Η συμβολή των νέων εξειδικευμένων βιοχημικών οστικών δεικτών μεταβολισμού στην οστεοενσωμάτωση ενδοπρόθεσης

Abstract

The pattern of change of certain biochemical bone turnover markers (BBTM) following Total Joint Arthroplasty (TJA) has not been documented so far. Aim of this prospective cohort study was the evaluation of the first annual postoperative course of BBTM in patients undergoing elective arthroplasties. Patients suffering from idiopathic hip or knee osteoarthritis that underwent elective Total Hip (THA) or Total Knee (TKA) arthroplasties were enrolled. Cobalt chrome, metal-on-polyethylene prostheses were used for both THA and TKA. For THA, fixation was cementless. For TKA, fixation was cementless in the femur and used polymethylmethacrylate cement in the tibia. The serum levels of osteoprotegerin, receptor activator for nuclear factor-{kappa} B ligand (RANKL), osteocalcin, tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) and bone-specific alkaline phosphatase (b-ALP) were determined one day preoperatively, on the 3rd and 7th postoperative days and at the 2nd, 4th, 6th, 8th, 10th and 12th postoperative months (±3 days). There were statistically significant changes in the serum levels of all markers (p<0,001). At 12 months postoperatively, the values of bone formation markers did not uniformly ‘return’ to their preoperative levels. At the 8th postoperative month, their serum levels remained higher than their preoperative values, irrespectively of the type of prosthesis, the use of cement or sex. Osteocalcin and bALP demonstrated similar patterns of change whether Osteoprotegerin demonstrated differences. Markers of bone resorption revealed less variability during the initial postoperative course. RANKL and TRAP restored their preoperative values at the second and fourth postoperative month respectively. The rapid decrease of the serum levels of RANKL renders this marker a potential index for fixation. The levels of all BBTM did not return to their preoperative values at twelve postoperative month uniformly. It therefore seems that this period is not enough for assessing the postoperative course of BBTM following TJA. In a collateral study we determine the serum levels of RANKL, bALP, Osteocalcin and Osteoprotegerin in patients suffering from osteoarthritis and healthy controls and correlate the results with the patients’ age and the radiographically assessed severity of the disease. Patients suffering from hip or knee osteoarthritis and matched controls were enrolled in this study. All radiographs were graded, based on the classification scheme of Kellgren and Lawrence, by two independent orthopaedic surgeons who were unaware of the aim of the study. All blood samples were collected in the morning. 194 patients were enrolled in the study. Healthy controls were age- and sex-matched to the patients belonging to each of the four different levels of severity of hip and knee OA according to the Kellgren and Lawrence classification. The serum level of OPG was highly and positively correlated with the age of the patients in all three groups, whether Osteocalcin was positively correlated with the age of knee OA patients. The location of OA did not have statistically significant impact on the serum level of any marker either. Based on our results, none of the studied markers can serve as a surrogate for radiographic imaging in patients suffering from hip and knee osteoarthritis.

