Ajutor cu oasele care nu se vindecă PZ - Pharmazeutische Zeitung
Ajutați la oasele care nu se vindecă
De Gudrun Heyn, Berlin
Oasele sparte nu sunt puse doar într-o distribuție astăzi. Medicii încearcă să accelereze procesul complex de vindecare cu factori de creștere sau celule stem. Aceste noi metode sunt deosebit de utile pentru vindecarea tulburărilor.
Cu doar câteva decenii în urmă, infecțiile erau una dintre cele mai mari provocări cu care se confruntă ortopedii și chirurgii cu traume. În războiul din 1870/71, aproximativ 70% dintre soldații cu o fractură deschisă a piciorului inferior au murit din cauza infecției bacteriene incontrolabile. Chiar și atunci când implanturile, cum ar fi unghiile intramedulare, plăcile și șuruburile, tencuiala din Paris și bandajele de întindere, au fost în mare parte înlocuite în anii 1950, infecții grave au apărut încă la până la 30% dintre pacienții cu fracturi deschise ale piciorului inferior. De atunci, implanturile, precum și metodele chirurgicale și de tratament au fost îmbunătățite continuu. Infecțiile apar și astăzi, dar numărul acestora a scăzut semnificativ.
În secolul trecut s-au înregistrat mari progrese în tratamentul fracturilor. Cu toate acestea, până la 10% dintre pacienți nu vindecă o fractură osoasă așa cum se dorește. „Cu toate acestea, dacă condițiile cadrului biomecanic și biologic într-o zonă de fractură sunt îmbunătățite, acest lucru are un efect pozitiv asupra vindecării rănilor”, a declarat președintele Societății germane pentru chirurgia traumei, profesorul Dr. Klaus Stürmer, la Congresul german de ortopedie și chirurgie traumatică din Berlin.
O tulburare de vindecare nu afectează numai persoanele cu osteoporoză. Mai presus de toate, acești pacienți reprezintă o provocare pentru medicii curenți care trebuie să ancoreze implanturi de oțel sau titan în osul poros. Astăzi se știe că anumiți stimuli mecanici și semnale biologice cauzate de mișcare sunt necesare pentru a stimula formarea de os nou. Prin urmare, persoanele imobile, în special, sunt întotdeauna printre acei pacienți ale căror oase nu vor să se vindece.
Activați celulele osoase
Vindecarea unei pauze începe imediat după pauză. Sângele se scurge din vasele de sânge rănite și se adună în jurul pauzei, unde coagulează. Acest lucru creează o conexiune asemănătoare țesutului conjunctiv între cele două capete ale osului, în care migrează celulele osoase, așa-numitele osteoblaste. Aceste celule specializate produc substanță osoasă. Acest lucru creează treptat o matrice solidă de țesut conjunctiv și material osos, așa-numitul calus.
Cu toate acestea, de regulă, osteoblastele nu sunt întotdeauna disponibile în cantități suficiente, ci trebuie formate mai întâi din celule stem mezenchimale. Acestea sunt localizate în țesutul conjunctiv al oaselor, periostului, măduvei osoase sau a altor organe. Numai stimulii locali, cum ar fi expansiunea țesuturilor și modificările de presiune, stimulează celulele stem mezenchimale să se divizeze și să se diferențieze. În funcție de situația locală din zona fracturii, acestea se dezvoltă în celule osoase, celule de țesut conjunctiv sau celule de cartilaj.
Atât condițiile rigide, cât și cele instabile perturbă procesul de vindecare. Dacă chirurgul traumatizant care tratează stabilizează zona fracturii prea mult, nu există stimul pentru a forma un os nou. Acesta este, de asemenea, unul dintre motivele pentru care pacienții sunt încurajați acum să se ridice în prima zi după operație. Dacă, pe de altă parte, medicul nu stabilizează suficient osul, va exista o întârziere în vindecare.
Este deosebit de benefic atunci când este relativ calm în zona de vindecare. Apoi celulele stem se diferențiază în osteoblaste care formează substanță osoasă. Dacă, pe de altă parte, este prea neliniștit, natura face un ocol. Apoi se dezvoltă celule cartilaginoase, care formează un țesut de înlocuire care acționează ca un cadru rigid. Doar atunci când au fost create condițiile de mediu potrivite, osteoblastele cresc în ele și înlocuiesc treptat țesutul cartilajului cu substanță osoasă.
