ĐẶT VẤN ĐỀ Thoái hóa khớp gối (THKG) là bệnh thường gặp trong nhóm bệnh lý mãn tính của người có tuổi, gây ảnh hưởng lớn đến chất lượng cuộc sống của người bệnh. Ngày nay THKG đang trở thành mối quan tâm đặc biệt ở các nước có tuổi thọ trung bình cao, nền kinh tế phát triển. Trước những tác động của sự phát triển kinh tế xã hội, bệnh nhân THKG có xu hướng ngày càng tăng về số lượng và giảm về độ tuổi [1]. Tổn thương đặc trưng của THKG là sự bong gãy, mất dần sụn khớp do hậu quả của sự mất cân bằng giữa quá trình sinh tổng hợp và hủy hoại sụn khớp [2].
Khi sụn khớp bị tổn thương hay già hóa, sụn không có khả năng tự phục hồi do không có mạch nuôi, vì vậy, điều trị THKG ở giai đoạn đầu chỉ là điều trị triệu chứng. Khi THKG đã bước sang giai đoạn muộn, điều trị nội khoa không còn hiệu quả, chỉ định thay khớp cho đến nay là lựa chọn hàng đầu. Tuy nhiên, thay khớp là một phẫu thuật lớn, chi phí cao, tỷ lệ biến chứng nhiều, không phải tất cả bệnh nhân THKG đều có điều kiện để thay khớp. Theo Christopher, năm 2008 tại Mỹ có khoảng 4968 người chết, 2788 trường hợp tắc mạch phổi, 2908 trường hợp nhồi máu cơ tim và 4670 mắc các chứng về đường hô hấp liên quan đến tai biến và biến chứng của phẫu thuật thay khớp [3].
Mặt khác, bệnh nhân sau thay khớp phải đối mặt với những lần mổ thay lại (Revision) do khớp hết thời gian sử dụng, đặc biệt đối với bệnh nhân còn trẻ. Theo một nghiên cứu tại Mỹ khi theo dõi trên 10 nghìn khớp gối sau thay, số khớp gối bị hỏng dưới 10 năm gặp cao hơn gần 3 lần ở nhóm dưới 55 tuổi (15%) so với nhóm trên 70 tuổi (6%) [4, 5]. Đứng trước thực tế này, nghiên cứu một phương pháp điều trị giúp bảo tồn khớp hoặc đẩy lùi được thời gian thay khớp đã trở nên cấp thiết đối với các nhà lâm sàng, và liệu pháp 2 tế bào gốc (TBG) là một hướng nghiên cứu mới đã và đang được áp dụng trên thế giới, bước đầu có hiệu quả. Với khả năng tự tái tạo và biệt hóa thành những tế bào chuyên biệt, đa dòng trong những điều kiện nhất định, TBG được xem như là một nguồn “nguyên liệu” dự trữ của cơ thể để sửa chữa, tái tạo, thay thế những mô, tổ chức bị tổn thương hay già hóa, trong đó có mô sụn [3].
Trên thế giới, đã có nhiều công trình nghiên cứu ở các giai đoạn tiền lâm sàng và thử nghiệm lâm sàng, đã chứng minh khả năng tăng sinh, biệt hóa thành tế bào sụn từ TBG, giúp phục hồi mô sụn. Đến năm 2011, ông thông báo 45 khớp gối thoái hóa tiên phát ở giai đoạn muộn, được điều trị bằng ghép TBG tủy xương (TBGTX) tự thân, thời gian theo dõi trung bình 75 tháng (xa nhất là 11 năm), triệu chứng lâm sàng được cải thiện rõ rệt, tại thời điểm thông báo, chưa có bệnh nhân nào trong lô nghiên cứu phải phẫu thuật thay khớp, không gặp biến chứng [7]. Một nghiên cứu tương tự của Centeno và cộng sự được tiến hành trên 339 khớp gối thoái hóa, với thời gian theo dõi xa nhất là 6 năm, kết quả tương tự, không có biến chứng [8]. Tại Việt Nam, trong lĩnh vực chấn thương chỉnh hình, Nguyễn Mạnh Khánh (2011) nghiên cứu trên 65 bệnh nhân khớp giả thân xương chầy, được ghép khối TBGTX tự thân lấy từ xương chậu [9].
