Condrociti su membrana (MACI®)

[Machine translation] Introduction: MACI (Matrix-induced Autologous Chondrocyte Implantation) is a tissue engineering technique for the treatment of articular cartilage injuries at full thickness of the knee and ankle. Autologous chondrocytes, collected arthroscopically from the knee, are cultured in vitro for 4 weeks in autologous serum and seeded on a type I/III collagen membrane which, later arthrotomically, is applied to the chondral defect using only fibrin glue. Material and methods: The membrane structure and the chondrocyte phenotype were analyzed using microscopy (optical and SEM), immunohistochemistry (collagen type I and II) and electrophoretic (SDS PAGE 7%) techniques. With this method, 40 patients (26 men, 14 women) aged between 17 and 55 years were treated. The average defect measure was 3.9 cm2 (min. 2, max 5.8). The sites of the lesions were as follows: 19 medial femoral condyles, 7 lateral femoral condyles, 3 lateral tibial plates, 4 kneecaps, 1 femoral trochlea, 6 astragalic domes, one of which was associated with injury to the tibial surface. Two tibial implants were performed arthroscopically. Patients were evaluated using the following clinical-functional charts: ICRS, modified Cincinnati, Lysholm II, Tegner, and AOFAS. At 6, 12, 24 and 36 months after surgery, the implant was monitored with an MRI examination (GE and FSE Fat suppressed T2-w scans). Eight second looks (4 knees and 4 ankles) were performed with 2 biopsy samples analyzed with specific stains for GAGs and immunohistochemistry for collagen I and II. Results: Data provided by optical microscopy and SEM have shown chondroblasts active in the production of collagenic fibrils. Immunohistochemical and electrophoretic analysis demonstrated the presence of collagen II inside the membrane. The average follow-up is 19.5 months. Thirteen patients have a follow-up period of more than 24 months. The clinical results appear to be uniformly good with an increase in scores compared to the period before the procedure, with the exception of the patient with a kissing lesion. MRI showed the presence of hyaline-like cartilage tissue with a reduction of edema in the subchondral bone compared to preoperative controls. In the kissing lesion, no type of repair tissue was detected. In the second looks, the restoration of the joint surface was observed with a tissue well integrated with the surrounding cartilage, stable to tangential stresses and under compression. Biopsy checks confirmed the presence of molecules typical of hyaline cartilage such as chondroitin sulfates and collagen II. Conclusions: MACI® is presented as an innovative technique because of the simplicity of performing the surgical act, with a reduction in operating times and greater versatility of use compared to traditional techniques. The histological and biochemical data, as well as the preliminary clinical-functional and morphological results, show that MACI® is a promising technique in the treatment of cartilage lesions.
Introduzione: MACI (Matrix-induced Autologous Chondrocyte Implantation) è una tecnica di ingegneria tissutale per il trattamento delle lesioni cartilaginee articolari a tutto spessore del ginocchio e della caviglia. Condrociti autologhi, prelevati per via artroscopica dal ginocchio, sono coltivati in vitro per 4 settimane in siero autologo e seminati su una membrana di collagene tipo I/III la quale, in un secondo tempo artrotomico, è applicata nel difetto condrale utilizzando esclusivamente colla di fibrina. Materiale e metodi: La struttura della membrana ed il fenotipo condrocitario sono stati analizzati utilizzando tecniche di microscopia (ottica e SEM), immunoistochimica (collagene tipo I e II) ed elettroforetica (SDS PAGE 7 %). Con questa metodica sono stati trattati 40 pazienti (26 uomini, 14 donne) con età compresa tra i 17 ed i 55 anni. La misura media del difetto era 3.9 cm2 (min. 2, max 5,8). Le sedi delle lesioni erano le seguenti: 19 condili femorali mediali, 7 condili femorali laterali, 3 piatti tibiali laterali, 4 rotule, 1 troclea femorale, 6 cupole astragaliche delle quali una associata a lesione della superficie tibiale. Due impianti tibiali sono stati eseguiti per via artroscopica. I pazienti sono stati valutati utilizzando le seguenti schede clinico-funzionali: ICRS, Cincinnati modificata, Lysholm II, Tegner ed AOFAS. A 6, 12, 24 e 36 mesi dall'intervento, l’impianto è stato monitorato con esame RM (GE e FSE Fat suppressed T2-w scans). Sono stati eseguiti 8 second look (4 ginocchia e 4 caviglie) con 2 prelievi bioptici analizzati con colorazioni specifiche per GAGs e immunoistochimica per collagene I e II. Risultati: I dati forniti dalla microscopia ottica e dalla SEM hanno evidenziato condroblasti attivi nella produzione di fibrille collageniche. L’analisi immunoistochimica ed elettroforetica ha dimostrato la presenza di collagene II all’interno della membrana. Il follow-up medio è di 19.5 mesi. Tredici pazienti presentano un follow-up superiore a 24 mesi. I risultati clinici risultano essere uniformemente buoni con un incremento dei punteggi rispetto al periodo antecedente la procedura ad eccezione del paziente con kissing lesion. La RM ha mostrato la presenza di tessuto cartilagineo simil-ialino con riduzione dell'edema nell'osso subcondrale rispetto ai controlli preoperatori. Nella kissing lesion non è stato evidenziato alcun tipo di tessuto di riparazione. Nei second look si è osservato il ripristino della superficie articolare con un tessuto ben integrato alla cartilagine circostante, stabile alle sollecitazioni tangenziali ed in compressione. I controlli bioptici hanno confermato la presenza di molecole tipiche della cartilagine ialina come i condroitin solfati ed il collagene II. Conclusioni: MACI® si presenta come una tecnica innovativa in virtù della semplicità di esecuzione dell’atto chirurgico, con riduzione dei tempi operatori e maggiore versatilità d’impiego rispetto alle tecniche tradizionali. I dati istologici e biochimici, così come i risultati clinico-funzionali e morfologici preliminari, dimostrano che MACI® è una tecnica promettente nel trattamento delle lesioni cartilaginee.