Chondroplasty / Sostituzione della cartilagine del ginocchio

La cartilagine articolare, in particolare quella che si trova nell’articolazione del ginocchio, è generalmente caratterizzata da attrito molto basso, elevata resistenza all’usura e scarse qualità rigenerative. È responsabile di gran parte della resistenza alla compressione e delle qualità portanti dell’articolazione del ginocchio e, senza di essa, camminare è doloroso all’impossibile. L’osteoartrite è una condizione comune di fallimento della cartilagine che può portare a una gamma limitata di movimento, danni alle ossa e invariabilmente dolore. A causa di una combinazione di stress acuto e stanchezza cronica, l’osteoartrite si manifesta direttamente in un logorio della superficie articolare e, in casi estremi, l’osso può essere esposto nell’articolazione. Alcuni esempi supplementari dei meccanismi di guasto della cartilagine includono la rottura cellulare del legame della matrice, l’inibizione della sintesi proteica del condrocyte, apoptosi del andchondrocyte. Ci sono diverse opzioni di riparazione disponibili per danni alla cartilagine o guasto.

Trattamenti non chirurgici

L’osteoartrite è la seconda causa principale di disabilità nella popolazione anziana negli Stati Uniti. È una malattia degenerativa che generalmente inizia relativamente mite e si intensifica con il tempo e l’usura. Per quei pazienti con sintomi da lievi a moderati, il disturbo può essere affrontato da diversi trattamenti non chirurgici. L’uso di parentesi graffe e terapie farmacologiche, come gli antinfiammatori (es. diclofenac, napprofene e naprossene), inibitori selettivi COX-2, idrocortisone, hanno dimostrato di alleviare il dolore causato da carenza di cartilagine.

Trattamenti non biologici

Questo tipo di riparazione, a corto di totale sostituzione articolare, può essere diviso in tre gruppi.

Condrectomia e debridement

I trattamenti che rimuovono la cartilagine malata e minata con l’obiettivo di fermare l’infiammazione e il dolore includono la rasatura (condrectomia) e il debridement.

È interessante notare che il debridement, introdotto da Magnuson nel 1941, non ha alcuna base scientifica per l’esistenza; infatti, è deleterio in termini di biomeccanica del ginocchio. È usato palliatively poichè temporaneamente allevia il dolore connesso con l’infiammazione artritica. Molte compagnie di assicurazione (es. Aetna) considera la procedura sperimentale perché non ci sono prove che dimostrino la sua efficacia.

Chirurgia dell’abrasione e della microfrattura

Un altro gruppo di trattamenti consiste in una serie di procedure abrasive volte a innescare la produzione di cartilagine, come la perforazione, la chirurgia della microfrattura, la condroplastica e la spongializzazione.

L’abrasione, la perforazione e la microfrattura hanno avuto origine 20 anni fa. Si basano sul fenomeno della riparazione spontanea del tessuto cartilagineo a seguito di lesioni vascolari all’osso subcondrale.

Trattamenti laser assistiti

I trattamenti laser assistiti, attualmente sperimentali, costituiscono una terza categoria; combinano la rimozione della cartilagine malata con la rimodellamento della cartilagine e inducono anche la proliferazione della cartilagine.

L’abrasione laser fornisce un taglio delicato della cartilagine. Usa il calore per indurre le alterazioni nella matrice fisica, che provoca il cambiamento di forma e la riduzione di sforzo. Migliorare questa terapia per renderla più spazialmente selettiva eviterebbe danni tissutali eccessivi come la formazione di bolle d’aria, necrosi tissutale, sinovite reattiva, condrolisi e un’accelerazione della degenerazione della cartilagine articolare.

Condrogenesi indotta da matrice autologa

La condrogenesi indotta da matrice autologa, nota anche come AMIC, è un’opzione di trattamento biologico per la tecnica di stimolazione del midollo osseo danneggiata dalla cartilagine articolare in combinazione con una membrana di collagene. Si basa sulla chirurgia di microfrattura con l’applicazione di una membrana bi-strato di collagene I/III.

La tecnica AMIC è stata sviluppata per migliorare alcune delle carenze della chirurgia della microfrattura come il volume variabile della cartilagine di riparazione e il deterioramento funzionale nel tempo. La membrana del collagene protegge e stabilizza i MSC liberati con microfrattura e migliora la loro differenziazione chondrogenic.

La chirurgia AMIC è una procedura in un’unica fase. Una volta valutato il danno alla cartilagine, ci sono due metodi per accedere all’articolazione per procedere con la chirurgia AMIC. Il primo è eseguire una mini artrotomia. Il secondo è una procedura interamente artroscopica.

