Thoái hóa khớp gối là bệnh thoái hóa tiến triển, liên quan đến hệ thống tự miễn và phản ứng viêm. Có 2 yếu tố được đưa ra và không thể tách rời nhau: yếu tố cơ học và yếu tố tế bào. Các yếu tố cơ học được coi là hiện tượng ban đầu của các vết nứt hình sợi và các vi gãy xương do suy yếu collagen. Từ những yếu tố tấn công cơ học đó gây ra sự hoạt hóa và giải phóng enzyme trong quá trình thoái biến chất cơ bản gây ra sự phá hủy sụn khớp và sự tạo khớp bị suy giảm.
Trang 1ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GHÉP TẾ BÀO GỐC TỪ MÔ MỠ
VÀ PRP TRONG ĐIỀU TRỊ THOÁI HÓA KHỚP GỐI
Nguyễn Đình Phú *, Trần Đặng Xuân Tùng**
TÓM TẮT
Đặt vấn đề : Thoái hóa khớp gối là bệnh thoái hóa tiến triển, liên quan đến hệ thống tự miễn và phản ứng
viêm Có 2 yếu tố được đưa ra và không thể tách rời nhau: yếu tố cơ học và yếu tố tế bào Các yếu tố cơ học được coi là hiện tượng ban đầu của các vết nứt hình sợi và các vi gãy xương do suy yếu collagen Từ những yếu tố tấn công cơ học đó gây ra sự hoạt hóa và giải phóng enzyme trong quá trình thoái biến chất cơ bản gây ra sự phá hủy sụn khớp và sự tạo khớp bị suy giảm Hậu quả là bề mặt sụn khớp bị mỏng dần, xơ hóa và biểu hiện sàng là đau
và hạn chế vận động khớp Mục tiêu điều trị bằng phương pháp cấy ghép tế bào gốc chính là giảm sự hoạt hóa và giải phóng enzyn gây hủy bề mặt sụn khớp và giúp tái tạo lại bề mặt sụn khớp
Mục tiêu: Chúng tôi đánh giá kết quả điều trị sau 6 tháng bằng phương pháp ghép tế bào gốc ở những bệnh
nhân thoái hóa khớp gối độ 2-3
Đối tượng và phương pháp nghiên cứu: 16 bệnh nhân thoái hóa khớp gối độ 2-3 được điều trị bằng
phương pháp nội soi cắt lọc hoạt mạc viêm và bơm tế bào gốc tự thân, được xếp vào nhóm nghiên cứu theo dõi trong 6 tháng, 12 tháng, 18 tháng 16 bệnh nhân thoái hóa khớp gối được điều trị bằng phương pháp nội soi cắt lọc hoạt mạc viêm được xếp vào nhóm đối chứng, theo dõi trong 6 tháng, 12 tháng, 18 tháng Nghiên cứu can thiệp, có đối chứng
Kết quả: tuổi trung bình là 59 ± 3,8 và 59 ± 4,3 lần lượt ở nhóm nghiên cứu và nhóm đối chứng, nữ/nam =
15/3 ở nhóm nghiên cứu và 14/4 ở nhóm đối chứng, thang điểm Womac giảm trung bình 27,39 điểm, thang điểm Lyshom tăng trung bình là 26,6 điểm, so với nhóm đối chứng tương ứng giảm 22,53 điểm và tăng 15,6 điểm
Kết luận: Sau 6 tháng theo dõi, chúng tôi nhận định rằng phương pháp sử dụng tế bào gốc từ mô mỡ và
huyết tương giàu tiểu cầu tự thân trong điều trị thoái hóa khớp gối là phương pháp an toàn, giúp bệnh nhân cải thiện triệu chứng đau, khả năng vận động Tuy nhiên cần làm các nghiên cứu khác với thời gian theo dõi lâu hơn
Từ khóa: tế bào gốc trung mô từ mô mỡ, thoái hóa khớp gối
ABSTRACT
AUTOLOGOUS ADIPOSE STEM CELLS AND PLATELET RICH PLASMA THERAPY FOR PATIENTS
WITH KNEE OSTEOARTHRITIS
Nguyen Dinh Phu, Tran Dang Xuan Tung
* Y Hoc TP Ho Chi Minh * Supplement of Vol 19 - No 5 - 2015: 230 - 234
