Альтернатива эндопротезированию коленных суставов

Патология поражает преимущественно лиц пожилого возраста. По статистике, артроз выявляют у 80% людей старше 75 лет. Чаще выявляют у мужчин и женщин моложе 45 лет. Такое положение вещей вынуждает ученых искать альтернативные методы лечения ОА, позволяющие побороть его без травматичного хирургического вмешательства.

Для остеоартроза характерно поражение крупных суставов, сопровождающееся разрушением внутрисуставных хрящей. Из-за нарушения кровоснабжения и обмена веществ хрящевая ткань отекает и теряет эластичность, что приводит к развитию деструктивных процессов. Со временем хрящи изнашиваются и истончаются. В дальнейшем генеративные процессы распространяются на эпифизы костей, участвующих в формировании сустава.

В настоящее время ученые из разных стран проводят исследования, главная цель которых – научиться восстанавливать нормальную структуру суставных хрящей. К сожалению, им еще не удалось разработать универсального метода, позволяющего победить ОА без операции.

Факт! На сегодня эндопротезирование является единственным радикальным методом лечения деформирующего ОА. Все остальные методики позволяют лишь замедлить развитие болезни и улучшить самочувствие пациента.

Клеточная и тканевая инженерия

Данные направления медицины занимаются изучением проблем регенерации хрящевой ткани. Суставные хрящи пробуют восстановить с помощью клеточно- и тканеинженерных конструкций (КИК и ТИК). Эти два подхода имеют одну и ту же цель – заместить разрушенные фрагменты хрящей нормальной, полноценной тканью.

• КИК. Суть метода заключается во внутрисуставном введении смеси, содержащей биостимулирующий матрикс, мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки (ММСК) и биоактивные молекулы (факторы роста, цитокины). Введенные вещества стимулируют регенерацию хрящевой ткани, тем самым восстанавливая функции сустава. Отметим, что биополимерный матрикс отвечает за доставку компонентов смеси к хрящам, а содержащиеся в КИК клетки оказывают регенерирующее действие.
• ТИК. Тканеинженерные конструкции «выращивают» из КИК в специальных биоретракторах, обеспечивающих необходимые условия для пролиферации и дифференцировки клеточных элементов. Искусственно синтезированную хрящевую ткань имплантируют в суставную полость, где она частично или полностью замещает поврежденные хрящи.

Отметим, что для внутрисуставного введения или имплантации могут использовать разные виды биологического материала. В частности для стимуляции восстановления хрящевой ткани применяют клеточные смеси, полученные из организма человека или синтезированные искусственным путем. А для имплантации может использоваться собственная или «выращенная» в биоретракторе хрящевая ткань.

Не путайте инженерию с трансплантацией. Это два совершенно разные понятия. Запомните, что аутотрансплантация собственных тканей или жидкостей не является методом клеточной или тканевой инженерии. Об этих методиках речь идет лишь в случае применения искусственно синтезированных или культивируемых биоматериалов.

Биомедицинские клеточные продукты для регенерации хрящевой ткани

В наше время в клиническую практику постепенно внедряются биомедицинские клеточные продукты, содержащие аутологичные (то есть принадлежащие самому человеку) хондроциты. Одни лекарства представляют собой чистый субстрат этих клеток, другие содержат еще и биодеградируемый носитель (матрикс, скаффолд).

Факт! Ученые считают, что для культивирования лучше всего использовать хрящевые клетки носовой перегородки. Они обладают достаточно высоким потенциалом для дифференциации, а получить их совсем несложно.

Таблица 1. Средства для восстановления хрящевой ткани.

Помимо перечисленных в таблице существует множество других продуктов клеточной инженерии (Chondrogen, MACI, ChondroCelect и т.д.), которые теоретически можно использовать для восстановления поврежденных хрящей. К сожалению, все они пока что проходят разные фазы клинических испытаний. Это значит, что в практической медицине они начнут применяться как минимум через несколько лет.

Создание искусственных хрящей

Не так давно ученые были уверены, что суставной хрящ окажется одной из первых искусственных тканей. Однако в процессе его создания разработчики столкнулись с целым рядом трудностей. Как выяснилось, скопировать структуру и биомеханические свойства хрящевой ткани крайне трудно, практически невозможно.

