© Borgis - Postępy Fitoterapii 4/2011, s. 248-253
*Elżbieta Studzińska-Sroka, Wiesława Bylka
Glukozamina – pomoc w leczeniu osteoartrozy
Glucosamine – aid for the treatment of osteoarthrosis
Katedra i Zakład Farmakognozji, Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu
Kierownik Zakładu: prof. dr hab. Irena Matławska
Summary
Osteoarthrosis is a frequent disease of joints. It is defined as a set of changes in the structure and function of the elements making up joints, which has its origin in the imbalance between anabolic and catabolic processes in articular cartilage. In the treatment of osteoarthrosis, physical exercise and pharmacotherapy are used. In the therapy of this disease, glucosamine is used. Glucosamine is produced in human body but is not present in the food consumed. Because of that its delivery to the organism requires supplementation of medicinal products. The mechanism of glucosamine activity is not completely understood. There are studies whose results show that cartilage cells embed glucosamine molecules in the chains of glycosaminoglycans. However, other studies contradict this conception. It is known that a dose sufficient to achieve the therapeutic effect is 1500 mg/day. It has also been found that glucosamine sulphate has a very low level of toxicity and is well tolerated even in very large doses of glucosamine (5000-15000 mg/kg) after oral administration. Glucosamine is a substance that can be safely used during pregnancy because it does not increase the risk of the appearance of malformations in the fetus. The effectiveness of commercially available products containing glucosamine differs, which could also affect the differences in clinical outcomes.
Wstęp
Choroba zwyrodnieniowa stawów, czyli osteoartroza, jest często występującym zaburzeniem prawidłowej funkcji stawów. Jej następstwem są dolegliwości bólowe oraz niepełna sprawność ruchowa, co pogarsza aktywność fizyczną chorego. Osteoartroza dotyczy głównie stawów dużych: kolanowych, biodrowych i kręgosłupa (1). Ocenia się, że cierpi na nią ok. 60% osób powyżej 60. roku życia. Choroba ta, przez wielu specjalistów określana jako „kopciuszek w reumatologii”, jest poważnym problemem zdrowotnym i stanowi drugą, po chorobie niedokrwiennej serca, przyczynę niezdolności obywateli do pracy (1, 2).
Patogeneza
Nie ma jednoznacznej definicji choroby zwyrodnieniowej stawów. Określa się ją jako zespół zmian struktury oraz funkcji, elementów tworzących staw (chrząstki stawowej, warstwy podchrzęstnej kości, płynu stawowego, torebki stawowej i mięśni). Badania wskazują, że osteoartroza jest wynikiem zachwiania równowagi pomiędzy procesami anabolicznymi i katabolicznymi zachodzącymi w chrząstce stawowej (2).
Tkanka chrzęstna odgrywa ważną rolę w funkcjonowaniu narządu ruchu. Udowodniono, że jej uszkodzenie prowadzi do zaburzeń prawidłowego działania stawu, a w niektórych przypadkach nawet do trwałego kalectwa (1). Przyczyn degeneracji chrząstki jest wiele. Należą do nich m.in. czynniki fizyczne, genetyczne, otyłość, zaburzenia hormonalne, wiek, płeć, rasa, zaburzenia metabolizmu komórek chrzęstnych, przewlekłe reakcje zapalne, wady postawy, wrodzona dysplazja stawu biodrowego, sporty wyczynowe i rekreacyjne (zwłaszcza u kobiet w wieku przedmenopauzalnym) (2). Ponieważ tkanka chrzęstna pozbawiona jest naczyń limfatycznych, krwionośnych i receptorów nerwowych, choroba zwyrodnieniowa stawów, pomimo postępującego zniszczenia chrząstki, przebiega często bez niepokojących objawów choroby zapalnej (2).
Leczenie
Leczenie osteoartrozy rozpoczyna się od oceny zaawansowania choroby. W tym celu wykorzystywana jest wizualna skala analogowa VAS (ang. Visual Analogue Scale), oraz tzw. wskaźnik WOMAC (ang. Western Ontario and McMaster University Osteoarthritis Index – ankieta zawierająca pytania dotyczące bólu i ograniczeń w wykonywaniu wielu czynności) (3). Stosowanie odpowiednich ćwiczeń fizycznych ma korzystny wpływ na stan pacjenta, dlatego w terapii choroby zwyrodnieniowej stawów ważne jest wdrożenie zarówno leczenia farmakologicznego jak i niefarmakologicznego (1). Farmakoterapia w przypadku choroby zwyrodnieniowej stawów zależy od wielu czynników i powinna być ustalana w sposób indywidualny (1). Wśród leków zalecanych w chorobie zwyrodnieniowej stawów wymienić należy: leki przeciwbólowe, niesteroidowe leki przeciwzapalne (NLPZ), koksyby, glikokortykosteroidy, a także leki z grupy SYSADOA (ang. Symptomatic Slow Acting Drugs for Osteoarthritis), do których zaliczane są: hialuroniany, metylosulfometan (MSM), siarczan chondroityny oraz siarczan lub chlorowodorek glukozaminy (3, 4).
