Disturbo muscoloscheletrico BMC.2 settembre 2015; 16:233. doi: 10.1186/s12891-015-0683-2.
Francesca Veronesi 1,
Matteo Cadossi 2 3,
Gianluca Giavaresi 4 5,
Lucia Martini 6 7,
Stefania Setti 8,
Roberto Buda 9 10,
Sandro Giannini 11,
Milena Fini 12 13 Affiliazioni
- 1Dipartimento Rizzoli RIT, Laboratorio di Biocompatibilità Tecnologie Innovative e Terapie Avanzate, Via Di Barbiano 1/10, 40136, Bologna, Italia. francesca.veronesi@ior.it.
- 2I Ambulatorio di Ortopedia e Traumatologia, Istituto Ortopedico Rizzoli, Via Di Barbiano 1/10, 40136, Bologna, Italia. matteocadossi@hotmail.com.
- 3Università di Bologna, Bologna, Italia. matteocadossi@hotmail.com.
- 4Dipartimento Rizzoli RIT, Laboratorio di Biocompatibilità Tecnologie Innovative e Terapie Avanzate, Via Di Barbiano 1/10, 40136, Bologna, Italia. gianluca.giavaresi@ior.it.
- 5Laboratorio di Studi Preclinici e Chirurgici, Istituto Ortopedico Rizzoli, Via Di Barbiano 1/10, 40136, Bologna, Italia. gianluca.giavaresi@ior.it.
- 6Dipartimento Rizzoli RIT, Laboratorio di Biocompatibilità Tecnologie Innovative e Terapie Avanzate, Via Di Barbiano 1/10, 40136, Bologna, Italia. lucia.martini@ior.it.
- 7Laboratorio di Studi Preclinici e Chirurgici, Istituto Ortopedico Rizzoli, Via Di Barbiano 1/10, 40136, Bologna, Italia. lucia.martini@ior.it.
- 8IGEA SpA, via Parmenide 10/A, 41012, Carpi, Modena, Italia. s.setti@igeamedical.com.
- 9I Ambulatorio di Ortopedia e Traumatologia, Istituto Ortopedico Rizzoli, Via Di Barbiano 1/10, 40136, Bologna, Italia. roberto.buda@ior.it.
- 10Università di Bologna, Bologna, Italia. roberto.buda@ior.it.
- 11Università di Bologna, Bologna, Italia. sandro.giannini@ior.it.
- 12Dipartimento Rizzoli RIT, Laboratorio di Biocompatibilità Tecnologie Innovative e Terapie Avanzate, Via Di Barbiano 1/10, 40136, Bologna, Italia. Milena.fini@ior.it.
- 13Laboratorio di Studi Preclinici e Chirurgici, Istituto Ortopedico Rizzoli, Via Di Barbiano 1/10, 40136, Bologna, Italia. Milena.fini@ior.it.
Astratto
Sfondo: Lo studio mirava a valutare l'effetto combinato della stimolazione biofisica del campo elettromagnetico pulsato (PEMF) e del concentrato di midollo osseo (BMC) nella guarigione dei difetti osteocondrali rispetto al trattamento con il solo scaffold.
Metodi: in dieci conigli è stata eseguita una lesione osteocondrale di entrambe le ginocchia. Uno è stato trattato con uno scaffold di collagene da solo e l'altro con uno scaffold seminato con BMC. La metà degli animali è stata stimolata da PEMF (75 Hz, 1,5 mT, 4 h/giorno) ea 40 giorni sono state eseguite analisi macroscopiche, istologiche e istomorfometriche per valutare la rigenerazione del difetto osteocondrale.
Risultati: Per quanto riguarda la cartilagine, l'aggiunta di BMC allo scaffold ha migliorato i parametri cellulari e la stimolazione PEMF ha migliorato sia i parametri cellulari che quelli della matrice rispetto al solo scaffold. La combinazione di BMC e PEMF ha ulteriormente migliorato la rigenerazione osteocondrale: si è verificato un miglioramento dei parametri macroscopici, della cellularità della cartilagine e della matrice e una riduzione della percentuale di cartilagine sotto il segno di marea. La guarigione dell'osso epifisario è migliorata in tutti i difetti osteocondrali indipendentemente dal trattamento, sebbene i PEMF da soli non abbiano migliorato significativamente la ricostruzione dell'osso subcondrale rispetto al trattamento con il solo scaffold.
Conclusioni: i risultati mostrano che BMC e PEMF potrebbero avere un effetto separato sulla rigenerazione osteocondrale, ma sembra che abbiano un effetto maggiore se usati insieme. La stimolazione biofisica è una terapia non invasiva, priva di effetti collaterali e dovrebbe essere iniziata subito dopo il trapianto di BMC per aumentare la qualità del tessuto rigenerato. Tuttavia, poiché questo è il primo studio esplorativo sulla combinazione di un trattamento biologico e biofisico per la rigenerazione osteocondrale, la futura ricerca preclinica e clinica dovrebbe concentrarsi su questo argomento per esplorare i meccanismi di azione e la corretta traduzione clinica.
Fig. 1 Risultati del punteggio Niederauer di valutazioni macroscopiche (Media ± DS,
n = 5). Test U di Mann–Whitney (
p < 0,05): *, Gruppo 4
contro Gruppo 1
Fig. 2 Immagini istologiche delle lesioni osteocondrali:
a Gruppo 1 – scaffold;
b Gruppo 2 – scaffold seminato con BMC;
c Gruppo 3 – scaffold e PEMF;
d Gruppo 4 – impalcatura seminata con BMC e PEMF. H = ipocellularità; C = Cluster di condrociti. Colorazione Safranin-O/Fast Green. Ingrandimento di 4X
Fig. 3 Risultati del punteggio O'Driscoll modificati della cartilagine e dei tessuti ossei (media ± DS,
n = 5). Test U di Mann–Whitney (
p < 0,05): *, tutti i gruppi
rispetto al gruppo 1
Fig. 4 Percentuale di nuova crescita della cartilagine sopra e sotto il segno di marea (Media ± DS,
n = 5). Test U di Mann–Whitney (
p < 0,05): *, (nuova crescita della cartilagine sotto il marchio di marea) Gruppo 4
contro Gruppo 1
