La matrice ossea demineralizzata

nei difetti ossei dell’arto superiore

R. Ceffa, D. Gamberoni, F. Grassi

Novara

In questo congresso abbiamo sentito e sentiremo parlare molto di soluzioni

per il riempimento dei difetti ossei.

I MECCANISMI con cui ciò si può realizzare sono noti:

- l’osteogenesi tramite le cellule staminali mesenchimali,

- l’osteoinduzione tramite i fattori di crescita (FC).

- l’osteoconduzione tramite supporti passivi alla formazione ossea.

Sono noti anche i MATERIALI disponibili.

Conosciamo i pregi dell’osso autologo (che garantisce tutti i 3 meccanismi),

ma sono noti anche i problemi di morbidità nel sito di prelievo.

Fonte di cellule staminali mesenchimali è l’aspirato midollare (e il tessuto

adiposo, oggi mediante complessa procedura di ingegneria tessutale).

Fonte di fattori di crescita sono PRP e DBM.

Molti i materiali adatti come supporto alla crescita ossea.

In questa sede ci è stato chiesto di riferire la nostra esperienza con la matrice

ossea demineralizzata.

ASPIRATO MIDOLLARE centrifugato in Sala Operatoria

Derivazione ematica:

PRP Plasma Ricco in Piastrine

Derivazione ossea:

DBM Matrice Ossea Demineralizzata

Osso di banca (omologo)

Sostituto sintetico iniettabile

SOLUZIONI PER IL RIEMPIMENTO DEI DIFETTI OSSEI

Supporti metallici (tantalio)

Sostituto d’osso sintetico

MECCANISMI MATERIALI

OSTEOCONDUZIONE = supporto passivo alla formazione ossea

c.d. “scaffold” (impalcatura)

requisito = micro e macroporosità

OSTEOGENESI = cellule staminali mesenchimali

diventano Osteoclasti, Ostoeoblasti

formazione di tessuto osseo

OSTEOINDUZIONE = Fattori di crescita

stimolano la maturazione cellulare

stimolano la neoangiogenesi

OS

SO

A

UT

OL

OG

O

Derivazione ossea:

DBM Matrice Ossea Demineralizzata

TESSUTO ADIPOSO prelevato e

processato in Laboratorio

Il PRP (plasma ricco in piastrine) è oggi disponibile con relativa facilità.

Le critiche sono legate a:

- variabilità del contenuto in FC (variabilità soggettiva del numero di piastrine +

variabilità dovuta al processo di produzione che può provocare distruzione

piastrinica al momento del prelievo, centrifugazione, ev. congelamento/

scongelamento);

- esigenza di preparazione del prodotto, quindi utilizzo possibile solo nella

chirurgia programmata.

Il BMP-7 ricombinante è una DBM prodotta mediante ingegneria genetica e ha un

contenuto altissimo di un solo FC. Attualmente ne è autorizzato l’uso solo per le

pseudoartrosi (PSA) di tibia.

Per le precedenti ragioni e per quanto esporremo in seguito, nell’uso abituale

preferiamo la DBM estrattiva.

BMP-7

ricombinante

DBM estrattiva

PRP ?

Sono disponibili differenti formulazioni del materiale:

DBM Putty = pasta, in 5 dosaggi

indicato per ritardi di consolidazione e PSA,

artrodesi e osteotomie,

difetti ossei cavitari (cisti e tumori benigni, perdite d’osso in fratture recenti)

DBM Mix = pasta + cips di corticale, in 4 dosaggi

indicato in caso di revisione di cotile protesico

DBM Strip = barrette flessibili

indicato in fratture con grave comminuzione meta-difisaria

La nostra esperienza è relativa all’usa della PASTA.

DBM Putty = pasta

0.5, 1, 2.5, 5, 10 cc

DBM Mix = pasta + chips di corticale

2.5, 5, 10, 20 cc

REVISIONE DI COTILE PROTESICO

DBM Strip = barrette flessibili

1,5x1.5, 2.5x5, 2.5x10, 5x5 cm

FRATTURE META-DIAFISARIE COMMINUTE

Passaggi della PRODUZIONE della DBM estrattiva:

Prelievo di osso corticale ad alto contenuto in FC: femore, tibia, omero da

donatori meticolosamente selezionati e testati.

Demineralizzazione con residuo collagene e FC liberi.

Liofilizzazione e aggiunta del carrier che garantisce le caratteristiche fisiche del

prodotto finale; si tratta di acido jaluronico per uso medico, con le seguenti

caratteristiche positive:

- pH fisiologico, quindi non dannoso sulle cellule della sede ricevente,

- possibile ruolo nella proliferazione e migrazione cellulare e nella

neoangiogenesi.

Si sottolinea che grazie alla selezione e ai test sui donatori e grazie alle

procedure di espianto e processazione in camere bianche classe 5, non è

necessaria la sterilizzazione finale ai raggi γ, che causerebbe la denaturazione

dei FC proteici.

