Updates in the Treatment of Knee Osteoarthritis

Diego Pontes de Carvalho Pires; Felipe Alves do Monte; Leonardo Freire Monteiro; Francisco Rafael do Couto Soares; José Leonardo Rocha de Faria

doi:10.1055/s-0044-1786351

. 2024 Jun 22;59(3):e337–e348. doi: 10.1055/s-0044-1786351

Updates in the Treatment of Knee Osteoarthritis

Diego Pontes de Carvalho Pires ^1,^✉, Felipe Alves do Monte ², Leonardo Freire Monteiro ³, Francisco Rafael do Couto Soares ^4,⁵, José Leonardo Rocha de Faria ⁶

PMCID: PMC11193585 PMID: 38911892

Abstract

Knee osteoarthritis (OA) is an inflammatory and degenerative condition resulting in articular cartilage destruction and functional loss. Its prevalence has grown considerably due to increased life expectancy and obesity, and its diagnosis relies on evaluation, medical examination, and confirmation by supplementary radiographic images. Knee OA is multifactorial and influenced by several local, systemic, and external aspects. In addition, its progress and therapeutic responses highly depend on the characteristics of each subject. The initial recommendation is drug treatment and alternative therapies to improve quality of life. However, if these treatments are unsuccessful, one must consider surgical treatment. Surgical options include arthroscopies, osteotomies, and partial and total arthroplasties, while non-surgical treatments include medications and alternative therapies such as infiltrations, acupuncture, and physical exercise. It is worth highlighting that biomarkers can be a significant strategy for early disease detection, assessment of disease activity, prediction of prognosis, and monitoring a better response to therapy. Nevertheless, this topic must be the focus of further research to confirm its findings.

Keywords: arthroscopy, articular cartilage, biomarkers, physical exercise, intra-articular infiltrations, knee, osteoarthritis, physical exercise

Introduction

Osteoarthritis (OA) causes cartilage degradation, bone remodeling, osteophyte formation, and synovial inflammation, resulting in pain, stiffness, edema, and loss of joint function. It is a significant cause of disability among adults and older subjects. ¹ ² Populational aging and the progressively higher prevalence of obesity are increasing the incidence of this disease. ²

The most common knee disease, OA may result in repeated joint effusion and functional limitation. ³ A slow and steady understanding of the pathophysiology of knee OA has been witnessed in recent decades. However, gaps regarding its pathogenesis remain, negatively impacting drug development and innovation. The lack of new medications and modifying drugs for knee OA treatment highlights the need for lifestyle changes to delay surgical intervention. ⁴ Furthermore, medical societies recommend low-impact physical activity, and surgical interventions may have conflicting outcomes. ⁵ ⁶ ⁷

Additionally, the use of biological therapies has been increasing as alternatives to OA treatment, particularly intra-articular (IA) infiltrations. Hyaluronic acid (HA) is widely known as a safe conservative treatment for OA in the knee and other joints. ⁸ It provides pain relief, stimulates synovial fluid production, and cushions and lubricates joint surfaces. ⁹

A growing body of scientific literature supports the use of IA infiltrations with HA for knee OA over placebo and other therapies. Acharya et al. ¹⁰ analyzed the effectiveness of IA with HA regarding pain, functional capacity, and quality of life in patients with early primary knee OA. These authors ¹⁰ reported short-term beneficial effects (up to one year), observing a decreasing trend in pain intensity and a progressive improvement in physical functioning and health-related quality of life after a single intervention.

Knee OA is multifactorial and influenced by several local, systemic, and external aspects. In addition, its progress and therapeutic responses highly depend on the characteristics of each subject. To better understand this condition, the present study aimed to gather information about its pathophysiology, clinical diagnosis, and updates on its treatment.

Pathophysiology of Knee Osteoarthritis

Osteoarthritis results from complex biological processes affecting cartilage, bone, ligaments, synovium, meniscus, periarticular fat, and muscles. It usually presents with joint space narrowing (JSN) due to articular cartilage loss, meniscal degeneration, and bone changes, including subchondral bone sclerosis and osteophytes. ¹¹ ¹²

The biomechanical environment can influence OA development. Varus alignment shifts the load medially, increasing the risk of knee OA in the medial compartment, while valgus alignment shifts the load laterally, triggering OA in the lateral compartment. Additionally, previous knee trauma increases the risk of OA by 3.86 times. ¹³

Mechanical overload often accounts for starting the process of cartilage damage, which later evolves into inflammation, causing joint degradation. The primary precursors of this inflammation process include interleukin-1 (IL-1) and tumor necrosis factor (TNF). These molecules maximize the expression of metalloproteinases and nitric oxide, the main catabolic agents synthesized by chondrocytes in response to injury. ¹⁴ Therefore, OA is an inflammatory disease of the entire synovial joint, comprising the mechanical and structural degeneration of the articular cartilage and triggering functional changes in the entire joint. ⁴

The development of OA is slow, and the pain can be progressive; ¹² OA is a major cause of pain and disability, directly affecting quality of life. ² It may result from several factors, including age, body weight disorders, knee joint overload, prolonged hyperflexion, and axis deviations. ³

According to Primorac et al., ¹⁵ the prevalence of knee OA is higher in adults aged ≥ 60 years, representing one of the most significant causes of disability among elderly subjects. In addition, the risk is higher in obese people (body mass index [BMI] ≥ 30 kg/m ² ) than in non-obese people (19.7% versus 10.9% respectively).

Clinical Diagnosis and Classification Systems

The diagnosis is initially clinical, based on symptoms of pain, stiffness, and functional limitations, as well as a thorough physical examination with crepitus, pain, restricted mobility, joint sensitivity, and bone enlargement observation. ² Weight-bearing knee radiographs help confirm the diagnosis and enable the classification of knee OA and the observation of structural damage. In addition, they improve specificity when osteophytes or JSN are present. ¹⁶

Magnetic resonance imaging (MRI) reveals the effects of knee OA on the cartilage, meniscus, synovial membrane, and subchondral bone. Moreover, a tool developed by Cho et al. ¹⁷ uses infrared immunoliposomes against type-II collagen antibodies for early OA diagnosis and treatment.

Classifications are critical in knee surgery since effective classification systems can guide prognostic estimates. The recent publication by Pires et al. ¹⁸ , “Classifications and flowcharts in knee surgery,” is a Brazilian reference study that combines several classifications, flowcharts, and questionnaires to aid in the diagnosis and decision-making by specialists.

