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

BioscaffoLd E BiotEcnoLogiE nELLa chirurgia dEL rachidE
mediante kit monouso, in modo da ottenere da un volume
di aspirato midollare di circa 60 ml una concentrato di
cellule mononucleate in 6-10 ml. Il midollo concentrato
può essere associato al gel di piastrine (PRP) per ottenere
un preparato compatto che eviti la diffusione delle cellule
concentrate dal sito di artordesi (Fig. 1A).
Il midollo osseo in associazione a materiali ceramici osteoconduttivi
ha dato prova di avere un effi cacia leggermente
inferiore a quella dell’osso autologo, nel favorire
l’artrodesi in chirurgia vertebrale 14-16 . La concentrazione
delle cellule midollari in sala operatoria consente di ottenere
un ulteriore vantaggio. Il nostro gruppo ha studiato
l’effetto del concentrato midollare nel promuovere l’artrodesi
vertebrale, in associazione al PRP in forma gel ed
osso cortico-spongioso allogenico, sia in chirurgia cervicale
che lombare 21 . In questo studio preliminare sulla colonna
lombare, tale costrutto di cellule, fattori di crescita
e osso allogenico cortico-spongioso (scaffold) è stato applicato
da un lato dell’artrodesi posterolaterale lombare,
mentre dal lato controlaterale è stato applicato il solo osso
allogenico. La valutazione radiografi ca del follow-up ha
dimostrato una maggiore formazione ossea nel lato nel
quale veniva applicato il costrutto cellule/scaffold/fattori
di crescita (Fig. 1B).
Il concentrato di cellule midollari, grazie a minime manipolazioni
cellulari, ci permette di potenziare le caratteristiche
di uno scaffold osteoinduttivo rendendolo osteogenico.
L’aggiunta di fattori di crescita permette di potenziare
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l’effetto osteoinduttivo creando cosi uno scaffold con caratteristiche
simili a quelle dell’osso autologo.
prospEttiVE futurE dEi BioscaffoLds in chirurgia
dEL rachidE
La progettazione di un bioscaffold ideale che emuli la
naturale struttura e funzione del tessuto osseo rimane ancora
oggi una sfi da. Nuove tecnologie di fabbricazione
di materiali ibridi, organico/inorganico, con architetture
controllate, associate a metodiche di rilascio farmacologico
di fattori osteoinduttivi possono superare le limitazioni
manifestate dagli attuali sostituti ceramici.
Il nostro gruppo di ricerca ha condotto studi sull’applicazione
di nuovi biomateriali ibridi micro strutturati con
caratteristiche morfologiche simili alla matrice extracellulare,
che hanno dimostrato di avere il potenziale di veicolare
la rigenerazione del tessuto osseo. Un biomateriale
recentemente sviluppato dal nostro gruppo ha dimostrato
risultati molto promettenti in vitro ed in vivo. Tale biomateriale,
prodotto mediante la tecnica dell’elettrofi latura (elettrospinnig),
è costituito da microfi bre (diametro medio di
300 µm) di acido poli-L-lattico (PLLA) arricchito con nanoparticelle
d’idrossiapatite. Esso ha dimostrato di essere
in grado di indurre la differenziazione di MSC umane in
condizioni basali in vitro (senza uno stimolo osteo/condrogenico
nel terreno di coltura) verso il fenotipo cartilagineo,
fase iniziale del processo di ossifi cazione en condrale
31 . Studi successivi in vivo hanno dimostrato la capacità
fig. 1. A. Combinazione del concentrato di cellule midollari e plasma ricco in piastrine (PRP) autologhi preparato in forma gel
applicabile sul sito di artrodesi in combinazione con un trapianto osseo corticospongioso o un sostituto dell’osso. B. Immagine TC
del segmento vertebrale L5-S1 a 3 mesi da intervento del stabilizzazione e artrodesi posterolaterale L5-S1. Le frecce indicano la
fusione ossea ottenuta mediante l’utilizzo di trapianto osso allogenico associato al concentrato di cellule midollari e PRP rispetto
al lato controlaterale dove è stato applicato il solo trapianto osseo.