Боль в нижней части спины (БНС) является одной из наиболее значимых с медицинской точки зрения проблем у лиц разного возраста. Ее распространенность в течение жизни достигает 70—85% в популяции [1, 2], а доля лиц, которые испытывают по этой причине хроническую дезадаптацию, составляет около 10% [1].
Одним из наиболее трудных вопросов проблемы БНС является обсуждение возможных источников болевых ощущений. Среди различных этиологических факторов патология межпозвонкового диска (МПД) рассматривается как основная причина БНС. Около 40% случаев БНС связано с дегенеративной болезнью дисков [3]. Патология МПД выявляется у 5% взрослой популяции [1]. Спинальные дегенеративные заболевания, такие как грыжи дисков, спинальный стеноз и дегенеративный спондилолистез могут приводить к БНС. Хотя большинство лиц, страдающих БНС, старше 30 лет и они имеют разной степени структурные дегенерации одного или более дисков, эти изменения далеко не всегда сопровождаются болью. Более того, эти процессы выявляются весьма часто и у лиц более молодого возраста, поэтому они не могут рассматриваться как маркеры процесса старения. В то же время в некоторых исследованиях показано, что грыжи дисков весьма часто асимптомны [4, 5]. S. Boden и соавт. [4] исследовали МРТ у лиц, не страдающих БНС, и продемонстрировали, что грыжи дисков обнаруживаются в целом в 24% случаев; у 21% лиц — в возрасте 20—39 лет, у 22% — в возрасте 40—60 лет и у 36% — в возрастной категории 60 лет и старше. Между тем, чем обусловлены различия в клинических проявлениях среди этих пациентов, не понятно.
Многочисленные терапевтические методы, применяемые в повседневной практике, могут частично облегчать боль, однако они далеко не всегда обеспечивают полное восстановление физического функционирования пациента. Проспективные наблюдения показывают, что результаты консервативного лечения, включающего медикаментозные и физические методы, в долгосрочной перспективе сопоставимы с исходами естественного течения заболевания [6], и единодушного мнения относительно эффективности используемых в настоящее время при БНС терапевтических стратегий нет. Поэтому поиск новых терапевтических мишеней для эффективного контроля над болевыми проявлениями при этой патологии остается весьма актуальной задачей.
Воспалительные механизмы дискогенной боли в спине
Процесс дегенерации МПД представляет собой каскад структурно-биохимических нарушений, начинающихся со снижения питания клеток в пределах центральных зон МПД, и следующей за ним аккумуляции продуктов клеточного метаболизма и деградации матриксных молекул. Это постепенно формирует кислую среду, которая в последующем подвергает риску выживаемость клеток. Потеря гидрофильных молекул матрикса приводит к структурным изменениям и нестабильности позвонков, что рассматривается как основная причина протрузии дисков, радикулопатии и, возможно, спинального стеноза [7, 8]. Важнейшим фактором формирования дегенеративных изменений является разрыв фиброзного кольца МПД [9, 10]. Многочисленные исследования, между тем, демонстрируют, что определяемые гистологически и на МРТ разрывы фиброзного кольца дисков у пациентов с БНС не могут рассматриваться как надежный маркер формирования болевых проявлений. Было неоднократно показано, что изолированный дефект фиброзного кольца далеко не всегда сопровождается БНС [11, 12]. Между тем этот фактор может играть важную роль в процессе формирования дегенеративного каскада.
В рамках различных процессов, ведущих к развитию дегенеративной болезни МПД, обсуждаются различные факторы, такие как кальцификация замыкательных пластинок, приводящая к нарушению физиологического транспорта питательных веществ, интенсивная механическая нагрузка, генетическая предиспозиция, факторы образа жизни, инфекции, а также процессы, связанные со старением [13]. Независимо от причины универсальным механизмом, участвующим в формировании болевых и других неврологических проявлений БНС, являются воспалительные реакции. Клинико-экспериментальные исследования убедительно показывают, что воспалительные реакции участвуют как в процессах дегенерации дисков [14], так и могут играть важную роль в генерации боли [15]. Наряду с компрессионными факторами воспалительные изменения собственно дисков могут участвовать в формировании радикулярной боли [16, 17]. Механическая компрессия периферических нервных корешков приводит к тканевому повреждению, вызывая воспалительные реакции, что в итоге также сопровождается неврологическими проявлениями радикулопатии.