Impianto autologo di condrociti

La cartilagine del corpo umano è ancora il materiale migliore per il rivestimento delle articolazioni del ginocchio. Questo spinge gli sforzi per sviluppare modi di utilizzare le cellule di una persona a crescere, o ri-crescere il tessuto cartilagineo per sostituire la cartilagine mancante o danneggiata. Una tecnica di sostituzione cellulare è chiamata impianto autologo di condrociti (ACI) o trapianto autologo di condrociti (ACT).

Nel 2010 è stata pubblicata una revisione di valutazione dell’impianto autologo di condrociti. Le conclusioni sono che è un trattamento efficace per i difetti condrali a pieno spessore. Le prove non suggeriscono che l’ACI sia superiore ad altri trattamenti.

Un trattamento ACI, chiamato Carticel, è destinato a pazienti giovani e sani con danni alla cartilagine di medie e grandi dimensioni e non è applicabile ai pazienti con osteoartrite. I condrociti del paziente vengono rimossi artroscopicamente da un’area non portante dalla tacca intercondilare o dalla cresta superiore dei condili femorali mediali o laterali. 10.000 cellule vengono raccolte e coltivate in vitro per circa sei settimane fino a quando la popolazione raggiunge 10-12 milioni di cellule. Quindi queste cellule vengono iniettate nel paziente. Queste cellule sono tenute in posizione da un piccolo pezzo di tessuto molle dalla tibia, chiamato un lembo periostale, che viene suturato sull’area per fungere da coperchio a tenuta stagna. I condrociti impiantati si dividono e si integrano con il tessuto circostante e potenzialmente generano cartilagine simile all’alalina. Il costo del trattamento varia da (USD USD) 20.000-35.000. Una tecnica di seconda generazione, chiamata Carticel II utilizza una “matrice di pile” impiantata con cellule di condrociti che viene artroscopicamente inserita nell’articolazione. Questa procedura è nota come impianto di condrociti autologhi a matrice o (MACI) ed è disponibile in Germania, Regno Unito e Australia.

Una variante della tecnica Carticel, chiamata matrix-associated autologous chondrocyte transplantation (MACT), fa crescere le cellule del paziente in una matrice 3D di tessuto riassorbibile che viene impiantata tramite una procedura aperta o artroscopica. Sembra essere una tecnica più semplice e risolve alcuni dei problemi dell’uso di Carticel sotto una patch periostale.

Un’altra tecnica ACI, che utilizza “chrondospheres”, utilizza solo crondrociti e nessun materiale matrice. Le cellule crescono in matrici sferoidi auto-organizzate che vengono impiantate tramite fluido iniettato o matrice tissutale inserita.

Trapianto autologo di cellule staminali mesenchimali

Da anni, il concetto di raccogliere cellule staminali e reimpiantarle nel proprio corpo per rigenerare organi e tessuti è stato abbracciato e ricercato in modelli animali. In particolare, le cellule staminali mesenchimali hanno dimostrato in modelli animali di rigenerare la cartilagine. Recentemente, ci sono stati diversi casi pubblicati di crescita della cartilagine di successo nelle ginocchia umane utilizzando cellule staminali mesenchimali coltivate autologhe. Inoltre, è stato pubblicato anche uno studio sulla sicurezza n=229 che mostra una sicurezza migliore rispetto alle alternative chirurgiche per questa procedura di iniezione di cellule coltivate a un follow-up di 3 anni. Un vantaggio di questo approccio è che vengono utilizzate le cellule staminali di una persona, evitando la trasmissione di malattie genetiche.

Microdrilling aumentato con cellule staminali del sangue periferico

Uno studio del 2011 riporta la ricrescita della cartilagine ialina confermata istologicamente in una serie di casi di 5 pazienti, 2 con lesioni bipolari o bacianti di grado IV nel ginocchio. Il protocollo di successo prevede la chirurgia artroscopica di microdrilling / microfrattura seguita da iniezioni postoperatorie di cellule progenitrici autologhe del sangue periferico(PBPC) e acido ialuronico (HA). I PBPC sono un prodotto ematico contenente cellule staminali mesenchimali e si ottengono mobilitando le cellule staminali nel sangue periferico. Il Dott. Khay Yong Saw e il suo team propongono che l’intervento di microdrilling crei un’impalcatura di coaguli di sangue su cui i PBPC iniettati possono essere reclutati e migliorare la condrogenesi nel sito della lesione contenuta. Spiegano che il significato di questo protocollo di rigenerazione della cartilagine è che ha successo in pazienti con lesioni osteocondrali di grado IV bipolari o osso su osso storicamente difficili da trattare.

Il Dr. Saw e il suo team stanno attualmente conducendo uno studio randomizzato più ampio e stanno lavorando per iniziare uno studio multicentrico. Il lavoro del team di ricerca malese sta guadagnando l’attenzione internazionale.

