​Reparativno zdravljenje hrustančnih lezij kolenskega sklepa s kombinacijo biomimetičnega osteohondralnega nadomestka in mezenhimskih matičnih stromalnih celic

Kolar, Matic (avtor), Drobnič, Matej (mentor)

Uvod: Večslojni osteohondralni nosilci se vse bolj uveljavljajo v zdravljenju lezij sklepne površine kolena (KJSL), tako samostojno kot biološko obogateni s celicami. Kljub naraščajoči uporabi v klinični praksi pa je literatura na temo tovrstnega zdravljenja precej omejena, še posebej z vidika potencialnih napovednih dejavnikov za rezultate takšnega pristopa. Namen: 1) Preučiti vpliv intrinzičnih značilnosti bolnika in prizadetega kolenskega sklepa na predoperativno stanje ter kakovost življenja; 2) analizirati uspešnost in varnost tovrstnega pristopa za zdravljenje KJSL; 3) identificirati napovedne dejavnike, ki potencialno vplivajo na rezultate in varnost zdravljenja. Metode: Vsi bolniki, ki so bili zaradi KJSL (velikost nad 1,5 cm2, ICRS stopnja III-IV) zdravljeni v letih 2014 do 2020 na Ortopedski kliniki v Ljubljani s kombinacijo biomimetičnega osteohondralnega nadomestka (CHAS) in dodatkom filtriranega ter koncentriranega aspirata kostnega mozga (fBMA) so bili prospektivno vključeni v register (100 bolnikov). Zaradi neželenega sodelovanja in izključitvenih kriterijev jih je iz retrospektivne analize izpadlo 10, tako je celotna kohorta vključenih bolnikov štela 90 primerov. Rezultate zdravljenja smo spremljali s standardiziranimi vprašalniki (PROMs) o delovanju kolena (KOOS), splošni kakovosti življenja (EQ-5D) in aktivnosti (TAS) ter z beleženjem resnih neželenih učinkov (SAE) in propada vsadkov (GF). Primerjali smo njihove pred- in po-operativne vrednosti. Z regresijsko analizo smo preverili tako vpliv intrinzičnih dejavnikov bolnikov in zdravljenega kolenskega sklepa na predoperativno stanje, funkcionalnost in kakovost življenja kot tudi na pooperativne rezultate in varnost zdravljenja. Primarno smo vpeljali in ovrednotili napovedno vrednost točkovnika CSS (angl. Chondropenia Severity Score), ter preučevali pomen celičnih parametrov intraoperativno apliciranih pripravkov za izide tovrstnega zdravljenja. Rezultati: Na predoperativno stanje so ključno vplivali predhodni posegi, starost in spol. Ob povprečnem času spremljanja 54,2 (19,4) mesecev je 78 (87 %) vključenih bolnikov izpolnilo kontrolne PROMs vprašalnike. Vse kategorije PROMs so se pomembno izboljšale skladno z Bonferronijevim popravkom (p < 0,00625) v primerjavi s predoperativnimi vrednostmi: KOOS kategorija Bolečina od 62 (17) do 79 (18), KOOS Celoten seštevek 57 (16) do 70 (20), EQ-VAS od 61 (21) do 76 (16), EQ-5D-3L od 0,57 (0,20) do 0,80 (0,21) in TAS od 2,8 (1,5) do 3,9 (1,9). Stopnja GF je znašala 4 %. Kot napovedni dejavniki z značilnim vplivom na rezultate in varnost zdravljenja so se izkazali predhodni posegi, trajanje predoperativne simptomatike, velikost KJSL, starost, spol, kot tudi na novo predpostavljena točkovnik CSS in število CFU-F kolonij. Sklepi: Pristop zdravljenja KJSL s CHAS in dodatkom fBMA se je dokazal za učinkovit in varen postopek vse do srednjeročnega časa spremljanja. Na podlagi poglobljene analize potencialnih napovednih dejavnikov je priporočljivo poseg izvesti pravočasno in natančno z namenom preprečitve povečanja KJSL, poslabšanja splošnega stanja zdravljenega kolenskega sklepa ter izogiba revizijskim posegom, kar še posebej velja za starejše bolnike in ženske. Kadar je na razpolago biološka obogatitev s celicami je princip “več je boljše” uspešnejši.