Το πρότυπο μεταβολής των βιοχημικών δεικτών οστικού μεταβολισμού (ΒΔΟΜ) στην άμεση μετεγχειρητική περίοδο δεν έχει ακόμη τεκμηριωθεί. Σκοπός της μελέτης μας ήταν να καταγραφεί η ετήσια μετεγχειρητική πορεία των ΒΔΟΜ, μετά από ολική αρθροπλαστική ισχίου και γόνατος (THR/TKR) σε ομάδα ασθενών με ομαλή μετεγχειρητική πορεία. Στη μελέτη εντάχθηκαν ασθενείς που υποβλήθηκαν σε THR/TKR, λόγω ιδιοπαθούς οστεοαρθρίτιδας. Χρησιμοποιήθηκε τύπος πρόθεσης ισχίου χωρίς τσιμέντο, καθώς και παρόμοιος τύπος πρόθεσης γόνατος (χρώμιο-κοβάλτιο , μέταλλο σε πολυαιθυλένιο), με ακρυλικό τσιμέντο στην κνήμη αλλά χωρίς τσιμέντο στο μηριαίο. Την προεγχειρητική μέρα προσδιορίστηκαν σε πρωινά δείγματα αίματος, τα επίπεδα πέντε ΒΔΟΜ του TRAP, του RANKL, της Οστεοπροτεγερίνης, του Οστικού κλάσματος Αλκαλικής φωσφατάσης (bALP) και της Οστεοκαλσίνης. Οι μετρήσεις επαναλήφθηκαν την τρίτη και έβδομη μετεγχειρητική ημέρα καθώς και το δεύτερο, τέταρτο, έκτο, όγδοο, δέκατο και δωδέκατο μήνα. Οι ΒΔΟΜ παρουσίασαν στατιστικά σημαντικές αλλαγές κατά τη διάρκεια των 12 μετεγχειρητικών μηνών. Τα επίπεδα ορού των δεικτών σχηματισμού παρέμειναν αυξημένα σε σχέση με τα προεγχειρητικά, 8 μήνες μετά από THR/TKR, ανεξάρτητα από τον τύπο της πρόθεσης, τη χρήση ή όχι τσιμέντου αλλά και του φύλου. Η Οστεοκαλσίνη και το bALP παρουσίασαν παρόμοιο πρότυπο μεταβολής σε αντίθεση με την Οστεοπροτεγερίνη που παρουσίασε ιδιαιτερότητες. Οι δείκτες οστικής απορρόφησης παρουσίασαν μικρότερη μεταβλητότητα στην άμεση μετεγχειρητική περίοδο. Τόσο ο RANKL (δεύτερος μετεγχειρητικός μήνας) όσο και ο TRAP (τέταρτος μετεγχειρητικός μήνας) επανήλθαν ταχύτερα στις προεγχειρητικές τους τιμές. Η ταχύτατη μείωση των επιπέδων ορού του RANKL, κατέστησε αυτόν το δείκτη ως τον πιο πιθανό δυναμικό εκτιμητή της ενσωμάτωσης ορθοπαιδικών εμφυτευμάτων. Oι ΒΔΟΜ που μελετήθηκαν, δεν επέστρεψαν ομοιόμορφα στα προεγχειρητικά επίπεδα, έως τον 12 μετεγχειρητικό μήνα. Προτείνεται η μελέτη τους για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Σε παράπλευρη μελέτη εκτιμήσαμε τα επίπεδα ορού της Οστεοπροτεγερίνης, του RANKL, της Οστεοκαλσίνης και της b-ALP σε ασθενείς που έπασχαν από Οστεοαρθρίτιδα Ισχίου και Γόνατος και υγιή άτομα. Συσχετίσαμε τα αποτελέσματα με τη βαρύτητα της πάθησης και την ηλικία των ασθενών. Χρησιμοποιήσαμε τα ίδια κριτήρια ένταξης και τρόπο μέτρησης των δεικτών, όπως και στην αρχική μελέτη. Οι ακτινογραφίες εκτιμήθηκαν από δύο ανεξάρτητους Ορθοπαιδικούς Χειρουργούς, με βάση τη σταδιοποίηση των Kellgren και Lawrence. Συνολικός αριθμός 194 ασθενών εντάχθηκε στη μελέτη. Οι ασθενείς διαχωρίστηκαν σε πέντε ομάδες. Τέσσερις με βάση την ακτινολογική βαρύτητα της οστεοαρθρίτιδας και πέμπτη η ομάδα ελέγχου που ήταν ηλικιακά και σε συνάρτηση με το φύλο συγκρίσιμη με τις άλλες τέσσερις ομάδες. Τα επίπεδα ορού της Οστεοπροτεγερίνης συσχετίστηκαν υψηλά και θετικά με τη ηλικία των ασθενών και στις τρεις ομάδες, ενώ της Οστεοκαλσίνης με την ηλικία των ασθενών στην ομάδα οστεοαρθρίτιδας γόνατος. Δεν υπήρξε στατιστικά σημαντική επίδραση της ανατομικής θέσης της Οστεοαρθρίτιδας αλλά και της ακτινολογικής βαρύτητάς της στα επίπεδα ορού κανενός από τους ΒΔΟΜ. Τα επίπεδα των ΒΔΟΜ στον ορό αίματος των ασθενών, δε συσχετίστηκαν με την ακτινολογικά εκτιμώμενη βαρύτητα της οστεοαρθρίτιδας. Η έρευνά μας δεν προτείνει τη χρήση των ΒΔΟΜ στην εκτίμηση της ακτινολογικής βαρύτητας της οστεοαρθρίτιδας ισχίου ή γόνατος.