi fosfolipidi possono auto-assemblarsi per formare doppi strati, cioè membrane a doppio strato, o vescicole, che sono sacche contenenti fluido racchiuso da una membrana lipidica. I fosfolipidi possono formare una pellicola attorno allo strato cartilagineo e contribuire a ridurre l’attrito a livello dell’articolazione.
Inoltre, l’acido ialuronico può legarsi a questi fosfolipidi e potenzialmente influenzare le proprietà lubrificanti dei fosfolipidi. Tuttavia, le prove a sostegno del ruolo dell’acido ialuronico nel liquido sinoviale nella lubrificazione del confine tra le ossa articolari sono state incoerenti.
Cos’è l’artrosi?
L’artrosi è una condizione degenerativa che comporta danni allo strato di cartilagine che copre le ossa articolari. Inoltre, l’artrosi è associata a cambiamenti nella composizione del liquido sinoviale che ne alterano le proprietà lubrificanti e favoriscono l’erosione della cartilagine.
In particolare, l’artrosi comporta la rottura di catene più lunghe di polimero di acido ialuronico ad alto peso molecolare in catene più corte che hanno un peso molecolare inferiore. Anche la concentrazione di acido ialuronico si riduce di dieci volte nell’osteoartrosi.
Gli scienziati non comprendono completamente come questi cambiamenti nella composizione del liquido sinoviale in uno stato malato influenzino le sue proprietà lubrificanti.
L’impatto dell’acido ialuronico
Nel presente studio, i ricercatori hanno condotto esperimenti in laboratorio per esaminare l’impatto della concentrazione e del peso molecolare dell’acido ialuronico sulla sua capacità di formare un complesso con i fosfolipidi.
Hanno scoperto che la concentrazione e il peso molecolare dell’acido ialuronico influivano effettivamente sulla struttura delle membrane a doppio strato delle vescicole composte da fosfolipidi-acido ialuronico in una soluzione tampone.
I ricercatori hanno quindi esaminato le caratteristiche dei film formati da assemblaggi acido ialuronico-fosfolipidi su una superficie d’oro che fungeva da sensore. La miscelazione di acido ialuronico ad alto peso molecolare con fosfolipidi ha portato alla formazione di una pellicola spessa, continua e disordinata o amorfa su una superficie d’oro. L’aumento della concentrazione di acido ialuronico ad alto peso molecolare ha portato ad una diminuzione dello spessore del film.
Si ritiene che un film così spesso e amorfo sia in grado di lubrificare efficacemente il movimento dell’articolazione sinoviale. Inoltre, è anche più probabile che tale pellicola mantenga la sua integrità e sia più resistente all’usura, proteggendo così più efficacemente il tessuto cartilagineo articolare. Al contrario, l’interazione dell’acido ialuronico a basso peso molecolare con i fosfolipidi ha limitato la formazione di uno spesso film sulla superficie dell’oro.
Questi risultati suggeriscono che la rottura dell’acido ialuronico con conseguente diminuzione del peso molecolare, come osservato nell’osteoartrosi, potrebbe portare ad un aumento dell’attrito e dell’usura della cartilagine articolare.
Sono necessarie ulteriori ricerche
La coautrice dello studio Rosa Maria Espinosa-Marzal, professoressa all’Università dell’Illinois a Urbana-Champaign, ha dichiarato:
“I nostri risultati mostrano che l’acido ialuronico a basso peso molecolare, che imita le articolazioni malate di artrosi, ostacola l’assorbimento del complesso acido ialuronico-lipide. La mancanza della formazione di una pellicola amorfa sulla superficie può riflettere una conseguenza dell’osteoartrosi poiché questa pellicola dovrebbe aiutare a ridurre l’attrito e l’usura.
Tuttavia, il dottor Jacob Klein, professore presso il Weizmann Institute of Science, in Israele, ha avvertito che lo studio non mostra direttamente un legame tra i potenziali cambiamenti nella composizione del liquido sinoviale e il suo impatto sulle proprietà lubrificanti.
“Mi sarebbe piaciuto vedere esperimenti di attrito da correlare con le loro misurazioni strutturali, cosa che non hanno fatto; quindi non mi è del tutto chiaro quali siano le implicazioni dirette per la lubrificazione”, ha osservato il dott. Klein.