Процесс дегенерации МПД характеризуется подъемом уровней воспалительных цитокинов: фактора некроза опухоли (tumor necrosis factor — TNF-α), интерлейкинов (IL-1 α/β, IL-6 и IL-17) [18]. Провоспалительные молекулы секретируются как клетками пульпозного ядра и фиброзного кольца, так и макрофагами, Т-клетками и нейтрофилами. Эти цитокины запускают каскад патофизиологических реакций со стороны клеток МПД, которые могут стимулировать аутофагию, ускоренное старение и апоптоз. В этом процессе участвуют различные секретируемые в МПД провоспалительные медиаторы: TNF-α, IL-1 α/β, IL-6, IL-17, IL-8, IL-2, IL-4, IL-10, IFN-γ, хемокины, простагландины (PGE2). Среди них TNF-α и IL-1 α/β являются наиболее изученными [19]. Эти цитокины стимулируют деградацию его матрикса, продукцию хемокинов, что приводит к изменениям клеточного фенотипа. Получаемый в результате дисбаланс между катаболическими и анаболическими процессами приводит к дегенеративным изменениям, развитию протрузии и соответственно радикулярной боли. Высвобождение хемокинов из дегенерированных дисков в последующем стимулирует инфильтрацию и активацию Т- и В-клеток, макрофагов, нейтрофилов и тучных клеток, амплифицируя воспалительный каскад. Миграция иммуноцитов в структуре диска сопровождается разрастанием мелких сосудов и нервных волокон, происходящих из ганглионарных клеток задних корешков. В этой воспалительной среде выделение таких нейрогенных субстанций, как фактор роста нервов (nerve growth factor — NGF) и мозговой нейротрофический фактор (brain-derive neurotrophic factor — BDNF), генерируемых структурами МПД и иммунными клетками, вызывает активацию катионных каналов спинномозгового ганглия. Деполяризация этих каналов может инициировать дискогенную и радикулярную боль и усиливать регулируемый цитокинами дегенеративный каскад [15, 20].
Генез формирования воспалительных реакций и их значение в генерации болевых феноменов при БНС являются противоречивыми. С одной стороны, с традиционных позиций воспаление как повреждающий фактор коррелирует с прогрессированием болезни и может расцениваться и как причина, и как следствие дегенерации МПД и формирования грыжи. С другой стороны, сбалансированный воспалительный ответ может рассматриваться как естественный процесс, необходимый для восстановления функционирования МПД [21]. H. Yang и соавт. [21] провели исследование роли воспалительных медиаторов и морфологических изменений в происхождении БНС, связанной с грыжей диска. Было выявлено, что частота БНС при легких признаках дегенерации дисков была 16,7%, а при тяжелых — 28,6%. Между тем их частота у пациентов с умеренными дегенеративными изменениями была 62,5%. С помощью иммуногистохимических методов было показано, что в группе с умеренными признаками дегенерации МПД процент иммунопозитивных клеток для IL-1β, TNF-α, iNOS и субстанции P был достоверно выше по сравнению с группами с легкими и тяжелыми признаками. На основании этих данных предполагают, что экспрессия воспалительных медиаторов зависит от тяжести дегенерации дисков, причем умеренная степень дегенеративных изменений коррелирует с наиболее высокой экспрессией воспалительных медиаторов [21]. Эти результаты полностью соответствуют клиническим наблюдениям, когда дегенерация диска часто бывает асимптомной.
