La rigenerazione della cartilagine è stata al centro delle attenzioni dei chirurghi ortopedici per decenni. Danni o difetti alla cartilagine possono verificarsi dopo una lesione come quella del legamento crociato anteriore (LCA). La cartilagine ha dimostrato di essere un tessuto molto difficile con cui lavorare e ha frustrato ricercatori, chirurghi e pazienti. Oggi, grazie alla tecnica chirurgica denominata AMIC, si possono risolvere danni anche gravi riducendo di molto l’invasività delle operazioni.

La cartilagine può essere danneggiata da incidenti automobilistici, cadute, infortuni sportivi o come parte di un processo degenerativo o artritico. Se la cartilagine è danneggiata, c’è un foro o un difetto nella superficie che normalmente protegge le ossa del ginocchio. Quei buchi o aree di cartilagine danneggiata possono diffondersi e portare all’osteoartrite.

Cos’è la cartilagine?

La cartilagine è una componente strutturale importante del corpo. È un tessuto compatto ma è più morbido e molto più flessibile dell’osso.

La cartilagine è un tessuto connettivo che si trova in molte aree del corpo, tra cui:

  • Articolazioni tra ossa ad esempio i gomiti, le ginocchia e le caviglie
  • Estremità delle costole
  • Tra le vertebre della colonna vertebrale
  • Orecchie e naso
  • Tubi bronchiali o vie respiratorie

La cartilagine è composta da cellule specializzate chiamate condrociti. Questi condrociti producono grandi quantità di matrice extracellulare composta da fibre di collagene, proteoglicano e fibre di elastina. Non ci sono vasi sanguigni nella cartilagine per fornire i condrociti con i nutrienti.

Tipo di cartilagine

La cartilagine è classificata in tre tipi che includono:

Cartilagine ialina

Si tratta di un tessuto a basso attrito resistente all’usura presente all’interno delle articolazioni progettato per sostenere e distribuire il peso. È un tessuto forte, elastico, flessibile ma con una scarsa capacità rigenerativa.

Cartilagine elastica

La cartilagine elastica è più flessibile della cartilagine ialina ed è presente nell’orecchio, nella laringe e nell’epiglottide.

Fibrocartilagine

La fibrocartilagine è una forma di cartilagine dura e inflessibile che si trova nel ginocchio e tra le vertebre.

Cartilagine articolare

La cartilagine articolare è la cartilagine ialina che si trova sulla superficie delle ossa. Questa cartilagine è spesso descritta in termini di quattro zone tra la superficie articolare e l’osso subcondrale che includono:

La superficie o la zona tangenziale superficiale

Questa cartilagine copre la superficie articolare e ha un contorno liscio che consente di scorrere le estremità delle ossa e resiste al taglio. Forma circa il 10% al 20% dello spessore della cartilagine articolare e ha il più alto contenuto di collagene di tutte le zone.

Le fibrille di collagene sono densamente impacchettate e allineate in modo altamente organizzato parallelamente alla superficie articolare. I condrociti in questa zona sono di forma allungata.

La zona centrale (o di transizione)

La zona centrale rappresenta dal 40% al 60% del volume della cartilagine articolare. Le fibrille di collagene sono più spesse e allineate liberamente e non in parallelo alla superficie. I condrociti in questo strato sono più arrotondati.

La zona profonda

Questa costituisce il 30% della cartilagine. Le fibrille di collagene hanno un diametro grande e sono allineate perpendicolarmente alla superficie articolare. Questo strato ha la più alta percentuale di proteoglicano e la più bassa concentrazione di acqua. I condrociti sono disposti in modo colonnare, parallelo alle fibre di collagene.

La zona calcificata

Questa si trova direttamente sull’osso subcondrale e contiene piccole cellule in una matrice condroide che ha dispersi sali apatitici attraverso di essa.

La procedura AMIC sembra offrire risultati superiori rispetto a una microfratturazione per la rigenerazione della cartilagine.

Rigenerazione della cartilagine

Nel corso degli anni l’industria ortopedica ha provato diverse tecniche per riempire questi buchi nella cartilagine. Una delle procedure più comunemente eseguite è una microfrattura.  Questa è una procedura in cui creiamo molti buchi nell’osso. Questi fori consentono alle cellule del midollo osseo di entrare nell’articolazione del ginocchio. Queste cellule formeranno uno strato sull’area della cartilagine danneggiata.

