Manek N, Hart D, Spector T, MacGregor A.
Arthritis & Rheumatism 2003; 48:1024-1029

RIASSUNTO
OBIETTIVO Studiare l'influenza dei fattori genetici e ambientali sulla già nota associazione tra indice di massa corporea (IMC) e osteoartrite (OA) del ginocchio, sulla base di dati riferiti a coppie di gemelli adulti.
METODI 785 coppie di gemelli (261 monozigoti [MZ] e 524 dizigoti [DZ], di sesso femminile, sani (età media 54,5+7,8 anni), inclusi nel registro del St. Thomas' Hospital sono state sottoposte a radiografia bilaterale del ginocchio. L'OA dell'articolazione tibio-femorale è stata valutata con il metodo di Kellgren e Lawrence (K/L) secondo quattro livelli di danno articolare (0= nessuna alterazione; 1 = dubbie alterazioni; 2= lievi alterazioni; 3= moderate alterazioni; 4= gravi alterazioni). La diagnosi di OA del ginocchio è stata condotta in presenza di un grado K/L >2 sia a livello della giuntura tibio-femorale che della giuntura perone-femorale. Sono stati misurati peso corporeo e altezza dei soggetti inclusi nello studio, i quali successivamente sono stati stratificati in quartili di indice di massa corporea (IMC). La relazione tra IMC e OA del ginocchio, tra MZ e DZ e tra individui della stessa classe (cross-trait cross-twin), è stata valutata mediante una regressione logistica, per stabilire se i fattori genetici o ambientali possano spiegare il legame IMC - OA del ginocchio. I contributi genetici (ereditarietà) e ambientali alla misurazione di ogni parametro sono stati stimati usando un path modeling.
RISULTATI E' emersa una forte associazione tra alto IMC e presenza di OA del ginocchio (odds ratio 3,90 per il quartile di BMI più alto vs quello più basso; p=0,0001). L'ereditarietà dell'OA del ginocchio è stata stimata essere del 50,4% (95% IC 34-62%) e quella dell'IMC del 55,7% (95% IC 35-72%). Tuttavia, le relazioni cross-trait cross-twin non risultavano significativamente diverse dall'unità in entrambe le classi di gemelli, omozigoti o dizigoti, e ciò indica che i fattori genetici condivisi non sono in grado di spiegare in modo soddisfacente tale associazione. Il path modeling ha mostrato che il modello che include i fattori genetici aggiuntivi, i fattori ambientali, sia classici che particolari, è il migliore per spiegare tutti i dati complessivi.
CONCLUSIONI La forte correlazione tra alti valori di IMC e OA del ginocchio non risulta chiaramente mediata da fattori genetici condivisi. I risultati sottintendono che una variazione ambientale dell'IMC può influenzare l'osteoartrite del ginocchio.

COMMENTO
L'osteoartrite (OA) è una patologia multifattoriale con cause sia genetiche che ambientali. L'obesità è la condizione fisiologica più fortemente correlata all'OA dell'articolazione del ginocchio. Molti studi condotti sulla popolazione hanno rivelato una associazione trasversale (cross-sectional) tra obesità e OA della giuntura tibio-femorale del ginocchio. Infatti l'OA del ginocchio, diagnosticata per via radiografica, risulta aumentata di 4 volte nelle donne obese, con un intervallo di odds ratio che varia tra 2 e 9, come è emerso da dati estrapolati dagli studi Framingham, Chingford e dallo studio longitudinale Baltimore sull'età.
Il meccanismo con cui l'obesità possa causare OA a livello del ginocchio è stato l'oggetto di un notevole dibattito. Due importanti teorie sono state proposte per spiegare questa associazione: un meccanismo biomeccanico e uno sistemico/metabolico. La teoria biomeccanica sostiene che l'obesità determina un crescente sovraccarico dell'articolazione del ginocchio con conseguente degenerazione della cartilagine articolare e sclerosi delle ossa subcondralo. Ciò potrebbe spiegare l'eccessivo numero di casi di OA del ginocchio in soggetti in sovrappeso. Tuttavia l'obesità non risulta essere correlata anche con l'elevata frequenza di OA dell'arca presente in questa classe di popolazione.
Una spiegazione alternativa al fenomeno è che l'eccessivo grasso corporeo possa avere un diretto effetto metabolico sulla cartilagine oltre ad esercitare un'azione di stress fisico. Nello specifico, la teoria metabolica sostiene che uno o più fattori metabolici, correlati all'obesità, agiscano negativamente sulla cartilagine e sulle altre strutture articolari, suggerendo quindi che l'obesità abbia un ruolo indiretto nell'aumento del rischio di OA del ginocchio.
Queste condizioni metaboliche associate all'obesità e all'OA e che sono emerse dai risultati positivi del New Haven Study includono ipertensione, iperuricemia, diabete e ipercolesterolemia.
Esiste inoltre una evidenza considerevole che i fattori genetici giochino un ruolo importante nella determinazione dell'OA. Studi condotti su soggetti gemelli hanno stimato che più del 65% della variabilità di popolazione per OA è attribuibile a predisposizioni genetiche. Similmente, anche obesità o elevato indice di massa corporea (IMC) presentano una forte base genetica. Risulta quindi plausibile che la correlazione positiva tra IMC e OA del ginocchio sia in realtà il risultato dei comuni determinanti genetici di queste due condizioni patologiche. Lo studio di gemelli costituisce allora un utile approccio per distinguere l'influenza genetica da quella ambientale.
Le coppie di gemelli incluse nello studio sono state confrontate per età (valore medio 54,5+7,8 anni), peso (valore medio 65,0+11,5 kg) e indice di massa corporea (24,8+4,3 kg/m2). 134 soggetti (8,5%) con un IMC nel quartile più alto presentavano OA del ginocchio diagnosticata radiograficamente, rispetto ai 43 casi (2,7%) individuati nel quartile più basso di IMC. Come atteso, i pazienti nel secondo e nel terzo quartile avevano anche un rischio significativamente aumentato di OA del ginocchio, quando confrontati con quelli appartenenti al quartile più basso.
I dati di questo studio non solo dimostrano, ma anche supportano, ciò che era già noto: soggetti più magri hanno un minor rischio di OA del ginocchio, diagnosticata per via radiografica, rispetto a quelli con un alto IMC.
Lo studio è unico nel suo genere in quanto è in grado di discernere le componenti genetiche da quelle ambientali. L'analisi cross-twin cross-trait non è risultata compatibile con la spiegazione genetica dell'associazione, poiché i risultati nei gemelli MZ e DZ non differiscono significativamente dall'unità. Le analisi non risolvono tuttavia il dibattito riguardo il meccanismo di questa associazione, indicando solamente che la suscettibilità genetica è improbabile.

In conclusione, questo lavoro dimostra che la forte correlazione tra alto IMC e OA del ginocchio nelle donne non risulta mediato da fattori genetici, mentre entrano in gioco fattori ambientali, una cui valutazione più approfondita potrebbe permettere una migliore comprensione dei meccanismi che portano allo sviluppo dell'OA del ginocchio.