Ретроспективне дослідження сучасних даних про участь кишкової мікробіоти у формуванні остеоартриту

Вступ

Остеоартрит (ОА) — найпоширеніше дегенеративно-дистрофічне захворювання суглобів, яке супроводжується прогресуючою деструкцією хряща, ремоделюванням субхондральної кістки та хронічним запаленням низької інтенсивності [1, 2]. Загальноприйнято вважати, що патогенез ОА базується на результаті механічного перевантаження, вікових змін і метаболічних порушень, проте останніми роками все більше говорять про роль кишкової мікробіоти (КМ) як системного модифікатора перебігу цього захворювання. Дисбіоз кишечнику призводить до підвищення проникності кишкової стінки, що викликає потрапляння ліпополісахаридів (ЛПС) і бактеріальних метаболітів у кров, активацію Toll-подібних рецепторів (TLR) та розвиток системного низькорівневого (low-grade) запалення [6, 7]. Це саме запалення опосередковано впливає на синовіальну оболонку, хрящ і субхондральну кістку, стимулюючи деградаційні процеси [8]. Окремі дослідження виявили наявність мікробної ДНК у синовіальній рідині та навіть у хрящі пацієнтів з ОА, що підтверджує концепцію осі «кишечник — суглоб» [9, 10]. Крім того, склад КМ напряму корелює з інтенсивністю больового синдрому [11]. Ці дані дозволяють розглядати КМ не лише як маркер запальних процесів, а й як потенційну терапевтичну мішень для адаптації перебігу ОА.

Мета: провести ретроспективний аналіз сучасних наукових публікацій щодо участі КМ у патогенезі ОА з метою систематизації наявних доказів про можливі механізми взаємодії між мікробіомом та суглобовими структурами, а також визначення перспектив терапевтичного впливу на суглобово-кишкову вісь.

Об’єкт і методи дослідження

Проведено ретроспективний аналіз статей, опублікованих у базах даних PubMed, Google Scholar тощо в період 2012–2025 рр. До вибірки включено 12 публікацій: систематичні огляди, клінічні дослідження, експериментальні роботи та дані рандомізованих випробувань [1–12]. Аналіз проводили за такими напрямками: зміни складу КМ у пацієнтів з ОА; наявність мікробних компонентів у синовіальній рідині та хрящі; механізми «gut–joint axis» — взаємозв’язок мікробіоти, запалення та деградації хряща; потенційні терапевтичні підходи (пребіотики, пробіотики, дієта, трансплантація фекальної мікробіоти).

Результати та їх обговорення

Проведений аналіз наукових даних підтверджує, що взаємозв’язок між КМ та дегенеративними ураженнями суглобів є малодослідженою, але науково обґрунтованою концепцією патогенезу ОА. Дослідження останніх років виокремлюють феномен осі «кишечник — суглоб», що базується на складних системних імунних, метаболічних і запальних процесах [1, 4, 5, 11].

Ключовим елементом цієї осі є порушення мікробного гомеостазу. Дослідження демонструють, що дисбіоз супроводжується підвищенням рівня ендотоксинів (зокрема ЛПС) та прозапальних цитокінів, що індукують хронічне запалення низької інтенсивності, властиве саме для ОА [1]. Дослідники встановили, що зменшення популяцій бактерій, які продукують коротколанцюгові жирні кислоти (КЛЖК), таких як Bifidobacterium і Faecalibacterium, та одночасне збільшення умовно-патогенних бактерій роду Prevotella корелює з більшою тяжкістю клінічних проявів і рентгенологічним прогресуванням цього дегенеративно-дистрофічного захворювання.

Більш систематичні огляди підтверджують ці дані та вказують на суттєве зниження альфа-різноманіття мікробіому у хворих на гонартроз. Важливо, що виявлено зміни не лише в кишковому, але й у внутрішньосуглобовому мік­робіомі, де ідентифіковані подібні патогенні роди бактерій (Streptococcus, Enterococcus, Escherichia) [4]. Це свідчить про наявну транслокацію бактерій або їхніх компонентів із кишечнику в суглоб. Автори припускають, що мікробні сигнатури можуть мати не лише діагностичний, а й прогностичний потенціал.