• Jezik: Slovenski jezik
• Ključne besede: koleno, hrustanec, nosilec, osteohondralen, kolagen, hidroksiapatit, aspirat kostnega mozga, mezenhimske matične celice, Chondropenia Severity Score
• Vrsta gradiva: Doktorsko delo/naloga
• Organizacija: MF - Medicinska fakulteta
• Leto izida: 2025
• PID: 20.500.12556/RUL-168583
• Datum objave v RUL: 18.04.2025

Sekundarni jezik

• Jezik: Angleški jezik
• Naslov: Cartilage repair in the knee by the combination of biomimetic osteochondral scaffold and mesenchymal stem stromal cells

Izvleček

Background: Multilayered osteochondral scaffolds, either stand-alone or biologically augmented with cells, are becoming increasingly utilized for the repair of joint surface lesions in the knee (KJSL). However, the literature is rather limited about the potential factors that predict the treatment outcomes. Purpose: 1) To analyse the impact of patients’ intrinsic and knee factors on preoperative subjective status, functioning and quality of life. 2) To evaluate clinical outcomes and safety of a combined single-step approach with a biomimetic collagen-hydroxyapatite scaffold (CHAS) (MaioRegen®, by Finceramica, Italy) and filtered Bone Marrow Aspirate (fBMA) in the treatment of KJSL. 3) To identify predicting factors for the postoperative improvements and safety, including the patients’ demographics and history, joint status, surgical details, and fBMA cellular components. Methods: All the patients operated on due to KJSL (size ≥ 1.5 cm2, ICRS grades III-IV) by the combination above were prospectively included in the hospital registry database (100 patients). Their treatment outcomes were followed clinically (KOOS, EQ-5D, Tegner activity scale - TAS) and by pursuing serious adverse events (SAE) and graft failures (GF). Patients’ demographics, medical history, knee joint and lesion status, intraoperative details, and cellular parameters of the injected fBMA were determined. The arthroscopic evaluation of chondral and meniscal tissue quality in all knee compartments with Chondropenia Severity Score (CSS) was introduced for the first time in such type of studies. Pre- and postoperative PROMs values were compared to evaluate postoperative improvements. Multivariable regression models were utilized to identify significant predictors of preoperative status, treatment outcomes and safety. Results: Older patients, females and those, who underwent previous surgeries, were more affected by KJSL. At the mean follow-up of 54.2 ± 19.4 months, 78 (87 %) patients returned their questionnaires with significant improvements toward the baseline (p < 0,00625): KOOS subscale Pain from 62 (17) to 79 (18), KOOS Total Score from 57 (16) to 70 (20), EQ-VAS from 61 (21) to 76 (16), EQ-5D-3L from 0,57 (0,20) to 0,80 (0,21), and TAS from 2,8 (1,5) to 3,9 (1,9). The GF rate was 4 %. Longer preoperative symptoms’ duration, previous surgeries, larger lesions, older age, and female sex were the main negative predictors for the postoperative outcomes. CSS and the number of fibroblast colony forming units (CFU-F) in fBMA had positively influenced some of the clinical results and safety. Conclusions: CHAS augmented with fBMA proved as an adequate and safe approach for KJSL treatment up to mid-term follow-up. Based on the sub analysis of predicting factors, the surgical intervention should be performed in a timely and precise manner to prevent the lesion enlargement, the deterioration of general knee cartilage status, and to avoid recurrent surgeries, especially in older and female patients. When using autologous mesenchymal stem stromal cells (MSC) augmentation to CHAS, “the more, the better” principle should be followed.

• Ključne besede: knee, cartilage, scaffold, osteochondral, collagen, hydroxyapatite, bone marrow aspirate, mesenchymal stem cell, Chondropenia Severity Score