Following the classifications for degenerative lesions, ¹⁸ the most common method for radiographic definition is the Kellgren-Lawrence classification system. The overall joint score classifies OA as follows: grade 0 represents no pathological findings; grade 1 indicates potential JSN and edge osteophytes; grade 2 indicates potential JSN and definitive osteophytes; grade 3 establishes the presence of JSN, multiple osteophytes, some subchondral sclerosis, and potential bone contour deformity; and grade 4 denotes notable JSN, severe subchondral sclerosis, definitive bone contour deformity, and the presence of large osteophytes. ¹⁹

Clinical Examination and Imaging

About 40% of the population aged over 65 years has symptomatic knee OA. Early detection and intervention are paramount to reduce morbidity and disability, resulting in better self-reliance. Radiography is the first investigation of choice for OA patients presenting with knee pain. Community-based studies ¹⁹ have shown that 40% to 80% of subjects with OA and radiographic knee changes are symptomatic, and that severe radiographic findings are associated with reports of pain that is more intense. However, there is a high degree of discordance between clinical and radiographic findings, and radiological OA classification is inaccurate in the early stages. The multifactorial origin of pain may explain this discrepancy between pain and radiographic findings. ¹⁹

The discrepancy between the physical and imaging examinations, especially concerning symptoms, can be explained by the propensity of some OA patients to develop sensitized central nociceptive circuits that increase pain during various states of aggression to peripheral tissues. ²⁰ ²¹ This abnormality, known as central sensitization, is a maladaptive nociceptive process involving complex neuroplastic changes amplifying pain at multiple levels of the neuraxis. ²⁰ Since central sensitization correlates with the activation of neural circuits implicated in the descending facilitation of pain and, as such, is a risk factor for the development and maintenance of chronic pain, it is essential to identify which patients present abnormal responses to relevant painful stimuli.

Biomarkers

An accurate and reliable biomarker must present specificity for a given condition and reflect the actual activity of the disease, monitor the changes achieved with therapy, and predict the prognosis. ²⁰ Thus, most biochemical markers of OA characterize cartilage renewal. The most commonly investigated markers include the following: for extracellular matrix (ECM) degradation – urinary C-telopeptide fragments of type-II collagen (uCTX-II), Coll2–1, C2C, C2M, Coll2–1NO2, cartilage oligomeric matrix protein (COMP), aggrecan epitopes (ARGS, TEGE, FFGV), fibulin-3 epitopes (Fib3–1, Fib3–2, Fib3–3) etc.; and, for ECM synthesis, PIIANP, PIIBNP, CPII, CS846 etc. ²¹ The uCTX-II) is one of the best-known biochemical markers of OA, achieving a superior predictive profile compared to others.

According to the literature, several conditions can affect biomarker levels. Some evidence suggests that physical activity, hormonal levels, medications, and the sex of the patient may result in biomarker level fluctuations. Tanishi et al. ²² observed that uCTX-II levels differed significantly between men and women and in premenopausal and post-menopausal women.

Due to its ability to distinguish between healthy subjects and OA patients, another potential biochemical marker widely reported in the literature is COMP, ²³ which also has some potential prognostic capabilities. Although some studies have reported conflicting results, a meta-analysis ²³ showed that these biochemical markers (that is, COMP and CTX-II) may be effective to diagnose OA, assess prognosis progression, and differentiate between healthy subjects and those with OA.

The emergence of these biomarkers is relatively recent, and the best strategies for their application remain under study, in terms of technology and medical research, with the goal of developing reliable detection methods.

Treatments

The first-line treatment for knee OA does not involve surgical interventions, and management may be multimodal. However, if these therapies are unsuccessful, one must consider surgical treatment. Although OA has no cure, several surgical and non-surgical treatment options are available to help manage pain and maintain the health of the affected patients. ¹²

The following section will discuss the most widespread treatments according to their current level of recommendation.

Materials and Methods

Search Strategy

A bibliographical survey was performed in PubMed, MEDLINE, and Embase for studies published until February 20, 2023. The descriptors included Updates ; Knee Osteoarthrosis , and Treatment , and the filters included Randomized Controlled Trial , Randomized Clinical Trial , Meta-Analysis , Systematic Reviews , and Cohort .

Eligibility and Selection Criteria

The retrieved studies met the following inclusion criteria:

Studies related to the proposed topic;
Studies with level of evidence of I to III;
Articles in English, Spanish, and Portuguese;
Research carried out on humans;
Articles available in full versions.

The exclusion criterium was the following:

Studies with a low level of evidence, such as a simple case reports.

Results

Identification of Studies and Characteristics

Following the search strategy, we found 41 studies with the aforementioned descriptors. These studies underwent a new assessment regarding their design, relevance, study type filters, and inclusion criteria. This assessment resulted in eight studies available in full and included according to category and type of treatment.

Surgical Treatments

Arthroscopy

Arthroscopy removes debris and crystals released in the joint cavity affected by OA, regularizing the joint surface. ²⁴ A literature survey retrieved 26 systematic reviews and meta-analyses describing the results of 6,418 patients with a mean age of 47 ± 19 years ( Figs. 1 and 2 ).

Fig. 1 — Graphical representation of the outcomes of studies assessing arthroscopy for the treatment of knee degenerative disease.

Fig. 2 — Temporal description of the literature included by year of publication.

Arthroscopic surgery for degenerative knee disease has been the focus of several recently published randomized clinical trials (RCTs), high-quality systematic reviews, and meta-analyses. Although pioneering studies have demonstrated that minimally-invasive arthroscopy had promising results, their strength was insufficient for a recommendation. Current clinical studies comparing arthroscopic joint debridement with placebo surgery or conservative treatment have demonstrated that arthroscopy is no longer effective and has no recommendation. ¹⁰ ¹¹ ¹² ¹³ ¹⁴ ¹⁵ ¹⁶ ¹⁷ ²⁵

A recent systematic review ¹¹ published in the British Medical Journal strongly recommended against arthroscopy in patients with degenerative knee disease, emphasizing the importance of fully utilizing appropriate conservative treatment options. In particular, the recommendations directed clinicians to maximize exercise therapy, as the results presented in RCTs demonstrate that arthroscopic surgeries are not superior to complete physiotherapy protocols. ¹¹ Another systematic review of eight RCTs evaluating arthroscopic surgery in degenerative meniscal injuries found moderate evidence suggesting no clinical benefit of arthroscopic meniscal debridement for degenerative meniscal tears compared to non-surgical or sham treatments in middle-aged OA patients. ¹⁰ ²⁶ ²⁷ ²⁸

In a prospective cohort, Navarro et al. ²⁹ aimed to ascertain whether knee arthroscopy to treat meniscal damage by OA delayed knee replacement compared with physiotherapy alone. The main findings were that the cumulative incidence of knee replacement was modest but significantly higher for subjects undergoing arthroscopy than physical therapy alone (risk ratio: 1.30; 95% confidence interval: 1. 17–1.44; p < 0.001). The authors ²⁹ concluded that, for patients with meniscal damage complicated by OA, those who underwent arthroscopy were 30% more likely to have partial or total knee replacement surgery at any point during follow-up compared with those undergoing physical therapy alone.

Indications

For all these reasons, many researchers limit the indications for arthroscopy. The technique still presents advantages in the early stages of OA, in which movement limitation is mechanical, and there are free articular bodies. However, physical therapy must accompany arthroscopy. ²⁶

For Zhao et al., ²⁷ arthroscopy presents no advantages over the several surgical options due to the weak and scarce evidence supporting its application. Likewise, recent studies suggest that arthroscopy may not be beneficial for patients with chronic degenerative meniscal tears, emphasizing the importance of conservative follow-up for the management of knee OA. ²⁸

The small and inconsequential benefit observed in interventions including arthroscopy for the degenerated knee is time-limited and absent within one to two years after surgery. Knee arthroscopy is associated with harm. Together, these findings do not support arthroscopic surgery for middle-aged or elderly patients with knee pain with or without signs of OA.