Il problema con una microfrattura è che non sempre funziona per tutti e la nuova cartilagine non è sempre rimane così ferma o forte come la cartilagine con cui sei nato. Quel problema ha portato a studiare altre tecniche per cercare di riparare una lesione della cartilagine.

Cos’è Maci o AMIC?

La FDA ha recentemente approvato un processo negli Stati Uniti noto come MACI o AMIC (Condrogenesi Autologa Indotta da Matrice). I metodi per rigenerare la cartilagine lesa sono molteplici: si va dalle tecniche di rigenerazione tramite trapianto (come la Mosaicoplastica, una procedura che utilizza la cartilagine del paziente stesso, praticando un vero e proprio trapianto), alle tecniche di riparazione basate sulla stimolazione dell’osso.

La tecnica più attuale è AMIC, una metodologia innovativa che permette di intervenire sulle lesioni post-traumatiche che si verificano dopo un incidente. L’impianto autologo di condrociti dura da decenni. AMIC offre ai chirurghi un metodo potenzialmente più affidabile per rigenerare i danni alla cartilagine nel ginocchio.

Un campione delle cellule cartilaginee (condrociti) viene inviato a un laboratorio e incorporato su una speciale membrana di collagene che il medico quindi impianta nel ginocchio. Le cellule della cartilagine si rigenerano, formando un tessuto di riparazione in grado di riempire il difetto della cartilagine.

Un tessuto di riparazione funzionale

MACI produce un tipo di tessuto di riparazione che allevia i sintomi e ripristina la funzione articolare che è stata dimostrata formarsi già 6 mesi dopo la procedura MACI.

Dolore ridotto e funzionalità migliorata

Nella sperimentazione clinica, AMIC ha dimostrato di offrire maggiore sollievo dal dolore e miglioramento della funzionalità rispetto alla microfrattura.

Soddisfazione del paziente

Nella sperimentazione clinica, i pazienti MACI hanno riportato punteggi di qualità della vita più elevati, una maggiore capacità di svolgere attività ricreative e sportive e una migliore funzionalità complessiva del ginocchio.

Procedura AMIC per la rigenerazione della cartilagine

La procedura MACI per la rigenerazione della cartilagine è un processo a due stadi. Il primo stadio prevede un breve viaggio in una sala operatoria per una valutazione artroscopica. Durante questa prima procedura, viene inserita una fotocamera all’interno del ginocchio per esaminare il danno alla cartilagine.

Se crediamo che la lesione della cartilagine possa essere riparata con la procedura AMIC, verrà preso un piccolo campione di normale cartilagine nel ginocchio. La cartilagine verrà inviata a Vericel. Gli scienziati quindi faranno crescere le cellule della cartilagine e le impiantano su una matrice di collagene che funge da “casa” per le nuove cellule cartilaginee.

Circa 5-6 settimane sono necessarie per far crescere e impiantare le nuove cellule cartilaginee sulla matrice. Quindi si viene riportati in sala operatoria. Qui viene fatta un’incisione nella parte anteriore del ginocchio. Il difetto della cartilagine sarà quindi pulito e preparato. Dopo una corretta preparazione, viene impiantata la nuova matrice con le cellule della cartilagine. La matrice viene applicata al ginocchio con una colla biologica o con suture molto piccole.

Nei mesi successivi all’intervento, le cellule della cartilagine cresceranno fino a coprire il foro o il difetto nella zona danneggiata del ginocchio con nuova cartilagine. Il recupero complessivo è lungo e potrebbe richiedere un periodo di tempo con le stampelle in modo da non danneggiare le nuove cellule che stanno crescendo. L’intera riabilitazione dipende dalla dimensione del difetto o dal buco nella cartilagine. Più grande è il buco, più lunga è la riabilitazione.

Questo documento mostra che la procedura AMIC sembra offrire risultati superiori rispetto a una microfrattura per la rigenerazione della cartilagine. Come con qualsiasi procedura relativamente recente, il tempo dirà se la cartilagine che cresce è simile alla cartilagine con cui si è nati. Se la cartilagine è di qualità superiore rispetto a MACI, potrebbe offrire ai chirurghi ortopedici un nuovo metodo per rigenerare la cartilagine e ridurre al minimo i rischi di sviluppare l’artrosi.


Riferimenti:

  1. www.med.nyu.edu/…/…sic%20science%20articular%20cart%20and%20OA.pdf
  2. http://www.cartilagehealth.com/images/artcartbiomech.pdf
  3. faculties.sbu.ac.ir/…/Cartilage%20[Compatibility%20Mode].pdf