Чтобы «вырастить» полноценный хрящ, который был бы пригодным для имплантации, требуется не только наличие матрикса и факторов роста, но и механическая стимуляция.

В наши дни все еще продолжается работа над созданием искусственных хрящей, которые в точности повторяли бы структуру естественных. Пока что данное направление инженерии считается наиболее перспективным. Вполне возможно, что создание качественных ТИК вскоре станет настоящим прорывом в лечении деформирующего артроза.

Методы клеточной и тканевой инженерии пока что находятся на стадиях разработки и внедрения в клиническую практику. Они выглядят довольно перспективно, но пока что не могут полностью заменить эндопротезирование. Однако существует высокая вероятность того, что уже через несколько десятилетий от артроза можно будет избавиться с помощью нескольких уколов.

Методы аутотрансплантации

Аутологичная трансплантация – это использование собственных тканей и жидкостей пациента для введения в суставную полость. В наши дни с этой целью применяют хондроциты, клетки-предшественницы из надкостницы и надхрящницы, обогащенную тромбоцитами плазму (ОТП), мультипотентные мезенхимальные стволовые клетки (ММСК).

Восстановление хрящевых тканей эффективно только на начальных стадиях остеоартроза, когда в патологический процесс еще не вовлечены кости. К сожалению, методики инженерии и аутотрансплантации пока что не позволяют устранить дефекты костной ткани. Человеку с III-IV стадией ОА может помочь только эндопротезирование.

Обогащенная тромбоцитами плазма

Известно, что тромбоциты содержат факторы роста и вещества, которые являются потенциальными хондропротекторными агентами. Следовательно, ОТП можно с успехом использовать для стимуляции регенеративных процессов в суставных хрящах. Отметим, что хорошего эффекта от лечения можно добиться лишь с помощью плазмы, содержащей не менее 1000 000 тромбоцитов в 1 мкл.

ОТП добывают путем двухступенчатого центрифугирования венозной крови. Полученный материал вводят в количестве 5 мл трижды с интервалом в 2-3 дня. Будучи абсолютно безопасной, данная методика позволяет улучшить функциональное состояние сустава и повысить качество жизни пациента. Отметим, что применение обогащенной тромбоцитами плазмы более эффективно у молодых пациентов с незначительными дегенеративными изменениями суставов.

Стромально-васкулярная фракция жировой ткани

В наше время в регенеративной медицине используются ММСК, полученные из костного мозга и жировой ткани. Причем применение последних является более оправданным ввиду их несложного получения, высокого пролиферативного потенциала и низкого коэффициента старения. Отметим, что из эквивалентного количества жировой ткани можно получить в 1000 раз больше мультипотентных мезенхимальных стволовых клеток.

Стромаваскулярной фракцией (СВФ) называют совокупность всех ядерсодержащих клеток (в том числе и ММСК), которые можно добыть из подкожного жира путем ферментативного расщепления. Данная субстанция обладает выраженным регенерирующим, противовоспалительным, антисептическим и иммуномодулирующим действием. По мнению многих ученых, СВФ жировой ткани обладает массой преимуществ по сравнению с методами клеточной инженерии и культивированием ММСК.

Факт! Для приготовления СВФ не нужно культивирование, которое может осложниться микробной контаминацией, генетической трансформацией или спонтанной дифференцировкой. Это делает стромально-васкулярную фракцию более привлекательным продуктом для применения в клинической практике.

Синовиальное протезирование

Как известно, при остеоартрозе нарушается качественный состав, вязкость и упругость внутрисуставной жидкости, что ведет к постепенному разрушению хрящей. Исправить эту ситуацию можно путем внутрисуставного введения протеза синовиальной жидкости – очищенного гиалуроната натрия с хорошими вязкоупругими свойствами.

Доказано, что инъекции гиалуроновой кислоты позволяют замедлить развитие артроза и восстановить функции сустава. Отметим, что метод практически бесполезен на ІІІ и ІV стадиях ОА, сопровождающихся выраженными деструктивными изменениями костей. С его помощью можно лишь временно облегчить боль и улучшить самочувствие. К сожалению, вскоре неприятные симптомы возвращаются вновь.