Arthroplasty

Arthroplasty is a surgical option to treat patients with extreme cases of knee joint degeneration; it can be total (total knee replacement, TKR) or unicompartmental (partial knee replacement, PKR), depending on the degree of OA. ³⁰

In the literature survey, we found 22 systematic reviews and meta-analyses describing the outcomes of 14,095 patients with a mean age of 58 ± 21 years ( Figs. 3 and 4 ).

Fig. 3 — Graphical representation of the outcomes of studies assessing (total or partial) arthroplasty for the treatment of knee degenerative disease.

Fig. 4 — Temporal description of the literature included by year of publication.

For OA limited to a single compartment, PKR or unloading osteotomy may be an option. Their recommendation includes young, active patients because of the risks and limited durability of TKR. In contrast, TKR is a common, safe method in elderly patients with advanced knee OA and the gold-standard surgical treatment for advanced cases. ³⁰

An RCT ³¹ demonstrated that TKR is superior to non-surgical treatment alone in relieving pain in patients with moderate to severe knee OA and in improving function and quality of life after one year. However, both groups presented clinically relevant improvements, and patients undergoing TKR had more severe side effects. Furthermore, resection of the interpatellar fat pad during TKR is the subject of ongoing debate, with no clear consensus. ³¹

Indications

The indication for TKR includes patients with advanced joint degeneration process and subjects older than 60 years. It is also the gold-standard treatment in this last group of patients. The indication for PKR includes young, active patients due to the risks and limited durability of TKR.

Osteotomy

High tibial osteotomy (HTO) has been used for over sixty years as a clinical exercise. This technique, performed around the knee, aims to maintain a regular anatomical structure, achieve better functional recovery of the knee joint, attenuate joint softness, reduce the cartilage degeneration rate, and prevent or postpone joint replacement. ³² This technique relies on a controlled osteotomy, transferring the weight-bearing axis from the degenerate compartment to the healthy compartment to realign the lower limb. ³³ As a result, this procedure interferes little with soft tissues and often has no harmful effects on the stability and mobility of the knee joint. ³⁴

In the literature survey, we found 19 systematic reviews and meta-analyses describing the outcomes of 8,412 patients with a mean age of 51 ± 7 years ( Figs. 5 and 6 ).

Fig. 5 — Graphical representation of the outcomes of studies assessing osteotomy for the treatment of knee degenerative disease.

Fig. 6 — Temporal description of the literature included by year of publication.

High tibial osteotomy comprises two main techniques: closing-wedge HTO (CWHTO) and opening-wedge OTA (OWHTO). ³⁴ These procedures may occur proximal or distal to the knee joint. In general, if knee OA is in the medial compartment, HTO is most commonly performed by operating on the upper tibia. In OA affecting the lateral compartment, HTO is usually performed on the lower femur. However, one must always measure the distal lateral femoral angles and the medial proximal tibial angle to optimize the correct osteotomy location and whether it will be an addition or subtraction following the principles described by Paley and Tetsworth. ³⁵

The indication for HTO includes young, active subjects, often under the age 50. Several factors may influence HTO outcomes. ³⁶ Valeiy Evgenievich et al. ³⁷ demonstrated a greater efficiency of HTO in the second stage of knee OA than in the third stage. These authors also noted that age and correction angle do not affect the outcome, but high BMI is associated with worse results and complications. The literature heterogeneously reports its imprecision, including lower functional outcomes, OA progression, and conversion to arthroplasty.

Lastly, HTO is an autonomous treatment, but the process of limb alignment intrinsically relates to the joint and stabilizing knee structures. Therefore, one must consider combining HTO with other osteotomies and arthroplasties. In addition, it may be a treatment strategy in procedures aiming to stabilize the knee and restore the cartilage.

Indications

High tibial osteotomy is suitable for young patients, especially those with OA and partially preserved cartilage. For knee biomechanics correction, the highest efficacy of HTO occurs in patients with second-stage knee OA compared to the third stage.

Proximal fibular osteotomy (PFO) is more suitable for patients with many complications and low surgical tolerance, as it can reduce operative time, intraoperative bleeding, hospitalization time, and postoperative complications, with some advantages.

Non-surgical Treatments

Pharmacological Therapies

Pharmacological therapy for OA is purely symptomatic and, in most cases, successfully assures the maintenance of the patient's mobility. It may include paracetamol, topical or oral non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs), or intra-articular corticosteroids. Although paracetamol is a drug of considerable efficacy, safety, and low cost, the Osteoarthritis Research Society International (OARSI) guidelines recommend its administration in conservative doses and periods because of the increased risk of gastrointestinal and liver disorders. ³⁸

In parallel, NSAIDs are the first-line pharmacological treatment for OA, with evidence proven by placebo-controlled trials. Topical NSAIDs often result in less gastrointestinal toxicity than oral NSAIDs. However, one must discuss alternatives to NSAIDs for patients who are susceptible or present risk factors for the adverse effects of the medication. It is worth highlighting that drugs should complement, not replace, the non-pharmacological treatment.

Indications

Patients with symptomatic OA.

Intra-articular Infiltrations

Biological therapies have been increasingly sought after as alternatives for OA treatment. Intra-articular infiltrations stand out as treatments approved by the Food and Drug Administration (FDA) and the European Medicines Agency (EMA). ³⁹ These infiltrations enable the administration of a concentrated drug dosage and its distribution locally and throughout the joint. Thus, these drugs can access places that it would not with oral intake. Furthermore, IA infiltrations offer much better bioavailability and limit the systemic drug passage, reducing the risk of side effects. ³⁹ ⁴⁰

Indications

Intra-articular infiltrations are an adjuvant therapy for OA treatment, especially in patients already under chronic systemic treatment, such as elderly subjects.

Hyaluronic Acid (HA)

A natural substance found in the synovial fluid surrounding joints, HA is a polysaccharide from the glycosaminoglycan family that smoothly reduces attrition during movement, cushioning the shock between loads. Subjects with OA present lower HA levels. Therefore, exogenous HA infiltrations can help restore the elastic and viscous properties of the synovial fluid, minimizing pain and improving function. ¹² Hyaluronic acid also increases shock absorption, provides synovial fluid lubrication, and acts on joint nociceptive response with reflex quadriceps muscle inhibition. The anti-inflammatory, analgesic, and chondroprotective action of HA results from the modulation of intra- and extracellular inflammation cascades. In addition to being safe and effective in treating pain due to patellar chondropathy, it improves mobility and slows down the degenerative process. ⁸

Russu et al. ⁴¹ investigated the treatment of knee OA with HA derivative infiltrations and observed satisfactory outcomes six months after the procedure, showing therapeutic efficiency in treating moderate to severe knee OA. In contrast, HA application alone yielded less significant outcomes concerning pain in patients under treatment when compared to HA combined with platelet-rich plasma (PRP). ⁴²

However, some authors mention the occurrence of allergic side effects related to the product's origin. Pain and swelling after injection may result from the high molecular weight and different pharmaceutical formulations of HA. The other major challenge of HA treatment is the need for multiple injections to obtain the desired efficacy. As such, multiple injections could result in more cost, pain, and potential infection. Therefore, updates and innovations in single-dose high molecular weight medications have gained prominence in the therapeutic arsenal, with good outcomes in the joint functional status.