Glukozamina
Glukozamina to naturalna substancja wytwarzana w organizmie z cząsteczek glukozy i glutaminy przy udziale enzymu, syntetazy glukozaminy. Chemicznie jest to 2-amino-2-dezoksy-D-glukoza, pochodna glukozy, w której w miejsce grupy hydroksylowej –OH przy atomie węgla C-2 została wprowadzona grupa aminowa –NH2 (5). Należąca do aminomonosacharydów cząsteczka jest częstym składnikiem tkanek i wydzielin ludzkiego organizmu. Syntetyzowana jest w małych ilościach, a zdolność do jej wytwarzania obniża się z wiekiem. Stanowi ona substrat do biosyntezy glikozaminoglikanów i proteoglikanów, które są ważnym elementem substancji międzykomórkowej chrząstki (6). Z uwagi na wysoką zawartość glukozaminy w chrząstce stawowej, już ponad 30 lat temu wysunięto hipotezę, że jej zażywanie przez pacjentów może przynieść ulgę w dolegliwościach wynikających z choroby zwyrodnieniowej stawów (7). Glukozamina nie występuje w żadnym z podstawowych produktów żywnościowych i nie jest możliwe jej przyjmowanie w spożywanych posiłkach. W celu dostarczenia glukozaminy do organizmu, konieczna jest suplementacja produktami leczniczymi (8). Glukozamina jest dostępna na rynku w trzech formach: siarczanu, chlorowodorku oraz jako N-acetyloglukozamina (9). Związki te otrzymywane są na skalę przemysłową z chityny, polisacharydu budującego m.in. szkielet zewnętrzny organizmów morskich oraz ściany komórkowe grzybów (6). Istnieje również glukozamina syntetyczna (9).
Działanie glukozaminy
Mechanizm działania glukozaminy nie jest do końca poznany. Institute of Medicine Report (2004) podaje, że przeprowadzono około 40 badań w warunkach in vitro, celem określenia wpływu glukozaminy na metabolizm glukozy, wydzielanie insuliny, metabolizm lipidów, tkankę chrzęstną oraz na działanie cytokin (7).
Przeniesienie glukozaminy do komórek odbywa się za pomocą białek transportowych glukozy GLUT (ang. Glucose Transporter). Badania wykazały, że w niektórych tkankach glukozamina ma większe powinowactwo do błonowych przenośników (GLUT2) i szybciej od glukozy jest wbudowywana do wytwarzanych w komórce glikoprotein (10). Zbadano, że glukozamina jest wykorzystywana przez chondrocyty (komórki wchodzące w skład tkanki chrzęstnej), które wbudowują jej cząsteczki w łańcuchy glikozaminoglikanów (11). Glukozamina zmniejsza także aktywność niektórych enzymów odgrywających rolę w procesach degradacji chrząstki stawowej (metaloproteazy macierzy) (6). Wykazano, że w tkance chrzęstnej dotkniętej osteoartrozą, procesy naprawcze nie zachodzą w sposób prawidłowy. Dzielące się chondrocyty nie są w stanie dotrzeć do uszkodzonych obszarów chrząstki. Wynika to ze spadku zdolności adhezji do białek zewnątrzkomórkowej macierzy, szczególnie do fibronektyny (12). Piperno i wsp. (13) zbadali wpływ siarczanu glukozaminy na zdegenerowane zwyrodnieniem komórki tkanki chrzęstnej. Siarczan glukozaminy, stosowany w stężeniu 50-500 μmol, przywracał właściwości adhezyjne do fibronektyny, chondrocytów izolowanych z chrząstki głowy kości udowej stawu objętego zwyrodnieniem. Wpływało to korzystnie na regenerację dotkniętej chorobą tkanki.
Wyniki innych badań sugerują zależną od dawki zdolność glukozaminy do hamowania aktywności prozapalnych cytokin IL-1β oraz zdolność zmniejszania produkcji nitratów (NO-2) i prostaglandyn (PGE2), co ma korzystny wpływ na zachodzące w tkance chrzęstnej procesy naprawcze (14).
Istnieją badania, które poddają w wątpliwość pogląd, że lecznicze działanie glukozaminy w chorobie zwyrodnieniowej stawów jest skutkiem polepszenia produkcji glikozaminoglikanów w chrząstce stawowej. Wskazują one, że synteza glikozaminoglikanów następowała tylko po zastosowaniu bardzo wysokiej dawki glukozaminy (>100 μmol). Biggee i wsp. (11) wykazali, że nie więcej niż 2% galaktozaminy wbudowanej w siarczan chondroityny, pochodzi z glukozaminy inkubowanej z komórkami ludzkich chondrocytów. Biorąc pod uwagę uzyskane wyniki wysunięto hipotezę, że po podaniu doustnym ilość glukozaminy w surowicy krwi jest zbyt mała by wpłynąć bezpośrednio na syntezę chondroityny.
Farmakokinetyka
Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
- Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
- Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
- Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.
