Orthopedic Reviews, 12/03/2026
Giới thiệu
Thoái hóa khớp (Osteoarthritis – OA) là bệnh lý thoái hóa mạn tính và là nguyên nhân hàng đầu gây đau khớp và suy giảm chức năng, đặc biệt ở người trên 45 tuổi. Trong đó, thoái hóa khớp gối (Knee osteoarthritis – KOA) là dạng thường gặp, đặc trưng bởi mất sụn và tổn thương các cấu trúc khớp. Về sinh học, OA liên quan đến tăng cytokine tiền viêm và hoạt hóa matrix metalloproteinases (MMPs), dẫn đến phân hủy chất nền ngoại bào (extracellular matrix – ECM) và rối loạn các protein như Cartilage Oligomeric Matrix Protein (COMP).
Các phương pháp điều trị hiện nay chủ yếu nhằm giảm đau và cải thiện chức năng, bao gồm NSAIDs, vật lý trị liệu, tiêm nội khớp và phẫu thuật. Tuy nhiên, hiệu quả lâu dài còn hạn chế. Nội soi khớp có thể mang lại lợi ích ở giai đoạn sớm thông qua loại bỏ yếu tố viêm và mảnh sụn tổn thương.
Gần đây, tế bào gốc trung mô (mesenchymal stem cells – MSCs) và secretome của chúng nổi lên như những hướng tiếp cận tiềm năng trong y học tái tạo nhờ tác dụng chống viêm, điều hòa miễn dịch và hỗ trợ tái tạo sụn. Nghiên cứu này nhằm đánh giá hiệu quả của tế bào gốc trung mô dây rốn (Umbilical cord mesenchymal stem cells – UC-MSCs) và secretome ở bệnh nhân có và không nội soi khớp, đồng thời khảo sát ảnh hưởng lên biomarker tế bào gốc trung mô trong dịch khớp thoái hóa (Synovial Fluid Mesenchymal Stem Cells – SFMSCs). Chúng tôi giả thuyết rằng kết hợp nội soi với MSCs hoặc secretome có thể cải thiện kết cục lâm sàng và thúc đẩy tái tạo sụn trong KOA.
Vật liệu và phương pháp
Nghiên cứu được thiết kế dưới dạng thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên, nhãn mở, đáp ứng các tiêu chí chọn mẫu đã đề ra.
Đối tượng nghiên cứu/ Tiêu chí lựa chọn bệnh nhân
Tất cả người tham gia đều ký cam kết đồng thuận tham gia nghiên cứu, và nghiên cứu đã được hội đồng đạo đức phê duyệt.
Tiêu chí chọn mẫu gồm: tuổi từ 55–70, được chẩn đoán KOA độ 2–3 theo thang Kellgren–Lawrence bởi hai nhà đánh giá độc lập; không có nhiễm trùng toàn thân hoặc tại chỗ; và các xét nghiệm sinh hóa, huyết học trong giới hạn cho phép.
Tiêu chí loại trừ gồm: nhiễm trùng hoặc huyết thanh dương tính với HIV, viêm gan, giang mai; tiền sử ung thư; bệnh di truyền ảnh hưởng hình thái và kết quả ghép; tiêm nội khớp trong vòng 3 tháng; tham gia thử nghiệm lâm sàng khác trong vòng 30 ngày; hoặc các bệnh lý khác ảnh hưởng đến sức khỏe.
Các chỉ số đánh giá bao gồm:
- Chủ quan: thang điểm WOMAC và VAS
- Khách quan: hoạt tính COMP, MMP-13, IL-6 trong dịch khớp, và đánh giá sụn bằng MRI T2 mapping
Tổng cộng, nghiên cứu ghi nhận 7 bệnh nhân (6 nữ, tuổi trung bình 56) mắc KOA.
Thu thập và xử lý mẫu
Người hiến được lựa chọn theo các tiêu chí: 20–25 tuổi, không có tiền sử ung thư, và âm tính với HIV, viêm gan B/C, CMV, giang mai, toxoplasma, rubella và herpes. Tất cả người hiến đều ký cam kết đồng thuận trước khi thu mẫu.
Dây rốn được thu thập trong quá trình sinh (khoảng 5–10 cm), sau đó rửa bằng dung dịch NaCl 0,9% để loại bỏ máu dư. Mẫu tiếp tục được vận chuyển đến phòng thí nghiệm để xử lý và sản xuất UC-MSCs và secretome.