Background: Osteo arthritis (OA) is a cartilage degenerative process, involving the immune system, producing local inflammatory reactions There are two inseparable theory: mechanical theory and cellular theory Mechanics theory is considered as very first injuries that trigger cellular reponses which damage articular cartilage of knee joint The purpose of stem cell treatment is to reduce the activation pro inflammatory cytokines and and the releasing of enzyme that destroy the articular cartilage
Objectives: We are assessment of OA with grade 2-3 with autologous adipose stem cell after 6
* Khoa Chấn thương chỉnh hình, Bệnh Viện Nhân Dân 115, TPHCM
** Bệnh viện Đa khoa Vạn Hạnh , TPHCM
Trang 2month follow-up
Materials and methods: 16 OA patients with grade 2-3, treated by resecting inflamed synovialis and stem
cell transplantation were classified in trial group with 6 months, 12 months, and 18 months follow-up 16 OA patients with grade 2-3, treated by resecting inflamed synovialis were classified in control group with 6 months,
12 months, and 18 months follow-up Experimental study with case-control
Results: Mean age 59 ± 3.8 and 59 ± 4.3 in trial group and control group respectively, woman/man = 15/3 in
trial group and 14/4 in control group, trial group decreased by 27.39 points in Womac index and increased 26.6 points in Lysholm scale averagely, compared with control group which decreased by 22.53 points and increased by 15.6 points respectively
Conclusion: After 6 months follow-up, we suggest that autologous Adipose tissue-Derived Stem Cell and
Platelet Rich Plasma transplantation in Osteoarthritis treatment is a safe method, help patients improve pain symptoms, movability However, it is needed to do further study with longer follow-up
Keywords: Osteoarthritis, mesenchymal stem cell, adipose stem cell
ĐẶT VẤN ĐỀ
Thoái hóa khớp gối là bệnh lý thoái hóa mô
liên kết, thường gặp ở dân số lớn tuổi hoặc theo
sau một chấn thương Đặc biệt, bề mặt sụn khớp
bị tổn thương và khả năng tái tạo kém do thiếu
cấu trúc mạch máu trong sụn Mặc dù các
phương pháp điều trị bằng thuốc hay ngoại
khoa hiện nay có thể làm giảm đau nhưng khả
năng phục hồi lại chức năng bình thường của bề
mặt sụn là khó đạt được Bởi vì tế bào gốc trung
mô là tế bào gốc của mô liên kết, trong đó có mô
sụn, nên việc sử dụng tế bào gốc trung mô trong
phục hồi bề mặt sụn khớp được xem như là hợp
lý Ngoài việc biểu hiện các marker của tế bào
gốc thì đặc tính quan trọng là điều biến miễn
dịch và khả năng biệt hóa thành tế bào sụn Hơn
nữa, với cơ chế nội tiết của mình, tế bào gốc
trung mô có thể bảo vệ sụn khớp khỏi việc phá
hủy và tái khởi động các tế bào tiền thân tại chỗ
Tế bào gốc trung mô từ mô mỡ với các tính chất
của một tế bào gốc trung mô còn có ưu điểm là
thuận tiện trong việc thu nhận mô mỡ, ít gây
xâm lấn, số lượng dồi dào hơn so với các vị trí
thu nhận tế bào gốc trung mô khác Từ những
tính chất có khả năng ứng dụng trên lâm sàng,
chúng tôi triển khai nghiên cứu “Đánh giá tính
an toàn và hiệu quả của ghép tự thân hỗn hợp tế
bào gốc trung mô từ mô mỡ và huyết tương giàu
tiểu cầu trong thoái hóa khớp gối”
ĐỐI TƯỢNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu
32 bệnh nhân (BN) được chẩn đoán thoái hóa khớp gối độ II, độ III theo phân độ Kellgren và Lawrence được điều trị tại Bệnh viện Nhân dân (BVND) 115 và Bệnh viện Vạn Hạnh TPHCM được chia thành 2 nhóm: nhóm nghiên cứu (16 BN) và nhóm đối chứng (16 BN) Nhóm nghiên cứu tiến hành phẫu thuật nội soi cắt lọc và bơm
tế bào gốc + huyết tương giàu tiểu cầu vào ổ khớp gối, nhóm đối chứng tiến hành phẫu thuật nội soi cắt lọc đơn thuần
Phương pháp nghiên cứu
BN được thăm khám, chụp X-quang khớp gối hai bình diện thẳng và nghiêng, chẩn đoán xác định dựa trên kết quả X-quang và MRI Những BN được chẩn đoán thoái hóa khớp gối
độ II, độ III theo phân độ Kellgren và Lawrence được tuyển chọn cho nghiên cứu, và chia ngẫu nhiên thành 2 nhóm: nhóm nghiên cứu có 16 BN;
và nhóm đối chứng có 16 BN
Các BN ở nhóm nghiên cứu được điều trị phẫu thuật nội soi khớp gối cắt lọc hoạt mạc viêm và bơm tế bào gốc trung mô từ mô mỡ + huyết tương giàu tiểu cầu vào vị trí khớp gối cần tái tạo Trong khi đó, ở nhóm đối chứng, các BN được điều trị phẫu thuật nội soi khớp gối cắt lọc hoạt mạc viêm
Trang 3Kỹ thuật
Bệnh nhân được tiền mê, tê tại chỗ vùng
bụng mà dự định hút mỡ BN được tiến hành
hút khoảng 70-100 ml mỡ bằng xylanh 50 ml
Sau đó, mỡ sẽ được vận chuyển về Phòng thí
nghiệm NC&UD Tế bào gốc, Trường ĐHKHTN,
ĐHQG Tp.HCM để tách chiết thu phân đoạn
nền tạo mạch (Stromal vascular fraction – SVF)
có chứa tế bào gốc Việc thu nhận SVF từ mô mỡ
được tiến hành theo bộ kit tách chiết tế bào gốc
mô mỡ (ADSC Extraction kit) do Công ty TNHH
Thế Giới Gen sản xuất Bên cạnh đó, bệnh nhân
còn được thu 20 ml máu ngoại vi để chế tạo
huyết tương giàu tiểu cầu (Platelet rich plasma –
PRP) Việc chế tạo PRP được tiến hành theo
hướng dẫn của kit New-PRP Pro Kit do Công ty
TNHH Thế Giới Gen sản xuất
Trong thời gian thu nhận SVF, bệnh nhân
được gây tê tủy sống, nội soi cắt lọc hoạt mạc
viêm và rửa sạch ổ khớp
Sau khi nhận, toàn bộ SVF chứa tế bào gốc
trung mô, SVF sẽ được hoạt hóa bằng 3 mL PRP
Hỗn hợp này được tiêm vào khớp gối bệnh nhân
sau khi khớp gối đã được rửa và cắt hoạt mạc
viêm
Sau khi điều trị, BN nằm bất động trong
ngày đầu Hạn chế đi lại trong 2 tuần Sau đó cho
đứng dậy tập đi chống hai nạng không tì lên
chân được tiêm SVF và PRP trong 2 tuần tiếp
theo và sau đó bắt đầu tập đi lại tì đè lên chân
làm thủ thuật tăng dần Tì đè chủ động chân đau
sau 8 tuần
KẾT QUẢ
Đặc điểm tế bào học
Chúng tôi thu nhận thành công SVF và PRP
trên 16 BN của nhóm nghiên cứu Kết quả trung
bình thu nhận được là 1.337.194 tế bào/ml mỡ, và
98% tế bào sống Số lượng tế bào thu được trên
mỗi ml mỡ và tỉ lệ tế bào sống là đúng tiêu
chuẩn của bộ kit đưa ra (Bảng 1)
Để chứng minh có sự tồn tại tế bào gốc bên
trong SVF, các mẫu SVF được trích 1 phần nhỏ
để kiểm tra sự tồn tại của tế bào gốc bên trong SVF bằng kĩ thuật dòng chảy tế bào (Flow cytometry) với kháng thể đặc hiệu cho tế bào gốc Kết quả cho thấy, tỉ lệ trung bình tế bào gốc
có trong SVF là 8,21% (Hình 1)
Bảng 1 Đặc điểm tế bào sau khi tách
Đặc điểm tế bào sau khi tách từ mô mỡ
Số lượng tế bào/ml mỡ (tế bào) 1.3 x 106
Hình 1 Sự tồn tại tế bào gốc trong chế phẩm trước
khi ghép
Đặc điểm lâm sàng của nghiên cứu
Như ta thấy trong nghiên cứu có sự tương đồng giữa nhóm nghiên cứu và nhóm đối chứng trong các đặc điểm dịch tễ và lâm sàng
