Vol.XXXVII, Suppl. 1 - Giornale Italiano di Ortopedia e Traumatologia

s134
agosto2011;37(suppl.1):134-138
fattori di crEscita:
appLicaZioni cLinichE nELLE
LEsioni trauMatichE ossEE
growt factors: clinical application in bone
traumatic lesions
riassunto
La capacità rigenerativa del tessuto osseo è una caratteristica
individuale presente durante tutto l’arco della vita, se però
il fisiologico processo di riparazione ossea viene rallentato
(ritardi consolidativi) o interrotto (pseudoartrosi) oppure si è
instaurata una necrosi ossea o una perdita di sostanza critica,
ottenere la rigenerazione può diventare una vera sfida
per il chirurgo. La ricerca scientifica può esserci d’aiuto: gli
scienziati hanno iniziato a concentrare la loro ricerca sulla
valorizzazione di sostanze biologiche attive sui processi di
guarigione dell’osso in alternativa al trapianto osseo autologo.
Quest’ultimo è ancora considerato il trattamento gold standard
per molti casi ma è caratterizzato da una disponibilità limitata,
un prolungato tempo chirurgico di prelievo e dalla morbidità
legata al sito donatore. Le biotecnologie possono essere utilizzate
per ottimizzare il substrato biologico, esse sono identificabili
in: fattori di crescita sintetici (GFs) come le proteine
morfogenetiche ossee (rhBMPs), fattori di crescita autologhi
(AGFs) contenute nel plasma arricchito di piastrine (PRP), cellule
staminali mesenchimali (MSCs) e scaffolds. Possono essere
utilizzate in monoterapia oppure in associazione (politerapia)
con un razionale scientifico ormai consolidato a seconda della
tipologia di paziente e gravità del caso che ci si trova ad
affrontare. Oltre che nel trattamento delle pseudoartrosi e dei
difetti ossei critici, da qualche anno stiamo utilizzando queste
biotecnologie anche nelle necrosi epifisarie soprattutto in
quelle della testa del femore. Le biotecnologie rappresentano
quindi uno strumento potente e validato in chirurgia ortopedica
e traumatologica, sono numerosi gli studi internazionali
che ne sottolineano l’efficacia e la sicurezza. Una rigorosa
indicazione e il loro utilizzo corretto però sono prioritari al fine
di evitarne sprechi o mal usi.
parole chiave: biotecnologie, fattori di crescita, cellule mesenchimali,
scaffold, pseudoartrosi, ostenecrosi, difetti ossei
g.M. caLori, M. coLoMBo, c. ripaMonti,
E. MaZZa, M. Bucci, p. fadigati, s. MuLas
COR – Istituto Ortopedico Gaetano Pini, Università di Milano
Indirizzo per la corrispondenza:
Giorgio Maria Calori
Reparto di Chirurgia Ortopedica Riparativa,
Istituto Ortopedico Gaetano Pini
P.zza Cardinal Ferrari 1, 20122 Milano
Tel. +39 02 58296903 - Fax +39 02 58296905
E-mail: gmc@studiocalori.it
summary
The regenerative capacity of bone is an individual characteristic
present during all stages of life, but if the physiological process
of bone repair is slow (delays consolidated) or stopped (pseudoarthrosis)
has been established, or bone necrosis or critical
loss of substance is setted, can be a real challenge for surgeon
to obtain a regeneration. Scientific research can help us: the scientists
have begun to focus their research on the development of
biologically active substances on the processes of bone healing
as an alternative to autologous bone graft. This is still considered
the gold standard treatment for many cases but has a limited
availability, a prolonged operative time of withdrawal and related
to the donor site morbidity. Biotechnology can be used to
optimize the biological substrate, they are identifiable in: synthetic
growth factors (GFs) such as bone morphogenetic proteins
(rhBMPs), autologous growth factors (AGFs) contained in platelet-rich
plasma (PRP), cells mesenchymal stem cells (MSCs) and
scaffolds. They can be used alone or in combination (polytherapy)
with a scientific rational consolidated according to the type
of patient and severity of the case. In addition to the treatment
of Nus and critical bone defects, now we’re using them also
in epiphiseal necrosis of the femoral head. Biotechnology thus
represent a powerful tool validated in orthopedic surgery and
trauma, there are many international studies that underline the
effectiveness and safety. Strict indications and usage are correct,
however, are priority in order to prevent waste or bad uses.
Key words: biotechnologies, growth factors, mesenchymal cells,
scaffold, non union, osteonecrosis, bone defects
introduZionE
La composizione dell’osso stesso ci mostra ciò che fisiologicamente
è necessario per la sua rigenerazione. Il
tessuto osseo adulto infatti è composto da una componente
cellulare e da una matrice extracellulare, quest’ultima
suddivisa in una fase organica ed una inorganica.
Quella inorganica costituisce la struttura tridimensionale
dell’osso ed è costituita per l’85% da idrossiapatite e altri
minerali. La fase organica invece è formata per il 90%
da collagene di tipo 1, costituente fondamentale per le
sue importanti caratteristiche di adesione, proliferazione
e differenziazione cellulare, e per il 10% da proteine
non collageniche quali: proteoglicani, osteocalcina,
osteonectina ed altre glicoproteine tra i quali ritroviamo i
fattori di crescita quali le proteine morfogenetiche ossee
(BMPs) appartenenti alla super-famiglia dei TGF-beta ed
altri fattori quali l’IGF. La componente cellulare è costituita
da osteoblasti, osteociti ed osteoclasti responsabili
della crescita, neoformazione, mantenimento e rimaneggiamento
del tessuto osseo.
La riparazione ossea è quindi un complesso processo che
coinvolge tutti gli elementi sopra descritti. È un evento
cellulare e molecolare strettamente regolato che conduce
alla rigenerazione del segmento traumatizzato. Le nostre
conoscenze circa gli specifici eventi molecolari sono rapidamente
cresciute negli ultimi anni. Il processo riparativo
prevede inizialmente uno stato infiammatorio legato