Regenerasi Kartilago (Operasi Cartistem)

Pendahuluan

Kartilago rentan terhadap pemakaian dan tekanan reguler dan dapat mengalami cedera akibat kecelakaan, yang mengakibatkan ketidaknyamanan dan penurunan fungsi. Cedera kartilago sendi disebabkan oleh kerusakan mekanis pada kartilago, seperti cedera traumatis atau benturan langsung, atau oleh degenerasi bertahap, seperti pemakaian berlebihan. Sel-sel kartilago dapat melakukan perbaikan, namun hal ini tergantung pada tingkat kerusakan dan lokasi cedera. Namun, karena kurangnya aliran darah, potensi penyembuhan relatif terbatas.

Karena jaringan kartilago tidak memiliki pembuluh darah, kemampuannya untuk menyembuhkan diri terbatas, dan perdarahan diperlukan untuk penyembuhan. Seorang ahli bedah melakukan regenerasi kartilago dengan menciptakan luka kecil di bawah kartilago yang rusak pada tulang, dengan harapan bahwa darah yang dihasilkan akan merangsang perkembangan sel kartilago.

Apa itu Osteoartritis (OA)?

Diperkirakan 10% dari populasi dunia yang berusia 60 tahun atau lebih memiliki kesulitan klinis utama yang dapat dikaitkan dengan osteoartritis (OA). Karena kondisi ini secara bertahap mempengaruhi populasi yang menua, dampak kesehatan dari OA pada masyarakat sangat signifikan. Selain itu, demografi yang terus berubah dari populasi meningkatkan biaya perawatan kesehatan bagi masyarakat sambil menambah penderitaan dan gangguan pada sebagian besar populasi.

Beberapa penyebab utama OA antara lain trauma, penyakit sendi degeneratif, faktor metabolik seperti obesitas, dan faktor mekanik seperti ketidakstabilan sendi. Saat ini belum ada obat farmakologis yang tersedia untuk pencegahan atau pengobatan OA; satu-satunya pilihan medis untuk OA adalah pengelolaan nyeri.

Dalam konteks ini, rekayasa jaringan kartilago belum memberikan hasil yang diharapkan dalam pengobatan OA, dan potensi regenerasi kartilago melalui terapi sel punca belum terealisasi. Sebagai hasilnya, penggantian sendi yang lengkap, meskipun mahal, dianggap sebagai upaya terakhir untuk mengurangi nyeri dan mengembalikan fungsi pada pasien OA.

Kartilago sendi dianggap memiliki kapasitas regenerasi yang terbatas. Namun, peningkatan peredaan nyeri klinis dan perbaikan kartilago telah tercatat pada sendi OA yang telah dirobek atau ditarik selama periode waktu yang lama. Hal ini mungkin menjadi petunjuk bahwa regenerasi kartilago pada sendi OA adalah mungkin terjadi.

Mekanisme atau mekanisme yang mungkin terjadi dalam pembentukan kartilago di daerah sendi yang ditarik, namun, masih belum jelas. Dalam konteks ini, kami mengkaji komponen biologis dari pembentukan kartilago, seperti kerusakan dan pertumbuhan, dan menyediakan kerangka konseptual untuk regenerasi kartilago pada sendi OA yang ditarik. Sebagai hasilnya, paradigma unik disarankan untuk pengobatan non-bedah pada distorsi sendi OA.

Apa itu Kartilago Sendi?

Kartilago sendi adalah jaringan khusus yang ada di antara ujung-ujung tulang pada sendi dan membantu dalam menahan beban dan pelumasannya. Ia padat dengan matriks ekstraseluler dan terdapat chondrosit di dalamnya. Kartilago dewasa dibagi menjadi tiga zona: zona permukaan, tengah, dan dalam. Susunan kimia matriks, kepadatan dan bentuk sel, metabolisme sel, dan matriks periselular (PCM) berbeda di setiap zona ini. Zona permukaan menyumbang 10-20% dari total ketebalan kartilago sendi.

