Przeszczepy kostne: nowe osiągnięcia

wiele schorzeń kręgosłupa, które są leczone chirurgicznie, wymaga procedury zwanej fuzją kręgosłupa. Spinal fusion jest łączenie lub łączenie jednego lub więcej kręgów w celu zmniejszenia bólu i stabilizacji kręgosłupa. Podczas fuzji kręgosłupa, szeroki wybór implantów, śrub i klatek mogą być stosowane w celu zwiększenia fuzji. Jednak fuzja jest uważana za udaną tylko wtedy, gdy kości rosną razem biologicznie i tworzą solidną masę.

aby pomóc osiągnąć tę biologiczną fuzję, należy użyć przeszczepów kostnych lub innych produktów biologicznych, które promują wzrost kości. Obecnie istnieje wiele różnych rodzajów leków biologicznych, które chirurdzy mogą wykorzystać, aby pomóc osiągnąć solidną fuzję kręgosłupa. Jest to bardzo ważne dla pacjentów i chirurgów, aby zrozumieć wszystkie opcje i jak każdy z tych leków biologicznych pracy. Ponieważ sukces każdego różni się, należy uważnie rozważyć przy wyborze materiału przeszczepu.Autogenny przeszczep kości
złotym standardem przeszczepu kostnego jest pobranie własnej kości pacjenta. Nazywa się to autogennym przeszczepem kości. Oznacza to, że w czasie operacji chirurg wykonuje oddzielne nacięcie i pobiera mały kawałek kości z obszaru ciała, w którym nie jest potrzebny. Zazwyczaj autogenne przeszczepy kostne są pobierane z miednicy lub grzebienia biodrowego. Autogenny przeszczep kostny ma doskonałe szybkości fuzji i stał się standardem, za pomocą którego mierzy się wszystkie inne leki biologiczne. Wielu chirurgów preferuje autogenne przeszczepy kostne, ponieważ nie ma ryzyka odrzucenia przeszczepu przez organizm, ponieważ pochodzi on z własnego ciała pacjenta.

istnieją wady autogennego przeszczepu kostnego, w tym konieczność dodatkowego nacięcie, ból i bolesność, które często trwają dobrze po zabiegu jest zagojony, a także możliwe powikłania, takie jak zwiększona utrata krwi i dłuższy czas na sali operacyjnej. Takie powikłania występują u około 10% -35% pacjentów i różnią się nasileniem. Nawet przy użyciu własnej kości pacjenta nie zawsze osiąga się 100% szybkości fuzji, dlatego opracowano inne techniki fuzji.

przeszczep kości Alogenicznej
aby zminimalizować problemy związane z pobraniem własnej kości pacjenta, opracowano szereg innych technik fuzji, które wykorzystują produkty biologiczne jako przedłużacze przeszczepu kostnego lub jako zamienniki przeszczepu kostnego. Jednym z częstych źródeł wymiany przeszczepu kostnego lub extender jest stosowanie kości alloprzeszczepu. Przeszczep kości allogenicznej to kość pobierana od zwłok lub zmarłych osób, które oddały swoją kość do użytku w leczeniu żywych pacjentów. Jest to powszechnie stosowane w wielu formach do fuzji kręgosłupa, od fuzji międzykręgowych szyjki macicy do fuzji międzykręgowych lędźwiowych i może zapewnić doskonałe wsparcie strukturalne.

wadą allogenicznej kości strukturalnej jest to, że nie promuje ona wzrostu kości bardzo dobrze, a zatem jest bardzo słaba w stymulowaniu fuzji kręgosłupa. Chociaż jest z powodzeniem stosowany do fuzji krótkiego poziomu w odcinku szyjnym kręgosłupa, nie jest wystarczająco silnym stymulantem biologicznym, aby umożliwić nam skuteczne wykorzystanie tego do osiągnięcia fuzji kręgosłupa w odcinku piersiowym lub lędźwiowym kręgosłupa. Badania wykazały, że przy użyciu kości alloprzeszczepowej jako jedynego materiału przeszczepionego, szybkość fuzji w odcinku piersiowym i lędźwiowym kręgosłupa jest bardzo niska, a wskaźnik niepowodzenia jest bardzo wysoki.

demineralizowana Matryca kostna
czasami kość allogeniczna może być demineralizowana, proces, w którym niektóre białka stymulujące tworzenie kości są ekstrahowane z kości. Białka te są przetwarzane i dostępne w różnych formach. Ten rodzaj produktu nazywa się demineralizowaną macierzą kostną i może być łatwo stosowany zamiast lub jako przedłużacz do własnej kości pacjenta. Chociaż w badaniach na zwierzętach udało się skondensować kolce, nie ma dowodów na to, że jest to wystarczająco silny bodziec, aby skutecznie skondensować ludzki kręgosłup i dlatego nie jest zalecany do stosowania bez dodania własnej kości pacjenta. Jest zalecany tylko jako przedłużacz przeszczepu kości, a nie zamiennik.