Как известно, собственно активность воспалительных реакций позитивно коррелирует со степенью дегенеративных изменений МПД при БНС [15, 18]. Между тем проведенное в работе H. Yang и соавт. [21] сопоставление иммунореакивности воспалительных медиаторов в болевой и безболевой группах не выявило существенных различий. Это, с одной стороны, предполагает возможное участие в дегенеративных процессах МПД и других факторов. С другой стороны, известно, что частота БНС выше в случаях умеренных дегенеративных изменений диска с наличием гиперинтенсивности на МРТ, что сопровождается высокой экспрессией воспалительных маркеров [21]. Снижение активности воспалительных медиаторов при грубой дегенерации МПД может быть связано со снижением числа клеток МПД и их метаболической активности. Важно, что этот паттерн сочетания высокой экспрессии воспалительных медиаторов с умеренными дегенеративными изменениями МПД соотносится с наиболее высокой частотой манифестации БНС. Известно, что у пациентов с наличием вышеописанного паттерна после радиочастотой аблации симптомы БНС регрессируют при отсутствии изменений на МРТ. Основываясь на этих представлениях, облегчение боли в таких случаях можно объяснить инактиваций воспалительных медиаторов тепловым радиочастотным воздействием, которое приводит к подавлению стимуляции ноцицепторов [21].
В процессе развития дегенеративных изменений МПД повышение активности воспалительных медиаторов, действующих как алгогены, способствует их накоплению и транспортировке из пульпозного ядра к наружному фиброзному кольцу. Здесь они взаимодействуют с ноцицептивными рецепторами и способствуют прорастанию нервных волокон через разрывы внутрь фиброзного кольца вплоть до структур пульпозного ядра, что в совокупности и вызывает БНС [22, 23]. Разрывы фиброзного кольца — частый феномен в процессе дегенерации дисков [9, 10]. Нервные волокна имеют тенденцию распространяться вдоль фиброзного кольца во внутреннюю его часть, даже в ткани пульпозного ядра. В результате разрывов усиливается транспорт воспалительных цитокинов и ноцицептивных стимуляторов из пределов пульпозного ядра к ноцицептивным рецепторам фиброзного кольца [23]. Обнаруживаемая в этих случаях зона высокоинтенсивной плотности на МРТ рассматривается как феномен, отражающий локусы разрывов фиброзного кольца [24]. Избыточный транспорт макромолекул из пульпозного ядра через разрывы фиброзного кольца приводит к рекруитированию иммунных клеток в пределах пораженного диска, которое провоцирует боль. Исходя из этих представлений, обсуждаемые формы структурно-цитохимических взаимодействий при дегенеративной болезни дисков могут рассматриваться в контексте симптоматических (болевых) форм заболевания.
Основываясь на данных исследования уровня провоспалительных цитокинов при дегенеративной болезни дисков, было высказано предположение, что собственно дегенеративный процесс может инициировать нейроиммунные каскады с нарушением регуляции цитокинов в поврежденной области, что может вызывать экспрессию большого числа алгогенных медиаторов, способных продуцировать боль [23, 25]. В исследовании D. Kraychete и соавт. [26] продемонстрировано, что у лиц с грыжей МПД наблюдается повышение уровней TNF-α и IL-6 в плазме в сравнении со здоровыми. Предполагается, что повышение экспрессии цитокинов может участвовать в процессах, способных модифицировать факторы транскрипции, вовлеченные в генную экспрессию, вызывая экспансию глиальных клеток и, таким образом, приводя к повышению нейрональной гипервозбудимости. Увеличение концентрации этих субстанций в тканях области протрузии диска позволяет предполагать, что цитокины могут вызывать эндоневральный отек и демиелинизацию нервных волокон [27]. Одновременно цитокины возбуждают ноцицепторы, что предполагает их ключевую роль в периферической гипералгезии и формировании болевого ответа [27]. В различных исследованиях неоднократно показано, что клетки МПД могут продуцировать TNF-α и IL-1 β уже на начальных этапах протрузии диска [28, 29]. Кроме того, A. Koch и соавт. [30] наблюдали, что увеличение плазменных уровней провоспалительных цитокинов (IL-1 β, IL-2, IL-6, IFN-c и TNF-α) коррелирует с усилением интенсивности боли у пациентов с хронической болью. Этапы формирования асептического воспаления при поражении позвонково-двигательного сегмента дегенеративной природы представлены на рисунке.
