U niektórych osób po endoprotezowaniu rana kostnieje, zamiast się goić. Prof. Łęgosz: Szukamy przyczyn

Katarzyna Pinkosz, Wprost: Pana szczególne zainteresowania naukowe dotyczą skostnień, które tworzą się między innymi po operacjach endoprotezowania. Jak to się dzieje, że tkanki, zamiast goić się, kostnieją?

Prof. Paweł Łęgosz: To niestety jedno z częściej występujących powikłań po operacji endoprotezowania: tkanki miękkie, zamiast goić się tkanką włóknistą, goją się tkanką kostną. Patologiczna tkanka kostna pojawia się w miejscu, w którym jej być nie powinno. Pacjent, zamiast cieszyć się sprawnością fizyczną, czuje ból, ograniczenie ruchomości, czasem tak ciężkie, że utrudnia chodzenie i normalne funkcjonowanie.

Jak często zdarzają się takie powikłania i co jest ich przyczyną?

Nawet u 70 proc. osób po operacjach endoprotezowania powstają nieprawidłowe skostnienia; na szczęście, w większości przypadków są one niewielkie; można je zobaczyć na zdjęciu rentgenowskim, ale nie powodują objawów. Jednak u 10-15 proc. osób stopień obrastania stawu tkanką kostną jest taki, że zaczyna to być istotnym problemem.

Jest wiele hipotez, dlaczego pojawiają się skostnienia. Na razie nie mamy jednak jasnego przekazu, wynikającego z badań naukowych, dlaczego tak się dzieje.

Tego typu problemy zdarzają się tylko po operacjach endoprotezowania?

Nie. Często występują np. u pacjentów, którzy mają uraz czaszkowo-mózgowy albo silne poparzenie. U wielu z nich pojawia się powikłanie w postaci kostnienia stawów. Często dochodzi do nich w miejscach odległych od urazu, np. w stawie łokciowym, kolanowym, biodrowym.

Po urazie głowy powikłania mogą powstawać w tak odległych miejscach?

Tak, dlatego musi być jakiś neurotrasmiter, który powoduje, że w odległym miejscu powstaje tego typu skostnienie. Takie przypadki były opisywane już podczas I wojny światowej: żołnierze po urazach czaszkowo-mózgowych często mieli skostnienia np. w biodrze, kolanie czy stawie łokciowym.

Problemem skostnień interesował się już prof. Adam Gruca, założyciel naszej kliniki ortopedycznej, który swoją habilitację oparł na pracach naukowych wyjaśniających procesy skostnienia: było to w latach 20. XX wieku, kiedy jeszcze stopień wiedzy na ten temat był niewielki. Dziś wiemy o wiele więcej, choć wciąż nie tyle, żeby skutecznie zapobiegać powstawaniu takich skostnień.

Mnie przed laty zaproponował zajęcie się tym tematem prof. Andrzej Górecki. Napisałam kilka prac naukowych, których finałem była habilitacja. Zbieg okoliczności: okazało się, że temat mojej habilitacji był podobny jak wiele lat wcześniej profesora Grucy.

To jednak nie tylko historia medycyny...

Od niedawna współpracujemy, jeśli chodzi o ten temat, z Wydziałem Biologii Uniwersytetu Warszawskiego, gdzie mamy swego rodzaju „poligon doświadczalny”: możemy odtworzyć powstawanie skostnień na modelu zwierzęcym. Dzięki temu zaczęliśmy bardziej zgłębiać ten temat. Wydział Biologii UW jest nieoceniony, jeśli chodzi o współpracę. Udało nam się już zrealizować jeden grant, a w tym roku otrzymaliśmy grant Narodowego Centrum Nauki „niekodujący RNA jako predyktor powstawania skostnień heterotropowych”. Mocno wchodzimy w biologię molekularną, staramy się poznać rolę niekodującego RNA w procesach powstawania skostnień. Być może na etapie molekularnym będziemy w stanie zahamować proces powstawania skostnień albo wdrożyć celowane leczenie.