inne przedłużacze przeszczepów
istnieje kilka substancji, takich jak ceramika, fosforany wapnia i inne materiały syntetyczne, które mają podobne właściwości biomechaniczne i strukturę do kości zwłok; nie są one jednak aktywne biologicznie i same w sobie nie stymulują fuzji kręgosłupa. Produkty te są obecnie zalecane tylko do stosowania jako przedłużacze przeszczepu kości. Ostatnio było zainteresowanie doładowaniem tych materiałów przez dodanie aspiratu szpiku kostnego. Jest to procedura, w której komórki szpiku kostnego są pobierane w strzykawce i nasączane na nośniku strukturalnym, takim jak ceramika lub kość zwłok. Ponieważ same produkty te nie są aktywne biologicznie, dodanie komórek szpiku kostnego pacjenta może dać im większą aktywność biologiczną. Jest to obecnie testowane; jednak nie ma dobrych długoterminowych badań na ludziach wykazujących, że jest to skuteczne w stymulowaniu fuzji kręgosłupa. Do tej pory wyniki wykazały, że technika ta jest gorsza niż przy użyciu własnego autogennego przeszczepu kości pacjenta. Powstaje kilka syntetycznych nośników, które również będą wymagały stymulacji komórkami szpiku kostnego, aby mieć pewien rodzaj aktywności biologicznej. Niestety badania wykazały, że nosiciele Ci również nie są w stanie wykorzystać własnej kości pacjenta.

produkty z krwi
innym obszarem zainteresowań biotechnologicznych jest stosowanie produktów z krwi, takich jak żele płytkowe, które są pobierane z krwi własnej pacjenta. Ten żelowy materiał powstaje przez izolowanie stężenia płytek krwi, które są ważnymi czynnikami krzepnięcia; z krwi własnej pacjenta. Żel płytkowy zawiera wiele czynników wzrostu, które mogą pomóc w tworzeniu kości i mogą odgrywać kluczową rolę w tworzeniu i dojrzewaniu kości fuzji kręgosłupa. Zaletą stosowania żeli płytkowych jest to, że są one łatwo usuwane z krwi pacjenta z bardzo niewielkimi powikłaniami. Główną wadą jest to, że nie zawierają one białek osteoindukcyjnych, co oznacza, że nie są wystarczająco silne stymulanty do indukowania tworzenia kości. Mogą być stosowane jako przedłużacze przeszczepu, ale nie zamienniki przeszczepu. Wszystkie produkty omówione powyżej nie okazały się tak skuteczne, jak przy użyciu własnej kości autogennej pacjenta do fuzji kręgosłupa. Wszystkie są uważane za przedłużacze przeszczepu i mogą uzupełniać własny przeszczep kostny pacjenta, ale nie powinny być stosowane zamiast własnej kości pacjenta.

białka morfogenetyczne Kości
następną kategorią produktów są czynniki wzrostu i różnicowania. Są to bardzo silne stymulanty do tworzenia kości i mogą być stosowane jako zamienniki przeszczepu. Białka te odgrywają kluczową rolę w naturalnym procesie tworzenia kości w organizmie i występują naturalnie w miejscach fuzji kręgosłupa. Białka te mogą być wytwarzane, zagęszczane i umieszczane w organizmie w obszarach, w których potrzebne jest tworzenie kości i są wystarczająco silne, aby stymulować tworzenie kości bez konieczności pobierania własnej kości pacjenta. Białka te zostały odkryte przez Dr. Marshall Urist, chirurg ortopeda na Wydziale Chirurgii Ortopedycznej UCLA w Los Angeles, CA. Dzięki swojej przełomowej pracy odkrył te białka i nazwał je białkami morfogenetycznymi kości lub BMPs.

istnieje kilka różnych BMP naturalnie występujących w organizmie i wiele z nich odgrywa kluczową rolę w tworzeniu kości. Najbardziej obiecującymi białkami są BMP-2 i BMP-7. Te dwa białka były szeroko badane u zwierząt i ludzi z bardzo obiecującymi wynikami. Oba białka wykazały, że skutecznie stymulują fuzję kręgosłupa równo lub nawet superiorly do autogennego przeszczepu kości. Osiągają to poprzez stymulowanie „regularnych” komórek, aby przekształcić się w komórki tworzące kość. To z kolei powoduje solidną fuzję kręgosłupa. Wykazano, że BMP-2, najszerzej badany czynnik wzrostu, szybciej osiąga Fuzje kręgosłupa i z wyższym wskaźnikiem powodzenia, gdy jest stosowany sam w porównaniu z zastosowaniem autogennego przeszczepu kości pacjenta. Zastosowanie BMP-2 w fuzjach kręgosłupa wyeliminuje konieczność pobierania własnej kości pacjenta, a także skutki uboczne i potencjalne powikłania procedury szczepienia. BMP-2 otrzymał wstępną aprobatę FDA i najprawdopodobniej będzie pierwszym czynnikiem wzrostu dostępnym do ogólnego stosowania u pacjentów z fuzją kręgosłupa.

rhBMP-2 otrzymał ostatnio zezwolenie od Food and Drug Administration (FDA) dla określonych zastosowań. Skonsultuj się z chirurgiem, aby dowiedzieć się, czy jesteś kandydatem.

komentarz Iaina Kalfasa, MD

ten artykuł krótko, ale dokładnie opisuje aktualny stan technologii fuzji kości i jej zastosowanie w chirurgii kręgosłupa. Chociaż rozległe doświadczenie z wykorzystaniem autoprzeszczepu wykazało udane wyniki w osiągnięciu solidnej fuzji kręgosłupa, negatywne aspekty pobierania własnej kości pacjenta skłoniły naukowców i klinicystów do zbadania nowych i mniej inwazyjnych sposobów osiągnięcia podobnych wyników. Badania w dziedzinie fizjologii i biochemii kości postępują szybko i, jak wskazuje autor, mogą ostatecznie pomóc zminimalizować zakres głównych operacji fuzji kręgosłupa w przyszłości.