Medicina rigenerativa

L’artrosi e le patologie muscolo-tendinee sono tra le più importanti cause di dolore e disabilità nell’uomo e hanno un grande impatto sulla qualità della vita. Tali problematiche sono da considerarsi in parte una normale conseguenza dell’invecchiamento e, per le forme precoci, conseguenza di eventi traumatici e scorretti atteggiamenti posturali.

I tessuti colpiti da queste patologie hanno limitate capacità di autoguarigione e per questo rappresentano da sempre una sfida per i chirurghi ortopedici.

 La medicina rigenerativa rappresenta la chiave per     risolvere a livello biologico le cause della           degenerazione dei tessuti.

L’ortobiologia è la metodica rigenerativa abbinata all’ortopedia ed è la disciplina dalla quale ci si aspettano le maggiori novità per il futuro. Si prefigge di sfruttare il potenziale della biologia cellulare del paziente per proporre terapie autologhe che riescano a modificare la biologia dei tessuti stimolandone la guarigione e la rigenerazione.


È un approccio innovativo alla patologia, ma va fatto se i processi degenerativi dell’articolazione sono lievi o moderati altrimenti è d’obbligo la sostituzione con protesi artificiale. Rigenerare i tessuti e non sostituirli è la nuova frontiera che punta a migliorare il trattamento delle lesioni muscolo-scheletriche.


Trattamenti

I trattamenti di Bio-Ortopedia vengono somministrati solitamente con modalità infiltrative e in alcuni casi possono essere effettuati anche durante l’intervento chirurgico, stimolando le risorse naturali dell’organismo per rigenerare i danni causati da traumi o da malattie e scongiurare la degenerazione delle articolazioni, piuttosto che procedere alla loro sostituzione con tecnica chirurgica.


I diversi trattamenti vanno dai fattori di crescita piastrinici (Platelet-Rich-Plasma o PRP) alle cellule mesenchimali autologhe provenienti dal midollo osseo, dal tessuto adiposo e dal sangue del paziente.

Infiltrazioni di plasma ricco di fattori di crescita derivanti dalle piastrine (PRP)


Le infiltrazioni di plasma ricco di fattori di crescita derivanti dalle piastrine (dall’acronimo inglese PRP: “Platelet Rich Plasma”), sono particolarmente indicate per il trattamento delle lesioni tendinee e tendinopatie croniche, nelle condropatie, nelle lesioni muscolari e nell’artrosi lieve o moderata.

Si tratta della forma di trattamento biologico più facile e sicuro da eseguire e può essere effettuato anche in regime ambulatoriale.

Il PRP (Platelet-Rich-Plasma)ovvero Plasma Ricco di Piastrine, comunemente noto come gel piastrinico, è una preparazione di plasma umano autologo contenente una maggiore concentrazione di piastrine, che si ottiene con una particolare tecnica di centrifugazione, partendo da un semplice prelievo di sangue del paziente.

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Questo sangue viene poi centrifugato (con un apposito apparecchio in circa 30 minuti) per la separazione del sangue dalle piastrine e dai globuli rossi. Una volta che il sangue viene separato, i globuli rossi vengono scartati e ciò che rimane è un plasma concentrato ricco di piastrine (PRP) pronto per essere utilizzato nel processo di trattamento.Il plasma così ottenuto, di colore tipicamente giallognolo e come già detto molto ricco di piastrine, viene quindi infiltrato nell’articolazione o nel tendine patologico. Quando il distretto prevede precisione centimetrica (es. tendine, parte muscolare etc) si utilizza l'ecografia per "mirare" la lesione.


Le piastrine giocano un ruolo fondamentale nella riparazione e nella rigenerazione dei tessuti; infatti, contengono numerosi fattori di crescita (PDGF,TGF-β, VEGF, EGF, IGF, FGF) e citochine, che possono stimolare il processo di rigenerazione e riparazione di tessuti danneggiati, oltre a svolgere notevole effetto antinfiammatorio che determina un effetto benefico immediato in termini di riduzione del dolore e del gonfiore. Generalmente, sono necessari almeno tre trattamenti con PRP nella stessa articolazione.


Gli effetti ottenuti dalle infiltrazioni articolari di PRP in termini di rigenerazione della cartilagine sono stati lungamente studiati ed analizzati. La maggior parte degli studiosi sono d’accordo nell’affermare che il PRP non ha mostrato una potente attività rigenerativa della cartilagine e non esistono attualmente studi in letteratura che dimostrino un risultato certo della loro efficacia nell’artrosi. In particolar modo nessuno studio ha mai dimostrato una correzione dell’artrosi nei soggetti trattati.