Indications

Infiltration of HA is an adjuvant therapy for OA treatment, mainly regarding symptoms and function, but its evidence still lacks scientific strength.

Platelet-Rich Plasma (PRP)

A blood-derived product with a high platelet concentration in a small plasma volume, PRP plays a role in the release of several growth factors (insulin-like growth factor 1 [IGF-1], platelet-derived growth factor [PDGF], epidermal growth factor [EGF], vascular epidermal growth factor [VEGF], and transforming growth factor-β [TGF-β]). All of these molecules act in the initial phase of healing and tissue regeneration. The type of growth factors in PRP and their levels vary in each subject. Moreover, its mechanism is not fully understood, and it is difficult to determine the effects of each type of factor. ⁴³ The use of PRP in studies has already demonstrated considerable and complex biological activities, such as cell proliferation, anti-apoptotic activity, cartilage regeneration, collagen synthesis, and angiogenesis maximization. ⁴³

Saita et al. ⁴⁴ studied 517 patients receiving 3 PRP injections and analyzed the outcomes per the severity of knee OA. The authors state that the therapy is approximately 60% effective depending on the severity of the disease. Furthermore, this efficacy is independent of age, gender, body weight, or platelet count. ⁴⁴ ⁴⁵ Knop et al., ⁴⁶ based on RCTs, reported that PRP significantly improves joint pain and function when compared with HA, including sustained response for up to two years in milder knee OA cases.

Furthermore, it is worth highlighting that the Brazilian Federal Council of Medicine (Conselho Federal de Medicinas, CFM, in Portuguese), in its Resolution no. 2,128/2015, considers PRP an experimental procedure and only allows its use in clinical trials within the protocols of the Brazilian Research Ethics Committee/Research Ethics National Committee (Comitês de Ética em Pesquisa/Comissão Nacional de Ética em Pesquisa CEP/CONEP, in Portuguese) system. Likewise, the Brazilian National Health Regulatory Agency (Agência Nacional de Vigilância Sanitária, ANVISA, in Portuguese), in Technical Note no. 12/2015, ratified the experimental use of PRP as a product with no proven therapeutic utility, requiring more scientific evidence for clinical use.

Indications

Platelet-rich plasma is an adjuvant therapy for OA treatment, mainly concerning pain; it significantly improves pain and joint function compared to HA, including sustained response for up to two years in milder cases of knee OA.

Stem Cells

Stem-cell therapy emerges as a milestone in regenerative medicine for knee OA treatment, and its potential is deemed high. ⁴⁷ Mesenchymal stromal/stem cells (MSCs), such as bone marrow, adipose tissue, and synovium stem cells, aid in damaged cartilage regeneration and are reportedly safe. ⁴⁸

In a trial, ⁴⁹ nine patients diagnosed with knee OA received a single injection of adipose-derived mesenchymal stem cells (AD-MSCs) at a concentration of 0.5–1.0 × 10 ⁷ cells. The follow-up period was of 18 months. The results showed significant improvement in all aspects evaluated in the initial six months, being sustained up to the end of the treatment. ⁴⁹ An RCT by Chen et al. ⁵⁰ assessed the safety and efficacy of allogeneic adipose-derived stem cells (ADSCs; ELIXCYTE, UnicoCell Biomed Co., Ltd., Taipei, Taiwan) infiltration for knee OA treatment. Patients either received one dose of HA or three doses of ELIXCYTE. ELIXCYTE was more effective than HA, providing an early pain reduction and functional improvements. ⁵⁰

Although studies have shown that MSCs yield promising results in improving patients' clinical and structural conditions, there is still limited evidence, a lack of procedural standardization, and no long-term advantages.

Indications

Mesenchymal stem cells are adjuvant therapy for OA treatment, mainly for pain.

Prolotherapy with dextrose

The fundamental principle of dextrose prolotherapy is the injection of small volumes of an irritating solution into areas of painful attachments (ligaments, tendons, and adjacent joint spaces) at several treatment sessions. The mechanism of action remains unclear. However, hypotheses suggest that prolotherapy stimulates local healing of chronically-damaged extra- and intra-articular tissue, but with no definitive evidence. The literature ⁵¹ reports that prolotherapy injections may be appropriate to treat the multifactorial cause of OA-related knee pain.

Indications

Dextrose prolotherapy is an adjuvant method for OA treatment, mainly concerning pain, but there is no current evidence about it.

Genicular Nerve Block

In the literature survey, we retrieved seven randomized studies and one systematic review.

Genicular nerve block (GNB) is a therapeutic alternative aimed at blocking the three sensory nerves of the knee: the lateral and medial superior genicular nerve and the medial inferior genicular nerve. The block hinders the transmission of pain to the central nervous system and results in functional improvement. ⁵² Ultrasound can guide GNB, enabling direct visualization of the structures and real-time control of the anesthetic application. ⁵³ Thus, the block is performed more efficiently, generating lower latency, dependence on anatomical information, and lower use of the anesthetic solution, in addition to providing greater safety. ⁵⁴

A study ⁵⁴ analyzed four elderly patients with advanced knee OA, presenting limited movement and chronic pain, who underwent ultrasound-guided GNB. The outcomes were satisfactory, with a significant improvement in pain and functional capacity and no complications. ⁵⁴ A twelve-week analysis ⁵⁵ compared the efficiency of IA block therapy and GNB. Both techniques resulted in satisfactory outcomes, minimizing pain, improving nighttime sleep quality, and facilitating the performance of daily activities. However, the study reports that GNB represents a safer, minimally-invasive, and highly-efficient alternative. ⁵⁵

Indications

There is reasonable evidence to at least target the superior medial genicular nerve, the inferior medial genicular nerve, and the inferior medial genicular nerve using local anesthetics, corticosteroids, or alcohol to reduce pain and improve knee function in patients with chronic knee OA under ultrasound guidance. The procedure is safe, but more research is needed to determine the ideal interventional approach.

Acupuncture

Acupuncture is a well-known technique to treat several conditions by inserting fine needles in specific anatomical points. ⁵⁶ Studies on acupuncture to minimize knee OA pain and provide functional rehabilitation have been increasing, demonstrating that this therapy acts to mitigate symptoms due to the activation of various chemical elements that present bioactivity through peripheral, spinal, and supraspinal mechanisms. ⁵⁷

Teixeira et al. ⁶ evaluated the treatment of two patients with knee OA through one weekly, thirty-minute acupuncture session (for six weeks) at four local points. The researchers ⁶ reported pain minimization and increased range and mobility of the knee joint flexion, demonstrating that the technique is efficient as an alternative or complementary treatment for OA, even in a short period. In general, acupuncture can improve the subjective perception of the quality of life of patients with OA, enabling a better performance of daily activities. Nevertheless, one must consider factors such as the number and duration of acupuncture sessions, the patient's health status, and the time of prevalence of the disease.