Semnalele biologice joacă, de asemenea, un rol important în acest proces. Ele sunt preluate de receptori pe suprafețele celulare și transmise către nucleele celulare. Acolo controlează capacitatea de sinteză a celulelor. Nu sunt cunoscute încă toate relațiile biologice moleculare care reglementează diferențierea celulelor stem și stimularea celulelor specializate pentru formarea osoasă. Cu toate acestea, experții speră să găsească puncte de atac pentru terapia medicamentoasă în viitor. Dacă este posibil să se regleze sensibilitatea celulelor la stimuli mecanici, mulți pacienți vârstnici sau în pat, imobile ar putea fi ajutați.
Factorii de creștere joacă un rol important în fazele individuale ale vindecării fracturilor. Acum sunt cunoscute peste 100 de proteine care pot stimula și regla creșterea celulară. Unele dintre ele pot fi deja produse sintetic. Proteinele morfogenetice osoase 2 (BMP-2) și 3 (BMP-3) au fost aprobate pentru utilizare clinică în ultimii ani. Puteți accelera vindecarea fracturilor cu un factor de patru. Cu toate acestea, atunci când ingredientele active sunt injectate, acest lucru se întâmplă într-un mod foarte necontrolat, astfel încât chiar și țesutul neimplicat începe să crească.
O soluție posibilă la această problemă este aplicarea proteinelor pe implanturile metalice. Unghiile, șuruburile și plăcile acoperite nu numai că stabilizează osul rupt, dar acționează și ca purtători de medicamente. Există deja primele aplicații preclinice la Charité din Berlin. Implanturile sunt acum echipate și cu alte substanțe, cum ar fi antibioticele. Pacienții cu o fractură osoasă deschisă, în special, pot beneficia de această nouă tehnologie în viitor, deoarece reduce semnificativ riscul de inflamație osoasă.
Ca urmare, articulațiile greșite
Oamenii au o problemă specială în care nu există o punte osoasă între capetele osoase rupte și o zonă de os mobilă similară unei articulații, doar în locul „greșit”. Așa-numitele pseudartroze apar în principal la persoanele în vârstă și pacienții grav bolnavi al căror țesut nu mai este capabil de regenerare. „Celulele stem, în special, au un mare potențial terapeutic pentru a-i ajuta pe cei afectați de oase care sunt greu de vindecat”, a spus Dr. Ulrich Nöth, șeful secției de inginerie a țesuturilor la Universitatea din Würzburg. Pacienții cărora le lipsește o bucată de os după o operație tumorală (defect osos segmentar) și pacienții ale căror oase sunt necrotice din cauza lipsei de aport de sânge, cum ar fi în necroza capului femural, beneficiază, de asemenea, de această opțiune de tratament.
Celulele stem adulte, cum ar fi celulele stem mezenchimale, pot fi obținute relativ ușor din măduva osoasă a pelvisului unei persoane, de exemplu. Deseori donatorii sunt pacienții înșiși. Deoarece această metodă nu necesită uciderea embrionilor, multe probleme de etică sunt evitate. Spre deosebire de celulele stem embrionare, riscul de reproducere necontrolată și, astfel, de degenerare este foarte scăzut.
Primii pacienți cu defecte segmentare ale oaselor lungi au fost tratați cu succes cu celule stem mezenchimale în 2001 în SUA. În această procedură, celulele stem sunt aplicate purtătorilor de hidroxiapatită și apoi introduse în pacient. În corp, șina de ghidare este absorbită în timp și înlocuită treptat cu os solid. Defectele mai mari de cinci centimetri sau mai mult sunt foarte dificil de eliminat în acest fel, deoarece oasele de reproducere nu au aport de sânge. Cu toate acestea, deoarece vascularizația țesutului osos este esențială pentru procesul de vindecare, strategiile actuale se concentrează pe aplicarea simultană a factorilor de creștere, a celulelor stem și a celulelor progenitoare din sânge.
Peste 200 de pacienți cu pseudartroză au fost tratați acum cu celule stem mezenchimale în America. Până în prezent, un pacient a fost operat în Würzburg, iar mai mulți pacienți cu indicații diferite sunt pe lista de așteptare. În plus, Clinica Universitară din Würzburg este prima din Europa care a luat parte la un mare studiu multicentric privind necroza capului femural.