Più dati invece confortano sull’utilizzo di questa terapia nel trattamento dei danni tendinei dove lo stimolo biologico potrebbe avere risultati più promettenti.

Cellule staminali
mesenchimali (MSC)

Le cellule staminali mesenchimali (MSC) sono cellule multipotenti che si trovano nel midollo osseo e sono in grado di produrre diversi tipi di cellule del tessuto scheletrico, come ad esempio la cartilagine, le ossa ed il grasso. Possono ad esempio differenziarsi, o specializzarsi, in cellule della cartilagine (condrociti), cellule ossee (osteoblasti) e cellule del grasso (adipociti). Rappresentano solo una piccola porzione delle cellule presenti nel midollo osseo (0,01%).

Alcuni studi preliminari dimostrano come le cellule staminali mesenchimali (MSC) aiutino la formazione di nuovi vasi sanguigni nei vasi danneggiati e riducano l’infiammazione. Ma la ricerca sulle cellule staminali mesenchimali (MSC) è lenta e complessa. Spesso le cellule staminali mesenchimali (MSC) trapiantate sono rapidamente rimosse dal corpo e si stanno cercando di sviluppare metodi per trattenerle in loco al fine di sviluppare nuova cartilagine o tessuto osseo.

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Gli svantaggi delle cellule staminali mesenchimali derivate dal midollo osseo (BMSC) con processo enzimatico di lipoaspirazione sono stati studiati e testati clinicamente. La procedura è dolorosa e invasiva. La sua resa della popolazione cellulare è bassa e il destino cellulare in vivo è incerto. Inoltre, la conservazione criogenica seguita dallo scongelamento del tessuto adiposo enzimaticamente aspirato dal midollo osseo porta a una sopravvivenza cellulare relativamente trascurabile ex vivo. Il deterioramento cellulare, la diminuzione della multipotenza, nonché il diminuito potenziale di proliferazione aumentano le probabilità di virulenza delle eventuali infezioni e la morbilità del tessuto ricevente.


Al fine di superare questi ostacoli, sono state ricercate fonti alternative di cellule staminali mesenchimali quali ad esempio quelle derivate dal tessuto adiposo.

Cellule Staminali
Mesenchimali (MSC)
derivate dal tessuto adiposo

Per definizione le cellule staminali mesenchimali (MSC) sono cellule pluripotenti in quanto possono differenziarsi in diversi tipi di cellule relativamente al sito in cui vengono innestate. Il tessuto adiposo veniva usato già nella prima guerra mondiale per guarire le ferite dei soldati. Un secolo più tardi, i ricercatori hanno scoperto che il grasso è uno dei tessuti adulti più ricchi di cellule mesenchimali staminali.

Il tessuto adiposo e il midollo osseo sono ricchi di cellule staminali. Le principali caratteristiche biologiche delle cellule staminali mesenchimali (MSC) è la loro capacità sotto opportuni stimoli di differenziarsi in adipociti, osteociti e condrociti (cellule adipose, ossee e cartilaginee). È stata anche dimostrata una potente attività antinfiammatoria.

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Queste cellule sono in grado di rispondere agli stimoli di un tessuto sofferente rilasciando molecole come fattori di crescita e citochine anti-infiammatorie e favorire cosi il naturale processo di guarigione tissutale. L’innesto articolare delle cellule staminali autologhe prelevate dal tessuto adiposo (generalmente dell’addome) del paziente stesso è sicuramente il trattamento più moderno e promettente delle patologie della cartilagine articolare e dell’artrosi, soprattutto nei pazienti in cui l’acido ialuronico e/o l’utilizzo del PRP sono risultati inefficaci. Sono contenute nella frazione stromale vascolare del tessuto adiposo con il vantaggio di un prelievo meno invasivo e quindi associato a minore morbilità rispetto alle cellule mesenchimali ottenute dal midollo osseo. Qualora impiantate in articolazione, possono trasformarsi in cellule cartilaginee e quindi favorire la rigenerazione della cartilagine stessa.


