Pengobatan hormon paratiroid membantu memperlambat perkembangan osteoartritis

Peneliti Cornell menemukan bahwa pra-perawatan dengan hormon paratiroid, yang umumnya digunakan untuk meningkatkan massa tulang pada osteoporosis, dapat membantu meningkatkan kesehatan tulang rawan dan memperlambat perkembangan osteoartritis.

Tim yang dipimpin oleh Marjolijn van der Meulen, direktur Sekolah Teknik Biomedis James M. dan Marsha McCormick di Fakultas Teknik Cornell, juga mengidentifikasi tanda-tanda ekspresi gen yang berpotensi digunakan untuk deteksi dini penyakit sendi degeneratif.

Hasil penelitian ini dipublikasikan dalam jurnal Science Advances. Penulis artikel ini adalah Adrien Antoinette dan Sofia Zimyan.

Van der Meulen mengkhususkan diri dalam mempelajari peran mekanika dalam kerangka dan bagaimana sistem muskuloskeletal – tulang, tulang rawan, sendi – merespons pembebanan menggunakan teknik menahan beban dan kompresi pada tungkai bawah dan sendi lutut.

Pembebanan memiliki kelebihan dan kekurangan. Pembebanan meningkatkan massa tulang dan dapat digunakan sebagai terapi untuk osteoporosis. Pada saat yang sama, pembebanan juga merusak tulang rawan pada sendi, mirip dengan degenerasi yang terlihat pada osteoartritis. Van der Meulen dan labnya semakin berfokus pada peran tulang dalam perkembangan kerusakan sendi.

Dalam studi baru tersebut, tim tersebut melakukan proses dua tahap. Pertama, mereka mengobati tikus setiap hari dengan hormon paratiroid, obat yang diresepkan untuk osteoporosis, untuk meningkatkan massa tulang selama delapan minggu. Pada tahap kedua, tim tersebut menerapkan tekanan menahan beban harian pada tulang kering tikus dan menggunakan obat osteoporosis lain, alendronat, yang secara efektif mematikan kemampuan tulang untuk memperbaiki dirinya sendiri (membentuk kembali) selama enam minggu.

Gambar tersebut menunjukkan tingkat kerusakan tulang rawan setelah 6 minggu pembebanan dan perawatan harian dibandingkan dengan lutut kontrol tanpa pembebanan dan tanpa kerusakan tulang rawan. Tulang rawan diwarnai merah dan tulang berwarna hijau kebiruan. Secara keseluruhan, pra-perawatan dengan hormon paratiroid sebelum pembebanan dan perawatan dengan alendronat selama pembebanan menunjukkan kerusakan tulang rawan paling sedikit (kehilangan jaringan bernoda merah) dan pengawetan tulang rawan terbaik. Sumber: Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adk8402

Para peneliti menemukan bahwa hormon paratiroid secara langsung meningkatkan kesehatan tulang rawan dan memperlambat perkembangan kerusakan, sementara alendronat mengurangi perubahan tulang subkondral yang terkait dengan osteoartritis.

"Bahkan setelah enam minggu kerusakan, efek dari praperawatan delapan minggu masih signifikan. PTH tidak hanya meningkatkan massa tulang, karena ternyata juga memengaruhi tulang rawan," kata van der Meulen. "Lutut tikus memiliki tulang rawan yang lebih tebal setelah delapan minggu, yang tidak terduga. Tulang rawan yang lebih tebal mungkin melindungi dari kerusakan sendi lebih lanjut."

Tim mengulangi percobaan dan menggunakan transkriptomik untuk menganalisis ekspresi gen dalam RNA yang diekstrak dari tulang rawan, tulang, dan kelenjar getah bening tikus. Kerusakan sendi tercermin dalam perubahan transkriptomik awal, dan kedua perawatan tersebut bersama-sama menghasilkan modulasi awal sinyal imun.

"Ekspresi gen menunjukkan bahwa kedua obat tersebut secara bersama-sama memiliki efek terbesar dalam mengurangi ekspresi gen yang terkait dengan kerusakan tulang rawan, terutama mengubah ekspresi gen imun," kata Zimyan.

Langkah selanjutnya adalah menentukan apakah pengobatan dengan hormon paratiroid dapat memperlambat atau bahkan membalikkan perkembangan osteoartritis setelah terjadi dan menggunakan tanda tangan gen untuk mengembangkan diagnostik dini untuk penyakit tersebut.

"Hasil ini menunjukkan bahwa perawatan ini juga dapat bermanfaat bagi manusia. Dan kabar baiknya adalah perawatan ini telah disetujui FDA, meskipun tidak untuk penggunaan ini," kata van der Meulen.