A.I.S.O.

Introduzione

Sono trascorsi due decenni da quando nel 1974 Bassett riportava il trattamento con successo di una pseudoartrosi congenita di tibia mediante campi elettromagnetici pulsati a bassa frequenza (CEMP). Da allora il trattamento con CEMP e’ stato introdotto nella pratica clinica quale modalita’ terapeutica non chirurgica per promuovere la consolidazione ossea.

In questi anni numerose ricerche sia a livello cellulare che su animale hanno consentito di chiarire quali siano i meccanismi di base attraverso cui i CEMP esplicano il loro effetto sulla attivita’ osteogenetica riparativa. Anche nel nostro Istituto abbiamo avuto modo di valutare come l’esposizione ai CEMP di colture di osteoblasti umani determini una aumentata attivita’ proliferativa cellulare. Abbiamo potuto dimostrare che l’effetto del campo magnetico e’ tanto maggiore quanto minore e’ l’attivita’ spontanea delle cellule, tanto che osteoblasti ottenuti da donatori anziani risentono dell’effetto stimolante dei CEMP in modo molto piu’ significativo rispetto agli osteoblasti ottenuti da soggetti giovani. La figura 1 dimostra come esista una correlazione diretta fra l’effetto dei CEMP e l’eta’ del donatore.

FIGURA 1.

Analisi in regressione lineare fra l’eta’ dei donatori e l’effetto quantitativo dei CEMP sulla sintesi di DNA. Sulle ascisse e’ rappresentato il risultato del rapporto fra l’attivita’ delle cellule esposte al campo e l’attivita’ delle colture di controllo. Sulle ordinate e’ rappresentata l’eta’ dei donatori.

Questi nostri dati confermano quanto osservato su altri modelli di cellule umane da altri ricercatori che hanno studiato i linfociti ottenuti dal sangue periferico.

L’effetto dei CEMP in vitro e’ dunque di aumentare la risposta proliferativa di sistemi biologici altrimenti spontaneamente poco attivi. Questa osservazione si traduce nel modello in vivo studiato da Cane’ et al., dal quale e’ emerso che l’effetto dei CEMP sull’osteogenesi riparativa a livello delle ossa metacarpali nel cavallo e’ bene evidente a livello diafisario piuttosto che a livello metafisario, essendo il turnover osseo e l’attivita’ metabolica della diafisi molto piu’ lenta rispetto alla metafisi.

Tutte queste osservazioni indicano chiaramente come l’effetto dei campi elettromagnetici anche a livello clinico debba essere sfruttato all’impiego in tutte quelle condizioni in cui prevedibilmente la risposta osteogenetica potra’ essere inadeguata o comunque insufficiente.

Biomeccanica e biologia: i fattori determinanti nella guarigione di una frattura

Negli anni 70 grande attenzione e’ sempre stata rivolta alle problematiche di ordine biomeccanico che si associano ad una frattura. Si e’ sempre affermato che immobilizzazione, allineamento e contatto rappresentavano i requisiti fondamentali per la consolidazione ossea.

Questo e’ vero ma non descrive tutta la realta’: anche in presenza di immobilizzazione, allineamento e contatto, non sempre si raggiunge la consolidazione ossea. Ne deriva che esistano altri fattori capaci di impedire la consolidazione ossea, che si pongono al di fuori del dominio della meccanica.

Questi fattori sono certamente di ordine biologico e trovano quotidiano riscontro: la consolidazione di una frattura di una persona anziana richiedera’ un tempo maggiore o comunque avra’ piu’ probabilita’ di evolvere in una ritardo di consolidazione rispetto ad una frattura di un adolescente.

Negli anni 80, in particolare gli studi di Frost hanno focalizzato l’attenzione sulla importanza determinante delle complesse attivita’ biologiche che vengono innescante dall’evento frattura. Si tratta di una serie di eventi che coinvolgono l’attivazione delle cellule osteoprogenitrici, la loro proliferazione prima e differenziazione poi in senso osteoblastico; il tutto finalizzato alla consolidazione ossea, che e’ sempre e soltanto il risultato di una attivita’ cellulare. Il corretto trattamento meccanico di una frattura costituisce comunque un requisito fondamentale perche’ l’attivita’ cellulare si possa esplicare e finalizzare con modalita’ tali da poter giungere alla guarigione.

La diagnosi differenziale

Alla luce delle considerazioni sovra esposte e’ necessario di fronte ad una frattura porsi non solo il problema del trattamento meccanico ma anche della capacita’ biologica di quella frattura di giungere a consolidazione: in presenza di una frattura che, dopo 30-45 giorni si dimostra "fredda", di una frattura recente in un soggetto debilitato, anziano, in presenza di una frattura complessa vuoi per la sua morfologia, ovvero per perdita di sostanza ossea e/o cutanea, ovvero situata in regioni dello scheletro a basso turnover osseo (diafisi tibiale), e’ bene porsi il problema di quale sia la potenzialita’ biologica del focolaio.

Una volta valutato attentamente il risultato biomeccanico e’ necessario scegliere il trattamento piu’ opportuno.

Frost ha osservato come soltanto la meta’ circa delle pseudoartrosi possa essere attribuita ad inadeguato trattamento meccanico, tutte le altre mancate consolidazioni sarebbero conseguenza o di una insufficiente attivita’ biologica (circa il 30%) o, nel 20 % dei casi, di motivazioni sia di ordine meccanico che biologico.

Per questi motivi noi crediamo che di fronte ad una fratture complessa pur trattata in modo opportuno si debba valutare la possibilita’ di aumentare la risposta osteogenetica. Le ricerche in tale ottica si sono orientate o verso l’impiego delle correnti elettriche capaci di promuovere l’attivita’ osteoblastica o verso l’uso di fattori di crescita. Urist ha riportato i risultati di una piccola serie di pseudoartrosi tratte con l’applicazione locale di Bone Morphogenetic Protein; Connolly ha proposto l’iniezione diretta in sede di pseudoartrosi di cellule midollari del paziente. Certamente l’impiego della stimolazione elettrica ed in particolare dei campi magnetici rappresenta la modalita’ terapeutica piu’ in uso; noi stessi abbiamo una esperienza piu’ che decennale e abbiamo potuto anche dimostrare che in casi di pseudoartrosi infette, il trattamento con campi magnetici (Biostim IGEA) e’ preferibile al trattamento chirurgico (Tabella I).

TABELLA I

Trattamento chirurgico o con CEMP in pazienti affetti da pseudoartrosi post-traumatica.

	TRATTAMENTO
	Chirugico	CEMP-Biostim	p <
Pazienti guariti	18/26 (69%)	36/41 (87.8%)	0.3 n.s.
Tempo in mesi	7.8 (+ 3.5)	5.7 (+ 2.5)	0.01
Pseudoartrosi non infette	14/16 (87%)	20/23 (87%)	n.s.
Pseudoartrosi infette	4/10 (40%)	16/18 (88%)	0.05

FIG. 2
(per questa figura si rimanda al supporto cartaceo del Bollettino)

DIDASCALIA FIG. 2: Frattura diafisaria di femore trattata con inchiodamento endomidollare e stimolazione con CEMP. Consolidazione in 60 giorni.

Conclusioni

Il nostro suggerimento di fronte a eventi fratturativi complessi, o che prevedibilmente richiederanno tempi lunghi per la guarigione, e’ di attuare un corretto trattamento ortopedico, di iniziare al piu’ presto un trattamento con CEMP capace di garantire una risposta biologica ottimale. I campi elettromagnetici rappresentano oggi l’unico efficace strumento a nostra disposizione per promuovere la risposta osteogenetica, senza richiedere alcun intervento cruento; la loro efficacia nel promuovere l’osteogenesi e’ stata documentata in modo inoppugnabile. E’ indispensabile infine ricordare che non e’ sufficiente immettere un segnale elettromagnetico nel sistema frattura, soltanto le modalita’ e i tempi di somministrazione opportuni garantiscono l’efficacia del trattamento. Dobbiamo evitare di sottoporre i nostri pazienti a trattamenti che possono rilevarsi inutili o, come si e’ osservato con alcuni metodi, dannosi in quanto inibitori nell’attivita’ osteogenetica.

I risultati nelle ricerche condotte da noi e da Altri dimostrano che esistono delle "finestre", ovvero dei dosaggi terapeutici, e soltanto se i criteri d’impiego dei CEMP saranno rispettati la stimolazione elettrica risultera’ efficace e portera’ i vantaggi attesi.

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