Meskipun implan dipercaya secara biologi adalah inert, jaringan ikat sekitar atau dalam vicinity dari implan adalah di-impact oleh foreign body. Pembangkitan dari debris wear timbul segera dan selamanya setelah insersi implan. Penyebab dari akumulasi partikel ini bervariasi mulai dari gerakan mikro hingga korosi dan berbagai reaksi oksidatif. Secara umum, respon awal adalah satu respon antiinflamasi terlokalisir yang ditandai oleh pembentukan jaringan fibrus yang membungkus implan. Seringkali terbentuk cairan sinovial dan satu lapisan membran sinovial tebal, dan muncul satu jaringan granulomatous. Berbagai studi imunohistokimia dari jaringan ini menunjukkan sejumlah besar makrofag, fibroblas, dan limfosit. Bagaimanapun, aseptic loosening ditandai oleh buruknya vaskularisasi jaringan ikat yang didominasi oleh fibroblas dan makrofag. Selanjutnya, sekresi dari faktor-faktor proinflamasi, gelatinase, dan protease menyumbang ke osteolisis periprosthetik dan kegagalan implan sendi (gambar 1).
Debris wear dibentuk pada artikulasi sendi normal, modular interfaces, dan nonartikuler interfaces. Meskipun satu rentangan luas partikel-partikel telah diidentifikasi, kebanyakan partikel adalah berdiameter kurang dari 5 um dan berbentuk takberaturan. Banyak studi berbeda telah menyarankan bahwa respon seluler terhadap partikel-partikel dapat bervariasi tergantung ukuran, bentuk, kompisisi, kelistrikan (charged), dan jumlah partikel. Lebih lanjut, telah di-propose bahwa fagosistosis partikel berperan sebagai satu komponen penting dari respon seluler terhadap implan; sehingga, ukuran partikel-partikel ini adalah bermakna. Dalam hal ini, beberapa laporan telah memerkirakan bahwa partikel-partikel berdiameter antara 0.2 hingga 10 um difagosit oleh makrofag. Berbagai studi in vitro dengan kultur makrofag telah secara jelas mengindikasikan bahwa PMMA yang lebih kecil (<20 um) dan partikel polietilen menimbulkan satu respon sitokin inflamasi yang secara bermakna lebih besar, yang mana telah dibuktikan oleh meningkatnya pelepasan tumor necrotizing factor (TNF), interleukin (IL)-1, IL-6, PGE2, matrix metalloproteinase, dan faktor-faktor lainnya. Walaupun fagositosis partikel telah ditekankan sebagai satu komponen penting dari respon biologis ini, berbagai studi terkini mengindikasikan bahwa interaksi partikel-permukaan sel langsung adalah adekuat untuk mengaktifasi jalur-jalur pensinyalan osteoklastogenik dalam makrofag manusia.
Angka pada mana partikel-partikel berakumulasi adalah juga dipertimbangkan sebagai satu faktor penting untuk timbulnya osteolisis. Osteolisis ditemukan pada beberapa studi berbeda yang berkaitan dengan meningkatnya angka wear. Secara spesifik, area dengan peningkatan lisis ditemukan dengan kandungan konsentrasi partikel-partikel dengan konsentrasi lebih besar (dari bentuk dan ukuran yang sama) bila dibandingkan regio-regio nonosteolitik dari implan-implan yang mengalami loosening pada saat revisi dikerjakan. Observasi ini kemudian didukung oleh berbagai temuan dari berbagai studi in vitro pada mana induksi dari aktifitas transkripsional dan pelepasan sitokin adalah bergantung dosis partikel (particle dose-dependent). Efek konsentrasi partikel pada berbagai tipe sel adalah juga dilaporkan. Pada monosit manusia utama, pelepasan sitokin, PGE2, dan heksoaminidase bergantung pada ukuran, konsentrasi, dan area permukaan partikel-partikel. Studi lainnya menggunakan macrophage cell line melaporkan apoptosis begantung dosis dari se-sel ketika diterapi dengan partikel-partikel keramik dan polietilen. Berbagai efek toksik dilaporkan dalam beberapa studi menggunakan sel-sel lain seperti misalnya fibroblas sinovial dan khondrosit yang diterapi dengan peningkatan dosis kobalt dan vanadium. Jelasnya, pembebanan dengan partikel-partikel debris dan komposisi partikel adalah merupakan faktor-faktor penting dalam proses osteolitik. Jadi, berbagai penyelidikan dan pemakaian klinis bearing surface alternatif adalah kritikal untuk mengidentifikasikan material-material bearing yang optimal yang akan meminimalisir pembangkitan partikel sepanjang waktu. Keramik, polietilen ber-cross-linked tinggi dan artikulasi-artikulasi metal-on-metal telah menjanjikan dengan berkurangnya secara jelas produksi partikel-partikel wear.