Дослідження H. Li та співавторів (2024) вперше встановило прямий зв’язок між персистуючим болем при ОА колінного суглоба та специфічними змінами КМ [3]. Варто зазначити, що у пацієнтів із тривалим больовим синдромом відмічали підвищений вміст Ruminococcus gnavus — бактерії, ЛПС якої є потужним активатором Toll-подібних рецепторів 4 (TLR4) на імунних клітинах, що призводить до посиленої продукції фактора некрозу пухлини (ФНП)-α. Це підкреслює роль мікробних метаболітів у модуляції больового сприйняття через системні запальні шляхи.

Підтвердженням гіпотези про мікробний вплив на суглобове середовище є роботи з вивчення внутрішньосуглобового мікробіому. V. Ulici та співавтори (2020) за допомогою метагеномного секвенування виявили бактеріальну ДНК у синовіальній рідині хворих на ОА, у яких не було клінічних ознак інфекції [6]. Аналогічні результати отримали I. Borić та співавтори (2020), які підтвердили наявність мікробної ДНК у пацієнтів після ендопротезування колінного суглоба [9]. Хоча виявлені мікроорганізми не були патогенними у класичному розумінні, їхня наявність може підтримувати хронічне запалення через постійну стимуляцію імунної системи.

Фундаментальна робота E.M. Schott та співавторів (2019) вперше ввела поняття осі «хрящ — кишечник — мікробіом» (cartilage — gut — microbiome axis), експериментально довівши, що індукція дисбіозу у мишей з ожирінням призводить до розвитку ОА-подібного фенотипу навіть без механічного перевантаження суглобів [5]. Це підтверджує ключову роль системних медіаторів — ЛПС, КЛЖК та інших продуктів мікробного метаболізму, які здатні змінювати експресію генів у хондроцитах, зміщуючи баланс у бік катаболічних процесів.

Отримані дані узгоджуються з результатами протеомного аналізу синовіальної рідини. Показано, що у хворих на ОА підвищується рівень катаболічних маркерів — матриксних металопротеїназ (MMP-3, MMP-9) та білків родини S100 (S100A8/A9), які беруть участь у хронічній імунній активації [2, 7]. Ці білки є лігандами TLR4, активація яких може посилюватися бактеріальними продуктами з кишечнику. Системний характер процесу підтвердили Y. Wei та співавтори (2021), встановивши зв’язок між складом КМ та симптомами ОА кистей: зменшення Faecalibacterium prausnitzii і збільшення Bacteroides fragilis корелювали з вищими показниками болю за шкалою WOMAC [8]. Огляд Y. Huang та співавторів (2024) показав спільні риси змін мікробіому при ОА, ревматоїдному артриті та спондилоартритах, що свідчить про універсальний механізм порушення кишкового бар’єра та потрапляння мікробних компонентів у кров [11]. Дослідження X. Li та співавторів (2021) відкриває перспективи нових терапевтичних підходів: вивчається вплив пребіотиків у пацієнтів з ОА і ожирінням на запальні маркери, мікробіоту та функціональний стан суглобів [12].

Отже, сукупність даних свідчить, що мікробіом відіграє ключову роль у підтриманні гомеостазу опорно-рухової системи. Його порушення призводить до розвитку ОА через складні імунометаболічні механізми, що робить вісь «кишечник — суглоб» перспективною терапевтичною мішенню.

Висновок

Сучасні дослідження підтверджують існування функціональної осі «кишечник — суглоб», через яку мікробіота впливає на розвиток і прогресування ОА. Дисбіоз кишечнику напряму зумовлює системне запалення низької інтенсивності, активуючи Toll-подібні рецептори бактеріальними метаболітами та підвищуючи продукцію прозапальних цитокінів (інтерлейкін-6, ФНП-α), що веде до деградації хряща. Виявлення бактеріальної ДНК у синовіальній рідині пацієнтів без клінічних ознак інфекції підтверджує системний вплив дисбіозу. Корекція мікробіому за допомогою дієти, пребіотиків і пробіотиків розглядається як перспективний напрям терапії ОА, що потребує подальшої перевірки в масштабних клінічних дослідженнях.

Перспективи подальших досліджень

Важливим подальшим напрямом роботи є розробка й клінічна перевірка мікробіоморієнтованих видів терапії — індивідуальний підбір пребіотиків, пробіотиків і дієтичних втручань. Також варто враховувати вплив віку, статі, індексу маси тіла, дієти, супутніх хвороб і ліків на взаємозв’язок у системі «кишечник — суглоб» для точнішого визначення пацієнтів і підвищення ефективності лікування.

Список використаної літератури

Надійшла до редакції/Received: 23.10.2025
Прийнято до друку/Accepted: 29.10.2025