L’ingegneria tissutale: utilizzo di fattori di crescita e cellule staminali in traumatologia dello sport

Tissue engineering: use of growth factors and stam cells in sports traumatology

E. Castellacci P. Lunati, E. Orsoni

Azienda Usl 2 Lucca, Dipartimento Ortopedia- Traumatologia e Medicina dello Sport, Centro Studi e Sperimentazioni Ingegneria Tissutale; Centro di Riferimento Regionale per la Medicina e Traumatologia dello Sport

Riassunto

I progressi dell’ingegneria tissutale dell’ultimo decennio hanno consentito lo sviluppo di nuovi tipi di trattamento anche nell’ambito della traumatologia dello sport. Questi nuovi trattamenti comprendono l’utilizzo di fattori di crescita e di cellule staminali.
È stato ormai ampiamente dimostrato come i fattori di crescita contenuti nel PRP (platelet rich plasma) ottenuto mediante centrifugazione di sangue autologo, applicati nel sito di lesione tissutale determinano l’attivazione e l’accelerazione dei processi fisiologici di guarigione tissutale.
Attualmente nel nostro Dipartimento di Medicina e Traumatologia dello Sport stiamo impiegando il PRP in forma liquida mediante infiltrazione eco-guidata nel sito di lesione per il trattamento di lesioni muscolari di 3°-4° grado, tendinopatie e nella sindrome retto-adduttoria. Con un ulteriore procedimento è possibile ottenere il PRP in forma di membrana, che può essere comodamente suturato in corrispondenza della zona lesionata.
Stiamo utilizzando questa tecnica nel trattamento delle lesioni della cuffia dei rotatori della spalla, nelle rotture sottocutanee del tendine di Achille e stiamo anche sperimentando l’utilizzo di questa membrana nella ricostruzione del legamento crociato anteriore con legamento artificiale.
Per quanto concerne le cellule staminali, il loro utilizzo è riservato quasi esclusivamente al trattamento di lesioni cartilaginee. Le cellule staminali mesenchimali adulte vengono ottenute mediante un aspirato di midollo osseo che viene eseguito durante la stessa seduta operatoria.
Le sedi da cui il midollo osseo può essere prelevato sono varie, ma solitamente viene scelta la cresta iliaca, attraverso l’aspirazione con apposito strumento. Dopo il prelievo, le cellule staminali vengono applicate su scaffold di acido ialuronico e quindi applicate nel sito di lesione cartilaginea.
Le cellule ricavate dal midollo osseo possono quindi rappresentare una valida alternativa nel trattamento di lesioni condrali inferiori ai 2 cm.
In conclusione, il fascino dell’ingegneria tissutale e della terapia genica è in generale enorme nel mondo scientifico attuale e sicuramente rappresenterà il futuro. Per la nostra esperienza siamo fortemente motivati a continuare la ricerca e la sperimentazione in questo seducente campo, tenendo ben presente i potenziali rischi che potrebbero verificarsi con questo tipo di manipolazioni.

Summary

Progress in the field of tissue engineering in the past decade has allowed the development of new types of treatment also in the Sports Traumatology sector. These new treatments include the use of growth factors and stem cells. It has now been widely shown that the growth factors contained in the PRP (platelet rich plasma) obtained through centrifugation of autologous blood, applied onto the site of tissue damage, give rise to the activation and acceleration of the tissue healing physiological processes. At present, in our Department of Medicine and Sports Traumatology, we are using liquid PRP (platelet rich plasma) by echo-guided infiltration at the site of damage for the treatment of muscle lesions of the 3rd-4th degree, tendinopathies and in the rectum-adductor syndrome. By a further procedure it is possible to obtain the PRP in the form of a membrane, which can be easily sutured at the zone of damage.
We are using this technique in the treatment of lesions of the shoulder rotator cuff, in subcutaneous lesions of the Achilles tendon and we are also experimenting the use of this membrane in the reconstruction of the anterior cruciate ligament with artificial ligament.
As far as stem cells are concerned, their use is limited almost exclusively to the treatment of cartilaginous lesions. Adult mesenchymal stem cells are obtained by aspiration of bone marrow during surgery. There are numerous sites from which it is appropriate to remove the bone marrow, but usually the iliac crest is chosen, by aspiration with a suitable device.
Following removal , the stem cells are placed on a hyaluronic acid scaffold and applied onto the site of cartilaginous lesion.
The cells obtained from the bone marrow can thus constitute a valid alternative in the treatment of chondral lesions smaller than 2 centimeters. To conclude, tissue engineering and gene therapy currently enjoy a considerable appeal in the scientific community and will certainly represent the future.
In our experience, we are highly motivated to pursue research and experimentation in this fascinating field, while bearing in mind the potential risks associated with this type of engineering.

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