Faktor-faktor biologi dan mekanik telah menyarankan dalam stadium-stadium awal dan lanjut dari perkembangan osteolisis setelah arthroplasti sendi. Berbagai reaksi inflamasi berkembang pada stadium-stadium awal sebagai bagian dari proses penyembuhan, termasuk meningkatnya sirkulasi primer dan meningkatnya level cairan mengarah ke jaringan yang terkena. Tambahannya, mekanisme pertahanan tubuh, termasuk pengumpulan masif makrofag dan limfosit, adalah berkumpul menjadi satu ke lokasi cedera. Mungkin aspek paling rumit dari reaksi ini adalah sekresi dari satu variasi sitokin dan berbagai faktor olehnya dan oleh sel-sel lainnya, mengawali satu efek berlawanan sepanjang waktu. Berbagai respon seluler dan inflamasi terkait tidaklah terbatas kepada proses penyembuhan awal, tetapi nampaknya terjadi selama proses berlanjut dan stadium lanjut osteolisis periprostetik.
Beberapa kofaktor telah menjelaskan kepada pemicuan propagasi inflamasi dan berakhir pada kejadian-kejadian osteolitik. Satu komponen major adalah berkaitan dengan fiksasi implan yang buruk dan ditambah dengan adanya gerakan (motion). Dalam hal ini, bukti ample mengindikasikan bahwa implan-implan yang loosening adalah dikaitkan dengan gerakan berlebih dan strain-strain fisik, yang mana menghasilkan pada percepatan pelepasan debris partikel. Hal ini dibuktikan oleh berjalannya secara progresif resorpsi tulang sekitar screw-screw yang longgar yang terkait dengan debris wear. Berbagai temuan compelling dalam beberapa tahun terakhir mengindikasikan bahwa pelepasan dan debris seperti itu mengawali respon-respon inflamasi yang pada puncaknya menghasilkan kehilangan tulang. Bukti yang mengimplikasikan debris partikel sebagai satu komponen major osteolisis adalah diambilkan dari berbagai studi dengan model-model binatang yang dipaparkan dengan debris partikel, studi-studi dengan makrofag dan osteoklas secara in vitro dan in vivo, dan mengevaluasi osteolisis dan berbagai kofaktor memakai prostesis sendi total yang berhasil maupun yang gagal secara klinis. Sejumlah debris partikel sekitar implan biasanya menyediakan satu hubungan yang fair dengan derajat dari aseptic loosening. Bagaimanapun, banyak partikel telah teridentifikasikan dalam jaringan-jaringan yang jauh juga. Berbagai faktor yang menunjang kepada distribusi partikel seperti itu termasuk (namun tidaklah terbatas pada) jumlah dan ukuran partikel, aliran cairan tubuh, disain implan, dan celah sendi.
