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Biotecnologie in Ortopedia e Traumatologia : dalle attuali evidenze cliniche alle nuove frontiere Applicazioni cliniche delle MSCs e classificazione biologica.

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Presentazione sul tema: "Biotecnologie in Ortopedia e Traumatologia : dalle attuali evidenze cliniche alle nuove frontiere Applicazioni cliniche delle MSCs e classificazione biologica."— Transcript della presentazione:

1 Biotecnologie in Ortopedia e Traumatologia : dalle attuali evidenze cliniche alle nuove frontiere Applicazioni cliniche delle MSCs e classificazione biologica Dr Eugenio Boux Dr Alberto Siclari P.O. Di Biella ASLBI

2 Un po di storia..... Alexander A. Maximow nel 1924 per primo descrisse a singular type of precursor cell within mesenchyme that develops into different types of blood cells Ernest A. McCulloch e James E. Till nel 1960 rivelarono la natura clonale di queste cellule Friedenstein C. nel 1970 le coltivo chiamandole colony-forming unit-fibroblasts (CFU-f) Caplan A. nel 1991 conio il nome di mesenchimal stem cells e comincio a proporne un uso sperimentale

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4 Le applicazioni in Ortopedia Una classificazione da un punto di vista biologico 1) patologie che richedono luso di uno scaffold 2) patologie secondarie ad un rallentamento della normale guarigione 3) patologie in cui luso delle MSCs serve ad accellerare e a rendere piu probabile la guarigione. 1) patologie che richedono luso di uno.

5 Che cosa è uno scaffold? Patologie che richedono luso di uno scaffold

6 Scaffold : significato letterale 1 )Patibolo (!) 2) Impalcatura

7 Scaffold : significato biologico Sostanza osteoconduttiva che permette e stimola ladesione delle cellule osteoblastiche allinterno della sua struttura tridimensionale Scaffold Osteoblasti

8 Losteoconduzione può essere definita come la capacità di uno scaffold di facilitare lattacco e la migrazione di cellule che contribuiscono alla formazione di nuovo tessuto osseo allinterno del trapianto promuovendo la guarigione e il rimodellamento dellosso a partire dallintero volume del trapianto.

9 Sostanza conduttiva MSC Sostanza induttiva Tessuto rigenerato

10 . Gli scaffold possono essere di origine sintetica, di origine animale o di origine umana. Origine sintetica : sono a base ceramica di fosfato di calcio, idrossiapatite, fosfato tricalcico e solfato di calcio, oppure a base di polimeri come acido polilattico,acido poliglicolico, copolimeri, o polimeri non biodegradabili mentre Origine animale : sono piu frequentemente di origine equina. Origine umana : osso trattato e conservato nelle Banche dellosso ( presenti in vari regioni ) e anche un prodotto di origine umana a base di matrice ossea demineralizzata unita ad idrossiapatite

11 Perchè non usare losso del paziente? Problemi clinici e biologici 1) dolore nel sito del prelievo del trapianto con percentuali variabili dal 2,8 al 37% (Heary RF, Sclenk MD, Sacchieri. TA, Barone D, Brotea C. Persistent crest donor site pain: indipendent outcome assessment. Neosurgery; 2002 march. 50(3); ). 2) 2) seconda cicatrice chirurgica 3) maggiore perdita di sangue 4) maggiore durata delloperazione e un aumentato rischio di rischio di infezione

12 5) La quantità di materiale utilizzabile spesso è modesta e la componente cellulare attiva, cioè le MSCs, è ovviamente bassa, non potendo essere concentrata 6) Quantità limitata

13 Evoluzione biologica dello scaffold Nella prima settimana lo scaffold accoglie le MSCs che si distribuiscono lungo le sue porosità e permette liniziale entrata di gettoni vascolari ; tra la seconda e la terza settimana si ha linizio della trasformazione delle MSCs in osteoblasti con formazione di nuovo osso e dopo la quarta settimana si comincia a differenziare un osso piu maturo. (Kuboki, Yoshinori PhD, DDS; Jin, Qiming PhD, DDS; Takita, Hiroko PhD Geometry of Carriers Controlling Phenotypic Expression in BMP-Induced Osteogenesis and Chondrogenesis UBJS83-A Supplement 1, Part 2, 2001, pp S1-105-S1-115).

14 Patologie che richedono luso di uno scaffold le osteotomie delle ossa lunghe di addizione le perdite di sostanza ossea le osteonecrosi fino al grado III di Steinberg

15 le osteotomie delle ossa lunghe di addizione

16 le perdite di sostanza ossea Mobilizzazioni protesiche Esiti di infezioni Tumori Esiti di interventi chirurgici

17 Il trattamento della lesione che ha provocato la perdita di sostanza deve essere precedente o contemporaneo alla introduzione di nuovo materiale osteoconduttivo.

18 Perdita di sostanza ossea

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25 Osteonecrosi N.I.T.F.

26 Patologie secondarie ad un rallentamento della normale guarigione le pseudoartrosi

27 Patologie in cui luso delle MSCs serve ad accellerare e a rendere piu probabile la guarigione Le artrodesi Le revisioni protesiche

28 Artrodesi della t.t. Percentuale di non guarigione : 3 % SEQUELAE OF POSTTRAUMATIC ANKLE ARTHRODESIS A. Fuentes, Department of Trauma and Orthopedic Surgery.FREMAP Hospital. Majadahonda (Madrid), SpainJ BONE JOINT SURG [BR] 2009; 91-B:SUPP II 11,1 % MID-TERM RESULTS OF TIBIO-TALAR ARTHRODESIS HS. Dojcinovic, R Hôpital Orthopédique de la Suisse Romande, 5,avenue Pierre-Decker, 1005 Laussane, SwitzerlandJ BONE JOINT SURG [BR] 2005; 87-B:SUPP II 16 % Revision Tibiotalar Arthrodesis. Easley, M. Journal of Bone & Joint Surgery - American Volume. 90-A(6): , June 2008.

29 Casistica 9 artrodesi di caviglia post-traumatiche dal 2008 al 2010 Trattamento chirurgico : tecnica di Merle dAubigné

30 Augmentation biologica : Pasta dosso di origine equina Concentrato di aspirato midollare PRP

31 Non pseudoartrosi Non infezioni Tempo medio di ripresa del carico 63 gg ( 50-75) Una deiscenza della ferita esterna guarita con medicazioni con PRP dopo 120 gg

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33 La partita è finita Grazie a tutti !!

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