Opcja #1
29 zł
Wybieram
- dostęp do tego artykułu
- dostęp na 7 dni
uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony
Opcja #2
69 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 30 dni
- najpopularniejsza opcja
Opcja #3
129 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 90 dni
- oszczędzasz 78 zł
Piśmiennictwo
1. Grodzka D. Choroba zwyrodnieniowa stawów. Primum non nocere 2004; 1:5. 2. Nowak P. Leczenie siarczanem glukozaminy choroby zwyrodnieniowej stawów – podstawowe informacje dla farmaceuty. Farm Przegl Nauk 2007; 4:8-14. 3. Stanisałwska-Biernat E, Filipowicz-Sosnowska A. Leczenie choroby zwyrodnieniowej stawów. Przew Lek 2004; 11:62-70. 4. Zubrzycka-Sienkiewicz A. Choroba zwyrodnieniowa stawów. Lek w Polsce 2009; 19(218):59-69. 5. Kelly GK. The role of glucosamine sulfate and chondroitin sulfates in the treatment of degenerative joint disease. Altern Med Rev 1998; 3(1):27-39. 6. Häuselmann HJ. Nutripharmaceuticals for osteoarthritis. Best Practice Res Clin Rheumatol 2001; 15(4):595-607. 7. Anderson JW, Nicolosi RJ, Borzelleca JF. Glucosamine effects in humans: a review of effects on glucose metabolism, side effects considerations and efficacy. Food Chem Toxicol 2005; 43:187-201. 8. Sutton L, Rapport L, Lockwood B. Glucosamine: con or cure? Nutrition 2002; 18:534-6. 9. Thakral R, Debnath UK, Det C. Role of glucosamine in osteoarthritis. Curr Orthopaed 2007; 21:386-9. 10. Uldry M, Ibberson M, Hosokawa M i wsp. GLUT2 is a high affinity glucosamine transporter. FEBS Lett 2002; 524:199-203. 11. Towheed T, Maxwell L, Anastassiades TP i wsp. Glucosamine therapy for treating osteoarthritis (Review). Cohrane Collab 2009. 12. Reginster JY Gillot V, Bruyere O i wsp. Evidence of nutriceutical effectiveness in the treatment of osteoarthritis. Curr Rheumatol Rep 2000; 2:472-7. 13. Piperno M, Reboul P, Hellio Le Graverand MP i wsp. Glucosamine sulfate modulates dysregulated activities of human osteoarthritis chondrocyte in vitro. Osteoarth Cartil 2000; 8:207-12. 14. Gouze J-N, Bordji K, Gulberti S i wsp. Interleukin-1β down-regulates the expression of glucuronosyltransferase I, a key enzyme priming glycosaminoglycan biosynthesis. Arthr Rheumat 2001; 44:351-60. 15. Monauni T, Zenti MG, Cretti A i wsp. Effects of glucosamine infusion on insulin secretion and insulin action in humans. Diabetes 2000; 49(6):92635. 16. Pouwels M, Jacobs JR, Span PN i wsp. Shor-term glucosamine infusion does not affect insulin sensitivity in humans. J Clin Endocrinol Metab 2001; 86(5):2099-103. 17. Persiani S, Roda E, Rovati LC i wsp. Glucosamine oral bioavailability and plasma pharmacokinetics after increasing doses of crystalline glucosamine sulfate in man. Osteoarth Cartil 2005; 13:1041-9. 18. Cibere J, Kopec JA, Thorne A i wsp. Randomized, double-blind, placebo-controlled glucosamine discontinuation trial in knee osteoarthritis. Arthr Rheum 2004; 51(5):738-45. 19. Reginster JY, Deroisy R, Rovati LC i wsp. Long-term effects of glucosamine sulphate on osteoarthritis progression: a randomised, placebo-controlled clinical trial. Lancet 2001; 357(9252):251-6. 20. Frech TM, Clegg DO. The utility of nutraceuticals on the treatment of osteoarthritis. Curr Rheumatol Rep 2007; 9:25-30. 21. Braham R, Dawson B, Goodman C. The effect of glucosamine supplementation on people experiencing regular knee pain. Br J Sports Med 2003; 37:45-9. 22. Giodano N, Fioravanti A, Papakostas P i wsp. The efficacy and tolerability of glucosamine sulfate in the treatment of knee osteoarthritis: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Curr Ther Res 2009; 70(3):185-96. 23. Zerkak D, Dougados M. The use of glucosamine therapy in osteoarthritis. Curr Pain Head Rep 2004; 8:507-11. 24. Arcab A, Macieczyk A, Trojan M. Informacje na temat działań niepożądanych produktów leczniczych. Almanach 2006; 1(1):13. 25. Echard BW, Talpur NA, Funk KA i wsp. Effects of oral glucosamine and chondroitin sulfate alone and in combination on the metabolism of SHR and SD rats. Mol Cell Biochem 2001; 225:85-91. 26. Sivojelezova A, Koren G, Einarson A. Glucosamine use in pregnancy: An evaluation of pregnancy utcome. J Women’s Health 2007; 16(3):345-8.