Osteocondrale autotrapianto

Osteocondrale autotrapianto (AVENA) è una tecnica che richiede che il chirurgo trapianto sezioni di osso e cartilagine. In primo luogo, la sezione danneggiata dell’osso e della cartilagine viene rimossa dall’articolazione. Quindi un nuovo tassello sano di osso con la sua copertura cartilaginea viene rimosso dalla stessa articolazione e trapiantato o innestato nel foro lasciato dalla rimozione del vecchio osso e della cartilagine danneggiati. L’osso e la cartilagine sani sono presi dalle aree di sforzo basso nell’articolazione in modo da impedire l’indebolimento dell’articolazione. A seconda della gravità e della dimensione complessiva del danno possono essere necessari più tappi o tasselli per riparare adeguatamente il giunto. Un trattamento simile, noto come mosaicoplastica, è descritto nel paragrafo successivo.

Innesto

Esistono tre metodi di innesto dei difetti della cartilagine, tra cui l’innesto periostale, l’innesto osteocondrale (mosaicplasty) e l’innesto di pasta di cellule staminali della cartilagine articolare. Gli innesti periostali vengono raccolti dal tessuto pericondriale e innestati al difetto della cartilagine articolare. Dati i bassi tassi di successo a lungo termine, l’innesto pericondriale da solo non è stato accettato clinicamente come terapia particolarmente eccellente. La mosaicoplastica, una forma di innesto condrale, è una terapia progettata per sostituire la cartilagine sulla superficie dell’articolazione del ginocchio che è stata danneggiata da traumi o artrite impiantando tappi osteocondrali. Gli impianti possono essere autogeni (autologhi) o allogeni. L’innesto di pasta comporta la sostituzione della cartilagine danneggiata con cartilagine autologa e osso spongioso dalla tacca intercondilare al centro del ginocchio che viene prima morselizzata in una pasta (tipicamente con idrossiapatite) per riempire meglio il difetto e promuovere più efficacemente l’attività dei condrociti e la formazione della cartilagine. Queste procedure sono spesso eseguite artroscopicamente.

Sostituzione articolare

La sostituzione totale del ginocchio è riservata alle forme più gravi e recalcitranti di osteoartrite. Quando altre forme di trattamento falliscono o quando è improbabile che i pazienti abbiano successo con terapie minori, l’ultima opzione per trattare la cartilagine difettosa è quella di sostituire tutto o parte dell’articolazione. Nella sostituzione dell’articolazione del ginocchio, le superfici usurate del ginocchio vengono riemerse con metallo e plastica, sostituendo l’articolazione naturale mal funzionante con nuove superfici che scivolano insieme senza intoppi. L’articolazione disfunzionale viene rimossa e il dolore viene alleviato. La sostituzione totale del ginocchio è considerata un intervento chirurgico relativamente di routine con esito da un intervento chirurgico che indica che l ‘ 85% dei pazienti è soddisfatto della procedura, circa il 10% non vede un miglioramento significativo e il 5% riferisce un peggioramento dei sintomi. Ci sono più di 300.000 sostituzioni totali del ginocchio negli Stati Uniti ogni anno. L’età media del paziente è compresa tra 65 e 75 anni. Di questi interventi, circa l ‘ 80% sono unilaterali (solo un ginocchio sostituito) e il 20% sono bilaterali. Le donne si sottopongono alla procedura più spesso degli uomini, costituendo il 60% della popolazione di pazienti.

Vedi anche

• di sostituzione del Ginocchio
• sostituzione dell’Anca
• Comune di ricambio
• Cartilagine
• Menisco cartilagine terapia di sostituzione
• trapianto di Menisco

• la Salute della Cartilagine – Informazioni sulla cartilagine articolare, la prevenzione degli infortuni, la riparazione e la riabilitazione

• Hambly K, Bobic V, Wondrasch B, Van Assche D, Marlovits S (giugno 2006). “Autologous chondrocyte implantation postoperatory care and rehabilitation: science and practice”. Am J Med Sport 34 (6): 1020-38. doi: 10.1177 / 0363546505281918.PMID 16436540.
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/23/Icons-mini-file_acrobat.gif) 100% 50% no-repeat;”>Impianto autologo di condrociti (Aggiornamento ACI 2002). Dipartimento del lavoro e delle Industrie Ufficio del Medical director Technology Assessment. 2002. 14 Aprile 2006.
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• Sostituzione totale minimamente invasiva del ginocchio. American Academy of Orthopaedic Surgeons. Febbraio 2005.
• Innesto osteocondrale della cartilagine articolare Injurie a eMedicina
• Sostituzione totale del ginocchio. American Academy of Orthopaedic Surgeons. Gennaio 2006.
• Copertura BBC dell’innesto autologo di condrociti nel Regno Unito