Ngẫu nhiên hóa và can thiệp
Bệnh nhân được chia thành hai nhóm: có nội soi khớp và không nội soi khớp. Cả hai nhóm đều được tiêm nội khớp với phác đồ gồm 2 mL secretome ban đầu, tiếp theo là 10 triệu UC-MSCs, và tiêm bổ sung 2 mL secretome mỗi 2 tuần. Bệnh nhân được theo dõi và đánh giá lại tại thời điểm 6 tháng và 12 tháng sau tiêm tế bào gốc.
Xét nghiệm sinh hóa
Mẫu dịch khớp được thu thập từ mỗi bệnh nhân tại thời điểm ban đầu và sau 12 tuần can thiệp, với thể tích khoảng 5 mL mỗi lần. Mẫu được ly tâm để thu dịch nổi, sau đó tiến hành phân tích theo chiến lược gộp mẫu (pooling) nhằm đánh giá các chỉ dấu viêm và phân hủy chất nền.
Quy trình nội soi khớp
Trước khi nội soi, mỗi bệnh nhân được thực hiện các xét nghiệm cần thiết bao gồm: xét nghiệm máu tổng quát, đánh giá chức năng tim, gan và đông máu; chụp X-quang ngực để đánh giá chức năng phổi; cùng với đánh giá khả năng chịu đựng phẫu thuật bởi các bác sĩ chuyên khoa nội, hô hấp, tim mạch và gây mê hồi sức.
Sau khi đủ điều kiện, bệnh nhân được tiến hành nội soi khớp. Bệnh nhân được gây tê tủy sống, sau đó tạo hai đường rạch nhỏ (~1 cm) dưới xương bánh chè tại vị trí trước ngoài và trước trong. Camera nội soi và dụng cụ phẫu thuật lần lượt được đưa vào qua hai đường này để quan sát và thao tác trong khớp.
Dung dịch vô khuẩn được bơm vào khớp gối, sau đó tiến hành đánh giá tình trạng viêm màng hoạt dịch, tổn thương sụn và sự hiện diện của gai xương. Các yếu tố bệnh lý được xử lý bằng cách làm sạch, loại bỏ mảnh vụn và mô tổn thương. Sau đó, khớp được rửa bằng dung dịch vô khuẩn có bổ sung kháng sinh (gentamicin 80 mg) và dẫn lưu dịch ra ngoài. Cuối cùng, vết mổ được khâu đóng bằng mũi khâu đơn.
Kết quả
Nghiên cứu này đánh giá hiệu quả điều trị của UC-MSCs và secretome từ UC-MSCs ở bệnh nhân thoái hóa khớp thông qua các chỉ số lâm sàng và phân tích dịch khớp (Synovial fluid – SF).
Đánh giá lâm sàng
Hiệu quả điều trị của UC-MSCs và secretome từ UC-MSCs được đánh giá bằng các chỉ số chủ quan và khách quan. Có 2 bệnh nhân được nội soi khớp và 5 bệnh nhân không nội soi. Điều trị được thực hiện với 3 liều tăng dần, và đánh giá tại các thời điểm: ban đầu, 1 tháng, 6 tháng và 12 tháng. Đánh giá được đo bằng thang điểm WOMAC và VAS.
Cả hai nhóm đều ghi nhận giảm điểm WOMAC, cho thấy cải thiện chức năng khớp. Do dữ liệu VAS không đầy đủ và không nhất quán, WOMAC được sử dụng làm chỉ số chính.
Ở nhóm nội soi, điểm WOMAC giảm từ 40–48 (ban đầu) xuống 9–32 (1 tháng), tiếp tục còn 2–24 (6 tháng), nhưng tăng nhẹ lại ở 12 tháng (10–35).
Ở nhóm không nội soi, điểm WOMAC ban đầu 15–32, giảm rõ tại 1 tháng (0–12) và 6 tháng (0–18). Đến 12 tháng, 4/5 bệnh nhân duy trì hoặc cải thiện thêm, với điểm WOMAC dao động 0–53.
Kết quả sinh hóa
Để làm rõ cơ chế, dịch khớp (SF) của bệnh nhân thoái hóa khớp được phân tích sau khi đồng nuôi cấy với UC-MSCs và secretome.