Chondrosit di zona ini berbentuk memanjang, pipih, dan sejajar dengan permukaan kartilago, dikelilingi oleh serat kolagen yang rapat dengan kadar aggrecan rendah tetapi konsentrasi decorin dan biglikan yang lebih tinggi. Gen Prg4 mengodekan protein zona permukaan yang homolog dengan proteoglikan 4, yang memberikan pelumas dan permukaan penahan beban untuk kartilago sendi. Zona transisi menyumbang 40-60% ketebalan kartilago.

Chondrosit di zona perantara ini dikelilingi oleh serat kolagen tipe II yang tersusun secara tidak teratur dan mengandung kuantitas aggrecan, asam hialuronat, dan dermatan sulfat yang tinggi. Chondrosit di zona dalam, di sisi lain, berbentuk elipsoid dan tersusun dalam kolom sel yang dikelilingi oleh PCM yang khusus dan tersebar di antara matriks kolagen yang berorientasi radial. Tidemark adalah zat amorfus khusus yang menyerupai membran dasar dan terdapat di antara zona dalam kartilago dan kartilago kalsifik pada orang dewasa.

Apa itu regenerasi kartilago?

Regenerasi kartilago adalah teknik baru untuk mengganti kartilago yang cedera atau aus pada lutut. Metode ini, yang dikenal sebagai implantasi kondrosit autologus (ACI), melibatkan pengambilan sel-sel kartilago sehat dari lutut yang cedera, mengkultur sel-sel tersebut di laboratorium selama empat hingga enam minggu, dan kemudian menyuntikkan sel-sel baru tersebut ke sendi yang rusak untuk meregenerasi dengan kartilago di sekitarnya. Beberapa individu dengan satu atau dua situs degenerasi kartilago terisolasi yang berkembang seiring waktu dapat mengambil manfaat dari operasi invasif minimal ini. Pasien dengan cedera yang lebih parah mungkin memerlukan penggantian lutut.

Diagnosis dan pilihan pengobatan

Setelah pemeriksaan menyeluruh terhadap lutut Anda, konsultan Anda akan mendapatkan riwayat lengkap gejala Anda. Anda mungkin memerlukan beberapa tes lebih lanjut:

• X-ray
• Pemindaian resonansi magnetik (MRI)

Operasi perbaikan kartilago mencoba untuk membangun kembali kartilago yang rusak dengan menggunakan berbagai prosedur mulai dari mikrofraktur (prosedur kunci lubang dasar) hingga transplantasi kondrosit, yang menggunakan sel-sel Anda sendiri untuk menyembuhkan permukaan sendi yang rusak. Operasi kunci lubang digunakan untuk mengambil sampel kartilago Anda, yang kemudian dikembangkan dan diperluas di laboratorium. Sel-sel ini kemudian di-implan kembali di area yang telah cedera.

Operasi regenerasi kartilago sering dilakukan sebagai perawatan rawat jalan, tetapi dibutuhkan sekitar enam minggu berjalan dengan bantuan kruk setelah operasi untuk memungkinkan permukaan sendi baru terintegrasi.

Mengapa saya mungkin membutuhkan regenerasi kartilago?

Pasien yang membutuhkan regenerasi kartilago sering kali memerlukan perawatan tersebut karena kurangnya pembuluh darah di jaringan kartilago, yang berarti tidak mampu menyembuhkan diri sendiri. Oleh karena itu, perdarahan diperlukan sebagai bagian dari proses penyembuhan.

Operasi regenerasi bukanlah pilihan untuk semua orang, dan lebih berhasil pada individu yang telah mengalami ketidaknyamanan selama berbulan-bulan daripada bertahun-tahun, tidak memiliki masalah stabilitas atau penyejajaran lutut, mengalami nyeri saat istirahat, atau memiliki kerusakan kartilago terlokalisasi (tidak lebih dari dua lesi kartilago terisolasi). Biasanya tidak disarankan agar pasien dengan cedera kartilago yang luas menjalani regenerasi kartilago.

Kemajuan dalam Regenerasi Kartilago

Beberapa pendekatan untuk regenerasi kartilago telah dikembangkan, menunjukkan kemajuan.

• Debridemen atau abrasion: Seorang ahli bedah secara artroskopis mengangkat kartilago yang lepas, menyebabkan perdarahan pada permukaan tulang dan pembentukan fibrokartilago (kartilago serat atau jaringan parut). Dalam keadaan yang jarang terjadi, fibrokartilago mungkin tidak cukup untuk menjaga persendian.
• Mikrofraktur: Prosedur artroskopik di mana seorang ahli bedah membersihkan area yang bermasalah dan membuat lubang-lubang kecil di tulang. Ini dimaksudkan untuk merangsang perdarahan serta pembentukan fibrokartilago.
• Mosaicplasti, juga dikenal sebagai transplantasi autograft osteokondral, adalah prosedur bedah di mana seorang dokter mengambil sebagian tulang yang dilapisi kartilago dari bagian yang sehat dari sendi dan mentransplantasikannya ke area yang cedera.
• Lap periosteum: Seorang ahli bedah mengambil sebagian periosteum (jaringan ikat yang melapisi semua tulang) dari tulang kering dan mentransplantasikannya ke daerah kerusakan kartilago.
• Implantasi Kondrosit Autologus (ACI): Prosedur artroskopik digunakan untuk mengambil sedikit kartilago dari lutut. Jaringan ini kemudian dikembangkan di laboratorium. Prosedur kedua diperlukan untuk mengimplan sel yang dikembangkan di laboratorium ke lokasi kartilago yang cedera.
• Allograft osteokondral: Tulang donor digunakan untuk memperbaiki kartilago yang rusak.
• Implantasi Kondrosit Terkait Matriks (MACI): Pada tahun 2017, Administrasi Makanan dan Obat-obatan (FDA) menyetujui operasi ini untuk orang di bawah usia 55 tahun yang memiliki "defek kondral fokal" - lesi yang dapat berkembang menjadi osteoartritis lutut. Operasi ini mirip dengan ACI karena kondrosit dikembalikan ke ahli bedah dengan bantuan suatu bahan penyangga yang berfungsi sebagai kerangka di atas daerah yang cedera.

Semua teknik tersebut memberikan temuan yang belum pasti. Masih banyak pertanyaan yang belum terjawab mengenai upaya regenerasi kartilago. Studi klinis lebih lanjut diperlukan untuk menetapkan jawaban yang pasti dan mengembangkan metode yang dapat meredakan gejala arthritis sambil juga menghasilkan pengganti kartilago yang tahan lama.

Perbaikan Kartilago Lutut

Seorang ahli bedah dapat menggunakan instrumen khusus untuk mengangkat kartilago yang terkelupas dan robek serta meratakan permukaan kartilago yang tersisa. Pemodelan kartilago ini mengurangi gesekan sendi, yang dapat menyebabkan:

• Mengurangi nyeri lutut
• Memulihkan fungsi lutut
• Mungkin memperlambat degenerasi kartilago di masa depan

Kondroplasti lutut adalah istilah medis untuk operasi untuk membangun kembali kartilago lutut. Istilah "kondroplasti" merujuk pada pembentukan atau pemodelan kartilago. Kondroplasti dapat dilakukan pada kartilago sendi, meniskus, atau keduanya.

• Debridemen lutut

Debridemen sering dilakukan bersamaan dengan kondroplasti lutut. Ahli bedah mengangkat iritan potensial pada sendi, seperti fragmen kartilago yang longgar, dan membasuh sendi dengan larutan saline selama debridemen lutut (lavage).

• Regenerasi Kartilago Lutut

Karena jaringan kartilago tidak memiliki pembuluh darah, kemampuannya untuk menyembuhkan diri terbatas, dan perdarahan diperlukan untuk penyembuhan. Seorang ahli bedah dapat merangsang pembentukan kartilago baru dengan membuat sayatan atau luka kecil di tulang di bawah kartilago yang robek. Tujuannya adalah agar darah dari tulang yang rusak merangsang perkembangan sel kartilago baru.

