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

La stiMoLaZionE Biofisica
con caMpi ELEttroMagnEtici
puLsati nEL trattaMEnto
dELLE LEsioni cartiLaginEE:
L’EspEriEnZa dELLa i-onE tErapia
Biophysical stimulation with pulsed
ElectroMagnetic fields in the treatment
of cartilage lesions: experience of i-onE
therapy
riassunto
La stimolazione biofisica si propone come tecnica non chirurgica
capace di favorire e di ottimizzare le potenzialità riparative
o rigenerative intrinseche del tessuto. Nel caso di fratture che
tardano a guarire si è dimostrato che la stimolazione biofisica
è in grado di favorire la sintesi e il rilascio di TGF-β. L’attività
dello stimolo biofisico trova un importante spazio terapeutico
anche nella condroprotezione e nella riparazione di lesioni cartilaginee.
L’impiego della stimolazione biofisica nel trattamento
della cartilagine articolare si fonda su due importanti osservazioni:
a) la capacità di controllare i danni indotti dalle citochine
pro-infiammatorie, IL-1β e TNF-α, effetto condroprotettore; b) la
capacità di stimolare la sintesi di proteoglicani e aumentare
l’espressione di fattori di crescita ad attività anabolica TGF-β
e IGF-1, effetto riparativo. Queste osservazioni forniscono un
adeguato razionale scientifico per l’impiego in ambito clinico.
Si è dimostrato che la stimolazione biofisica riduce significativamente
i tempi di recupero dei pazienti rispetto ai placebo
(p < 0,01). Inoltre, i follow-up a 2 e 3 anni dimostrano che
il recupero funzionale e il ritorno alla normale attività sportiva
rimane significativamente superiore rispetto ai gruppi placebo.
L. Massari, g. caruso, V. soLLaZZo, M. fini,
M. dE MattEi, K. Varani, s. sEtti
1 Dipartimento di Scienze Biomediche e Terapie Avanzate,
Università di Ferrara; 2 Centro Riferimento Specialistico
Valutazioni Precliniche Innovazioni Tecnologiche
e Terapeutiche, Laboratorio Studi Preclinici Chirurgici,
Istituto Ortopedico Rizzoli, Bologna; 3 Dipartimento
di Morfologia ed Embriologia, Sezione di Istologia
ed Embriologia Generale Università di Ferrara;
4 Dipartimento di Medicina Clinica e Sperimentale,
Sezione di Farmacologia Università di Ferrara;
5 IGEA SpA, Clinical Biophysics, Carpi, Modena
Indirizzo per la corrispondenza:
Leo Massari
Dipartimento di Scienze Biomediche e Terapie Avanzate
Sezione di Clinica Ortopedica, Ospedale “S. Anna”,
Università di Ferrara
Corso della Giovecca 203, 44100 Ferrara
Tel. +39 053 2237110 - Fax +39 053 2209250
Email: leo.massari@unife.it
agosto2011;37(suppl.1):199-204 s199
Questo positivo effetto è spiegato dall’attività di condroprotezione
della stimolazione biofisica sulla cartilagine articolare nel
suo insieme.
parole chiave: stimolazione biofisica, I-ONE terapia, condroprotezione,
effetto anti-infiammatorio, ingegneria tissutale
summary
Biophysical stimulation is proposed as a non-surgical technique
able to enhance and optimize the reparative or regenerative
potential of the tissue. In cases of delayed fracture healing biophysical
stimulation has been shown to be capable of favoring
synthesis and release of TGF-β. Biophysical stimulation also finds
therapeutic employment in chondroprotection and in repair of
cartilage lesions. Its use in treatment of joint cartilage is based
on two important observations: a) the capacity to control the
damage induced by the pro-inflammatory cytokines, IL-1β and
TNF-α, the chondroprotective effect; b) stimulation of proteoglycan
synthesis and increased expression of anabolic growth
factors TGF-β and IGF-1, the repair effect. These observations
provide an adequate scientific rationale for its use in the clinical
context. It has been shown that biophysical stimulation significantly
reduces the recovery time of patients as against placebo
treatment (p < 0.01). Moreover, follow-ups at 2 and 3 years
demonstrate that the functional recovery and return to normal
sports activity are significantly greater as compared with the
placebo groups. This positive effect is explained by the chondroprotective
activity of biophysical stimulation on the joint cartilage
as a whole.
Key words: biophysical stimulation, I-ONE therapy, chondroprotection,
anti-inflammatory effect, tissue engineering
introduZionE
La frontiera più avanzata in ortopedia e traumatologia è
rappresentata dalle metodiche di trattamento che mirano
ad accelerare i processi di guarigione tissutale, e a
ricostituire le proprietà funzionali dei tessuti danneggiati,
in particolare, per il tessuto cartilagineo. La continua
integrazione tra la conoscenza della nuova ricerca di
base con la pratica ortopedica è in grado di offrire forti
potenzialità per risolvere i maggiori problemi clinici 1 . Le
moderne metodiche di trattamento mirano a perfezionare
le tecniche di riparazione e rigenerazione tissutale, promuovendo
una forte attività anabolica del tessuto.
Attualmente, gli avanzati trattamenti chirurgici impiegati
in ambito cartilagineo prevedono diverse strategie fra cui
l’impianto in sede di lesione di tessuti ingegnerizzati, cellule
staminali mesenchimali, cellule differenziate, fattori di
crescita 2 . Tuttavia, queste metodiche di trattamento non
hanno dato ad oggi successi riproducibili nel tempo e
confrontabili tra loro 3 ; in particolar modo, i risultati clinici
nel lungo periodo sono insoddisfacenti, poiché in molti
casi si assiste alla formazione di tessuto fibroso, anziché
simil-ialino, con proprietà meccaniche inferiori e di durabilità
limitata nel tempo 4 . Inoltre, spesso accade che
i pazienti continuino a manifestare nel tempo una persistenza
di sintomi, quali il dolore o versamento intra-arti-