Η αποτελεσματικότητα της χρήσης του πλάσματος πλούσιο σε αιμοπετάλια στη ρήξη του στροφικού πετάλου του ώμου

Abstract

Objective: Rotator cuff tears of the shoulder that are resistant to conservative treatment are managed surgically, with arthroscopic repair. Intraoperative or postoperative injection of platelet-rich plasma (PRP) is a method used to enhance the healing of the rotator cuff. Laboratory and clinical studies have associated PRP injection with increased tenocyte metabolism and altered expression of specific genes. The aim of the present study was to evaluate the effect of subacromial injection of leukocyte-poor platelet-rich plasma (LP-PRP) on tendon structure and on the cellular biology of the subacromial bursa in cases of rotator cuff tears. Materials and Methods: In this randomized controlled trial, patients with degenerative tears of the supraspinatus tendon who underwent arthroscopic repair at the 2nd Academic Orthopaedic Clinic of the Aristotle University of Thessaloniki were included. Patients were randomly assigned to the experimental or the control group. In the experimental group, a preoperative injection of LP-PRP into the subacromial space was performed six weeks prior to the scheduled surgery. No intervention was performed in the control group. During arthroscopic repair, biopsy samples of the supraspinatus tendon near the tear and of the subacromial bursa were obtained from patients in both groups. Histological examination of tendon samples was performed to assess the architecture and structure of the tendon tissue, and the Bonar and Movin scoring systems were used for evaluation. In subacromial bursa samples, gene expression of type I collagen, type II collagen (COL2), type III collagen, matrix metalloproteinase 3 (MMP3), matrix metalloproteinase 13 (MMP13), interleukin-1β, and interleukin-6 was analyzed. Additionally, postoperative clinical evaluation of patients included the American Shoulder and Elbow Surgeons (ASES) score, the Visual Analog Scale (VAS) for pain, and the Activities of Daily Living (ADL) score. The results of the two groups were compared. Results: A total of 20 patients were recruited in the experimental group and 18 patients in the control group. Mean age (p=0.724), sex distribution (p=0.536), side dominance (p=0.825) and comorbidities (p=0.782) did not differ between the two groups. Nineteen patients in the experimental group and 18 patients in the control group underwent arthroscopic repair. Supraspinatus tendon samples were obtained from 18 patients in each group. The total Bonar and Movin scores were lower in the experimental group (p=0.002, 95% CI -3.643, -0.913 and p<0.001, 95% CI -7.056, -3.166, respectively). In the analysis of the four categories of the Bonar score, the experimental group showed lower values in “tenocyte morphology” (0.61 vs 1.5, p<0.001, 95% CI -1.233, -0.545) and “collagen” (0.56 vs 1.5, p<0.001, 95% CI -1.292, -0.567), while no differences were found in “ground substance” (0.5 vs 0.72, p=0.308, 95% CI -0.659, 0.214) and “vascularity” (0.5 vs 0.72, p=0.308, 95% CI -0.659, 0.214). In the analysis of the six categories of the Movin score, the experimental group showed lower values in “collagen fiber structure” (1.44 vs 2.5, p<0.001, 95% CI -1.403, -0.708), “collagen fiber arrangement” (1.5 vs 2.55, p<0.001, 95% CI -1.403, -0.708), “nuclear shape” (1.55 vs 2.5, p<0.001, 95% CI -1.292, -0.570), “inflammation” (0.55 vs 1.5, p<0.001, 95% CI -1.292, -0.570), and “cellularity” (0.61 vs 1.5, p<0.001, 95% CI -1.233, -0.545), while similar values between the two groups were found only in “angiogenesis” (0.5 vs 0.72, p=0.308, 95% CI -0.659, 0.214). Gene expression was analyzed in 7 samples from each group. No statistically significant differences were found between the two groups for any of the analyzed genes (all p > 0.05). However, COL2, MMP3, and MMP13 genes showed reduced expression in the experimental group by 4.3-, 4.1-, and 3.9-fold, respectively. Seventeen patients in the experimental group and 18 patients in the control group were clinically evaluated at 3 and 12 months. No significant differences were found between the two groups in the functional scores at any time point (all p > 0.05). However, in the experimental group, a statistically significant improvement was observed in ASES (33.2 vs 51.8, p=0.002, 95% CI -25.809, -11.291), VAS (6.7 vs 4.6, p=0.003, 95% CI 1.497, 3.303), and ADL (10.6 vs 15, p=0.016, 95% CI -6.506, -2.294) scores, six weeks after PRP injection. Conclusion: The subacromial injection of LP-PRP in patients with supraspinatus tendon tears induces histological changes in tendon tissue, conferring characteristics of the microscopic appearance of a healthy tendon. It also affects the molecular activity of the subacromial bursa, reducing the expression of specific genes such as COL2, MMP3, and MMP13. Finally, it may improve certain short-term functional outcomes, without having a clinical impact on the results of arthroscopic repair.