Bảng 2 Đặc điểm lâm sàng của BN
Đặc điểm Nhóm nghiên cứu Nhóm đối chứng
Giới: Nam
Nữ
3
15
4
14
Vị trí đau: Trái Phải
6
10
8
8 Thời gian đau 3,6 ± 1,2 năm 3,1 ± 0,9 năm Phân độ: II
III
5
11
6
10
Kết quả theo dõi sau 6 tháng
Sau 6 tháng theo dõi, cả hai nhóm đều có
sự diễn tiến lâm sàng tốt, không xuất hiện các
Trang 4biến chứng sau mổ đều có sự cải thiện về mặt
lâm sàng
Bảng 3 Kết quả điều trị sau 6 tháng
Bảng điểm Nhóm nghiên cứu Nhóm đối chứng
VAS
Trước PT
Sau 6 tháng
1,6
3
1,4 2,7 Tuy nhiên qua thống kê sự tăng giảm của các
thang điểm đánh giá lâm sàng, ta thấy sự cải
thiện tốt hơn ở nhóm có bơm tế bào gốc sau
phẫu thuật nội soi Với thang điểm Womac giảm
trung bình 27, 39 điểm so cới mức giảm trung
bình là 22,53 điểm ở nhóm chứng Đồng thời
thang điểm Lyshom cũng có độ tăng tương ứng,
trung bình là 26,6 điểm ở nhóm nghiên cứu so
với 15,6 điểm ở nhóm chứng
Trong nghiên cứu chúng tôi rất chú trọng
tính an toàn của phương pháp có bơm tế bào gốc
sau mổ so với chỉ phẫu thuật đơn thuần Chúng
tôi theo dõi các tai biến, biến chứng của toàn quá
trình thực hiện thủ thuật có thể xảy ra cho bệnh
nhân Chúng tôi theo dõi: tình trạng sốc, dấu
hiệu nhiệm trùng tại khớp sau tiêm, tại vùng lấy
mở và các dấu hiệu toàn thân khác Không có
trường hợp nào báo các có các biến chứng cấp
tính trên
BÀN LUẬN
Đây là một trong những nghiên cứu can
thiệp, có đối chứng đầu tiên tại nước ta ứng
dụng công nghệ tế bào gốc trong điều trị thoái
hóa khớp gối Do đó, tiêu chí an toàn được đề
cập đầu tiên Với số mẫu là 16 bệnh nhân trong
lô nghiên cứu, chúng tôi chưa ghi nhận bất kỳ
trường hợp nào xảy ra biến cố bất lợi hay biến cố
bất lợi nghiêm trọng tính đến thời điểm 6 tháng
Đây là phương pháp ghép tự thân, tế bào gốc
được tách ra từ bệnh nhân, hoạt hóa bằng huyết
tương giàu tiểu cầu của chính bệnh nhân và
ghép lại cho bệnh nhân Thời gian thao tác in
vitro của tế bào chỉ khoảng vài tiếng với thao tác
tối thiểu
Báo cáo cũng đánh giá bước đầu về hiệu quả của phương pháp Các số liệu về thang điểm WOMAC, LYSHOM và thang điểm đau VAS đều cải thiện ở các bệnh nhân tham gia nghiên cứu Và sự cải thiện này ở nhóm có bơm tế bào gốc nổi trội hơn so với nhóm đối chứng Tuy nhiên, về mặt hình ảnh học chúng tôi chưa ghi nhận được sự tái tạo sụn hay các phục hồi sụn khớp tương tự Điều này cũng có thể do đây chỉ
là báo cáo cắt ngang tại thời điểm 6 tháng, bệnh nhân cần thêm thời gian để theo dõi
Tác dụng giảm đau trong nhóm nghiên cứu liên quan trực tiếp đến vai trò của SVF chứa tế bào gốc (adipose derived stem cells – ADSC) và PRP Thật vậy, trong các nghiên cứu trước PRP được báo cáo là ức chế con đường NFκB, do đó ngăn cản việc cảm ứng các gen mục tiêu NFκB(9) Tác động giảm đau và giảm viêm cũng liên quan đến vai trò của nhiều thành phần các chất tăng trưởng có trong PRP PRP chứa nhiều loại cytokine như HGF, PDGF, IGF, TGF-β, EGF và FGF(1;4) HGF được biết là một yếu tố kích thích các chất ức chế NFκB(2); làm giảm các yếu tố gây viêm IL-6; và tăng yếu tố chống viêm IL-10(2) Tác động chống viêm và giảm đau cũng có vai trò từ các chất được sản xuất từ tế bào ADSC trong SVF ADSC đã được chứng minh là sản xuất nhiều yếu tố quan trọng trong giảm đau và chống viêm như HGF, VEGF, NGF, EGF, FGF, and TGF-β(6;8;10)
Tác động có lợi của việc ghép SVF và PRP trong điều trị thoái hoá khớp cũng được ghi nhận trong nhiều nghiên cứu lâm sàng ở nhiều quốc gia Trong nghiên cứu gần đây, Jo và cs(5)
cũng tiến hành quy trình tương tự trên 18 bệnh nhân; sau 6 tháng, các bệnh nhân cũng cải thiện đáng kể điểm WOMAC(5) Trong nghiên cứu trước đó, Pak (2011) cũng báo cáo có sự cải thiện đáng kể của bệnh nhân thoái hoá khớp được ghép SVF sau 12 tháng theo dõi(7)
Kết quả nghiên cứu được công bố gần đây của nhóm tác giả Bùi Hồng Thiên Khanh, ĐHYD Tp.HCM cũng cho thấy việc ghép SVF và PRP có
Trang 5sự cải thiện đáng kể điểm Lysholm sau 6 tháng
và có sự dày lên của sụn khớp.
KẾT LUẬN
Sau 6 tháng theo dõi, chúng tôi nhận định
rằng phương pháp sử dụng tế bào gốc từ mô mỡ
và huyết tương giàu tiểu cầu tự thân trong điều
trị thoái hóa khớp gối là phương pháp an toàn,
giúp bệnh nhân cải thiện triệu chứng đau, khả
năng vận động Tuy nhiên cần làm các nghiên
cứu khác với thời gian theo dõi lâu hơn
TÀI LIỆU THAM KHẢO
plasma preparation for regenerative medicine: optimization
and quantification of cytokines and growth factors Stem cell
research & therapy 4, 67
Maroni P, and Desiderio MA (2010) Molecular basis of
antiinflammatory action of platelet-rich plasma on human
chondrocytes: mechanisms of NF-kappaB inhibition via HGF
Journal of cellular physiology 225, 757–766
(2010) Hepatocyte growth factor modulates interleukin-6
production in bone marrow derived macrophages:
implications for inflammatory mediated diseases PloS one 5,
e15384
and the platelet activator calcium chloride both influence the
growth factor content of platelet-rich plasma (PRP):
overlooked biochemical factors that could influence PRP
treatment British journal of sports medicine
Shim H, Shin JS, Shin IS, et al (2014) Intra-articular injection
of mesenchymal stem cells for the treatment of osteoarthritis of the knee: A proof-of-concept clinical trial Stem cells (Dayton, Ohio)
Ludlow JW, Stricker DM, Potiny S, Green P, et al (2007) Cytokine profile of human adipose-derived stem cells:
pro-inflammatory factors Journal of cellular physiology 212, 702–
709
osteonecrosis and human cartilage in knee osteoarthritis with autologous adiposetissue- derived stem cells: a case series Journal of medical case
Adipose tissue derived stem cells secretome: soluble factors and their roles in regenerative medicine Current stem cell research & therapy 5, 103–110
Weinans H, Bernsen MR, and van Osch GJ (2011) Platelet-rich plasma releasate inhibits inflammatory processes in osteoarthritic chondrocytes The American journal of sports medicine 39, 2362–2370
DM, Duong TD, Nguyen TD, Le VT, et al (2013) Activated platelet-rich plasma improves adipose-derived stem cell transplantation efficiency in injured articular cartilage Stem cell research & therapy 4, 91
Ngày nhận bài báo: 07/04/2015 Ngày phản biện nhận xét bài báo: 24/04/2015 Ngày bài báo được đăng: 20/10/2015