Tambahan downstream signaling oleh wear particles, tidaklah mengejutkan, bertumpangtindih antara TNF-a dan RANKL. Dalam hal ini, aktifasi kinase dan rekrutmen molekul-molekul esensiil bagi difrensiasi dan aktifasi osteoklas telah terdokumentasikan. Tercatat bahwa, jalur terinduksi-partikel mengawali aktifasi kinase dan faktor-faktor transkripsi esensiil bagi osteoklastogenesis. Di antara hal ini adalah aktifasi dari tyrosine kinase c-src, nitrogen-activated protein kinases, dan kaskade nuclear factor kappaB (NF-kB). Meskipun aktifasi dari jalur-jalur ini dapat merupakan sekunder dari berbagai kejadian lain, blokade selektif dari jalur-jalur downstream ini mengurangi efek-efek tertransmisikan-partikel (gambar 3).
Debris wear dibentuk pada artikulasi sendi normal, modular interfaces, dan nonartikuler interfaces. Meskipun satu rentangan luas partikel-partikel telah diidentifikasi, kebanyakan partikel adalah berdiameter kurang dari 5 um dan berbentuk takberaturan. Banyak studi berbeda telah menyarankan bahwa respon seluler terhadap partikel-partikel dapat bervariasi tergantung ukuran, bentuk, kompisisi, kelistrikan (charged), dan jumlah partikel. Lebih lanjut, telah di-propose bahwa fagosistosis partikel berperan sebagai satu komponen penting dari respon seluler terhadap implan; sehingga, ukuran partikel-partikel ini adalah bermakna. Dalam hal ini, beberapa laporan telah memerkirakan bahwa partikel-partikel berdiameter antara 0.2 hingga 10 um difagosit oleh makrofag. Berbagai studi in vitro dengan kultur makrofag telah secara jelas mengindikasikan bahwa PMMA yang lebih kecil (<20 um) dan partikel polietilen menimbulkan satu respon sitokin inflamasi yang secara bermakna lebih besar, yang mana telah dibuktikan oleh meningkatnya pelepasan tumor necrotizing factor (TNF), interleukin (IL)-1, IL-6, PGE2, matrix metalloproteinase, dan faktor-faktor lainnya. Walaupun fagositosis partikel telah ditekankan sebagai satu komponen penting dari respon biologis ini, berbagai studi terkini mengindikasikan bahwa interaksi partikel-permukaan sel langsung adalah adekuat untuk mengaktifasi jalur-jalur pensinyalan osteoklastogenik dalam makrofag manusia.
Angka pada mana partikel-partikel berakumulasi adalah juga dipertimbangkan sebagai satu faktor penting untuk timbulnya osteolisis. Osteolisis ditemukan pada beberapa studi berbeda yang berkaitan dengan meningkatnya angka wear. Secara spesifik, area dengan peningkatan lisis ditemukan dengan kandungan konsentrasi partikel-partikel dengan konsentrasi lebih besar (dari bentuk dan ukuran yang sama) bila dibandingkan regio-regio nonosteolitik dari implan-implan yang mengalami loosening pada saat revisi dikerjakan. Observasi ini kemudian didukung oleh berbagai temuan dari berbagai studi in vitro pada mana induksi dari aktifitas transkripsional dan pelepasan sitokin adalah bergantung dosis partikel (particle dose-dependent). Efek konsentrasi partikel pada berbagai tipe sel adalah juga dilaporkan. Pada monosit manusia utama, pelepasan sitokin, PGE2, dan heksoaminidase bergantung pada ukuran, konsentrasi, dan area permukaan partikel-partikel. Studi lainnya menggunakan macrophage cell line melaporkan apoptosis begantung dosis dari se-sel ketika diterapi dengan partikel-partikel keramik dan polietilen. Berbagai efek toksik dilaporkan dalam beberapa studi menggunakan sel-sel lain seperti misalnya fibroblas sinovial dan khondrosit yang diterapi dengan peningkatan dosis kobalt dan vanadium. Jelasnya, pembebanan dengan partikel-partikel debris dan komposisi partikel adalah merupakan faktor-faktor penting dalam proses osteolitik. Jadi, berbagai penyelidikan dan pemakaian klinis bearing surface alternatif adalah kritikal untuk mengidentifikasikan material-material bearing yang optimal yang akan meminimalisir pembangkitan partikel sepanjang waktu. Keramik, polietilen ber-cross-linked tinggi dan artikulasi-artikulasi metal-on-metal telah menjanjikan dengan berkurangnya secara jelas produksi partikel-partikel wear.
