Dr. Ignacio DalloJefe de la Unidad de Terapia Regenerativa y Cirugía Artroscópica.Jefe Servicios Médicos Equipo de Basketball Club Atlético Colón.

Sanatorio Garay, Santa Fe - Argentina.

Soluciones biológicasen el tratamiento de lesiones de cartílago

Introducción

Existen una gran variedad de opciones para tratar lesiones focales sintomáticas del cartílago.

Debridamiento y lavado artroscópico

Microfracturas

Injerto osteocondralAutólogo o Allografico

Implante decondrocitosautólogos

Bentley G, et al. injury. 2013; 44 image courtesy of Dr Brian Cole; Dr Christian Lattermann, Dr. Jack Farr.

Considerar las Co-morbilidades

Obesidad

Desejes de MMII

Deficiencia meniscal

Insuficiencia ligamentaria

Predisposición genética

Trastornos sistémicos inflamatorios

Algorithm 2014

Athlete CartilageLesion

Primario

Secundario

Co-morbidities

Malalignment,Instability, Meniscal Phatology

Size < 2cm Size > 2cm

Osteochondral Articular ONLY Articular ONLY Osteochondral

OATSMosaicplasty

MicrofxMASS

ACIDenovo/MASS

OCAACT (Sandwich)

OATS/ACTSandwich only

OCA

OATS/ACTOCA

Redo-ACTOCA

ACT (Sandwich)

Técnicas de estimulación de la Médula Osea

1 Steadman JR, et al. ClinOrtho RelatRes. 2001;(391 Suppl):S362-369. 2.SteinwachsMR, et al. IntJ Care Injured. 2008; 39S1:S26-S31. 3.Richter W. J Intern Med. 2009;266:390-405. 4.TettehES, et al. J OrthopSports. PhysTher. 2012;42:243-253. MSC = mesenchymalstromal cells. Images courtesy of Dr. Brian Cole.

Se elimina el cartílago inestable y calcificadoy se confecciona un borde vertical.

● Un punzón se utiliza para crear agujeros en la Placa subcondral.● 3-4 mm de distancia.● 2-4 mm de profundidad.● sangre y la grasa de la médula llenan la lesión y forman un "superclot" estable 1,2.● MSC en la sangre de la médula se diferencian en fibrochondrocytes 2,3.● Las células hacen fibrocartílago (no hialino).

1. Steadman JR, et al. RelatRes ClinOrtho. 2001; (391 Suppl): S362-369. 2. TettehES, et al. J OrthopSports PhysTher. 2012; 42: 243-253.3.Richter W. J Intern Med. 2009; 266: 390-405. Células MSC = mesenchymalstromal. Imagen cortesía del Dr. Richard Steadman.

Mínimamente invasivo

Procedimiento 1 solo paso

Sin morbilidad de zonadadora

Genera un tejido de reparación

Beneficios y limitaciones de las microfracturas

Tasa de relleno variable

Rehabilitación compleja

Alteración del hueso subcondral

Podría afectar un tto. futuro

Baja calidad del tejido cicatrizal

1.Richter W. J Intern Med. 2009;266:390-405. 2.GomollAH, et al. J Bone Joint SurgAm. 2010;92:2470-2490. 3.MithoeferK, et al. J Bone Joint SurgAm. 2005;87:L1911-1920.4.KreuzPC, et al. Osteoarthritis Cartilage. 2006;14:1119-1125. 5.Chen H, et al. Am J Sports Med. 2011;39:1731-1740. 6.GomollAH, et al. Knee SurgSports TraumatolArthrosc. 2010;18:434-447. MFX = microfracture.

Beneficios Limitaciones

Nanofractura y microdrilling son dos nuevas opcionesde microfractura

1.Chen H, et al. J OrthopRes. 2009;27:1432-1438. 2.Benthienand Behrens. IntOrthop. 2013;37:2139-2145. MD = microdrilling; MFX = microfracture; NanoFX= nanofracture.Image adapted from NanofractureClinical Monograph; http://www.arthrosurface.com/wp-content/uploads/2013/05/NanoFx_ ClinicalMonograph1.pdf. Accessed March 13, 2014.

NanoFx y Microdrilling.Estudios en Animales 1-3

1.Chen H, et al. J OrthopRes. 2009;27:1432-1438. 2.Chen H, et al. J OrthopRes. 2011;29:1178-1184. 3.Benthienand Behrens. IntOrthop. 2013;37:2139-2145. MD = microdrilling; MFX = microfracture; NanoFX= nanofracture.

MD vs. MicroFX con irrigación contínuo en un conejoModel 1,2.

MD• No necrosis por calor.• Hematoma subcondral 1.

MicroFX• Hueso compacto alrededor de los hoyos• El doble de necrosis de osteocitos

Estos resultados son los que apoyan los fundamentos para la utilización del sistema de NanoFX (aguja de 1mm avanza a travéz de una cánula de 9 mm.)