Воспалительные механизмы дискогенной БНС как возможная мишень терапевтических стратегий
Изучение воспалительных механизмов дискогенной боли является весьма перспективным направлением, прежде всего, с точки зрения развития терапевтических возможностей. Одной из возможных мишеней модуляции воспалительных механизмов выступает TNF-α, который является воспалительным маркером, вовлеченным в патофизиологические механизмы, лежащие в основе формирования вертеброгенной боли [32]. В последние 10 лет некоторые ученые предпринимают попытки использовать ингибиторы TNF-α в лечении радикулопатии. В различных исследованиях показано, что у пациентов с межпозвонковыми грыжами МПД повышен уровень TNF-α на суставной поверхности фасеточных суставов, в фиброзном кольце, пульпозном ядре и желтой связке [33]. Предполагается, что происходит утечка содержимого пульпозного ядра в эпидуральную полость, что вызывает локальное острое воспаление, отложение фиброзных элементов и адгезию [34]. Воспалительные реакции, модулируемые различными биохимическими и иммунологическими факторами, могут нарушать внутрикорешковый кровоток и целостность гематоневрального барьера, приводя, таким образом, к отеку и демиелинизации нервного корешка [35]. TNF-α — это плейотропный цитокин, действие которого может вызывать воспалительные ответы синаптических и миелиновых оболочек, стимулировать апоптоз вследствие его цитотоксических эффектов и приводить к отеку нерва и нейропатической боли [35]. В то же время эксперименты на животных и клинических моделях выявили, что ингибиторы TNF-α могут предотвращать эффекты неврального повреждения и таким образом оказывать нейропротективный эффект на нейродегенерацию [36]. Хотя уровень экспрессии TNF-α при различной интенсивности радикулярной боли носит нелинейный характер, модуляция уровня этого цитокина несомненно является важной мишенью терапевтических воздействий [37].
Одним из перспективных направлений антицитокиновой терапии является применение при дискогенной БНС релиз-активных антител (РА-АТ) к человеческому TNF-α [38]. Использование РА-АТ к TNF-α основано на представлениях о возможности модифицирующего влияния АТ на эндогенные регуляторы [39], что нашло клиническое применение в лечении некоторых воспалительных и дегенеративных заболеваний [40—44]. В частности, препарат артрофоон в качестве действующего вещества содержит РА-АТ к TNF-α. Его действие основано на модифицирующем влиянии РА-АТ на эндогенные регуляторы. Артрофоон специфически воздействует на активность TNF-α, снижает уровень АТ к этому цитокину в биологических средах организма, оказывает селективное влияние на иммунопатогенез, регулируя продукцию эндогенного TNF-α. Антивоспалительное действие аффинно очищенных АТ к этому цитокину продемонстрировано на моделях иммунного воспаления, где они тормозят экспрессию IL-1 и других провоспалительных цитокинов и увеличивают концентрацию противовоспалительных цитокинов [39]. Представленные свойства артрофоона были воспроизведены в экспериментальных исследованиях, проведенных в НИИ молекулярной биологии и биофизики Сибирского отделения РАН (Новосибирск) и НИИ фармакологии и регенеративной медицины Сибирского отделения РАН (Томск) [45, 46].