Indications

Acupuncture plays a role in OA treatment, especially concerning pain.

Physical Exercises

Clinical guidelines for knee OA management suggest that patients should receive a core set of non-pharmacological interventions, including education, weight loss, and low-impact exercise (strengthening, cardiovascular exercise, and/or mind-body exercises, such as yoga or tai chi). ⁵⁸ A recent systematic review ⁵⁹ evaluated different RCTs on the effectiveness of land-based physical activities for patients with knee OA. In these studies, patients with this joint condition either underwent exercises or did not perform exercises or receive any treatment. The authors ⁵⁹ found that the group performing land-based physical activities consistently presented reduced pain and improved their physical shape and quality of life.

Indications

Current research ⁶⁰ indicates that aerobic activity for 150 minutes a week at moderate intensity, moderate/vigorous physical activity, or muscle strengthening exercises 2 days a week bring many benefits to subjects with preexisting knee OA.

Miscellaneous Interventions

Another therapeutic resource is the lateral wedge insole. Recent research ⁶¹ concluded that a customized external orthosis (fixed below the sole) resulted in a higher improvement in pain and functional status than a control orthosis. Likewise, varus or valgus correction orthoses (altering biomechanics) and shifting the load to the least compromised compartment are alternatives to gain function and improve pain.

Final Considerations

Knee OA is a highly prevalent and disabling disease. In the past few years, we gained significant information about the cause and pathogenesis of OA, leading to a new era in OA therapy. However, management should not be generalized and requires adaptation according to each subject, enabling the establishment of the ideal intervention for each case.

Changing lifestyles, practicing physical exercise, and acupuncture, among others, are minimally-invasive methods for initial treatment, leaving surgical procedures as alternatives for cases in which these methods do not provide satisfactory responses. Therefore, the search for disease-modifying drugs for OA treatment has become a priority in orthopedics. Hyaluronic acid is safe and effective in treating OA-related pain in the knee and other joints, confirming that it may have some disease-modifying properties.

In conclusion, further studies on this topic are required to achieve better scientific knowledge and then understand and fill the remaining gaps.

Funding Statement

Suporte Financeiro Os autores declaram que não receberam financiamento de agências dos setores público, privado ou sem fins lucrativos para a realização deste estudo.

Financial Support The authors declare that they did not receive funding from agencies in the public, private, or not-for-profit sectors for the conduction of the present study.

Conflito de Interesses Os autores não têm conflito de interesses a declarar.

Trabalho desenvolvido no Instituto de Coluna e Ortopedia Especializada (InCore), Recife, Pernambuco, Brasil.

Work developed at the Instituto de Coluna e Ortopedia Especializada (InCore), Recife, Pernambuco, Brazil.

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Atualizações no tratamento da osteoartrite de joelho

Resumo

A osteoartrite (OA) do joelho é uma doença inflamatória e degenerativa que ocasiona a destruição da cartilagem articular e leva à perda de funções. Sua prevalência vem crescendo consideravelmente devido ao aumento da expectativa de vida e da obesidade, e o diagnóstico pode ser feito por meio de avaliação e exames médicos, e é confirmado em imagens radiográficas complementares. Uma condição multifatorial, a OA do joelho pode ser influenciada por diversos aspectos locais, sistêmicos e externos; além disso, a sua evolução e as respostas aos tratamentos dependem muito das características de cada indivíduo. Inicialmente, recomenda-se proceder a um tratamento medicamentoso e a terapias alternativas que melhorem a qualidade de vida do paciente; mas, a partir do momento em que se verifica que tais terapias não estão proporcionando resultados satisfatórios, um tratamento cirúrgico deve ser considerado. Entre os tratamentos cirúrgicos, as artroscopias, as osteotomias e as artroplastias parciais e totais são destacadas; os métodos não cirúrgicos incluem o uso de medicamentos e de terapias alternativas, como infiltrações, acupuntura e prática de exercícios físicos. Vale ressaltar ainda que a utilização de biomarcadores pode ser uma importante estratégia para detectar precocemente a doença, avaliar sua atividade, prever um prognóstico e monitorar uma melhor resposta à terapia; porém, esse tema ainda deve ser foco de mais estudos para que os seus resultados sejam comprovados.

Palavras-chave: artroscopia, biomarcadores, cartilagem articular, exercício físico, joelho, infiltrações intra-articulares, osteoartrite

Introdução

A osteoartrite (OA) é uma doença responsável pela degradação da cartilagem, remodelação óssea, formação de osteófitos e inflamação sinovial; causa dores, características de rigidez, edema e perda da funcional articular, e é uma das principais causas de inabilidade entre as faixas etárias adulta e idosa. ¹ ² Em decorrência do envelhecimento da população e a progressiva prevalência da obesidade, esta doença vem apresentando maior incidência nos dias atuais. ²

A OA é considerada a doença mais comum do joelho que, quando instalada, pode ocasionar derrame articular de repetição e limitação funcional. ³ Nas últimas décadas, verificou-se lentidão e constância na compreensão da fisiopatologia da OA do joelho; contudo, lacunas referentes à sua patogênese causam impactos negativos no desenvolvimento e na inovação de medicamentos. Devido à falta de novos medicamentos e drogas modificadoras para tratar OA do joelho, torna-se evidente a necessidade de alteração de estilo de vida, o quem pode retardar a necessidade de intervenção cirúrgica. ⁴ Além disso, a atividade física de baixo impacto recebe destaque pelas sociedades médicas, ao passo que as intervenções cirúrgicas podem mostrar resultados conflitantes. ⁵ ⁶ ⁷

Adicionalmente, as terapias biológicas vêm sendo cada vez mais procuradas como alternativas para o tratamento da OA, com destaque para as infiltrações intra-articulares (IAs). O ácido hialurônico (AH) é amplamente utilizado como tratamento conservador seguro para OA no joelho e outras articulações, ⁸ com o objetivo de proporcionar alívio da dor, estimular a produção de líquido sinovial e fornecer amortecimento e lubrificação às superfícies articulares. ⁹

Há uma crescente vertente científica que apoia uso das IAs com AH para OA de joelho em detrimento de placebo e de outros tipos de terapias. Acharya et al., ¹⁰ ao analisarem a eficácia da IA com AH em termos de dor, capacidade funcional e qualidade de vida em pacientes com OA do joelho precoce e primária, relataram efeitos benéficos de curto prazo (até um ano), e observaram uma tendência decrescente na intensidade da dor e uma progressiva melhora do funcionamento físico e da qualidade de vida relacionada à saúde do paciente, após uma única aplicação.

Uma condição multifatorial, a OA do joelho pode ser influenciada por diversos aspectos locais, sistêmicos e externos; além disso, a sua evolução e as respostas aos tratamentos dependem muito das características de cada indivíduo. Visando um melhor entendimento sobre essa patologia, o objetivo deste estudo foi reunir informações sobre a fisiopatologia e o diagnóstico clínico, bem como trazer atualizações sobre o seu tratamento.