Se han informado diferentes tipos de MFX aumentadas

Gunes T, et al. Cartilage. 2012;3:20-26. 2. Stanish WD, et al. J Bone Joint Surg Am. 2013;95:1640-1650. 3. Abrams GD, et al. Oper Tech Sports Med. 2013;21:116-124. 4. Anders S, et al. Open Orthop J. 2013;7:133-143. 5. Cartiform Viable Cartilage Mesh. http://www.osiris.com/biosurgery_cartiform.php. Visitado: Marzo 11, 2014. Cortesía: Peter Bak.

MFX

+HA+HA+HA

Se inyecta HA intraarticular luego de la MFX¹

+BST+BST+BST

CarGel: Se aplica gel Chitosan-GP para secar eldefecto luego de la MFX para estabilizar el coágulo²

+Biocartílago+Biocartílago+Biocartílago

Se mezcla una matriz de biocartílago micronizadocon PRP y se administra después de la MFX³

+Membrana (AMIC)+Membrana (AMIC)+Membrana (AMIC) El sitio de la MFX se cubre con una membranade colágeno natural tipo I/III⁴

+Cartiform+Cartiform+Cartiform

El sitio de la MFX se cubre con una malla deinjerto de cartílago para actividad MSC⁵+ PRP+ PRP+ PRP

+ Stem Cell+ Stem Cell+ Stem Cell Aplicación de plasma rico en plaquetas en lamicrofractura

Aplicación de médula ósea concentrada en lamicrofractura

Uso de BST-CarGel con reparación tisular superior a la producida por MFX en RCT

BST-CarGel es una matríz de polímero de chitosan(N-acetil glucosamina y D-glucosamina) Crustáceos.Se mezcla con sangre fresca y se aplica en la lesiónsobre la MFX para estabilizar el coágulo

80 pacientes, la mitad recibieron sólo la MFX y elotro grupo con BST-CarGel

Los resultados a los 12 meses incluyeronRelleno: 92.8% con BST-CarGel vs. 85.2% con MFX (P=0.011)

Ambos grupos tuvieron mejoras similares en las puntuaciones de la escalaWOMAC y SF-36 (P<0.001)

Stanish WD, et al. J Bone Joint Surg Am. 2013;95:1640-1650. MFX = microfracture; WOMAC = Western Ontario and McMaster Osteoarthritis Index. Imágenes cortesía de la Dra. Gloria Matthews. Cortesía: Peter Bak

BioCartílago con PRP

Se mezcla en una jeringa con PRP

Se inyecta la pasta en el lecho del defecto seco luego de liberarel Torniquete de la MFX

Se sella el defecto con pegamento de fibrina

No hay resultados de ensayos en humanos

90% de los conejos tuvieron una regeneración completa a las 9semanas.

Marcadores histológicos + para colageno II y aggrecan

El Modelo Equino tiene una tasa de cumplimiento positiva³(5 caballos, una rodilla con MFX y la otra BioCartílago)2 look, 2, 6, 13 meses, RMN, T1, T2 mapping, micro CT, Micro y Macro

Abrams GD, et al. Oper Tech Sports Med. 2013;21:116-124. Imagen: BioCartilage Product Brochure, Arthrex, Inc; 2014. Cortesía: Peter Bak

BioCartilage, es cartílago deshidratado y micronizado alogénico

AMIC: Membrana de Colágeno sobre Mfx¹

2 años de estudios registrados (n=57)²Puntuaciones VAS y Lysholm significativamentemejores en el 1ero. y 2do. año.No hubo eventos adversos*P <0.001

Gille J, et al. Arch Orthop Trauma Surg. 2013;133:87-93. Imágenes: Garrett Melton.

CARTIFORMMalla de cartílago hialino viable preparada para optimizar las interacciones con el tejido mesenquimal

• Disponible y listo para usar• Período de conservación: 2 años• Luego de la MFX– Se corta el material al tamaño deseado– Se fija con pegamento de fibrina o sutura.

La malla mide 20 mm y se corta fácilmente a medida.La profundidad de la malla equivale al cartílago nativo.Estudios fluorescencia Cd44 y 49, viabilidad condrocitosHistológicos aggrican y col.IIInmuno enzimático factor de crecimiento

Cartiform Viable Cartilage Mesh. http://www.osiris.com/biosurgery_cartiform.php. Accessed March 11, 2014. Imagen: Cartiform Web•

Representative images of type II collagen staining of MSC pellets

Cartiform-derived soluble factors recruit MSCs. Representativeimages of gentian violet-stained MSCs that migrated to the bottom side of the transwell filters after a 4 hour culture.