Изучение фармакологической активности артрофоона показало присутствие у него как выраженного противовоспалительного, так и анальгетического действия [7]. По данным сравнительного анализа на различных экспериментальных моделях выявлено, что эти эффекты артрофоона сопоставимы с противовоспалительным и анальгетическим действием нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВП) [7]. Эти данные являются обоснованием клинического применения артрофоона при хронических воспалительных и дегенеративных заболеваниях суставов (ревматоидный артрит, остеоартроз, анкилозирующий спондилоартрит, подагрический артрит, псориатический артрит). Антивоспалительная активность артрофоона продемонстрирована на примере глобальных заболеваний суставов и позвоночника с выраженным воспалительным компонентом — ревматоидного артрита и анкилозирующего спондилоартрита [43, 44]. Клинические эффекты сопровождались положительной динамикой и лабораторных показателей (СОЭ, фибриноген, С-реактивный белок). Исследование уровней провоспалительных цитокинов выявило достоверное снижение через 3 мес исходно повышенного значения TNF-α, и этот эффект сохранялся к 12-му месяцу периода наблюдения. Позитивной динамикой сопровождалось применение артрофоона и в отношении других цитокинов (IL-1β, IL-6, IL-10, VEGF, EGF) [5]. Авторами отмечено, что артрофоон благоприятно влиял на местные и общие симптомы воспаления у пациентов с ревматоидным артритом. Улучшение состояния было отмечено пациентами уже к концу 1-го месяца терапии, а стойкая положительная клинико-лабораторная динамика — к 3—6-му месяцу от начала лечения. Максимальный эффект в лечении ревматоидного артрита достигается при непрерывном и длительном приеме препарата продолжительностью не менее 6 мес [44]. Артрофоон обладает хорошей переносимостью при 12-месячном курсовом применении. Он назначается совместно с другими средствами лечения ревматоидного артрита, в частности с базисными противовоспалительными препаратами, а его использование позволяет сократить потребность в применении НПВП на 50% и более. При рефрактерном к НПВП и базисным противовоспалительным препаратам ревматоидном артрите включение артрофоона в схему лечения позволяло достичь более убедительного клинического эффекта.
В нескольких открытых исследованиях [40, 41, 44] была изучена эффективность артрофоона у пациентов с остеоартритом. Авторами получены сходные результаты: к концу 3-го месяца терапии артрофооном в дозе 8 таблеток в сутки у большинства больных наблюдалось существенное снижение боли как в покое, так и при движении, отмечено уменьшение окружности коленных суставов, что свидетельствовало об уменьшении выраженности синовита и периартрикулярных воспалительных изменений и сопровождалось исчезновением или уменьшением экссудативных изменений при ультразвуковом исследовании суставов [40, 41]. При этом авторами не зарегистрировано значимых отклонений со стороны функции печени, почек и других лабораторных показателей, что позволяет использовать артрофоон в схемах лечения больных остеоартритом в течение длительного периода — более 6 мес.
Изучались эффективность и безопасность применения артрофоона у 100 пациентов с умеренной и тяжелой дискогенной БНС в сравнительном исследовании с нимесулидом [47, 48]. Оценивались параметры интенсивности болевого синдрома в спине (по визуальной аналоговой шкале), функционального состояния позвоночника (по данным тестов Шобера, Томайера), нарушения жизнедеятельности пациентов с БНС (по данным опросника Освестри), переносимости и эффективности исследуемого препарата, а также выраженности заболевания по данным отчетов врачей и самоотчетов пациентов. Проводился анализ продолжительности приема и количества дополнительных обезболивающих препаратов. Данные параметры анализировались через 14 дней, 1 и 3 мес от начала терапии. В целом динамика выраженности боли носила статистически значимый характер (р<0,001) уже через 14 дней, а динамика функционального состояния позвоночника — через 1 мес от начала терапии в обеих группах больных. Отмечено статистически значимое снижение частоты рецидивов у пациентов с хроническим интермиттирующим течением БНС на фоне приема препарата артрофоон (р<0,01) [47, 48]. В исследуемой группе терапия с использованием артрофоона, по мнению пациентов и врачей, в 76,0% случаев привела к значительному улучшению состояния (эффективность терапии — «очень хорошая» и «хорошая»). Переносимость используемого препарата оценена 32,0% больных как «очень хорошая» и 52,0% — как «хорошая». Авторы пришли к заключению, что эти данные позволяют положительно оценить применение артрофоона при БНС, особенно у пациентов с хроническим течением заболевания, требующим длительной и безопасной анальгетической и противовоспалительной терапии. Схожие результаты получены и в другом исследовании эффективности и безопасности применения артрофоона у пациентов с умеренным и выраженным болевым синдромом, ассоциированным со спондилоартрозом, с острым и хроническим вариантом течения БНС (с длительностью более 12 нед или числом эпизодов свыше 25 за 12 мес) [48].
