Patofisiologi Pseudogout
Patofisiologi pseudogout melibatkan pembentukan kristal kalsium pirofosfat pada sendi yang memicu peradangan dan mengakibatkan kerusakan langsung pada kartilago sendi. Meskipun belum sepenuhnya dipahami, namun deposisi kalsium pirofosfat pada sendi melibatkan deposisi kristal di tulang rawan melalui vesikel matriks periseluler yang berasal dari kondrosit dan osteoblas.
Vesikel ini mengkonsentrasikan kalsium dan fosfat di dalam lumennya dan membentuk kristal. Deposisi kristal diregulasi oleh keseimbangan fosfat (Pi) menjadi pirofosfat inorganik (PPi). Pembentukan PPi oleh kondrosit merupakan suatu proses normal, non-patologis, dan konsentrasi fisiologis dari PPi yang sesuai diketahui dapat mencegah pembentukan basic calcium phosphate (BCP) yang dapat mengakibatkan osteoarthritis (OA).[3]
Namun, konsentrasi PPi yang berlebihan mengakibatkan pembentukan kristal kalsium pirofosfat di kartilago. Kristal ini kemudian dikenali oleh sistem imun sebagai DAMPs (damage-associated molecular patterns), mengakibatkan aktivasi inflamasom NLRP3, dan selanjutnya memicu ekspresi interleukin-1β (IL-1β).[2]
Defisiensi Nucleotide Pyrophosphatase Phosphodiesterase 1 (NPP1)
Defisiensi NPP1 dihubungkan dengan kalsifikasi arterial pada bayi manusia dan deposisi kalsium fosfat pada sendi dan tulang belakang hewan uji. NPP1 merupakan suatu enzim yang terlibat dalam proses mineralisasi, sinyal reseptor insulin, keganasan, dan sistem imun. Enzim ini menghidrolisis adenosin trifosfat (ATP) menjadi adenosin monofosfat (AMP) dan difosfat, menghasilkan PPi dari ATP ekstraseluler.
NPP1 telah diteliti sebagai target terapi potensial pada CPPT, diabetes, dan kanker. Namun, inhibisi NPP1 pada pengobatan CPPD memerlukan penelitian lebih lanjut karena mengakibatkan efek samping yang tidak diinginkan, misalnya hipomineralisasi pada tulang panjang dan kalsifikasi jaringan lunak.[3]
Penurunan Aktivitas Tissue-Nonspecific Alkaline Phosphatase (TNAP)
TNAP merupakan enzim lain yang diketahui berperan pada mineralisasi tulang. Enzim ini merupakan suatu antagonis enzim NPP1 yang menghidrolisis ATP dan PPi menjadi Pi. Mekanisme bagaimana kedua enzim ini, TNAP dan NPP1, berkolaborasi dalam proses mineralisasi tulang masih belum sepenuhnya dipahami. Namun, penelitian menunjukkan bahwa penurunan aktivitas TNAP berhubungan dengan deposisi kalsium pirofosfat pada kartilago sendi.[3]
Peningkatan Gen ANKH
Gen ANKH mengkode protein transmembran yang disebut ankyrin, sebuah protein yang bertanggung jawab untuk membawa PPi melewati membran, dari kompartemen intraseluler ke ekstraseluler pada berbagai jenis sel. Peningkatan gen ANKH berhubungan dengan pseudogout dan menjadi target terapi potensial.[3]
Disregulasi Aktivitas NLRP3
Disregulasi aktivitas NLRP3 atau Nucleotide-binding and oligomerization (NOD)-like receptor family pyrin domain-containing diketahui meningkatkan aktivitas IL-1β. NLRP mengenali PAMPs (pathogen-associated molecular patterns) atau DAMPs (damage-associated molecular patterns) yang memicu pembentukan inflamasom, selanjutnya mengaktivasi caspase-1, dan kemudian caspase-1 meningkatkan sekresi IL-1β.[3]
Peningkatan Protein Lapisan Intermediat Kartilago
Transforming growth factor (TGF) merupakan suatu aktivator kuat pembentukan PPi ekstraseluler. Sintesis PPi yang diinduksi TGF ini dapat dihambat oleh intracellular growth factor-1 (IGF-1). Peningkatan usia berhubungan dengan adanya peningkatan protein lapisan intermediat kartilago, yang mencegah IGF-1 untuk menekan TGF.
Pasien dengan osteoarthritis memiliki kadar PPi yang meningkat yang mungkin akibat dari insensitivitas kondrosit terhadap IGF-1, dan mengakibatkan deposit kalsium pirofosfat pada sendi yang rusak akibat osteoarthritis.[6]