Trenutno stanje i budući izgledi umjetnih ligamenata za liječenje ozljeda ACL-a

Trenutno stanje i budući izgledi umjetnih ligamenata za liječenje ozljeda ACL-a

Ozljede prednjeg križnog ligamenta (ACL) često su česte među sportašima. Svake godine diljem svijeta izvede se preko 400 000 populacija rekonstrukcije ACL-a (ACLR). Iako je stopa uspješnosti ACLR-a veća od 90%, značajan broj pacijenata još uvijek se suočava s problemima kao što su revizijska operacija i dugotrajni osteoartritis. To je potaknulo istraživanje boljih materijala za presađivanje, a umjetni ligamenti su se pojavili kao potencijalno rješenje. Nedavni pregled članka objavljenog uStrojarstvobavi se trenutnim stanjem i budućim izgledima umjetnih ligamenata za ACLR.

Umjetne trake koriste se od 1950-ih. Oni pružaju prednosti kao što je eliminacija morbiditeta na donorskom mjestu i rizika od prijenosa bolesti povezanih s autotransplantatom i alograftom. Međutim, oni također imaju nedostatke. Neki umjetni ligamenti pokazali su visoku učestalost komplikacija kao što su kronični izljevi, sinovitis i zatajenje presatka. Na primjer, PTFE Gore-Tex traka ima problema s opadanjem Lysholmove ocjene tijekom vremena i relativno visokom stopom neuspjeha presatka, izljeva i infekcije.

Proces cijeljenja rekonstruiranog ACL-a uključuje dva važna dijela: integraciju presađene kosti u koštane tunele i intraartikularnu ligamentizaciju. Autografti se razmatraju zbog svojih bioaktivnih svojstava koja olakšavaju staničnu adheziju, proliferaciju i osteogenezu. Nasuprot tome, umjetni ligamenti često nemaju te bioaktivne značajke, što je navelo istraživače da se usredotoče na poboljšanje njihove bioaktivnosti.

Posljednjih godina brojni su pokušaji modifikacije umjetnih ligamenata i fiksacijskih naprava. Jedan pristup je dodavanje bioaktivnih komponenti na skele ligamenta. Na primjer, dodavanje ECM komponenti kao što su hijaluronska kiselina i kolagen može poboljšati staničnu adheziju i proliferaciju. Još jedna obećavajuća modifikacija je korištenje materijala na bazi magnezija u uređajima za fiksiranje. Pokazalo se da magnezij potiče osteogenezu povećanjem otpuštanja polipeptida povezanog s genom kalcitonina (CGRP), koji zauzvrat razlaže osteogene gene.

Pregled također pokazuje da bi se buduća istraživanja umjetnih ligamenata trebala usredotočiti na nekoliko ključnih područja. Napredni proizvodni procesi poput elektropredenja i 3D ispisa mogli bi poboljšati fizikalna i biološka svojstva umjetnih vrpci. Izravna modifikacija materijala kao što je uporaba prirodne svile s dobrim mehaničkim svojstvima i afinitetom stanica ima veliki potencijal. Nadalje, razumijevanje bioloških karakteristika komponenti i njihovih ključnih bioloških učinaka ključno je za optimizaciju umjetnih ligamenata.

Iako još uvijek postoje izazovi u balansiranju mehaničkih i bioloških svojstava umjetnih ligamenata, ova nedavna dostignuća donose nadu za bolje kliničke ishode u ACLR-u. Kako se istraživanja nastavljaju, umjetni ligamenti bi jednog dana mogli pružiti učinkovitiju i pouzdaniju alternativu tradicionalnim transplantacijama.

Izvori: