Tecniche di stimolazione del midollo osseo.

Rappresentano le tecniche più comunemente usate per le lesioni sintomatiche più piccole in quanto si tratta di tecniche semplici, con costi relativi minori rispetto ad altri trattamenti.

Ispirati al processo di riparazione spontanea dei difetti cartilaginei a tutto spessore, questi metodi mirano a creare microfratture nell'osso subcondrale sottostante tramite perforazione, rasatura o abrasione, in modo da richiamare, a livello del difetto cartilagineo, cellule progenitrici del midollo osseo. La riparazione avviene in maniera simile alla riparazione naturale di difetti a tutto spessore. Le cellule mesenchimali si differenziano infatti in fibrocondrociti che sono in grado di formare un tessuto fibrocartilagineo molto simile alla cartilagine ialina, anche se meccanicamente inferiore (Madry, 2011; Bedi, 2010). Questa è infatti costituita da collagene di tipo I, II e III in quantità varabili, e si differenzia dalla circostante cartilagine ialina per una minore concentrazione di collagene di tipo II.

A differenza di altre tecniche, la stimolazione del midollo osseo non comporta un trasferimento diretto dei condrociti nella lesione. Una tecnica di questo tipo venne proposta per la prima volta da Pridie nel 1959 e consisteva nella perforazione dell’osso subcondrale dopo applicazione del debridement.

La microfrattura, una modifica del metodo di Pridie, è una metodica semplice che viene effettuata in artroscopia e che risulta tra le più utilizzate come prima scelta per il trattamento dei difetti condrali. È particolarmente efficace per i piccoli difetti della cartilagine articolare (<2 cm²) ed è interessante per la sua natura relativamente mini-invasiva, per i brevi tempi di recupero e per la sua bassa morbilità (Clair, 2009).

La procedura consiste nel rimuovere tutta la cartilagine instabile sino ad ottenere un difetto condrale ben definito, circondato da cartilagine sana, con una completa esposizione dell’osso sub condrale. È importante creare dei bordi di cartilagine ialina sana perpendicolari al difetto. Viene poi utilizzato un punteruolo per artroscopia per produrre fori di 3-4mm di profondità nella placca dell’osso sub condrale. È importante che l'integrità della lamina ossea subcondrale venga mantenuta. Il difetto viene riempito con un cosiddetto “super coagulo” che rappresenta un

ambiente ottimale per la differenziazione delle cellule midollari pluripotenti in un tessuto di riparazione.

Nonostante diversi vantaggi, questa tecnica presenta risultati variabili a seconda del paziente su cui viene applicata: i più giovani e quelli con danni cartilaginei di piccola entità sono quelli che presentano i migliori risultati dal punto di vista clinico (Zhang, 2009).

Sono state descritte diverse modifiche alle procedure di stimolazione del midollo osseo al fine di migliorarne i risultati. Hoemann e altri hanno dimostrato, in un modello ovino, che la stabilizzazione del coagulo di sangue con l’aggiunta di chitosina, un polimero trombogenico e adesivo, favorisce il riempimento del difetto e ne migliora l’organizzazione cellulare e la composizione biochimica (Hoemann, 2005). Inoltre, sono stati studiati diversi fattori di crescita per aumentare la qualità del tessuto in formazione con risultati soddisfacenti: fattori di crescita insulino-simili collocati in coaguli di fibrina in un modello equino hanno migliorato quantitativamente e qualitativamente il tessuto di riparazione e ridotto la gravità dell’infiammazione post-operatoria (Fortier, 2002; Nixon, 2005). I fattori di crescita piastrino- derivati sono altri fattori mitogeni per le cellule mesenchimali e diversi studi hanno mostrato risultati promettenti per quanto riguarda la loro abilità a stimolare la formazione di cartilagine ialina e la proliferazione dei condrociti. Recentemente è stata valutata l’aggiunta di acido ialuronico alla procedura di microfrattura in alcuni conigli bianchi della Nuova Zelanda e si è riscontrato un migliore riempimento della lesione con un tessuto che presentava caratteristiche istologiche più simili alla cartilagine ialina (Strauss, 2009). Recentemente è stata proposta una modifica alla tecnica delle microfratture. Questa metodica, la nanofrattura, prevede perforazioni più profonde (9mm) rispetto alle microfratture (3-4 mm), garantendo una stimolazione diretta delle cellule staminali mesenchimali che si trovano in profondità. Presenta diversi vantaggi quali maggior riempimento della lesione, tessuto neoformato con carattere maggiormente ialino, maggiori quantità di collagene II e minori di collagene I (Chen, 2011).

4.1.3. Mosaicoplastica.

La Mosaicoplastica è stata sviluppata e perfezionata da Hangody in Ungheria all’inizio degli anni ‘90. I primi esperimenti sugli animali sono stati condotti nel 1991 ed i primi innesti umani sono stati effettuati nel 1992.

Questa tecnica è stata sempre più usata in Europa dal 1995 ed oggi viene ampiamente applicata nel trattamento dei difetti condrali e osteocondrali. In questa tecnica vengono prelevati tasselli osteocondrali di forma cilindrica, di diverse dimensioni da aree non sottoposte a carico e trasferiti nella zona danneggiata in modo da riempire il difetto condrale creando un effetto a mosaico, da cui il nome di mosaicoplastica.

La tecnica originale veniva effettuata mediante artrotomia. Hangody (1998) ha descritto un miniapproccio artrotomico per la mosaicoplastica del ginocchio, in particolare per i difetti più grandi, i difetti rotulei e i difetti sui condili femorali non facilmente accessibili tramite artroscopia. Tuttavia, i recenti sviluppi nella strumentazione e nelle tecniche chirurgiche hanno reso possibile eseguire questa procedura anche in artroscopia in day-hospital.

Il principale vantaggio di questa tecnica è un immediato riempimento del difetto con cartilagine ialina matura che fornisce una superficie di carico stabile, un periodo di riabilitazione relativamente breve, la possibilità di effettuare l’operazione in un unico stadio e permette inoltre di trattare allo stesso modo difetti condrali e osteocondrali. Le lacune tra i tasselli vengono generalmente colmate da fibrocartilagine che fornisce stabilità secondaria ai tasselli stessi. Tuttavia, alcuni autori hanno descritto questi spazi come "spazi morti" che forniscono una stabilità inferiore al trapianto (Gudas, 2003; Hangody, 2003).

Uno dei difetti principali di questa tecnica è la morbilità a livello del sito donatore tanto che, proprio per questo motivo, si raccomanda l’utilizzo di questa metodica solo per difetti compresi tra 1 e 4 cm² (Hangody, 2003).

La cartilagine del sito donatore può differire da quella dell’area da trattare per l’orientamento delle fibre di collagene, le proprietà meccaniche e lo spessore, con una conseguente mancata integrazione laterale tra i tasselli e la cartilagine nativa che permette la penetrazione del liquido sinoviale nello strato subcondrale con formazione di cisti.

In secondo luogo, questa procedura è tecnicamente difficile da utilizzare per i difetti condrali tibiali, in quanto richiede un accesso perpendicolare alla cartilagine. Bentley et al. hanno sconsigliato l'uso di questa tecnica anche in difetti rotulei (Bentley, 2003).