Tiga prosedur regenerasi kartilago lutut yang umum melibatkan perdarahan untuk merangsang perbaikan kartilago adalah:

• Mikrofraktur lutut, yang melibatkan pengangkatan semua kartilago yang cedera. Ahli bedah selanjutnya menusuk tulang menggunakan alat tajam yang disebut awl.
• Bor lutut, yang menggunakan bor atau kawat untuk membuat lubang-lubang mikroskopis di tulang. Terdapat indikasi bahwa panas dari bor dapat menyebabkan kerusakan yang tidak diperlukan pada jaringan sekitarnya, menyebabkan kista tulang atau masalah lainnya.
• Abrasi arthroplasti lutut, yang melibatkan pengangkatan semua kartilago yang cedera. Ahli bedah selanjutnya mengikis dan merusak permukaan tulang yang rusak dengan instrumen khusus.

Prosedur-prosedur ini digunakan untuk memperbaiki kerusakan kartilago artikular. Mereka tidak dapat digunakan untuk memperbaiki meniskus yang robek di lutut.

Apa yang dapat saya harapkan dari prosedur ini?

Anda akan memiliki kesempatan untuk membahas semua elemen operasi dengan dokter Anda sebelum perawatan. Sebelum Anda masuk ke ruang operasi, seorang ahli anestesi akan hadir untuk membahas jenis anestesi yang tepat untuk kondisi Anda.

Operasi mikrodrilling melibatkan pengeboran lubang-lubang mikroskopis ke dalam tulang di lokasi cedera kartilago. Melalui mobilisasi sel punca yang berasal dari sumsum tulang, tujuannya adalah untuk mengaktifkan sumsum tulang dan memberikan lingkungan yang optimal untuk regenerasi kartilago. Operasi ini dijadwalkan berlangsung selama satu hingga dua jam.

Penelitian Terus Berlanjut

Banyak akademisi sedang memikirkan bagaimana cara memberikan pilihan yang lebih baik untuk regenerasi kartilago. Studi dan metodologi baru sedang dikembangkan di seluruh dunia untuk menyelidiki masalah ini, dan hasil awalnya menggembirakan. Misalnya, pada tahun 2008, para insinyur biomedis di Universitas Rice menemukan bahwa tekanan ekstrem (seperti yang ditemukan setengah mil di bawah permukaan laut) mendorong sel-sel kartilago untuk menciptakan jaringan baru. Jaringan yang disintesis ini memiliki hampir semua karakteristik kartilago normal.

Para peneliti meyakini bahwa terobosan ini berpotensi meningkatkan pengobatan arthritis. Peneliti utama memperingatkan bahwa akan memakan waktu bertahun-tahun sebelum prosedur ini cocok untuk uji klinis pada manusia.

Pada tahun 2017, sel punca juga digunakan untuk menciptakan kartilago baru untuk pinggul yang mengalami arthritis dalam suatu proses yang dikembangkan di Sekolah Kedokteran Universitas Washington. Para peneliti memperkirakan bahwa dengan bekerja sama dengan Cytex Therapeutics, ini akan memberikan pilihan selain operasi penggantian pinggul.

Pendekatan ini memiliki potensi terbesar untuk orang di bawah usia 50 tahun. Ini bergantung pada "struktur sintetis biodegradable 3D" untuk membangun kembali sendi pinggul dan mengurangi nyeri. Ini dapat menunda, jika tidak menghilangkan, kebutuhan akan penggantian pinggul.

Kesimpulan

Kartilago yang rusak akibat trauma memiliki kemampuan terbatas untuk memperbaiki diri. Perawatan saat ini untuk kerusakan kondral minor meliputi debridemen artroskopik paliatif dan lavage, prosedur stimulasi sumsum tulang yang reparatif (misalnya, mikrofraktur), dan perawatan restoratif seperti grafting osteokondral dan implantasi kondrosit autologus. Kerusakan yang lebih besar membutuhkan allograft osteokondral atau penggantian sendi secara keseluruhan. Namun, masa depan pengelolaan cacat kartilago terletak pada penyediaan solusi biologis melalui regenerasi kartilago.