Introducción

La osteoartritis, una de las principales causas de discapacidad, no es solo una consecuencia del envejecimiento y el estrés mecánico del cartílago, sino que también se asocia con enfermedades metabólicas.

Estudios recientes han demostrado que la diabetes tipo 2 es un factor de riesgo independiente que predispone a la osteoartritis. El impacto deletéreo de la diabetes en las articulaciones podría estar relacionado con el estrés oxidativo y la inflamación, la neuropatía diabética, la sarcopenia y / o la pérdida de la propiocepción, pero aún se discute de manera controvertida.

La exposición crónica de las estructuras del cartílago a altas concentraciones de glucosa, altos niveles de insulina e inflamación sistémica subclínica o de bajo grado, como es típico en la diabetes tipo 2, puede causar el debilitamiento de las estructuras articulares. La insulina puede aumentar la síntesis de colágeno y proteoglicanos, pero los niveles excesivos de insulina pueden alterar la integridad de las estructuras musculoesqueléticas.

La hiperglucemia y la resistencia a la insulina son factores de riesgo adicionales asociados con la progresión y gravedad de la artritis en pacientes con diabetes, independientemente de la obesidad.

La resistencia a la insulina y la diabetes tipo 2 presentan una regulación positiva crónica del estrés oxidativo. Sin embargo, pocos estudios han utilizado el fenotipado metabólico en profundidad para dilucidar las funciones de los mecanismos subyacentes. A pesar de los avances recientes con respecto al metabolismo del cartílago alterado, la interacción compleja entre los factores metabólicos y la función musculoesquelética sigue siendo desconocida.

Además, existe una escasez de datos sobre biomarcadores específicos de detección precoz de enfermedades articulares en pacientes con diabetes. Los cambios específicos en los biomarcadores de inflamación y los niveles de transcripción de microARN se han relacionado con el desarrollo y la progresión de enfermedades musculoesqueléticas.

Los estudios sobre los microARN circulantes durante el envejecimiento y la sarcopenia detectaron una superposición con los microARN relacionados con la artritis, lo que sugiere que ciertos microARN son susceptibles a diferentes afecciones que afectan el aparato locomotor. El impacto de la presencia de diabetes tipo 2 en los niveles de microARN circulantes aún no está claro.

En este estudio, evaluamos las características metabólicas, así como las características funcionales y clínicas del sistema musculoesquelético de pacientes con diabetes tipo 2 y seres humanos tolerantes a la glucosa utilizando métodos integrales estándar de oro en un subgrupo de pacientes del German Diabetes Study (GDS).

Planteamos la hipótesis de que en pacientes con diabetes tipo 2 y artritis, el deterioro musculoesquelético se asocia con resistencia a la insulina, secreción de insulina desregulada y deterioro de la función nerviosa periférica.

Contexto

La diabetes tipo 2 se asocia con un mayor riesgo de trastornos musculoesqueléticos, pero su impacto en la función articular sigue sin estar claro.

Objetivo

Presumimos que los pacientes con diabetes tipo 2 y osteoartritis exhibirían deterioro musculoesquelético, que se asociaría con resistencia a la insulina y distintos perfiles de microARN.

Métodos

Los participantes del German Diabetes Study con diabetes tipo 2 (T2D, n = 39) o tolerancia normal a la glucosa (CON, n = 27), tanto con (+ OA) como sin osteoartritis (-OA), se sometieron a una prueba de  tolerancia a la glucosa intravenosa y clamp hiperinsulinémico-euglucémico.

La función musculoesquelética se evaluó mediante la fuerza de extensión isométrica de la rodilla (KES), la fuerza de agarre, el rango de movimiento (ROM) y las habilidades de equilibrio, mientras que la función neuronal se midió mediante la velocidad de conductancia nerviosa (NCV).

Los síntomas relacionados con la artritis se cuantificaron mediante el cuestionario del índice de osteoartritis de las universidades de Western Ontario y McMaster (WOMAC), microARN relacionado con la artritis en suero mediante la reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa.

Resultados

La sensibilidad a la insulina fue menor en T2D + OA frente a T2D-OA (4.4 ± 2.0 frente a 5.7 ± 3.0 mg * kg – 1 * min – 1) y en CON + OA frente a CON-OA (8.1 ± 2.0 frente a 12.0 ± 2.6 mg * kg –1, * min – 1, ambos p <0,05). En T2D + OA, KES y ROM fueron 60% y 22% más bajos que en CON + OA, respectivamente (ambos p <0,05).

La sensibilidad a la insulina se correlacionó positivamente con KES (r = 0,41, p <0,05) entre T2D, y negativamente con la gravedad de los síntomas en CON y T2D (r = –0,60 yr = –0,46, respectivamente, p <0,05). CON + OA y T2D + OA tuvieron habilidades de equilibrio inferiores a CON-OA, mientras que la NCV fue comparable en T2D + OA y T2D-OA.

La expresión de microARN relacionados con la artritis se incrementó en T2D en comparación con CON, pero se redujo en CON + OA en comparación con CON-OA (p <0,05), y no difirió entre T2D + OA y T2D-OA.

Discusión

Este estudio muestra que (i) los individuos tolerantes a la glucosa con OA son más resistentes a la insulina y tienen un NCV más bajo y habilidades de equilibrio inferiores que los individuos tolerantes a la glucosa sin OA; y (ii) los pacientes con diabetes tipo 2 y OA tienen menor sensibilidad a la insulina y menor rango de movimiento en comparación con los pacientes con diabetes tipo 2 sin OA y los individuos tolerantes a la glucosa con o sin OA.

Además, este estudio confirma que (iii) los perfiles de microARN asociados previamente con artritis están regulados a la baja en los participantes tolerantes a la glucosa con OA en comparación con los participantes sin OA, pero no difieren entre los pacientes con diabetes tipo 2 con OA y sin OA.

Se ha sugerido que la resistencia a la insulina en pacientes con diabetes tipo 2 promueve la progresión de la OA independientemente de la masa corporal. Estudios recientes atribuyen la asociación entre la resistencia a la insulina y la OA a una mayor expresión de citocinas proinflamatorias, así como a la producción de enzimas que degradan los tejidos y a la regulación a la baja de la síntesis de proteínas estructurales del cartílago articular.

Ampliamos estas observaciones, mostrando que en nuestra población de estudio la gravedad de los síntomas de la OA está asociada con la resistencia a la insulina independientemente de la tolerancia a la glucosa. Tanto en la diabetes tipo 2 como en el grupo de control, los pacientes con OA mostraron una sensibilidad a la insulina reducida en más del 25% en comparación con los individuos sin OA.

Nuestro estudio muestra que la resistencia a la insulina está asociada tanto con la función musculoesquelética como con los síntomas relacionados con la artritis en pacientes con diabetes tipo 2 y en individuos metabólicamente sanos.

Estos resultados sugieren que el tratamiento de los trastornos musculoesqueléticos en pacientes con diabetes también debe tener como objetivo tratar los componentes metabólicos de la enfermedad.