Protesi di anca e ginocchio: anche quando funzionano bene nel corpo “invecchiano”

Questo meccanismo, ricostruito dal team di ricercatori con microscopia ottica ed elettronica a scansione integrata con la spettroscopia, danneggia la protesi in maniera ciclica.

Le protesi moderne sono realizzate con metalli come il titanio, protetti da un sottilissimo strato di ossido superficiale che li isola dai fluidi biologici circostanti. Ma ad ogni singolo passo fatto dal paziente, questo scudo protettivo viene grattato via e distrutto, almeno temporaneamente. “L'usura meccanica distrugge lo strato di ossido superficiale – spiega la Hedberg - in pochi millisecondi. Ogni passo fatto dal paziente danneggia temporaneamente questa protezione e questo innesca subito un'imponente risposta chimica”.

Una volta a riposo, l'ossido si riforma, ma questo processo è pronto a partire da capo non appena il paziente riprende a camminare, dando così vita a un ciclo infinito di rottura e riparazione, che avviene in modo invisibile e silenzioso, ma che si ripete migliaia di volte al giorno nelle articolazioni di milioni di persone nel mondo.

A complicare ulteriormente il quadro ci pensano le proteine. Non appena l'impianto viene posizionato, le proteine presenti nei fluidi corporei ne vanno a rivestire la superficie, trasformandola in una sorta di ‘codice' che il corpo legge per poi decidere come comportarsi. “Le proteine che aderiscono alla superficie della protesi determinano la reazione del corpo – prosegue la Hedberg -. Sono un ‘linguaggio', il modo in cui il corpo comunica”. E, a seconda della tipologia di proteine prevalente, quindi del ‘linguaggio' parlato, si può realizzare una buona integrazione della protesi con l'osso o al contrario scatenare una risposta infiammatoria o ancora, ed è l'evenienza peggiore, determinare una colonizzazione batterica.

Per molti aspetti, la corrosione e l'usura che si osservano nelle protesi rimosse assomigliano al degrado di un ingranaggio industriale. Ma nell'organismo umano tutto è più complesso perché la superficie è esposta a un mix in continua evoluzione di carico meccanico, chimica corporea, proteine e risposte infiammatorie. Il “sistema industriale” del corpo infatti ogni giorno cammina, sale le scale o balla al compleanno di un amico. Lo studio ha anche individuato alcuni fattori legati al paziente che sembrano peggiorare l'entità del danno: un peso corporeo esagerato e tempi chirurgici più lunghi sono risultati associati a punteggi di danneggiamento più elevati. Anche la presenza di un'infezione al momento dell'intervento si associa ad un maggior deterioramento superficiale in specifiche zone della protesi d'anca.

“Ogni paziente è diverso dall'altro. Le protesi rimosse ci offrono la registrazione vivente di come si comportano i materiali dopo che sono stati anni all'interno del corpo - sottolinea Hedberg. Questo non significa però che bisogna avere paura di sottoporsi a un intervento di protesi d'anca o di ginocchio. Nella maggior parte dei casi, questi interventi migliorano in modo significativo la qualità di vita e la salute per molto tempo. Il nostro lavoro serve solo a garantire che sempre più persone possano beneficiarne anche in futuro.”