А.П. Рачин и А.А. Логвинова [49] провели сравнительное 3-месячное клиническое исследование эффективности и безопасности препарата артрофоон (курс 3 мес) и НПВП (курс 2 нед) у пациентов с хронической, часто рецидивирующей неспецифической болью в спине. Авторами показано, что в целом НПВП характеризовались более быстрым терапевтическим эффектом. Однако прекращение приема НПВП приводило к постепенному рецидиву болевого синдрома и снижению качества жизни больного, причем 1/3 пациентов потребовалось дополнительное назначение НПВП для купирования боли. Более того, применение относительно безопасных НПВП у 10% пациентов привело к осложнениям со стороны желудочно-кишечного тракта и вызвало раннюю отмену препаратов. В то же время у пациентов, принимавших артрофоон, отмечалось стойкое, статистически достоверное улучшение состояния к концу 1-го месяца терапии, которое нарастало при дальнейшем курсовом приеме препарата. На протяжении всего периода наблюдения артрофоон демонстрировал хороший профиль безопасности — не отмечалось нежелательных лекарственных реакций. Исходя из результатов проведенного исследования, целесообразной является комбинированная схема противовоспалительного и обезболивающего лечения хронической БНС. Она включает назначение короткого курса НПВП и одновременного назначения 3-месячного курса артрофоона по 2 таблетки 2—4 раза в день в зависимости от интенсивности боли. НПВП обеспечивают быстрое снижение болевого синдрома и восстановление качества жизни пациентов. Прием НПВП коротким курсом позволяет снизить риск нежелательных явлений. Для достижения стойкого положительного результата необходим прием артрофоона, который поддерживает противовоспалительный эффект, восстанавливает качество жизни и снижает риск развития обострений заболевания. За счет уникального уровня безопасности артрофоон может применяться длительным курсом — до 2 лет, что позволяет избежать характерных для НПВП нежелательных эффектов [41, 49]. Безопасность артрофоона показана у пациентов с остеоартритом [41, 42]. Клинически ни у одного из пациентов не выявлено жалоб на боль, дискомфорт в эпигастрии, диспептические расстройства, а результаты эндоскопического исследования не показали повреждающего действия артрофоона на слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта: случаев изъязвлений, эрозий, воспалительных процессов в желудке и двенадцатиперстной кишке не выявлено [42].
Таким образом, артрофоон представляет собой инновационный противовоспалительный препарат, отвечающий высоким требованиям эффективности и безопасности у пациентов с обострением хронической неспецифической боли в спине и боли, ассоциированной с дегенеративной болезнью дисков. Наиболее выраженный и стабильный эффект при лечении БНС наступает при длительном, 3—6-месячном курсовом приеме артрофоона. Длительное лечение артрофооном может быть рекомендовано для стабилизации патологического процесса, предупреждения рецидивирования и профилактики развития вторичного воспаления при вертеброгенной БНС. При достижении ремиссии возможен переход на поддерживающий прием препарата, доза которого подбирается индивидуально в зависимости от активности процесса и в среднем составляет 4 таблетки в сутки сублингвально вне приема пищи. Поддерживающий прием препарата позволяет избежать обострения БНС. На первых этапах терапии артрофоон следует назначать в комплексе с НПВП, так как видимый клинический эффект развивается в течение 1 мес его применения. В составе комплексной терапии артрофоон применяется с целью усиления противовоспалительной терапии и более быстрого достижения ремиссии. Назначение артрофоона целесообразно при непереносимости или наличии противопоказаний к применению НПВП. Благоприятный профиль безопасности артрофоона позволяет применять его у больных БНС независимо от возраста и сопутствующих заболеваний.
Таким образом, суммируя данные экспериментальных и клинических исследований, следует признать, что использование нового альтернативного направления терапии дегенеративных и воспалительных заболеваний опорно-двигательного аппарата, оказывающего модулирующее влияние на воспалительные механизмы болевых синдромов, является перспективным, учитывая не только его эффективность, но и хорошую переносимость. Это обосновывает оправданность более широкого использования стратегий, направленных на нейровоспалительные и нейроиммунные компоненты различных патологических состояний, в том числе в комплексных схемах их лечения.