Не так давно ученые выяснили, что эффективность синовиального протезирования можно повысить с помощью простых и доступных методов. К примеру, периартикулярные инъекции ферментных препаратов (Лидаза, Ронидаза, Лонгидаза) и мануальная терапия помогают добиться более удовлетворительных результатов, чем монотерапия препаратами гиалуроновой кислоты. Отметим, что выполнение инъекций под УЗ-контролем делает процедуры менее опасными.

Таблица 2. Наиболее популярные протезы синовиальной жидкости.

В 2007 году американские ученые выяснили, что некоторые группы хондропротекторов влияют на хондроциты и их предшественники – мезенхимальные стволовые клетки. Однако многие врачи и ученые ставят под сомнение эффективность хондропротекторов в лечении остеоартроза. Наиболее распространенным является мнение, что эти препараты замедляют разрушение хрящей, но НЕ восстанавливают имеющиеся дефекты.

Мы пригласили побеседовать о проблемах эндопротезирования суставов эксперта – доцента кафедры физиотерапии ФГБОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И.Мечникова», канд.мед.наук Максимова Александра Васильевича.

— Здравствуйте, Александр Васильевич. К сожалению, организм с возрастом «изнашивается», поэтому иногда перед человеком, больным артрозом встает вопрос о замене суставов. Поскольку это серьезная операция, нам хотелось бы рассказать читателям о том, что представляет собой такое хирургическое вмешательство, есть ли возможность его избежать. Так в чем же состоит цель эндопротезирования, и в каких случаях оно показано?

— Эндопротезирование – это замена своего сустава на искусственный. Такая операция позволяет восстанавливать деформированный коленный или тазобедренный сустав, заменив разрушенные хрящевые и костные ткани эндопротезом. После подобного вмешательства больной обретает способность поддерживать тело в вертикальном положении, нормализуется его походка. Да, эндопротезирование не вернет суставам молодость, однако позволит существенно улучшить качество жизни.

Что же касается показаний к эндопротезированию – то их определяет только лечащий врач на основании всех необходимых исследований, с учетом сопутствующих заболеваний. Если говорить об общих рекомендациях – наиболее частыми причинами для выбора операции эндопротезирования как предпочтительной тактики лечения, являются артроз коленного (гонартроз) и тазобедренного (коксартроз) суставов при III — IV клинико-рентгенологической стадии заболевания, а также травматические повреждения, связанные с разрушением сустава и хрящевой ткани.

— А сустав всегда меняется полностью, или есть варианты частичной замены? Если проводить аналогию – мы меняем весь двигатель или же меняется какая-то одна деталь?

— Разновидностей эндопротезирования несколько. Различают следующие:

1. Та самая «замена двигателя» – тотальное эндопротезирование.
2. Одномыщелковое эндопротезирование – оно предусматривает замещение измененных поверхностей сустава только в наружном или внутреннем отделе бедренно-большеберцового сочленения. Это миниинвазивная процедура, которая позволяет сократить время пребывания в стационаре до 7 дней.
3. Ревизионная – замена одного или нескольких компонентов ранее установленного импланта. Такое вмешательство характерно при ранее проведенном тотальном эндопротезировании.

— В каких случаях нужно попытаться сохранить свой сустав, и есть ли альтернатива протезированию? Возможно, появились какие-то более современные средства?

— Как правило, человек решается на подобную операцию не от хорошей жизни! Данное вмешательство рекомендуется врачами при невозможности купировать боль, а ведь она у таких пациентов может быть постоянной.

Да, возможность сохранить сустав есть, и состоит она в том, чтобы вовремя обратиться к врачу и начать лечение. При любой периодически возникающей, или даже слабой, слегка ноющей боли, отправляйтесь в поликлинику или медицинский центр, пройдите обследование, получите назначения, и делайте все, чтобы остановить свое заболевание с помощью современной медицины. Это, кстати, относится не только к эндопротезированию, но и к остальным сложным хроническим заболеваниям.

Если вам назначили не только лекарственные препараты, но и физиотерапию, и ЛФК, не пренебрегайте ими. При таких сложных заболеваниях как гонартроз, коксартроз, и лечение будет соответствующим.