Recentemente è stato scoperto che il tessuto adiposo è molto più ricco di cellule staminali del midollo osseo. Inoltre il prelievo delle cellule staminali dal tessuto adiposo è molto semplice, assolutamente non invasivo e consente di ottenere un numero elevatissimo di cellule staminali che possono essere utilizzate per la rigenerazione cartilaginea. Infine, il tessuto adiposo che contiene le cellule staminali e che viene iniettato in articolazione, ha una notevole capacità lubrificante, molto maggiore di quella dell’acido ialuronico, tale da consentire un miglioramento immediato e imponente del dolore e della limitazione funzionale. Questo trattamento di prelievo e innesto di cellule staminali lipo-derivate può essere eseguito in qualsiasi ambulatorio chirurgico in anestesia locale. Attraverso un’incisione puntiforme di circa 3 millimetri ed una sottile agocannula, mediante liposuzione, il tessuto adiposo  viene prelevato dall’addome e processato mediante l’utilizzo di un kit sterile mono-uso che, con un apposito lavaggio e filtraggio, elimina le parti inutili (eventuali gocce di sangue e/o anestetico precedentemente iniettato) e isola le cellule staminali, e  successivamente iniettato nell’articolazione. Il paziente è allo stesso tempo donatore e ricevente. Come detto, il tessuto adiposo iniettato in articolazione presenta una enorme capacità lubrificante dell’articolazione tale da concedere un immediato effetto benefico di tipo meccanico, con risoluzione immediata del dolore e recupero del movimento articolare. Presenta inoltre un’alta concentrazione di cellule staminali che hanno lo scopo di “trasformarsi” in cellule cartilaginee per la rigenerazione appunto della cartilagine articolare.


Quindi, non fattori di crescita del PRP che dovrebbero “risvegliare” le cellule cartilaginee danneggiate dall’artrosi, ma nuove cellule sane che sostituiscono, nel giro di qualche settimana/mese quelle malate. Il trattamento viene utilizzato in Italia solo dal 2016 ma già sono stati pubblicati i primi risultati clinici e soprattutto istologici che confermano la reale capacità rigenerativa di questo vero e proprio trapianto di cellule staminali. Può essere tranquillamente utilizzato in tutti gli stadi dell’artrosi ed in tutti i pazienti prima dell’intervento di sostituzione protesica.

Infiltrazioni di
cellule mononucleate

Le cellule mononucleate circolanti nel sangue periferico o nel midollo osseo, sono cellule immunitarie (monociti e linfociti), che intervengono normalmente nei fenomeni rigenerativi e riparativi dei tessuti. Le infiltrazioni di cellule mononucleate, infatti, possono essere considerate una terapia cellulare alternativa tra il PRP ed il tessuto adiposo. La loro capacità rigenerativa è maggiore rispetto al PRP trattandosi di cellule dall’elevata plasticità come le cellule staminali mesenchimali. Inoltre non è necessaria la centrifugazione che determina stress a carico delle cellule. Queste cellule non solo riescono a differenziarsi, stimolate dall’ambiente circostante, ma si trasformano in nuovo tessuto capace di sostituire quello danneggiato attivando le cellule staminali residenti.

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Le cellule mononucleate sono indicate nelle lesioni cartilaginee, nelle lesioni muscolari, negli innesti ossei, nelle cisti ossee, nelle lesioni tendinee, nell’osteonecrosi e nelle pseudoartrosi e si ottengono da un semplice prelievo di sangue periferico (tra i 60 cc ed i 120 cc) da cui è trattenuta la componente cellulare mononucleata, costituita da monociti e linfociti. I monociti per primi rispondono al danno tissutale ed iniziano il processo rigenerativo attraverso il rilascio di specifiche sostanze (chemochine, citochine, fattori di crescita) dando inizio alla guarigione del tessuto.  Il sangue prelevato viene immesso nel kit procedurale sterile e monouso. Il sangue passa all’interno di un sistema dotato di un filtro che trattiene al suo interno le cellule mononucleate escludendo eritrociti (globuli rossi) e granulociti (neutrofili, eosinofili e basofili) dal potere pro-infiammatorio. Il concentrato di cellule mononucleate selezionate è caratterizzato da un’alta vitalità cellulare ed è facilmente iniettabile in sede di lesione sia durante un intervento chirurgico che in ambulatorio.


Questa procedura ha una durata di circa 20’ ed è un approccio terapeutico innovativo che sfrutta il recupero dei monociti dal potenziale rigenerativo ed anti-infiammatorio, escludendo le altre cellule del sangue pro-infiammatorie. L'infiltrazione di cellule mononucleate nel sito sofferente ha il vantaggio di favorire il rimodellamento osseo, riparare la componente strutturale tissutale, migliorare la vascolarizzazione tissutale, partecipare al rimodellamento vascolare e convertire il processo pro-infiammatorio in un processo anti-infiammatorio.

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