SOD ma korzystny wpływ na choroby stawów ze względu na trzy główne mechanizmy zapobiegania (patrz rys.): nadmiernej produkcji ROS, rozprzestrzenianiu się stanu zapalnego (poprzez zmniejszenie napływu neutrofili do miejsc zapalnych i uwalnianie cytokin prozapalnych) oraz uszkodzeniom stawów (Afonso i in., 2007). W rzeczywistości aktywność SOD w płynie stawowym została wykorzystana jako wiarygodny wskaźnik zniszczenia i naprawy stawów (Sumii i in., 1996).

Rysunek. Ochronny wpływ SOD na chrząstkę (Afonso et al., 2007)

Kilka badań nad zapaleniem stawów u ludzi również wykazało korzystny wpływ SOD na staw kolanowy (Goebel i in., 1981; Goebel i Storck, 1983; Lund-Olesen i Menander-Huber, 1983; Gammer i Broback, 1984; Terlizzi i in, 1986; Mcllwain i wsp., 1989; Mazieres i wsp., 1991), stawu palca (Talke, 1984), łokcia (Muller i Moll, 1983) i stawu skroniowo-żuchwowego (Lin i wsp., 1994) po iniekcjach dostawowych.

Wykazano, że produkcja ROS wzrasta w chorobach stawów, takich jak choroba zwyrodnieniowa stawów (OA) i reumatoidalne zapalenie stawów (RA) (Henrotin i in., 2003). RZS i OA są chorobami przewlekłymi związanymi z niszczeniem stawów i upośledzoną mobilnością. Postęp obu chorób związany jest ze stresem oksydacyjnym i stanem zapalnym (Mishra et al., 2012).

RZS jest najczęstszą postacią zapalenia stawów, ogólnoustrojową chorobą autoimmunologiczną charakteryzującą się przewlekłym stanem zapalnym błony maziowej stawów, zwykle obejmującym wiele stawów (patrz rysunek). Choroba ta dotyka 3,0% populacji ogólnej i występuje częściej u kobiet oraz w krajach rozwiniętych (Bauerova i Bezek, 2000; Woolf i Pfleger, 2003).

Rysunek. Zapalenie w RZS (Wang i Sun, 2017).

RZS ma wczesny wpływ na zdolność pacjentów do pracy i ich status społeczno-ekonomiczny. Liczba utraconych dni roboczych w przypadku osób zatrudnionych waha się w badaniach od 2,7 do 30 dni rocznie. Wskaźnik zatrudnienia u mężczyzn z zapaleniem stawów jest o 20% niższy, a u kobiet o 25% niższy niż u kobiet i mężczyzn bez choroby (Voice, 2005).

Co więcej, SOD została zaproponowana jako obiecujący NLPZ (niesteroidowy lek przeciwzapalny), ponieważ enzym ten może zapewniać ochronę przed szkodliwym działaniem ROS zaangażowanych w tę zapalną chorobę stawów. W tym względzie wykazano, że SOD jest najskuteczniejszym supresorem nadprodukcji rodników tlenowych przez neutrofile u pacjentów z RZS (Ostrakhovitch i in., 2001).

Wreszcie, SOD była skuteczna w zmniejszaniu nasilenia objawów RZS u ludzi. W badaniu z podwójnie ślepą próbą z udziałem 30 pacjentów z RZS dotykającym stawu kolanowego, leczenie SOD (orgoteiną) spowodowało zmniejszenie stanu zapalnego i ogólną poprawę ogólnej oceny aktywności choroby przez lekarza i pacjenta (Goebel i in., 1981).

OA, najczęstsza forma zapalenia stawów charakteryzująca się zniszczeniem chrząstki stawowej, która powoduje ból i prowadzi do utraty funkcji głównie w kolanach i biodrach, dotyka 9,6% mężczyzn i 18% kobiet w wieku 60 lat i starszych. Oczekuje się, że do 2020 r. wydłużenie średniej długości życia i starzenie się społeczeństwa sprawią, że OA stanie się czwartą główną przyczyną niepełnosprawności (Woolf i Pfleger, 2003).

Chrząstka w OA ma znacznie więcej uszkodzeń DNA wywołanych przez ROS niż normalna chrząstka, a w uszkodzeniu tym pośredniczy interleukina-1 (IL-1). Dane na temat udziału ROS w degradacji chrząstki uzyskano na podstawie obecności produktów peroksydacji lipidów w płynach biologicznych i chrząstce pacjentów z zapaleniem stawów oraz w zwierzęcych modelach OA (Henrotin i in., 2003; Ostalowska i in., 2006). Enzymy antyoksydacyjne u pacjentów z OA, takie jak SOD, CAT i GP, są podwyższone u osób zdrowych, co potwierdza rolę stresu oksydacyjnego w patogenezie OA (Ostalowska i wsp., 2006; Regan i wsp., 2008; Fernandez-Moreno i wsp., 2011).

Rysunek. Porównanie ekspresji genu dysmutazy ponadtlenkowej (SOD) u pacjentów ze złamaniem szyjki kości udowej (NOF) i chorobą zwyrodnieniową stawów (OA) (Scott et al., 2010).