Faktor-faktor biologi dan mekanik telah menyarankan dalam stadium-stadium awal dan lanjut dari perkembangan osteolisis setelah arthroplasti sendi. Berbagai reaksi inflamasi berkembang pada stadium-stadium awal sebagai bagian dari proses penyembuhan, termasuk meningkatnya sirkulasi primer dan meningkatnya level cairan mengarah ke jaringan yang terkena. Tambahannya, mekanisme pertahanan tubuh, termasuk pengumpulan masif makrofag dan limfosit, adalah berkumpul menjadi satu ke lokasi cedera. Mungkin aspek paling rumit dari reaksi ini adalah sekresi dari satu variasi sitokin dan berbagai faktor olehnya dan oleh sel-sel lainnya, mengawali satu efek berlawanan sepanjang waktu. Berbagai respon seluler dan inflamasi terkait tidaklah terbatas kepada proses penyembuhan awal, tetapi nampaknya terjadi selama proses berlanjut dan stadium lanjut osteolisis periprostetik.
Beberapa kofaktor telah menjelaskan kepada pemicuan propagasi inflamasi dan berakhir pada kejadian-kejadian osteolitik. Satu komponen major adalah berkaitan dengan fiksasi implan yang buruk dan ditambah dengan adanya gerakan (motion). Dalam hal ini, bukti ample mengindikasikan bahwa implan-implan yang loosening adalah dikaitkan dengan gerakan berlebih dan strain-strain fisik, yang mana menghasilkan pada percepatan pelepasan debris partikel. Hal ini dibuktikan oleh berjalannya secara progresif resorpsi tulang sekitar screw-screw yang longgar yang terkait dengan debris wear. Berbagai temuan compelling dalam beberapa tahun terakhir mengindikasikan bahwa pelepasan dan debris seperti itu mengawali respon-respon inflamasi yang pada puncaknya menghasilkan kehilangan tulang. Bukti yang mengimplikasikan debris partikel sebagai satu komponen major osteolisis adalah diambilkan dari berbagai studi dengan model-model binatang yang dipaparkan dengan debris partikel, studi-studi dengan makrofag dan osteoklas secara in vitro dan in vivo, dan mengevaluasi osteolisis dan berbagai kofaktor memakai prostesis sendi total yang berhasil maupun yang gagal secara klinis. Sejumlah debris partikel sekitar implan biasanya menyediakan satu hubungan yang fair dengan derajat dari aseptic loosening. Bagaimanapun, banyak partikel telah teridentifikasikan dalam jaringan-jaringan yang jauh juga. Berbagai faktor yang menunjang kepada distribusi partikel seperti itu termasuk (namun tidaklah terbatas pada) jumlah dan ukuran partikel, aliran cairan tubuh, disain implan, dan celah sendi.
Tambahan downstream signaling oleh wear particles, tidaklah mengejutkan, bertumpangtindih antara TNF-a dan RANKL. Dalam hal ini, aktifasi kinase dan rekrutmen molekul-molekul esensiil bagi difrensiasi dan aktifasi osteoklas telah terdokumentasikan. Tercatat bahwa, jalur terinduksi-partikel mengawali aktifasi kinase dan faktor-faktor transkripsi esensiil bagi osteoklastogenesis. Di antara hal ini adalah aktifasi dari tyrosine kinase c-src, nitrogen-activated protein kinases, dan kaskade nuclear factor kappaB (NF-kB). Meskipun aktifasi dari jalur-jalur ini dapat merupakan sekunder dari berbagai kejadian lain, blokade selektif dari jalur-jalur downstream ini mengurangi efek-efek tertransmisikan-partikel (gambar 3).
Tidak ada komentar:
Posting Komentar