• Tróclea equina (n=10)

• Tratamiento

• Microfractura +/- BMAC

• Resultados

• Clínica y MRI

• BMAC es mejor que la microfractura sola

The Juournal of Bone & Joint Surgery

Concentrated Bone Marrow Aspirate Improves Full-Thickness Cartilage Repair Compared with Microfracture in the Equine ModelLisa A. Fortier, DVM, PhD; Hollis G. Potter, MD; Ellen J. Rickey, DVM; Lauren V. Schnabel, DVM; Li Foong Foo, MD; Leroy R. Chong, MD; Tracy Stokol, BVSc, PhD; Jon Cheetham, VetMB, PhD; Alan J. Nixon, BVSc, MSJ Bone Joint Surg Am, 2010 Aug 18; 92 (10): 1927 -1937 - http://dx.doi.org/10.2106/JBJS.I.01284

J B J S

Células Madre de la Médula Osea en Membranade Colágeno

Es una de las soluciones más versátiles y predecibles. B. Cole.Se toma del cóndilo de un donante cadavérico un cilindro de hueso ycartílago hialino viable y maduro. ¹¯²

• El aloinjerto tiene ≥1 semana de monitoreo de seguridad antes delimplante¹• El injerto igual en tamaño y compartimento se implanta en el defecto¹• El procedimiento es apropiado para tratar:– Defectos medianos y grandes sobre todo osteocondrales (>3 cm2)³(NOA postrauma)– Reparaciones de cartílago fallidasLo ideal es usar taco con poco hueso.(reacción inmune subclínica)Tasa 80/85% satisfactorio

Técnica de transplante con aloinjerto

1. Demange M, Gomoll AH. Curr Rev Musculoskelet Med. 2012;5:229-235. 2. Hangody L, Fules P. J Bone Joint Surg. 2003;85A(Suppl2):25-32. 3. Bentley G, et al. Injury. 2013;44:S3-S10. 4. Akhavan S, et al. http://orthodoc.aaos.org/provencher/ Cartilage%20Repair%20and%20Replacement.pdf. Visitado: Marzo 4, 2014. Imágenes cortesía del Dr. Christian Lattermann. Cortesía: Peter Bak

Preparado de donantes menores de 13 años¹¯²Construcción de volumen estable en 3D¹¯²Cartílago picado manualmente en cubos de 1-cm³. ¹– High chondrocyte viability²– Asegurado en el defecto con pegamento de fibrina²

Las ventajas incluyen– Disponible y listo para usar¹¯²– Procedimiento de 1 solo paso²¯³

Particulated Juvenile Cartilage Allograft: (DeNovo NT)

1. Farr J, Yao JQ. Cartilage. 2011;2:346-353. 2. Tompkins M, et al. Oper Tech Sports Med. 2013;21:82-89. 3. Tompkins M, et al. Arthroscopy. 2013;29:1661-1670. Imagen cortesía del Dr. Kevin Bonner. 4. Farr et al AJSM 2014

En EUA- la etiqueta de la FDA requiere condrocitos autólogos a los

utilizados con un colgajo perióstico. El MACI no está aprobado por la FDA.

Las complicaciones relacionadas con el colgajo perióstico incluyen¹

• Hipertrofia

• Desprendimiento, separación

• Delaminación

ACI – 1era. Generación

Células injertadas por debajo del colgajo perióstico²

Las mejoras incluyen³

• Procedimiento menos invasivo

• Menor tiempo operativo

• Menos dolor post-operatorio

• Menos morbididad en el sitio quirúrgico

• Recuperación más rápida

Mejoras en el Implante de condrocitos

1. Marlovits S, et al. Eur J Radiol. 2006;57:24-31. 2. Bentley G, et al. Injury. 2013;44:S1-S10. 3. Brittberg M. Am J Sports Med. 2010;38:1259-1271. 4. Cortese F, et al. Cartilage. 2012;3:156-164. Imágenes: Carticel and MACI product Websites. Cortesía: Peter Bak

Células Madre de la Médula ósea en membranade colágeno vs. MACI

• 48 pacientes• Randomizado• Ambos grupos mejoran los Scores• No hubo diferencia significativas

Osteotomia sola o con HA

Tratamientos combinadosOsteotomias + HA , Stem Cell y PRP

Chareancholvanich et al ‘14

• Nivel II evidencia (prospectivo comparativo)• 44 pacientes• Seguimiento con KOSS, VAS y Artroscopia• Mejoras significativas clínicas y artroscópicas en el grupo de MSC y PRP

Comparative Outcomes of Open-Wedge High Tibial OsteotomyWith Platelet-Rich Plasma Alone or in Combination With

Mesenchymal Stem Cell Treatment: A Prospective StudyYong-GonKoh, M.D Arthroscopy August 06, 2014•

2nd Look Artroscopico MSC + PRP

2015

El futuro:La unión de la ingeniería tisular con la

bio-ingeniería = Bio-Printing 3D

Dr. Jeremy Mao

Muchas Gracias.

Lab. Susan ChubinskayaRush University MedicalCenter

Rush UniversityDr Brian Cole, and Cecilia Pascual Garrido

AAOS Learning CenterWith Dr Jack Farr

Dr. Ignacio Dallo LazzariniEspecialista en :

Ortopedia y Traumatología - Medicina del Deporte

ignaciodallo@hotmail.com