Przede wszystkim chcemy bardziej zbliżyć się do odpowiedzi, co jest przyczyną powstawania skostnień. Mówiłem o nieprawidłowych kostnieniach po urazach czy po operacji endoprotezowania, ale bardzo poważnym problemem jest też Fibrodisplasia Ossificans Progressiv (FOP): rzadka choroba uwarunkowana genetycznie, w wyniku której proces kostnienia obejmuje cały organizm: często te osoby umierają z powodu skostnienia klatki piersiowej, ponieważ nie są w stanie oddychać.

Czy można przewidzieć, u którego pacjenta wystąpi nieprawidłowe kostnienie, np. po endoprotezowaniu, które jest dosyć często wykonywaną operacją?

Szukamy czynników ryzyka. Gdyby udało się je znaleźć i rozumieć przyczynę pojawiania się skostnień, można byłoby opracować celowaną terapię, by temu zapobiec.

Skostnienia pourazowe to często bardzo poważny problem. Pamiętam jednego z moich pierwszych pacjentów, było to ok. 2010 roku, był jeszcze przed trzydziestką. Na skutek uderzenia kijem bejsbolowym doznał urazu czaszkowo-mózgowego. Ok. 30 dni był na OIOM w śpiączce farmakologicznej. W tym czasie powstały u niego skostnienia wokół stawów biodrowych. Gdy przyszedł do naszej kliniki, początkowo chcieliśmy usunąć operacyjnie skostnienia, uważałem jednak, że staw nadal będzie zablokowany. Zaproponowałem rozwiązanie polegające na wstawieniu endoprotezy. Początkowo profesor Górecki był temu przeciwny. Znalazłem jednak prace naukowe pokazujące, że tego typu operacje są wykonywane, szczególnie u osób, które mają bardzo duże skostnienia, by „zaadoptować” te osoby do wózka inwalidzkiego, do pozycji siedzącej, bo ciężko było im uzyskać zgięcie 90 procent. Przedstawiłem plan leczenia: najpierw naświetlenie promieniami RTG, co było wtedy jedną z metod leczenia, potem zabieg endoprotezowania i podawanie przez długi okres leków przeciwzapalnych, przeciwbólowych. Przeprowadziliśmy takie leczenie: obecnie mam tego pacjenta w obserwacji, przychodzi do nas do poradni. Oczywiście, pozostały drobne wysepki kostne, ale nie wytworzyły się skostnienia, które w czymkolwiek by mu przeszkadzały.

Dzięki współpracy z Wydziałem Biologii uda się znaleźć przyczynę tych nietypowych skostnień?

Wspólnie z naukowcami z Wydziału Biologii zeszliśmy na poziom biologii, niekodującego RNA, żeby móc prześledzić całą patogenezę powstawania tego schorzenia na etapie komórkowym. Mam pewną hipotezę dotyczącą zupełnie innej, zaskakującej przyczyny powstawania skostnień, o której nie chcę jeszcze mówić; sprawdzimy ją w badaniach.

Jak w tej chwili wygląda leczenie skostnień, które się pojawiły?

Zwykle te osoby zgłaszają się do nas około po pół roku po wykonaniu zabiegu. Na zdjęciu RTG widać już powstające pierwsze wysepki kostne. Po zabiegu endoprotezowania skostnienia tworzą się nawet przez 12-16 miesięcy; dlatego musimy odczekać, aż zakończą się tworzyć. Często musimy usuwać endoprotezę i wstawiać kolejną. Usuwamy skostnienia, podajemy leki przeciwzapalne, przeciwbólowe, ponieważ może to znacznie ograniczyć powstawanie kolejnych skostnień.

Pacjenci po tych zabiegach wracają do aktywności, ale oczywiście chcielibyśmy, żeby skostnienia w ogóle nie powstawały, żeby każdy pacjent po wykonaniu endoprotezowania wyszedł z oddziału po 1-3 dniach i już więcej tu nie powracał, a maksymalnie po 6 tygodniach był tak sprawny jak przed chorobą.

Kiedy można spodziewać się wyników badań?