Альтернатива эндопротезированию, конечно, бывает. Но тут надо знать специфику подобных вмешательств.

1. Жидкое протезирование суставного сегмента предусматривает введение гиалуроновой кислоты, и делается только в тех случаях, когда нет воспалительных процессов или разрушение хрящевой ткани не прогрессирует.
2. Замена мениска проводится только пациентам до 40 лет, поскольку данные операции связаны, как правило, с последствиями травм. Если ткань мениска размозжена, и нет возможности ее сшить, то в этих случаях используется или донорский или искусственный элемент.

— Если вкратце, какие материалы используются для эндопротезирования, и есть ли более предпочтительные для использования?

— Обширная тема, поэтому, действительно коротко.

Современные протезы различаются по виду материалов, из которых изготовлены соприкасающиеся друг с другом части конструкции. Например, металл- металл, керамика-металл, металл-полимер, керамика-полимер.

Самое прочное и долговечное сочетание – металл–керамика, такой протез может прослужить больше 20 лет.

Ну, и конечно, материалы для крепления протезов. Фиксация их в кости бывает цементная и бесцементная. Для пожилых людей актуально применение биополимерного клея (цементная фиксация), а молодым рекомендуют бесцементную – протез фиксируется с помощью специальных креплений непосредственно в кости, и в дальнейшем конструкция обрастает костной тканью, закрепляя протез дополнительно.

— Насколько высок риск послеоперационных осложнений?

— Такой риск есть всегда, в любой области хирургии. Ответить на вопрос – почему это происходит, однозначно просто невозможно, поскольку причин может быть несколько – от нарушения режима в период реабилитации до некачественной работы медиков. В каждом частном случае причина своя.

Нужно понять – замена любой части организма такой стресс для всех систем человека, что в послеоперационный период нужно свести этот стресс к минимуму, и относится к себе как к хрустальной вазе – бережно и аккуратно.

Если выражать вышесказанное в цифрах, то осложнения после операции могут затронуть около 1% молодых людей, и 2,5% пожилых.

— Можно ли применять физиотерапию для того, чтобы избежать эндопротезирования? Или данное средство никак не повлияет на состояние сустава? Какими должны быть ожидания пациента – может быть, кто-то ждет от физиотерапии полного восстановления тканей?

— Хрящевая ткань суставов, к сожалению не регенерируется. Если процесс разрушения начался, его можно только попытаться остановить. Поэтому практически всегда для пациента подбирается физиотерапия, которая вместе с лекарственными препаратами может помочь отодвинуть развитие заболевания на длительный срок, но ожидать мифического «восстановления» хрящевых и костных тканей не стоит.

Все в руках пациента. Решая следовать всем назначениям врача, психологически себя настраивая, если не на полное выздоровление, то на облегчение состояния, на ремиссию, больной делает уже 50% дела.

По поводу физиотерапии могу сказать, что она назначается только специалистом. Это то же самое лечение, только не таблетками и мазями, а природными факторами. Врач учитывает (как и при назначении лекарственных препаратов), насколько подойдет та или иная процедура пациенту, каковы противопоказания.

В целом, роль физиотерапии в предупреждении и лечении заболеваний, в восстановлении организма, состоит в улучшении кровообращения и лимфатического дренирования. Когда кровь правильно циркулирует, все необходимые лекарственные препараты достигают цели быстро, и в полном объеме. Физиотерапия идет рука об руку с медикаментозным лечением.

Существуют аппараты, воздействующие на организм низкочастотным импульсным магнитным полем – они доступны, продаются в аптеках и специализированных магазинах. Их применение может существенно облегчить процесс реабилитации после эндопротезирования. Такие аппараты рекомендованы уже через сутки после операции. Их использование помогает снятию отека тканей и уменьшению боли.

Поэтому, в завершение нашего разговора, мне бы хотелось напомнить читателям, что современная медицина на данный момент располагает множеством средств для поддержания здоровья, лечения заболеваний, качественной реабилитации. Пользуйтесь всеми возможностями, которые зачастую предлагаются по обычному полису ОМС, а значит – бесплатно, по месту вашей поликлиники или стационара.

Задать вопрос врачу