Đồng nuôi cấy với UC-MSCs làm tăng IL-6 và IL-12p70, đồng thời giảm IFN-γ và COMP so với SF đơn thuần. Các cytokine và enzyme phân hủy chất nền khác (IL-1β, MCP-1, IL-8, IL-17A, IL-18, IL-23 và MMP-1, -3, -7, -13) không thay đổi đáng kể, cho thấy UC-MSCs điều hòa chọn lọc một số yếu tố viêm và thoái hóa sụn.
Ngược lại, secretome từ UC-MSCs cho thấy tác dụng điều hòa miễn dịch rộng hơn, với sự giảm đáng kể IL-1β, IFN-γ, IL-6, IL-12p70, IL-17A, IL-18, MMP-1, MMP-7, MMP-13 và COMP, trong khi MCP-1, IL-8, IL-23 và MMP-3 không thay đổi.
Các kết quả in vitro này phù hợp với cải thiện lâm sàng, cho thấy secretome có tác dụng kháng viêm và chống thoái hóa mạnh hơn, đồng thời góp phần bảo vệ cấu trúc sụn khớp.
Thảo luận
Điều trị bằng UC-MSCs ở bệnh nhân thoái hóa khớp cho thấy cải thiện rõ rệt chức năng và chất lượng sống, thể hiện qua giảm điểm WOMAC. Tuy nhiên, một số trường hợp ghi nhận tăng nhẹ WOMAC tại 12 tháng, tương tự các nghiên cứu trước, cho thấy hiệu quả có thể không duy trì hoàn toàn theo thời gian.
Bệnh nhân được nội soi khớp trước điều trị có xu hướng cải thiện tốt hơn, có thể do việc loại bỏ mảnh vụn và yếu tố viêm trong khớp, từ đó tối ưu hóa vi môi trường và tăng hiệu quả của liệu pháp tế bào gốc.
Về cơ chế, UC-MSCs cho thấy khả năng điều hòa chọn lọc các yếu tố viêm và thoái hóa sụn. Môi trường viêm có thể “hoạt hóa” MSCs, thúc đẩy tiết cytokine và thu hút tế bào nội sinh, từ đó hỗ trợ tái tạo mô và phục hồi cân bằng nội môi. Sự giảm COMP đi kèm với hoạt tính MMPs phù hợp với vai trò của các enzyme này trong thoái hóa sụn.
Ngược lại, secretome của UC-MSCs thể hiện tác dụng kháng viêm mạnh và rộng hơn, với sự giảm đáng kể các cytokine và MMPs. Điều này có thể liên quan đến thành phần giàu yếu tố tăng trưởng, cytokine kháng viêm và chemokine, giúp điều hòa viêm hiệu quả hơn so với tế bào đơn thuần.
Tổng thể, hiệu quả điều trị có thể đến từ cơ chế phối hợp đa giai đoạn: nội soi cải thiện vi môi trường khớp, secretome tạo tác dụng kháng viêm sớm, và UC-MSCs thúc đẩy tái tạo và điều hòa miễn dịch lâu dài.
Hạn chế của nghiên cứu bao gồm cỡ mẫu nhỏ, thời gian theo dõi ngắn, thiếu đánh giá hình ảnh học và dữ liệu VAS, cùng với sự không đồng nhất về mức độ bệnh và can thiệp nội soi. Các nghiên cứu tương lai cần thiết kế thử nghiệm lớn hơn, có đối chứng, phân tầng bệnh nhân và phân tích sâu cơ chế để xác định nhóm đáp ứng điều trị.
Kết luận
Việc kết hợp sử dụng secretome từ UC-MSCs và UC-MSCs, sau nội soi làm sạch khớp, mang lại hiệu quả điều trị bổ trợ trong thoái hóa khớp gối. Secretome giúp giảm viêm nhanh chóng thông qua ức chế các cytokine tiền viêm và enzyme phân hủy chất nền, trong khi UC-MSCs tiếp tục thúc đẩy tái tạo sụn nhờ tăng sinh và biệt hóa tế bào.
Sự cải thiện lâm sàng đến 6 tháng, cùng với kết quả in vitro, cho thấy chiến lược hai giai đoạn này là hướng tiếp cận đầy tiềm năng trong kiểm soát viêm và tái tạo khớp ở bệnh nhân thoái hóa khớp.
Tài liệu tham khảo
Yanuarso, Devi DK, Lestari K, et al. Influence of Synovial Fluid Biochemical Markers on Clinical Outcomes Following Arthroscopic and Non-Arthroscopic Patients with Knee Osteoarthritis. Orthopedic Reviews, 18.
Nguồn: Orthopedic Reviews