Fisiopatologia da osteoatrite de Joelho

A OA é uma doença decorrente de processos biológicos complexos, que incluem cartilagem, osso, ligamentos, sinóvia, menisco, gordura periarticular e músculos. Comumente, a OA é caracterizada pelo estreitamento do espaço articular (EEA) devido à perda de cartilagem articular, degeneração meniscal e alterações ósseas, incluindo esclerose do osso subcondral e osteófitos. ¹¹ ¹²

O desenvolvimento da doença pode ser influenciado pelo ambiente biomecânico, em que o alinhamento em varo desloca a carga medialmente, o que potencializa o risco de OA do joelho do compartimento medial, ao passo que o alinhamento em valgo desloca a carga lateralmente e desencadeia a OA do compartimento lateral. Adicionalmente, a ocorrência prévia de trauma no joelho aumenta o risco de OA em 3,86 vezes. ¹³

Geralmente, uma sobrecarga mecânica é responsável por iniciar o processo de danificação da cartilagem, que posteriormente evolui para uma inflamação, o que causa a degradação das articulações. O processo de inflamação tem como seus percursores primários a interleucina-1 (IL-1) e o fator de necrose tumoral (TNF), responsáveis pela indução da maximização da expressão de metaloproteinases e óxido nítrico, que são os principais agentes catabólicos fabricados pelos condrócitos como resposta à lesão. ¹⁴ Portanto, pode-se dizer que a OA é uma doença inflamatória de toda a articulação sinovial, que compreende a degeneração mecânica e estrutural da cartilagem articular e desencadeia alterações funcionais de toda a articulação. ⁴

Essa doença se desenvolve de forma lenta, e a dor causada por ela pode ser progressiva, ¹² o que a torna uma das enfermidades que mais causam dor e inabilidade, pois afeta diretamente a qualidade de vida do indivíduo. ² A sua ocorrência pode se dever a diversos fatores, como faixa etária, distúrbios de peso corporal, sobrecarga articular do joelho, hiperflexão prolongada, desvios de eixo, entre outros. ³

Primorac et al. ¹⁵ mencionam que a prevalência de OA do joelho é mais alta entre adultos com idade de 60 anos ou mais, e representa uma das principais causas de incapacidade entre idosos, sendo o risco maior em pessoas obesas (índice de massa corporal [IMC] ≥ 30 kg/m ² ) do que em pessoas não obesas (19,7% versus 10,9%).

Diagnóstico Clínico e Sistemas de Classificação

O diagnóstico inicialmente é clinico, realizado com base nos sintomas de dor, rigidez e limitações funcionais, bem como em um minucioso exame físico, que envolve a observação de crepitação, dor e restrição na mobilidade, sensibilidade articular e aumento ósseo. ² A observação de radiografias com carga dos joelhos é indicada para ajudar na confirmação diagnóstica, assim como na classificação do grau da OA, o que possibilita a verificação do dano estrutural e melhora a especificidade quando os osteófitos ou o EEA estão presentes. ¹⁶

A utilização de ressonância magnética (RM) também possibilita a visualização dos efeitos causados pela OA do joelho na cartilagem, no menisco, na membrana sinovial e no osso subcondral. Além disso, uma ferramenta desenvolvida por Cho et al. ¹⁷ direciona imunolipossomas de infravermelho a anticorpos de colágeno de tipo II para o diagnóstico e o tratamento precoces de OA.

As classificações desempenham um papel fundamental na cirurgia do joelho, pois uma estimativa prognóstica pode ser orientada por sistemas de classificação eficazes. A recente publicação de Pires et al. ¹⁸ , “Classificações e fluxogramas em cirurgia do joelho”, é uma obra de referência brasileira que reúne as diversas classificações, fluxogramas e questionários da área, e auxilia no diagnóstico e na tomada de decisão por parte do especialista.

Segundo as classificações para lesões degenerativas, ¹⁸ de maneira geral, o método mais comum para a definição radiográfica é o sistema de classificação Kellgren-Lawrence. A pontuação geral da articulação classifica a OA com os seguintes graus: grau 0–nenhum achado patológico; grau 1–EEA duvidoso e possíveis osteófitos na borda; grau 2–possível EEA e osteófitos definidos; grau 3–EEA definido, múltiplos osteófitos, alguma esclerose subcondral, e possível deformidade do contorno ósseo; e grau 4–EEA notável, esclerose subcondral severa, deformidade do contorno ósseo definida e presença de osteófitos grandes. ¹⁹

Exames clínico e de imagem

Cerca de 40% da população com mais de 65 anos apresenta OA do joelho sintomática. A detecção e intervenção precoces são de suma importância para diminuir a morbidade e a incapacidade, para proporcionar uma vida independente melhor. A radiografia é a primeira investigação de escolha para pacientes com OA que apresentam dor no joelho. Estudos baseados em comunidades ¹⁹ mostraram que 40% a 80% dos indivíduos com OA com alteração radiográfica do joelho são sintomáticos, e que achados radiográficos graves estão associados a relatos de dor de dor mais intensa. No entanto, há um alto grau de discordância entre os achados clínicos e radiográficos, e a classificação radiológica da OA é imprecisa nos estágios iniciais. O motivo da discordância entre dor e radiografia pode ser explicado pela origem multifatorial da dor. ¹⁹

A discordância entre os exames físico e de imagem, principalmente em relação aos sintomas, pode ser explicada pela propensão de alguns pacientes com OA a desenvolver circuitos nociceptivos centrais sensibilizados que aumentam a dor durante vários estados de agressão aos tecidos periféricos. ²⁰ ²¹ Essa anormalidade, conhecida como sensibilização central, é um processo nociceptivo mal-adaptativo que envolve alterações neuroplásticas complexas que amplificam a dor em vários níveis do neuroeixo. ²⁰ Uma vez que a sensibilização central está correlacionada com a ativação de circuitos neurais que estão implicados na facilitação descendente da dor e é, portanto, um fator de risco para o desenvolvimento e manutenção da dor crônica, é importante identificar quais pacientes apresentam respostas anormais a estímulos dolorosos relevantes.

Biomarcadores

Um biomarcador preciso e confiável tem que apresentar especifidade para uma determinada patologia e ter a capacidade de refletir a atividade real da doença, acompanhando as alterações alcançadas com a terapia e, ainda, ser capaz de prever o prognóstico. ²⁰ Desta forma, a maioria dos marcadores bioquímicos de OA caracterizam a renovação da cartilagem. Os marcadores mais comumente investigados são: para a degradação da matriz extracelular ( extracellular matrix , ECM, em inglês) – fragmentos de C-telopeptídeo de colágeno tipo II urinário ( urinary C-telopeptide fragments of type-II collagen , uCTX-II, em inglês), Coll2–1, C2C, C2M, Coll2–1NO2, proteína oligomérica da matriz da cartilagem ( cartilage oligomeric matrix protein , COMP, em inglês), epítopos de agrecano (ARGS, TEGE, FFGV), epítopos de fibulina-3 (Fib3–1, Fib3–2, Fib3–3) etc.; e, para a síntese da ECM – PIIANP, PIIBNP, CPII, CS846, entre outros. ²¹ O uCTX-II é um dos marcadores bioquímicos de OA mais conhecidos, e apresenta um perfil preditivo superior quando comparado aos outros.