Osso corticale

Processo di

demineralizzazione

Minerali

+

SODIO IALURONATO

(carrier)

DBM ESTRATTIVA

Liofilizzato

Collagene e

fattori di crescita liberi

DBM

femore, tibia, omero

da donatori umani selezionati e testati

Selezione dei donatori

Test sui donatori

Espianto in camere sterili

Processazione in camere sterili

NON STERILIZZAZIONE

AI RAGGI GAMMA

PH fisiologico

Non dannoso sulle cellule

della sede ricevente

La DBM da noi utilizzata è PRODOTTA da Banca TMS estera di comprovata

affidabilità, con le garanzie di sicurezza già citate.

L’efficacia di ogni lotto (derivato da un singolo donatore) è verificata con la

positività del test di Urist (10mg di DBM in bicipite femorale di ratto atimico

devono indurre la crescita ossea, dimostrata a 4 settimane con radiografia e

istologia), in caso contrario il lotto è interamente scartato.

Le banche regionali o nazionali dell’osso, a fronte di specifica richiesta, danno

l’autorizzazione all’uso e all’approvvigionamento in conto deposito.

La banca dell’osso della Lombardia provvede ad un ulteriore livello di controllo di

sicurezza, mediante l’approvazione dei donatori e l’autorizzazione alla

importazione; quindi provvede allo stoccaggio e infine alla rintracciabilità del

materiale impiantato.

PRODUZIONE

BANCA DELL’OSSO

LOMBARDIA

APPROVAZIONE dei DONATORI

AUTORIZZAZIONE all’IMPORTAZIONE

CONTROLLO e STOCCAGGIO

RINTRACCIABILITÀ

AUTORIZZAZIONE BANCHE DELL’OSSO

REGIONALI o NAZIONALI

SICUREZZA

EFFICACIA: potenziale osteoinduttivo (Test di Urist)

Trattamento con FEA

Frattura esposta tipo II anni 65

Caso Dr. Bisinella – Monselice (PD) Non segni di guarigione

a 6 mesi

Innesto autologio + DBM

Cruentazione del focolaio di PSA.

Sintesi con placca LCP 4.5 in

compressione a stabilità angolare

6 mesi

3 mesi

Post-operatorio

T.A. anni 55

PSA e deformità di radio e ulna

dopo 1 anno dalla sintesi realizzata in altra sede

2

mesi

3,5

mesi

Doppia osteotomia a Z con lieve

accorciamento, sintesi stabile,

aggiunta di DBM.

O.S. anni 42

Trauma complesso di mano, polso,

radio e ulna, con esposizione volare di

avambraccio (lesione lacera cutanea,

muscolare, vascolare e nervosa).

Trattamento in urgenza …

… in paziente politraumatizzata.

Interventi all’arto inferiore

nei giorni successivi

Ripresa chirurgica all’avambraccio, non

guarito dopo 2 mesi:

gli esiti cicatriziali delle parti molli volari

inducono all’applicazione di placca di

radio dorsale, con innesto autologo +

DBM.

Dopo 45 giorni (in gesso):

rottura della placca di radio

Ripresa chirurgica

Sostituzione della placca dorsale di

radio, aggiunta di placca a 90° sulla

colonna stiloidea radiale

+

innesto di osso spongioso autologo

+

DMB

All’ulna: sostituzione di 2 viti e

aggiunta di DBM in sede di PSA

Consolidazione a

3 mesi

Il caso dimostra

che anche il miglior

contributo biologico

alla guarigione ossea

nulla può in assenza

di sintesi stabile

Dopo 1 anno necrosi multiple alla

prima filiera del carpo: resezione

Persistenza di dolore e deficit funzionale:

dopo altri 8 mesi artrodesi RC

Il controllo dell’artrodesi a 3 mesi

mostra anche la qualità del tessuto osseo

diafisario in sede di pregresse PSA

C.M. a. 45 PSA di 2° e 3° metacarpale

dopo 6 mesi dalla sintesi realizzata in altra sede

2

mesi 3

mesi

Sintesi stabile con placche a stabilità angolare + DBM

A 3 anni:

valutazione

radiografica

della qualità

ossea e del

risultato clinico

Nei mesi succesivi rimozione dei mezzi di sintesi e tenolisi degli estensori

P.P. Anni 55

Maturazione completa

del callo a 5 mesi

Frattura complessa di olecrano:

sintesi stabile + decisione intraoperatoria di eseguire

il riempimento del difetto osseo con DBM.

D.M.P. anni 76

Rifrattura a 6 mesi: si decide di

utilizzare la nuova frattura

come osteotomia per la correzione

del pregresso accorciamento

e deviazione angolare.

Frattura articolare di radio distale

inadeguatamente trattata in gesso

con residua deformità.

Allungamento e correzione angolare nei 2 piani;

sintesi stabile con placca a stabilità angolare e

angolo variabile

+ riempimento del difetto osseo residuo con sola

DBM.

