Úvod: Neenzymatickou glykací in vivo vznikají konečné produkty pokročilé glykace způsobující nežádoucí ireverzibilní změny pojiva v důsledku zesíťovaní příčnými vazbami. Stanovením jejich zásadního ukazatele – pentosidinu, lze kvantitativně sledovat degradační změny v osteoartrotickém kloubu související se zánětem a zvýšenou glykoxidační zátěží organismu. Metody: Pentosidin v moči u pacientů s pokročilou osteoartrózou byl vyšetřen před operací a 6 měsíců po náhradě postiženého kloubu. Chrupavka, synovie a postižená subchondrální kost byly získány při provedení totální endoprotézy kyčle či kolena. Pro stanovení pentosidinu v hydrolyzátech tělních tekutin a extraktech z tkání byla na našem pracovišti vyvinuta citlivá metoda založená na gradientové vysokoúčinné kapalinové chromatografii (HPLC) v reverzní fázi s fluorescenční detekcí. Výsledky:Před operací byly vyšší močové hladiny pentosidinu u osteoartrotických pacientů v porovnání s pacienty po výkonu i v porovnání s kontrolní zdravou skupinou. Pozorovali jsme pozitivní korelaci pentosidinu v moči před a po operaci. Těsnější asociace byla zjištěna v koncentraci pentosidinu mezi extrakty ze synovie a postižené subchondrální kosti. Koncentrace pentosidinu v moči a chrupavce významně vzrůstaly s věkem. Z kloubních tkání byly nejvyšší koncentrace pentosidinu (vztažené na hmotnost sušiny) v extraktech ze synoviální membrány (45,00 nmol/g), následované nálezem v chrupavce (36,28 nmol/g), a výrazně nejnižší byly v artroticky změněné subchondrální kosti (2,98 nmol/g). Závěr: Pokles močového pentosidinu po totální kloubní náhradě u pacientů s osteoartrózou poukazuje na zlepšení patologického stavu po operaci. Na zvýšenou akumulaci pentosidinu v chrupavce a moči má významný vliv také rostoucí věk. Naše výsledky tedy podporují hypotézu, že pentosidin může hrát roli potenciálního biomarkeru degradačního odbourávání chrupavky a zánětlivého procesu probíhajícího u osteoartrózy. Stanovení pentosidinu tak může přispět k pochopení patologického procesu artroticky postiženého kloubu v souvislosti s lokálně probíhajícím zánětem, glykoxidační zátěží a stárnutím organismu.

Objective: Non-enzymatic glycation in vivocontributes to formation of advanced glycation end products which cause undesirable irreversible connective tissue changes as a result of cross-linkage. Determination of pentosidine, representative of such compounds, enable quantitative monitoring of degradation changes in osteoarthritic joints associated with inflammation and increased glycoxidation loading of the organism. Patients and methods: Urinary pentosidine in patients with advanced osteoarthritis was measured before and 6 months after total replacement of affected joint. The analyzed samples of cartilage, synovial membrane and affected subchondral bone were taken during installation of total hip or knee endoprosthesis. For pentosidine determination in hydrolysates of body fluids and tissue extracts we elaborated sensitive method based on gradient reversed phase high performance liquid chromatography with fluorescent detection. Results: Before the surgery pentosidine in urine of osteoarthritic patients was significantly higher in comparison with levels after the surgery and from the healthy control group. We found positive correlation of pentosidine in urine before and after the surgery and strong correlation of the pentosidine levels in extracts from synovium and affected subchondral bone. In case of urine and cartilage pentosidine significantly increased with age. In joint tissues the highest levels (adjusted to weight of dry mass) were found in synovial membrane extracts (45.00 nmol/g), in cartilage we found 36.28 nmol/g and much lower concentration was in subchondral bone changed by the arthritic process (2.98 nmol/g). Conclusion: Significant decrease of pentosidine in urine of patients with advanced osteoarthritis shown repair of the pathological state after total replacement of affected joint. We observed also significant contribution of age to pentosidine accumulation in urine and cartilage. Our results support the hypothesis that pentosidine can play the role of potential biomarker of degradation cartilage breakdown and inflammation in osteoarthritis. Determination of pentosidine could thus contribute to understanding of pathological processes occuring in arthritic joint associated with the presence of local inflammation, excessive glycoxidation loading and ageing of the organism.

Revmatologický ústav Praha

Determination of pentosidine in urine and joint compartment tissues of patients with advanced osteoarthritis

Stanovení pentosidinu v moči a tkáních kloubního kompartmentu pacientů s pokročilou osteoartrózou = Determination of pentosidine in urine and joint compartment tissues of patients with advanced osteoarthritis /

Lit. 24