Segundo a literatura, várias condições podem afetar os níveis de biomarcadores. Algumas evidências sugerem que atividade física, níveis hormonais no corpo, medicações e o sexo do paciente podem ocasionar flutuações nos níveis de biomarcadores. Tanishi et al. ²² observaram que os níveis de uCTX-II diferiram significativamente entre os sexos e em mulheres na pré-menopausa e pós-menopausa.

Devido à sua capacidade de distinguir entre indivíduos saudáveis e pacientes com OA, outro potencial marcador bioquímico amplamente divulgado na literatura é o COMP. ²³ Além disso, no caso do COMP, foram observadas possíveis capacidades prognósticas. Embora alguns estudos tenham relatado resultados conflitantes, uma metanálise ²³ mostrou que esses marcadores bioquímicos (isto é, COMP e CTX-II) podem ser eficazes para o diagnóstico de OA, o prognóstico de progressão e a diferenciação entre grupos saudáveis e indivíduos afetados por OA.

O surgimento desses tipos de biomarcadores é relativamente recente, e ainda estão sendo estudadas as melhores estratégias para a sua aplicação, em termos de tecnologia e pesquisa médica, com o objetivo de desenvolver métodos de detecção que demonstrem confiabilidade.

Tratamentos

O tratamento de primeira linha para a OA do joelho não envolve intervenções cirúrgicas, e pode ser manejado de forma multimodal. Porém, a partir do momento em que se identifica que tais terapias não foram satisfatórias, um tratamento cirúrgico deve ser considerado. Ainda que não exista cura para a OA do joelho, há várias opções de tratamento cirúrgico e não cirúrgico para auxiliar na administração da dor e na manutenção da saúde dos pacientes. ¹²

Na seção seguinte, serão discutidos os tratamentos mais difundidos conforme o seu nível de recomendação na atualidade.

Materiais e Métodos

Estratégia de pesquisa

Foi realizado levantamento bibliográfico de estudos publicados até 20 de fevereiro de 2023 nos bancos de dados PubMed, MEDLINE e Embase. Foram utilizados os seguintes descritores: Updates ; Knee Osteoarthrosis ; Treatment . Os seguintes filtros foram utilizados para se chegar ao resultado final esperado: Randomized Controlled Trial ; Randomized Clinical Trial ; Meta-Analysis ; Systematic Reviews ; Cohort .

Critérios de Elegibilidade e Seleção

Os estudos encontrados foram submetidos aos seguintes critérios de inclusão:

Estudos relacionados ao tema proposto;
Estudos com nível de evidência de I a III;
Artigos em inglês, espanhol e português;
Pesquisas realizadas em humanos; e
Artigos disponíveis na versão completa.

E o critério de exclusão foi:

Estudos de nível de evidência baixo, como relatos de caso simples.

Resultados

Identificação dos Estudos e Características

Segundo a estratégia de busca, foram encontrados 41 estudos com os descritores supracitados, os quais foram novamente avaliados segundo seu desenho e relevância, conforme os filtros do tipo de estudo e os critérios de inclusão. Ao final, restaram oito estudos que estavam disponíveis na versão completa e foram incluídos segundo a categoria e o tipo de tratamento.

Tratamentos Cirúrgicos

Artroscopia

A artroscopia é uma técnica realizada com o intuito de retirar os detritos e os cristais liberados na cavidade das articulações com OA, o que regulariza a superfície articular. ²⁴ No levantamento da literatura, foram encontradas 26 revisões sistemáticas e metanálises que, somadas, descreveram resultados de 6.418 pacientes, com idade média de 47 ± 19 anos ( Figs. 1 e 2 ).

A utilização da cirurgia artroscópica para a doença degenerativa do joelho tem sido o foco de vários ensaios clínicos randomizados (ECRs) publicados recentemente, assim como de revisões sistemáticas de alta qualidade e metanálises. Apesar de estudos pioneiros terem demonstrado que a artroscopia minimamente invasiva apresenta resultados promissores, a força destes trabalhos não é suficiente para repercutir como recomendação. Atualmente, estudos clínicos que comparam o desbridamento articular artroscópico com cirurgia placebo ou tratamento conservador demonstraram que a artroscopia não é mais eficaz, e não tem grau de recomendação. ¹⁰ ¹¹ ¹² ¹³ ¹⁴ ¹⁵ ¹⁶ ¹⁷ ²⁵

Uma recente revisão sistemática ¹¹ publicada no British Medical Journal produziu uma forte recomendação contra o uso de artroscopia em pacientes com doença degenerativa do joelho, e enfatizou a importância de utilizar totalmente as opções apropriadas de tratamento conservador. Em particular, as recomendações direcionam os médicos a maximizar a terapia de exercícios, pois os resultados apresentados nos ECRs demonstram que os resultados das cirurgias artroscópicas não são superiores aos resultados encontrados em pacientes que seguiram protocolo de fisioterapia completo. ¹¹ Outra revisão sistemática, de oito ECRs com avaliação da cirurgia artroscópica no cenário de lesões meniscais degenerativas, encontrou evidências moderadas que sugerem que não há nenhum benefício clínico do desbridamento meniscal artroscópico para lesões meniscais degenerativas em comparação com tratamentos não cirúrgicos ou simulados em pacientes de meia-idade com OA. ¹⁰ ²⁶ ²⁷ ²⁸

Neste contexto, Navarro et al., ²⁹ em uma coorte prospectiva, tiveram como objetivo responder se a artroscopia de joelho para o tratamento de danos meniscais por OA atrasa a substituição do joelho em comparação com a fisioterapia isolada. Um dos principais achados foi que a incidência cumulativa de substituição do joelho foi modesta, mas significativamente maior para aqueles que receberam artroscopia do que para aqueles que foram submetidos apenas a fisioterapia (razão de risco: 1,30; intervalo de confiança de 95%: 1,17–1,44; p < 0,001). Os autores concluíram que, para pacientes com dano meniscal complicado por OA, aqueles que foram submetidos a artroscopia tiveram 30% mais chances de ter uma cirurgia de substituição parcial ou total do joelho em qualquer momento do acompanhamento do que aqueles que foram tratados apenas com fisioterapia.

Indicações

Por todas estas razões, muitos pesquisadores limitam as indicações da artroscopia. A técnica ainda apresenta vantagens em estágios iniciais de OA, em que a limitação do movimento é mecânica, com a presença de corpos livres articulares, mas o seguimento do tratamento deve obrigatoriamente ser feito com fisioterapia. ²⁶

Zhao et al. ²⁷ explicam que, entre as várias opções cirúrgicas, a artroscopia não é vantajosa devido às evidências fracas e escassas que apoiam a sua aplicação. Da mesma forma, estudos recentes ²⁸ sugerem que a artroscopia pode não ser benéfica para pacientes com rotura meniscal degenerativa crônica, e enfatizam a importância do seguimento conservador para o manejo da OA do joelho.

