Stato attuale e prospettive future dei legamenti artificiali per il trattamento delle lesioni del legamento crociato anteriore (LCA).

Stato attuale e prospettive future dei legamenti artificiali per il trattamento delle lesioni del legamento crociato anteriore (LCA).

Le lesioni del legamento crociato anteriore (ACL) sono spesso comuni tra gli atleti. Ogni anno, in tutto il mondo vengono eseguite oltre 400.000 popolazioni di ricostruzione del legamento crociato anteriore (ACLR). Sebbene il tasso di successo dell’ACLR sia superiore al 90%, un numero significativo di pazienti deve ancora affrontare problemi come un intervento chirurgico di revisione e l’artrosi a lungo termine. Ciò ha stimolato la ricerca su materiali da innesto migliori e i legamenti artificiali sono emersi come una potenziale soluzione. Una recente panoramica dell'articolo pubblicato inIndustria meccanicaaffronta lo stato attuale e le prospettive future dei legamenti artificiali per ACLR.

Gli elastici artificiali vengono utilizzati sin dagli anni '50. Forniscono vantaggi come l’eliminazione della morbilità del sito donatore e del rischio di trasmissione di malattie associate agli autotrapianti e agli allotrapianti. Tuttavia, presentano anche degli svantaggi. Alcuni legamenti artificiali hanno mostrato un'alta incidenza di complicanze come versamenti cronici, sinoviti e fallimento dell'innesto. Ad esempio, il nastro PTFE Gore-Tex presenta problemi con un punteggio Lysholm decrescente nel tempo e un tasso relativamente elevato di fallimento dell'innesto, versamento e infezione.

Il processo di guarigione di un ACL ricostruito comprende due parti importanti: integrazione dell'osso innestato nei tunnel ossei e legamento intrarticolare. Gli autoinnesti sono considerati per le loro proprietà bioattive che facilitano l'adesione, la proliferazione e l'osteogenesi cellulare. Al contrario, i legamenti artificiali spesso mancano di queste caratteristiche bioattive, il che ha portato i ricercatori a concentrarsi sul miglioramento della loro bioattività.

Negli ultimi anni ci sono stati numerosi tentativi di modificare i legamenti artificiali e i dispositivi di fissazione. Un approccio consiste nell'aggiungere componenti bioattivi alle impalcature dei legamenti. Ad esempio, l’aggiunta di componenti dell’ECM come l’acido ialuronico e il collagene può migliorare l’adesione e la proliferazione cellulare. Un'altra modifica promettente è l'uso di materiali a base di magnesio nei dispositivi di fissaggio. È stato dimostrato che il magnesio promuove l’osteogenesi aumentando il rilascio del polipeptide correlato al gene della calcitonina (CGRP), che a sua volta risolve i geni osteogenici.

La revisione mostra anche che la ricerca futura sui legamenti artificiali dovrebbe concentrarsi su diverse aree chiave. Processi di produzione avanzati come l’elettrofilatura e la stampa 3D potrebbero migliorare le proprietà fisiche e biologiche dei nastri artificiali. La modifica diretta dei materiali come l'uso della seta naturale con le sue buone proprietà meccaniche e l'affinità cellulare ha un grande potenziale. Inoltre, comprendere le caratteristiche biologiche dei componenti e i loro principali effetti biologici è fondamentale per ottimizzare i legamenti artificiali.

Sebbene ci siano ancora sfide nel bilanciare le proprietà meccaniche e biologiche dei legamenti artificiali, questi recenti progressi fanno sperare in migliori risultati clinici nell’ACLR. Mentre la ricerca continua, i legamenti artificiali potrebbero un giorno fornire un’alternativa più efficace e affidabile ai trapianti tradizionali.

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