Σκοπός: Οι ανθεκτικές στη συντηρητική θεραπεία ρήξεις του στροφικού τενοντίου πετάλου του ώμου αντιμετωπίζονται με χειρουργική αρθροσκοπική επανακαθήλωση. Η διεγχειρητική ή μετεγχειρητική έγχυση πλάσματος πλούσιο σε αιμοπετάλια (PRP) αποτελεί μία μέθοδο ενίσχυσης της επουλωτικής δραστηριότητας του στροφικού πετάλου. Εργαστηριακές και κλινικές μελέτες έχουν συσχετίσει την έγχυση PRP με αύξηση του μεταβολισμού των τενοντοκυττάρων και αλλαγή της έκφρασης συγκεκριμένων γονιδίων. Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν η εκτίμηση της επίδρασης της υπακρωμιακής έγχυσης PRP με χαμηλή συγκέντρωση λευκοκυττάρων (LP-PRP) στη δομή του τένοντα και στη βιολογία των κυττάρων του υπακρωμιακού ορογόνου θυλάκου σε περιπτώσεις ρήξης του στροφικού πετάλου του ώμου. Υλικά και μέθοδοι: Σε αυτή την προοπτική τυχαιοποιημένη συγκριτική μελέτη συμπεριλήφθηκαν ασθενείς με εκφυλιστική ρήξη του τένοντα του υπερακανθίου μυός που υποβλήθηκαν σε αρθροσκοπική αποκατάσταση στη Β’ Πανεπιστημιακή Ορθοπαιδική Κλινική του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. Οι ασθενείς ταξινομήθηκαν τυχαία στην πειραματική ομάδα και την ομάδα ελέγχου. Στην πειραματική ομάδα έγινε προεγχειρητική έγχυση LP-PRP στον υπακρωμιακό χώρο, έξι εβδομάδες πριν την προγραμματισμένη χειρουργική επέμβαση. Στην ομάδα ελέγχου δεν έγινε κάποια παρέμβαση. Κατά τη διάρκεια της αρθροσκοπικής αποκατάστασης ελήφθησαν δείγματα βιοψίας του υπερακανθίου τένοντα πλησίον της ρήξης και του υπακρωμιακού ορογόνου θυλάκου από ασθενείς και των δύο ομάδων. Στα δείγματα του τένοντα πραγματοποιήθηκε ιστολογική εξέταση για την εκτίμηση της αρχιτεκτονικής και της δομής του τενόντιου ιστού και χρησιμοποιήθηκαν οι κλίμακες Bonar και Movin για την αξιολόγησή τους. Στα δείγματα του υπακρωμιακού ορογόνου θυλάκου μελετήθηκε η έκφραση των γονιδίων κολλαγόνου τύπου Ι, κολλαγόνου τύπου II (COL2), κολλαγόνου τύπου ΙΙΙ, μεταλλοπρωτεϊνάσης τύπου 3 (MMP3), μεταλλοπρωτεϊνάσης τύπου 13 (MMP13), ιντερλευκίνη 1β και ιντερλευκίνη 6. Επιπρόσθετα, για την μετεγχειρητική κλινική αξιολόγηση των ασθενών μελετήθηκαν η βαθμολογία της αμερικανικής εταιρείας ώμου και αγκώνα (ASES), η οπτική αναλογική κλίμακα (VAS) για τον πόνο και η βαθμολογία καθημερινής δραστηριότητας (ADL). Τα αποτελέσματα των δύο ομάδων συγκρίθηκαν μεταξύ τους. Αποτελέσματα: Συνολικά στρατολογήθηκαν 20 ασθενείς στην πειραματική ομάδα και 18 ασθενείς στην ομάδα ελέγχου. Η μέση ηλικία (p=0,724), η κατανομή των φύλων (p=0,536), η πλευρά του τραυματισμού με βάση το επικρατές άκρο (p=0,825) και η συχνότητα των συννοσηροτήτων (p=0,782) δε διέφεραν μεταξύ των δύο ομάδων. Δεκαεννέα ασθενείς της πειραματικής ομάδας και 18 ασθενείς της ομάδας ελέγχου υποβλήθηκαν σε αρθροσκοπική συρραφή. Λήφθηκαν δείγματα του τένοντα του υπερακανθίου από 18 ασθενείς της κάθε ομάδας. Η συνολικές βαθμολογίες του δείκτη Bonar και του δείκτη Movin βρέθηκαν χαμηλότερες στην πειραματική ομάδα (p=0,002, 95% CI -3,643,-0,913 και p<0,001, 95% CI -7,056, -3,166, αντίστοιχα). Στην υποανάλυση των τεσσάρων κατηγοριών του δείκτη Bonar, στην πειραματική ομάδα βρέθηκαν χαμηλότερες τιμές στις κατηγορίες «μορφολογία των τενοντοκυττάρων» (0,61 vs 1,5, p<0,001, 95% CI -1,233, -0,545) και «κολλαγόνο» (0,56 vs 1,5, p<0,001, 95% CI -1,292, -0,567), ενώ δε βρέθηκαν διαφορές στη «θεμέλια ουσία» (0,5 vs 0,72, p=0,308, 95% CI -0,659, 0,214) και την «αγγείωση» (0,5 vs 0,72, p=0,308, 95% CI -0,659, 0,214). Στην υποανάλυση των έξι κατηγοριών του δείκτη Movin, στην πειραματική ομάδα βρέθηκαν χαμηλότερες τιμές στις κατηγορίες «δομή ινών κολλαγόνου» (1,44 vs 2,5, p<0,001, 95% CI -1,403, -0,708), «διάταξη ινών κολλαγόνου» (1,5 vs 2,55, p<0,001, 95% CI -1,403, -0,708), «σχήμα πυρήνα» (1,55 vs 2,5, p<0,001, 95% CI -1,292, -0,570), «φλεγμονή» (0,55 vs 1,5, p<0,001, 95% CI -1,292, -0,570) και «πυκνότητα κυττάρων» (0,61 vs 1,5, p<0,001, 95% CI -1,233, -0,545), ενώ παρόμοια τιμή μεταξύ των δύο ομάδων βρέθηκε μόνο στην κατηγορία «αγγειογένεση» (0,5 vs 0,72, p=0,308, 95% CI -0,659, 0,214). Η έκφραση των γονιδίων μελετήθηκε σε 7 δείγματα της κάθε ομάδας. Δε βρέθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των δύο ομάδων για κανένα από τα αναλυθέντα γονίδια (όλα τα p > 0,05). Ωστόσο, τα γονίδια COL2, MMP3 και MMP13 παρουσίασαν μειωμένη έκφραση στην πειραματική ομάδα κατά 4,3, 4,1 και 3,9 φορές, αντίστοιχα. Δεκαεπτά ασθενείς της πειραματικής ομάδας και 18 ασθενείς της ομάδας ελέγχου αξιολογήθηκαν κλινικά στους 3 και 12 μήνες. Δε βρέθηκαν σημαντικές διαφορές μεταξύ των δύο ομάδων στις βαθμολογίες αξιολόγησης σε καμία χρονική στιγμή (όλα τα p > 0,05). Όμως, στην πειραματική ομάδα βρέθηκε στατιστικά σημαντική βελτίωση στις βαθμολογίες ASES (33,2 vs 51,8, p=0,002, 95% CI -25,809, -11,291), VAS (6,7 vs 4,6, p=0,003, 95% CI 1,497, 3,303) και ADL (10,6 vs 15, p=0,016, 95% CI -6,506, -2,294), 6 εβδομάδες μετά την έγχυση του PRP. Συμπέρασμα: Η υπακρωμιακή έγχυση LP-PRP σε ασθενείς με ρήξη του τένοντα του υπερακανθίου προκαλεί ιστολογικές μεταβολές στον τενόντιο ιστό, προσδίδοντάς του χαρακτηριστικά της μικροσκοπικής εικόνας του υγιή τένοντα. Επίσης, επηρεάζει τη μοριακή δραστηριότητα του υπακρωμιακού ορογόνου θυλάκου, μειώνοντας την έκφραση συγκεκριμένων γονιδίων, όπως των COL2, MMP3 και MMP13. Τέλος, μπορεί να βελτιώσει ορισμένα βραχυπρόθεσμα λειτουργικά αποτελέσματα, χωρίς να έχει κάποια κλινική επίδραση στα αποτελέσματα της αρθροσκοπικής συρραφής.