Nguyễn Thị Thu Hà và cộng sự báo cáo điều trị hoại tử vô khuẩn chỏm xương đùi cho 30 bệnh nhân bằng ghép TBGTX tự thân [10]. Ngoài ra, đề tài khoa học công nghệ cấp nhà nước: “nghiên cứu xây dựng qui trình sử dụng tế bào gốc tạo máu tự thân để điều trị các tổn thương cơ, xương, khớp” do Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 chủ trì, đã được nghiệm thu 12/2011 [11]. Kết quả từ những nghiên cứu trên đây đã mở ra một hướng nghiên cứu ứng dụng mới trong điều trị một số 3 bệnh lý về xương khớp, trong đó có bệnh lý THKG. Tại Việt Nam, điều trị THKG bằng TBG cho đến nay chưa có một báo cáo nào được công bố.
Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi tiến hành đề tài “nghiên cứu ứng dụng phẫu thuật nội soi tạo tổn thƣơng dƣới sụn và ghép khối tế bào gốc tủy xƣơng tự thân trong điều trị thoái hóa khớp gối” với hai mục tiêu: 1- Nghiên cứu đặc điểm một số chỉ số tế bào tủy xương và khối tế bào gốc tách từ dịch tuỷ xương của bệnh nhân thoái hóa khớp gối. 2- Đánh giá kết quả điều trị thoái hóa khớp gối bằng nội soi tạo tổn thương dưới sụn và ghép khối tế bào gốc tủy xương tự thân. 4 Chƣơng 1 TỔNG QUAN 1. CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG SỤN KHỚP Khớp gối là một khớp phức hợp, bao gồm 2 khớp: khớp lồi cầu (giữa xương đùi và xương chầy) và khớp phẳng (giữa xương đùi và xương bánh chè).
Bao bọc quanh khớp gối là hệ thống dây chằng vững chắc. Cũng như những khớp khác, diện khớp của khớp gối được bao phủ bởi một lớp sụn, có bản chất là sụn trong (hyaline), có đặc tính trơn, nhẵn, đàn hồi, có khả năng chịu lực tốt [12]. Về cấu trúc, sụn khớp là một tổ chức liên kết đặc biệt che phủ toàn bộ diện khớp (Hình 1. Đại thể, sụn có màu trắng, trong,vi thể, sụn được cấu tạo bởi tế bào sụn và chất căn bản (gồm nước, collagen, proteoglycan, tế bào sụn và chất nền protein, lipit).
Sụn khớp không có mạch máu, thần kinh và bạch huyết. Khi bị tổn thương sụn không có khả năng tự liền [13]. Sụn khớp gối Nguồn: theo Miguel Angel Saavedra (2012) [14] 1. Thành phần của sụn khớp [13, 15].
- Collagen typ II (10-20%): 5 Các sợi collagen kiểm soát khả năng chịu đựng sức co giãn của sụn. Đặc trưng của sụn là collagen typ II chiếm 90% trong sụn thường và sụn thoái khớp. Collagen có cấu trúc phức tạp, gồm 3 dải polypeptid quấn vào nhau chằng chịt tạo bộ ba chân vịt. Chỉ có collagenase mới mới có khả năng phá hủy collagen tự nhiên trong môi trường có pH sinh học.
Hoạt động của collagenase thường có trong sụn của khớp thoái hóa, không có ở sụn thường. - Proteoglycan (4-7%): Proteoglycan (PG) tạo nên thành phần cơ bản thứ hai của sụn, chịu trách nhiệm về mức độ chịu đựng sức ép và giữ lại một lượng lớn dung môi. PG được tạo thành từ một protein với các giải bên glycosaminoglycan rất giàu tế bào sụn và keratane sulfate. Cấu trúc này tạo nên những đám lớn kết nối với nhau bằng một dải axit hyaluronic được cố định qua một protein liên quan.
Số lượng các PG tăng lên từ trên bề mặt xuống đến đáy sụn. - Tế bào sụn Tế bào sụn (chondrocytes): là tế bào trung mô chuyên biệt cao, cùng với collagen, PG, chất nền protein và lipit tạo nên sụn khớp. Tế bào sụn nằm rải rác khắp mô sụn. Trong quá trình phát triển của sụn, tế bào sụn không thay đổi về thể tích, có hình gần tròn.
