30845 Suppl Giot.pdf - Giornale Italiano di Ortopedia e Traumatologia

Medicina rigenerativa e uso di cellule staminali in ortopedia
rare è che occorre un’elevata quantità di
cellule per riparare un volume di tessuto
relativamente piccolo.
Un’efficace alternativa ai rischi connessi
all’espansione in coltura delle MSC,
quali contaminazione, senescenza, perdita
di capacità differenziativa, è l’utilizzo
di materiale ottenuto da fresatura
del canale midollare. L’utilizzo di
frammenti ossei e midollo per riempire
lo spazio tra impianto protesico e osso
ha dato buoni risultati probabilmente
grazie alla liberazione di fattori di crescita
ossea e alla presenza di cellule
progenitrici dell’osso 16-18 . D’altra parte
l’impiego di concentrati di midollo
ottenuti utilizzando in sala operatoria
centrifughe progettate ad hoc porta a
ottenere popolazioni ricche di MSC (2-4
volte il numero di cellule nucleate circolanti),
facili da iniettare e con maggiori
probabilità di rigenerazione ossea in
vivo 19 . Sulla resa in progenitori ossei
di tali tecniche incide però il volume
di midollo prelevato, la componente
sanguigna dello stesso e la modalità di
impianto nel sito di danno. In alcuni
casi si è anche riscontrata la presenza
di ematoma nel sito di trapianto, dovuto
alla piccola quantità residua di anticoagulante
che il prelievo di midollo porta
con se 20 . La presenza nel concentrato
anche di precursori emopoietici (HSC)
dovuta alla mancanza di una fase di
separazione, o meglio di adesione alla
plastica, delle mesenchimali rispetto al
totale delle cellule nucleate, non è affatto
negativa, in quanto si è dimostrato
che le HSC interagiscono con le MSC
e possono addirittura funzionare da precursori
osteoblastici 21 .
A parte le applicazioni in chirurgia
maxillo-facciale, come l’iniezione per-
cutanea di MSC e gel piastrinico per aumentare la formazione di
osso nella riparazione della mandibola e nella correzione della
palatoschisi 22 23 , in ambito ortopedico il trattamento dell’osteogenesi
imperfetta è stato una delle prime applicazioni di terapia cellulare
con MSC 24 25 . Si stima che il 5-10% di fratture sia complicato da
fenomeni di mancata unione 26 . Ottimi risultati in questi casi sono
stati ottenuti reinfondendo midollo intero nei siti di frattura 27 28 .
Buoni risultati sono stati ottenuti anche combinando calcio solfato e
MSC nelle pseudartrosi di tibia 29 30 . Una delle più estese applicazioni
in ortopedia della combinazione MSC-biomateriali è il trattamento
dell’osteonecrosi della testa femorale. Secondo alcuni autori, infatti,
nei casi sintomatici senza crollo preoperatorio, la progressione
dell’ON può essere limitata impiantando MSC autologhe, preleva-
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Fig. 1. Protocollo per la coltura di cellule mesenchimali da midollo osseo (MSC): prelievo di midollo da canale femorale, frammento in coltura e
subcoltura in terreno osteogenico.
Fig. 2. Coltura in vitro di MSC: a sinistra colonia generata da una singola cellula (CFU); a destra il diverso contenuto di ALP dimostra la presenza di
progenitori a diverso stadio di maturazione.
a B
Fig. 3. Cellule stromali mesenchimali su: a) composito PCL-PLLA (matrice di policaprolattone con fibre di acido polilattico); b) biovetro riassorbibile a
base di calcio fosfato
te dalla cresta iliaca, con risultati migliori rispetto all’uso di osso
autologo 31-33 . L’efficacia dei derivati piastrinici (concentrato, PRP,
lisato, etc.) nel promuovere la riparazione ossea è tuttora oggetto
di discussione. Nonostante i buoni risultati come sostituto del siero
fetale bovino nella espansione in coltura delle MSC 34 , la letteratura
riporta sia casi di riparazione in tempi più rapidi che l’assenza di
effetti quando usato in vivo. L’estrema variabilità di concentrazione
dei vari fattori nel sangue dei pazienti è una delle cause più probabili
di tale discordanza 35 36. All’Istituto Ortopedico Rizzoli abbiamo
condotto uno studio clinico utilizzando le MSC in combinazione con
gel piastrinico e osso liofilizzato in pazienti sottoposti a osteotomia
valgizzante della tibia 37 . I 33 pazienti con un difetto >1 cm, di età
compresa tra i 25 e i 64 anni, sono stati suddivisi in tre gruppi. Il