Endoprotezoplastyka jest zabiegiem inwazyjnym, który wiąże się z długim okresem rehabilitacji i do końca życia narzuca na pacjenta pewne ograniczenia związane z wykonywaniem codziennych czynności. Zastosowanie komórek macierzystych w leczeniu uszkodzeń stawu biodrowego pozwala natomiast odtworzyć uszkodzoną chrząstkę stawową i przywrócić funkcjonalność stawu bez konieczności przeprowadzania inwazyjnego zabiegu operacyjnego. Dzięki temu możliwe jest uniknięcie, lub przynajmniej odsunięcie w czasie rozległej operacji wszczepienia protezy biodra.
Właściwości komórek macierzystych w zabiegach ortopedycznych
Komórki macierzyste posiadają niezwykłe zdolności przekształcania się w niemal każdą komórkę, występująca w ludzkim organizmie. Do zabiegów ortopedycznych najczęściej pobiera się je z tkanki tłuszczowej, co jest procedurą mniej inwazyjną niż pozyskiwanie ich ze szpiku kostnego - do niedawna praktykowane w tym celu powszechnie. Tkanka tłuszczowa jest bogatym źródłem mezenchymalnych komórek macierzystych (MSC), które potrafią przekształcić się w komórki tkanki chrzęstnej, kostnej czy mięśniowej. Zawiera także dużą ilość czynników wzrostu.
Podanie komórek macierzystych - przebieg zabiegu
Tkanka tłuszczowa pobierana jest podczas zabiegu liposukcji i zwykle wystarczającej ilości komórek macierzystych dostarcza zaledwie 100 ml pobranego tłuszczu. Lipoaspirat jest następnie poddawany minimalnej obróbce, aby nie uszkodzić wartościowych elementów komórkowych oraz drobnych naczyń krwionośnych. W przypadku ubytków w obrębie chrząstek stawowych, komórki macierzyste są umieszczane w obrębie uszkodzonej struktury na specjalnym kolagenowym nośniku. Zadaniem błony kolagenowej jest wypełnienie ubytków, natomiast komórki macierzyste odbudują na niej funkcjonalną tkankę. Z kolei w celu naprawy zerwanych więzadeł czy mięśni zawiesinę komórek macierzystych można podać w trakcie wstrzyknięcia - preparat komórek macierzystych wypełnia wówczas jamę stawu biodrowego.
Istnieją zatem dwa sposoby umieszczenia MSC w miejscu wymagającym regeneracji:
- iniekcja bezpośrednia, artroskopia (minimalnie inwazyjna procedura umożliwiająca wprowadzenie narzędzia do jamy stawu przez nacięcie o szerokości 1 cm)
- klasyczne otwarcie jamy stawu
Mechanizm działania komórek macierzystych
Kiedy komórki macierzyste znajdują się już w zmienionym chorobowo miejscu, rozpoczynają proces namnażania. Mają zdolność swoistego "rozpoznania" problemu i zaczynają proces różnicowania się w kierunku takiej tkanki, która wymagana jest do wyleczenia schorzenia - w przypadku większości schorzeń stawu biodrowego będzie to tkanka chrzęstna. Komórki te przekształcają się i namnażają, dzięki bogactwu czynników wzrostu zaaspirowanych jednocześnie z tkanki tłuszczowej. Wśród substancji tych warto wymienić TGFbeta (transformujący czynnik wzrostu) czy VEGF (czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego).
Ponadto, komórki macierzyste mają zdolność hamowania procesów zapalnych, które często współistnieją w przypadku choroby zwyrodnieniowej. Potrafią skutecznie zniwelować zapalenie stawu biodrowego. Umieszczenie komórek macierzystych na kolagenowej membranie ma tą przewagę, że ich koncentrat pozostanie we właściwym miejscu i nie ulegnie przemieszczeniu, co dodatkowo usprawni procesy naprawcze.
Leczenie chorób stawu biodrowego z wykorzystaniem komórek macierzystych - bezpieczne, skuteczne i mniej inwazyjne niż implant
Zastosowanie komórek macierzystych w leczeniu chorób stawu biodrowego pozwala pacjentom na powrót do pełnej aktywności fizycznej oraz pozwala odzyskać ruchomość w stawie w zakresie większym, niż umożliwia to endoproteza biodra. Jednocześnie leczenie to jest mniej inwazyjne, w zasadzie nieobarczone ryzykiem powikłań i nie wiąże się z wielomiesięcznym okresem rehabilitacji. Stanowi zatem konkurencyjną i bardzo atrakcyjną metodę w leczeniu schorzeń układu kostno-stawowego. Należy pamiętać jednak, że zastosowanie komórek macierzystych jest możliwe jedynie pod warunkiem, że staw biodrowy nie uległ jeszcze całkowitemu zniszczeniu. Komórki macierzyste nie są bowiem w stanie odbudować zupełnie zniszczonego stawu - mogą jedynie wspomóc jego regenerację.
W przypadku gdy proces degradacji układu kostnego biodra jest już zaawansowany i ból daje mocno o sobie znać, najlepszym wyjściem będzie zdecydowanie się na implant stawu biodrowego.
Źródła:
- Lianghao Mao, Pan Jiang, Xuan Lei, Chenlie Ni, Yiming Zhang, Bing Zhang, Qiping Zheng & Dapeng Li, "Efficacy and safety of stem cell therapy for the early-stage osteonecrosis of femoral head: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials" (stemcellres.biomedcentral.com), Stem Cell Research & Therapy, 2020
- Dall’Oca Carlo, Breda Stefano, Elena Nicholas, Valentini Roberto, Manuela Samaila Elena, and Magnan Bruno, "Mesenchymal Stem Cells injection in hip osteoarthritis: preliminary results" (www.ncbi.nlm.nih.gov), National Library of Medicine, 2019
- André Vinícius Saueressig Kruel i in., "Orthobiologics in the treatment of hip disorders" (www.ncbi.nlm.nih.gov), 2021