Jeśli chodzi o grant, który prowadzimy wspólnie w wydziałem Biologii UW, to jesienią rozpoczniemy nad nim prace. Nasza rola będzie polegała na identyfikowaniu pacjentów z takim powikłaniem i usuwaniu skostnień; będą one przekazywane do laboratorium Wydziału Biologii, gdzie będziemy mogli odwzorowywać proces ich powstawania, by poznać wszystkie szlaki metaboliczne i zobaczyć, jakie czynniki są odpowiedzialne za ten proces. Moim zdaniem, dzięki temu jest szansa na bardzo duży przełom w poznaniu patomechanizmu powstawania skostnień i wprowadzanie terapii, która mogłaby zmniejszyć ryzyko ich powstawania lub nawet je wyeliminować.

Pacjenci mogliby otrzymywać leczenie w celu zapobiegania skostnieniom?

Tak, dotyczyłoby to nie tylko pacjentów po endoprotezowaniu, ale też pacjentów z oddziałów intensywnej terapii, po urazach czaszkowo-rdzeniowych, po silnych oparzeniach.

Pan był inicjatorem pomysłu badań? Jak rodzi się pomysł na badania naukowe?

Pomysły zawsze rodzą się z praktyki klinicznej. Widziałem ten problem, zainteresowałem nim osoby z Wydziału Biologii UW. Zaczęliśmy od prostego badania, potem wystąpiliśmy o wspólny grant UW i WUM, po którego zakończeniu powstały prace naukowe, wysoko impaktowane. To pomogło nam otrzymać grant z Narodowego Centrum Nauki. Dziś, dzięki nowym możliwościom biologii, możemy zajrzeć, co dzieje się w głębi komórki, przeprowadzić badanie genetyczne. Daje to kolosalne możliwości. Nie ma wielu badań na świecie, które ten temat podejmuje, gdyż nie jest on łatwy, wymaga współpracy biologów z lekarzami ortopedami.

Każdy z nas ma w sobie ciekawość odkrywcy. Być może uda nam się znaleźć nowy czynnik, który okaże się game changerem w tej kwestii. Jeśli go odkryjemy, będzie to ogromna korzyść dla pacjentów, którzy dziś mają często poważne powikłania po urazie czy operacji. Być może uda nam się też pomóc pacjentom z FOP. Planujemy zakończenia prac na 2026 rok. Wtedy poznamy prawdę, czy nasze przewidywania są słuszne. Pokażemy to światu w 2026 roku.

Bardzo cieszę się z możliwości realizacji tego projektu. Nie jest to jednak jedyny projekt, jaki mamy. Wraz z Instytutem Wysokich Ciśnień PAN mamy pomysł, jak pomagać pacjentom z ubytkami kostnymi, powstałymi np. w wyniku urazu, nowotworu kości, obluzowania endoprotezy. Dzięki nanorozmiarowi hydroksyapatytu, wytwarzanego w laboratorium Instytutu Wysokich Ciśnień, można stymulować wzrost i regenerację tkanki kostnej. Staramy się o grant na przeprowadzenie badań klinicznych tego innowacyjnego wyrobu medycznego. Może on stać się przełomem dla wielu pacjentów.

Panie Profesorze, dziękuję za rozmowę. O nanohydroksyapatycie, współpracy WUM z Instytutem Wysokich Ciśnień PAN, oraz o tym, jak zastosowanie hydroksyapatytu może być pomocne, opowiemy w kolejnej rozmowie „Polska nauka dla rozwoju medycyny”.

Dr hab. n. med. Paweł Łęgosz jest kierownikiem Katedry i Kliniki Ortopedii i Traumatologii Narządu Ruchu Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego, zastępcą dyrektora d.s. lecznictwa Szpitala Klinicznego UCK WUM. Specjalizuje się w chirurgii stawu biodrowego, onkologii narządu ruchu oraz w leczeniu zmian przeciążeniowych związanych z uprawianiem sportu. Jest pionierem w użyciu implantów custom made w złożonych ubytkach miednicy i kości udowej w operacjach rewizyjnych. Jako pierwszy na świecie wykonał operację implantacji protezy typu „custom made” kości biodrowej z użyciem okularów rozszerzonej rzeczywistości (VR) Microsoft Holo Lens.