Tuy nhiên tế bào sụn có thể thay đổi hình thái tùy theo tuổi, tình trạng bệnh lý, vị trí chịu lực. Tế bào sụn thích hợp trong môi trường kỵ khí, được nuôi dưỡng bởi dịch khớp tiết ra từ bao hoạt dịch bằng hình thức khuếch tán. Tế bào sụn tổng hợp nên chất căn bản, dưới sự kích thích bởi các yếu tố hóa học (các cytokine và các yếu tố tăng trưởng) và yếu tố vật lý (lực tải, áp lực thủy tĩnh).2: Các thành phần chính cấu tạo nên sụn Nguồn: theo Justus Gille (2010) [13] - Các thành phần khác: Nước chiếm 65-80% chất căn bản (hay chất nền) của sụn. Ngoài ra, trong chất căn bản còn có aggrecan, collagen type (V, VI, IX, X, XI), protein, hyaluronate, fibronectin, và lipid, chiếm <5%.
Cho đến nay, vai trò của các thành phần này vẫn chưa hiểu rõ. Cấu trúc của sụn khớp: các thành phần cấu tạo nên sụn khớp được sắp xếp theo 4 lớp (vùng) từ nông đến sâu (Hình 1.3), gồm: Phân bố TB sụn Phân bố collagen Hình 1. Các lớp cấu trúc của sụn khớp Nguồn: theo Justus Gille (2010)[13] + Lớp nông (vùng I): có khả năng chống được lực trượt bởi các sợi collagen mảnh, nằm tiếp tuyến với bề mặt khớp, nhờ vậy, khớp vẫn giữ được 7 hình thái bình thường mặc dù diện khớp luôn trượt lên nhau mỗi khi vận động. Trong lớp nông, tế bào sụn có hình dẹt, tập trung nhiều sợi collagen và nước, trong khi proteoglycan lại có mật độ thấp.
+ Lớp giữa (vùng II): Đặc trưng bởi các sợi collagen có đường kính lớn, nằm bắt chéo, đan xen và vây quanh tế bào sụn. Mật độ proteoglycan tăng lên. Vì vậy, lớp này có khả năng chịu được lực nén cao. + Lớp sâu (vùng III): Lớp sâu có mật độ proteoglycan cao nhất, ít nước nhất.
Các sợi collagen có đường kính lớn, nằm theo hướng vuông góc với bề mặt khớp. Các tế bào sụn sắp xếp thành hình trụ. + Vùng canxi hóa ((vùng IV): Lớp này nằm giữa vùng sụn và xương dưới sụn, có vai trò như “mỏ neo” giữ chặt lớp sụn và lớp xương dưới sụn. Vùng này được đặc trưng bởi các sợi collagen sắp xếp theo hình nan hoa, mật độ proteoglycan thấp, tập trung nhiều muối can xi.
+ Lớp xương dưới sụn: Là lớp dưới tiếp giáp vùng IV, thuộc xương xốp. Cơ sinh học của sụn khớp Cấu trúc không gian ba chiều của collagen tạo nên chức năng và sức căng của sụn với sự hỗ trợ của mô khác. Mạng lưới collagen tác động đến sức căng bởi cấu trúc sợi của collagen, chúng cản trở sự biến dạng của mô theo chiều các sợi collagen. Cấu trúc không đồng nhất của sụn dẫn đến sự chuyển động không đồng đều của dịch kẽ, sự căng không đồng đều dưới tác động của tải trọng, phụ thuộc vào chiều sâu hình dạng tế bào và sự căng của sụn.
cấu trúc không đồng nhất của sụn có lẽ được tạo thành bởi sự sắp xếp lại các sợi collagen trong quá trình trưởng thành và quá trình chịu tải… [16] 1.Vai trò của sụn khớp 8 + Sụn có vai trò như lớp đệm bao bọc đầu xương của khớp, giúp khớp tránh được tổn thương do các lực va đập, lực nén. + Giảm ma sát giữa các thành phần của khớp do bề mặt của sụn nhẵn, nhớt. + Phân phối đều lực tác động lên đầu xương, giúp đầu xương dưới sụn giảm thiểu lực tác động do trọng lượng cơ thể [17]. ĐẠI CƢƠNG VỀ BỆNH THOÁI HÓA KHỚP (THK) 1.
