Tratamiento de la gonartrosis con celulas mesenquimales troncales. Estudio comparativo con prp

• Autores: Ana Munar Sandström
• Directores de la Tesis: Juan Carlos Monllau García (dir. tes.), Luis Orozco Delclós (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2016
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Enric Cáceres Palou (presid.), José Antonio Pereira Rodríguez (secret.), Siegfried Trattnig (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Cirugía y Ciencias Morfológicas por la Universidad Autónoma de Barcelona
• Materias:
  • Ciencias médicas
    • Ciencias clínicas
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: TESEO
• Resumen
  • español

    Antecedentes: Las células mesenquimales (MSC) y el Plasma Rico en Plaquetas bajo en leucocitos (P-PRP) se postulan como tratamientos para la artrosis (OA). Aunque sus efectos anabólicos sobre los condrocitos in vitro están bien documentados, se sabe poco sobre sus acción sobre el cartílago artrósico in vivo. Dado que la artrosis se caracteriza por un entorno inflamatorio y catabólico, hemos estudiado si el P-PRP es capaz de contrarrestar los efectos de este ambiente agresivo en rodillas humanas afectas de artrosis grado II-IV in vivo, comparando los efectos con los de las MSC mediante cuestionarios algofuncionales y T2 mapping para evaluar la modificación de la estructura del cartílago.

    Método: Hemos comparado los efectos de una infusión intrarticular de 40x10E6 de MSC de médula ósea autóloga, expandidas y cultivadas bajo Normas de Correcta Fabricación (NCF) con 4 inyecciones intrarticulares de P-PRP administradas a intervalos de 15 días para el tratamiento de gonartrosis grado II a IV. Reclutamos 12 sujetos para cada grupo. Se evaluó la evolución del dolor y la funcionalidad mediante cuestionarios EVA, Lequesne y WOMAC, y la modificación de la estructura del cartílago mediante la Media, la DE y el estudio por compartimentos de los valores T2 mapping a 1,5 T. Dividimos la superficie del cartílago en 88 ROI (32 para cóndilos tibiales, 32 para cóndilos femorales y 24 para rótula). El período de seguimiento fue de 12 meses. En este estudio prospectivo los datos han sido apareados para edad, sexo, IMC, EVA y WOMAC basales. Dado que el cegamiento no fue posible, hemos tratado de controlar los sesgos potenciales mediante la elaboración de la lista TREND para ensayos clínicos no aleatorizados.

    Resultados: El P-PRP mejoró de forma significativa el dolor y la funcionalidad. La diferencia más significativa se alcanzó a los 6 meses, manteniéndose a los 12 meses sin mayor mejoría. En cambio las MSC mejoraron de forma significativa el dolor y la funcionalidad tanto a los 6 como a los 12 meses. El P-PRP mejoró la media T2 de forma no significativa, mostrando un incremento de la DE de los valores T2 y tampoco mejoró los valores T2 al evaluar los compartimentos de carga por separado. Las MSC mejoraron la media T2, disminuyeron la DE de los valores T2 globales y los valores T2 de los compartimentos de carga mejoraron de forma significativa comparado con el grupo PRP.

    Se observó una fuerte correlación entre el T2 mapping y el WOMAC en el grupo tratado con MSC, siendo la correlación débil para el grupo tratado con PRP.

    Conclusiones: El PRP mejoró el dolor y la funcionalidad de las rodillas artrósicas a los 6 meses, perdiendo parte del efecto a los 12 meses. Las MSC mejoraron significativamente el dolor y la funcionalidad de las rodillas artrósicas, de forma más intensa y mantenida en el tiempo. El PRP parece disminuir el contenido hídrico del cartílago y las MSC disminuir el contenido hídrico y modificar parcialmente la estructura del cartílago evaluado mediante T2 mapping a 1,5 T; los mecanismos responsables de esta modificación no están claros. Los datos presentados incentivan a profundizar en el estudio de los potenciales efectos en el tratamiento de la artrosis.

  • English

    Background: Mesenchymal stem cells (MSC) and low leukocyte Rich-Platelet Plasma (P-PRP) have been postulated as treatments for osteoarthritis (OA). Although their anabolic effects on chondrocytes in vitro are well documented, little is known about the effects on cartilage degeneration in vivo. Since OA is characterized by a catabolic and inflammatory joint environment, we studied whether MSC were able to counteract the effects of such an environment on human osteoarthritic knees in vivo, comparing the effects with PRP. We assessed clinical improvement by means of algofunctional scores and cartilage structure modification by means of T2 mapping.

    Methods: We compared the effects of an intrarticular injection of 40x10E6 Bone Marrow Autologous MSC expanded and cultured under GMP procedures vs 4 consecutive PRP injections with 15 days interval for the treatment of knee OA grade II-IV.

    We recruited 12 subjects for each group. The clinical endpoint measures were pain and function evaluated with VAS, Lequesne Index and WOMAC, and cartilage structure endpoint measures were assessed by means of T2 mapping at 1,5T, dividing the knee cartilage surface into 88 ROIs (32 for tibial condyles, 32 for femur condyles and 24 for patella). The follow-up period was 12 months. This is a prospective study, patients were paired for age, sex, BMI, VAS and WOMAC at baseline. Since double blinding was not possible, we tried to control potential biases following the TREND Statement check list for non-randomized clinical trials.

    Results: PRP significantly improved pain and function on human osteoarthritic knees, assessed by VAS, Lequesne and WOMAC. Maximum improvement was registered at 6 months, slightly regressing at 12 months. MSC significantly improved pain and function on human osteoarthritic knees assessed by VAS, Lequesne and WOMAC both at 6 and 12 months.

    PRP slightly improved Global T2 mean, but increased the Standard Deviation of T2 values and we found no differences when assessing weight bearing compartments compared to the whole cartilage surface. MSC improved Global T2 mean, decreased the Standard Deviation of T2 values and the T2 values of medial compartments improved compared to PRP. We found a strong correlation between T2 mapping and WOMAC in the group treated with MSC, whereas the correlation was weak in the group treated with P-PRP.

    Conclusions: PRP significantly improved pain and function on human osteoarthritic knees at 6 months, partially losing effect at 12 months. MSC significantly improved symptoms on human osteoarthritic knees at 6 months, further improving at 12 months.

    PRP seems to decrease water content in OA cartilage while MSC seem to decrease water content and modify cartilage structure compared to PRP assessed by T2 mapping at 1,5T; the mechanisms leading to these changes remain unclear. Thereby, the presented data encourage further study of MSC as a treatment for osteoarthritis.