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

BioscaffoLd E BiotEcnoLogiE nELLa chirurgia dEL rachidE
i tempi operatori e le perdite ematiche. Tuttavia l’utilizzo
dell’osso allogenico comporta un aumentato rischio di
malattie infettive, nonostante lo screening sierologico dei
donatori ed i moderni metodi di prelievo e conservazione
abbiano ridotto la frequenza di tale complicanza 11 . Le
proprietà fi nali dell’osso allogenico dipendono dal metodo
di preparazione. Esso è disponibile in due forme,
mineralizzato e demineralizzato. L’osso allogenico fresco
congelato (mineralizzato) non è osteogenico, moderatamente
osteoinduttivo e molto osteoconduttivo. Il congelamento
a -60°C ne riduce l’immunogenicità.
La matrice d’osso demineralizzata (DBM) è prodotta attraverso
la rimozione del contenuto minerale osseo tramite
un processo di estrazione acida, in modo da ottenere la
componente proteica composta dalle proteine collageniche,
non collageniche e fattori di crescita. Essa contiene le
proteine morfogeniche dell’osso (BMPs) in basse concentrazioni.
La procedura di preparazione di osso allogenico
demineralizzato non prevede però la quantifi cazione dei
fattori di crescita che possono pertanto essere presenti
in concentrazione variabile tra le differenti aziende produttrici
e tra i differenti lotti di derivazione 12 . La DMB
esiste in varie formulazioni e forme, questa presenta caratteristiche
di buona osteoconduttiva e proprietà variabili
di osteoinduttività. La concentrazione di BMP-2 e BMP-7,
infatti, è dell’ordine dei nanogrammi, circa un milione di
volte inferiore rispetto alla concentrazione necessaria ad
ottenere un’artrodesi vertebrale 13 .
sostituti dell’osso sintetici
Sono numerosi i sostituti dell’osso sintetici che hanno
proprietà osteoconduttive tali da promuovere la crescita
ossea all’interno dello scaffold. I compositi ceramici di
calcio fosfato sono dei materiali inorganici prodotti ad
elevate temperature. Il metodo di processazione della ceramica
permette di generare prodotti con struttura e caratteristiche
chimiche differenti. Il β-tricalcio fosfato (β-TCP) e
l’idrossiapatite sono i materiali sintetici più comunemente
utilizzati per le loro caratteristiche chimico-fi siche simili
alla parte mineralizzata dell’osso. Il processo di produzione
permette di ottimizzare la porosità e la dimensioni
dei pori in modo da favorire la crescita ossea interna.
Sfortunatamente, essi non presentano adeguate caratteristiche
di riassorbibilità e di resistenza meccanica. Il β-TCP
si riassorbe troppo rapidamente senza offrire un supporto
meccanico adeguato al sito d’impianto. L’idrossiapatite,
invece, si riassorbe lentamente impedendo all’osso neoformato
di rimodellarsi sotto l’azione dei carichi fi siologici.
Esso, inoltre, è radiopaco e rende quindi diffi coltosa la
valutazione dell’avvenuta artrodesi.
La maggioranza dei prodotti attualmente utilizzati in chirurgia
spinale sono composti da β-TCP e idrossiapatite
associati o meno a collagene bovino. Il collagene per-
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mette di variare la forma dello scaffold, le proprietà di
riassorbimento e permette la combinazione con agenti
osteoinduttivi come BMP-2 ricombinante. I dati preclinici
supportano l’utilizzo di questi compositi.
Healos (Depuy Spine) è un materiale sintetico che consiste
nell’80% di collagene tipo I bovino e nel 20% d’idrossiapatite.
In uno studio condotto su modello animale (coniglio)
di artrodesi intertrasversaria lombare, è stato valutato
l’utilizzo di Healos da solo e in associazione con aspirato
midollare rispetto all’osso autologo dalla cresta iliaca.
Ad 8 settimane di follow-up il 100% del gruppo Healos
associato ad aspirato midollare, il 75% del gruppo osso
autologo ed il 18% del gruppo con il solo Healos mostravano
segni radiografi ci di artrodesi. Pertanto, il materiale
in questione deve essere associato ad agenti osteogenici,
come l’aspirato midollare, per offrire una valida alternativa
all’osso autologo nell’artrodesi vertebrale 14 .
In uno studio condotto su primati è stato paragonato l’effetto
del β-TCP, con o senza aspirato midollare, all’osso
autologo in un modello di artrodesi posterolaterale. Questi
autori hanno riportato che l’87% degli animali ai quali
veniva applicato β-TCP con le cellule progenitrici del midollo
osseo sviluppava una solida fusione contro il 67%
del gruppo trattato con osso autologo. Il gruppo con il
solo β-TCP non mostrava nessuna evidenza di fusione 15 .
Un altro studio condotto su un modello di artrodesi intersomatica
(coniglio), con un materiale simile associato
all’aspirato midollare, ha mostrato risultati analoghi 16 .
Numerosi studi clinici supportano l’uso degli scaffolds in
calcio fosfato, porosi e associati all’aspirato midollare
per l’artrodesi vertebrale. Epstein et al. hanno valutato
l’effi cacia di uno scaffold sintetico poroso, composto per
l’ 80% da β-TCP e per il 20% da collagene tipo I bovino
associato ad aspirato midollare e all’osso autologo
locale, nell’ottenere una solida artrodesi postero-leterale
lombare strumentata ad uno o a due livelli. La valutazione
TC a sei mesi ha dimostrato una solida fusione nel 96%
dei casi di artrodesi ad un livello e nell’85% dei casi a
due livelli 17 . Dai e Jaing hanno pubblicato uno studio randomizzato
retrospettivo dove hanno comparato l’uso del
β-TCP associato all’osso autologo locale rispetto all’osso
autologo dalla cresta iliaca, nell’artrodesi posterolaterale
lombare ad un livello. Gli autori non hanno osservato differenze
tra i due gruppi 18 .
Neen et al. hanno effettuato uno studio prospettico casocontrollo,
dove hanno valutato l’uso di Healos associato
all’aspirato midollare rispetto all’osso autologo dalla
cresta iliaca, nell’artrodesi lombare. Questi autori hanno
dimostrato la stessa percentuale di fusione dell’artrodesi
postero-laterale nei due gruppi di studio, ma una minore
percentuale di fusione nel gruppo del biomateriale rispetto
all’osso autologo nell’ottenere la fusione intersomatica 19 .