Controllo a 1 mese.

Controllo a 2,5 mesi:

iniziale formazione di callo osseo

Controllo a 4 mesi: completa callificazione

e riempimento del difetto osseo

Soddisfacente risultato clinico.

Diverse soluzioni sono state proposte e descritte per il trattamento degli

encondromi a livello metacarpale e falangeo; anche il solo svuotamento

sembra potere condurre ad un riempimento osseo spontaneo.

Negli ultimi casi da noi trattati, abbiamo deciso di non eseguite il tradizionale

riempimento mediante osso spongioso autologo, per evitare i disturbi post-

operatori in sede di prelievo.

Come stimolo alla rigenerazione ossea abbiamo quindi utilizzato 1 cc di DBM,

dopo i consueti tempi di svuotamento accurato e lavaggio.

Vengono di seguito presentati due casi esemplificativi (a diversa complessità),

con controlli ancora a pochi mesi dall’intervento.

I controlli successivi saranno inseriti nei successivi aggiornamenti di questo

file.

Incisione con bisturi di sportello cortico/periostale

Asportazioni del tessuto patologico (inviato ad esame istologico che conferma la diagnosi)

Riempimento con 1 cc di DBM e chiusura

dello sportello

3 mesi

5 mesi

postoperatorio

Z.F. anni 22

affetta da S. di Down

Terzo episodio di frattura

patologica su sospetto encondroma.

Grave difetto osseo, deviazione

assiale, instabilità.

Con bisturi, nella parte prossimale, si scolpisce sportello cortico/periostale

a partire dalla rima di frattura.

Meticolosa asportazione del

tessuto patologico (inviato

ad esame istologico che

conferma la diagnosi)

con controlli fluoroscopici.

Lavaggi ripetuti con soluzione salina.

Iniziale introduzione di DMB

nelle estremità e sul fondo

della cavità patologica.

Sulla base di precedenti misurazioni radiografiche

era stato ordinato alla banca dell’osso regionale

un frammento di osso iliaco omologo da cui si

scolpisce una stecca corticospongiosa curva.

Introduzione della stessa nella parte distale,

poi girata e introdotta con incastro nella parte

prossimale della lesione.

Preparazione di 2 punti transossei,

riempimento con DBM di tutti gli spazi

residui,

chiusura dello sportello

cortico/periostale.

Post-op 30 giorni 70 giorni

CONSIDERAZIONI FINALI

La SICUREZZA del prodotto, come detto in precedenza, è garantita dall’intero

processo di produzione e distribuzione.

Nell’uso clinico nessuna complicanza si è manifestata.

L’EFFICACIA è confermata dai risultati dei casi clinici fino ad ora trattati;

certamente la guarigione innanzi tutto è legata alla realizzazione di sintesi

stabili, ma l’uso della DBM sembra garantire e accelerare la formazione di

tessuto osseo in situazioni biologicamente compromesse.

Crediamo che, nelle corrette indicazioni, l’uso di DBM sia giustificato dalla

opportunità di “fare il massimo” per la cura di patologie che comportano alti

costi sociali e soprattutto interventi multipli e lunghi tempi di invalidità per i

pazienti.

L’ossificazione completa (spesso improvvisamente) diventa radiologicamente

evidente in:

3-4 mesi in fratture recenti complesse e PSA non atrofiche

4-6 mesi in osteotomie in apertura, difetti cavitari e

PSA atrofiche (solitamente trattate con osso autologo + DBM)

CONSIDERAZIONI

EFFICACIA (in situazioni biologicamente compromesse)

SICUREZZA

Ossificazione completa evidente in:

3-4 mesi in fratture recenti complesse e

PSA non atrofiche

4-6 mesi in osteotomie, difetti cavitari,

PSA atrofiche (+ osso autologo)

Indiscussa è la PRATICITÀ D’USO:

- è pronto per l’uso in differenti formulazioni e dosaggi (siringa sterile, in 5

dosaggi),

- viene conservato a temperatura ambiente (15°-30°),

- è possibile l’approvvigionamento in conto deposito, quindi la disponibilità in sala

operatoria per un uso anche non programmato,

- è miscelabile con osso autologo di banca o sintetico, con PRP,

con aspirato midollare

- non aderisce ai guanti

- è malleabile e riempie completamente gli spazi ossei,

- resta nel sito di impianto (non occorrono materiali barriera), scongiurando il

rischio di ossificazioni eterotopiche

Certo non sappiamo quali conferme o novità ci riserverà nel futuro

la medicina rigenerativa.

PRATICITÀ D’USO

Pronto in siringa sterile

5 dosaggi

Conservato a temperatura ambiente (15-30°)

Disponibile in comodato d’uso

Non aderisce ai guanti

È malleabile e modellabile

Resta nel sito di impianto

MEDICINA RIGENERATIVA

FUTURO

?

Miscelabile con osso autologo di banca o sintetico

con PRP, con aspirato midollare

Grazie .