O benefício pequeno e irrelevante observado nas intervenções que incluem artroscopia para o joelho degenerativo é limitado no tempo e ausente um a dois anos após a cirurgia. A artroscopia do joelho está associada a malefícios. Tomados em conjunto, esses achados não apoiam a prática de cirurgia artroscópica para pacientes de meia-idade ou idosos com dor no joelho, com ou sem sinais de OA.

Artroplastia

A artroplastia é uma opção cirúrgica para o tratamento de pacientes com quadros extremos de degeneração articular no joelho. A artroplastia do joelho pode ser total (ATJ) ou unicompartimental (AUJ), dependendo do grau de OA. ³⁰

No levantamento da literatura, foram encontradas 22 revisões sistemáticas e metanálises que, somadas, descreveram resultados de 14.095 pacientes, com idade média de 58 ± 21 anos ( Figs. 3 e 4 ).

Se a OA for limitada a um compartimento, a AUJ ou a osteotomia de descarga podem ser consideradas. Eles são recomendadas em pacientes jovens e ativos devido aos riscos e à durabilidade limitada da ATJ. Já a ATJ é um método comum e seguro em pacientes idosos com OA de joelho avançada, sendo considerado o tratamento cirúrgico padrão-ouro para casos avançados. ³⁰

Um ECR ³¹ de ATJ demonstrou que o tratamento cirúrgico após OA é superior ao tratamento não cirúrgico isolado no alívio da dor em pacientes com OA moderada a grave do joelho e na melhora da função e qualidade de vida após um ano. No entanto, melhoras clinicamente relevantes foram observadas em ambos os grupos, e os pacientes que receberam ATJ tiveram efeitos colaterais mais graves. Além disso, a ressecção do coxim adiposo interpatelar durante a ATJ é objeto de um debate contínuo, sem consenso claro. ³¹

Indicações

A ATJ é indicada para pacientes com processo de degeneração articular avançada, e também é tida como vantajosa em idosos acima de 60 anos, sendo padrão-ouro nessas condições. A AUJ é recomendada em pacientes jovens e ativos devido aos riscos e à durabilidade limitada da ATJ.

Osteotomia

A osteotomia tibial alta (OTA) vem sendo utilizada há mais de sessenta anos como exercício clínico, sendo uma técnica realizada em torno do joelho com o objetivo de manter a estruturação anatômica normal e alcançar uma melhor recuperação funcional da articulação do joelho, além de atenuar a maciez articular e abrandar o modo de degeneração da cartilagem, o que prevene ou adia a substituição das articulações. ³² Essa técnica é realizada por meio de uma osteotomia controlada com a transferência do eixo de suporte de peso do compartimento com degeneração para o compartimento que se encontra saudável, visando o realinhamento do membro inferior. ³³ Consequentemente, esse procedimento apresenta pouca interferência nos tecidos moles, e geralmente não apresenta efeitos prejudiciais à estabilidade e à mobilidade da articulação do joelho. ³⁴

No levantamento da literatura, foram encontradas 19 revisões sistemáticas e metanálises que, somadas, descreveram resultados de 8.412 pacientes, com idade média de 51 ± 7 anos ( Figs. 5 e 6 ).

A OTA compreende duas técnicas principais: a OTA em cunha de fechamento (OTACF) e OTA em cunha de abertura (OTACA). ³⁴ Tais procedimentos podem ser realizados proximal ou distalmente à articulação do joelho: de forma geral, se a OA de joelho se dá no compartimento medial, a OTA é mais comumente feita pela operação na tíbia superior; se a OA se encontrar no compartimento lateral, a OTA é geralmente realizada no fêmur inferior. No entanto, é recomendável sempre mensurar os ângulos femoral lateral distal e o ângulo tibial proximal medial, visando otimizar o local correto da realização da osteotomia e se ela será de adição ou de subtração, seguindo os princípios descritos por Paley e Tetsworth. ³⁵

A OTA vem sendo direcionada como procedimento para indivíduos jovens e ativos, geralmente na faixa etária menor do que 50 anos. Os resultados obtidos com a técnica podem ser influenciados por diversos fatores. ³⁶ Valeiy Evgenievich et al. ³⁷ demonstraram uma maior eficácia da OTA no segundo estágio da OA de joelho, quando comparada ao terceiro estágio, e observaram ainda que a faixa etária e o ângulo de correção não afetam o resultado, mas altos índices de massa corporal são associados a piores resultado, assim como à complicações. A sua imprecisão é designada de forma heterogênea na literatura, que compreende resultados funcionais mais baixos, progressão da OA e conversão para artroplastia.

Por fim, esta terapia é considerada tratamento autônomo, mas o processo de alinhamento dos membros relaciona-se intrinsicamente com as estruturas articulares e estabilizadoras do joelho. Assim, pode ser considerada em combinação com outras osteotomias e artroplastias, e, ainda, como estratégia de tratamento na realização de procedimentos para estabilizar o joelho e restaurar a cartilagem.

Indicações

A OTA é muito indicada para pacientes jovens, principalmente em casos de OA com cartilagem parcialmente preservada. Para a correção da biomecânica do joelho, a OTA é mais eficaz para pacientes com OA de joelho no segundo estágio do que no terceiro estágio.

Já a osteotomia fibular proximal (OFP) é mais indicada para pacientes com muitas complicações e baixa tolerância cirúrgica, pois pode reduzir o tempo de operação, o sangramento intraoperatório, a internação e as complicações pós-operatórias, o que tem algumas vantagens.

Tratamentos Não Cirúrgicos

Terapias Farmacológicas

A terapia farmacológica para a OA é puramente sintomática; na maioria dos casos, garante com sucesso a manutenção da mobilidade do paciente, e pode incluir o uso de paracetamol, anti-inflamatórios não esteroidais (AINEs) tópicos ou orais, ou corticosteroides intra-articulares. Apesar de o paracetamol apresentar-se como um medicamento de considerável eficácia, segurança e custo, as diretrizes da Osteoarthritis Research Society International (OARSI) recomendam que seja administrado em doses e por durações conservadoras, pois há preocupação com o aumento do risco de distúrbios gastrointestinais e alterações hepáticas. ³⁸

Em paralelo, os AINEs são o tratamento farmacológico de primeira linha para a OA, e têm sua evidência comprovada a partir de ensaios controlados por placebo. Os AINEs tópicos geralmente apresentam menos toxicidade gastrointestinal do que os orais. Contudo, para os pacientes suscetíveis ou que apresentem fatores de riscos aos efeitos adversos da medicação, alternativas aos AINEs devem ser discutidas. Vale destacar que o uso de medicamentos deve ser realizado como complementação, não como substituição para tratamentos que não utilizam medicamentos.

Indicações

Para pacientes com OA sintomática.

Infiltrações Intra-articulares

As terapias biológicas vêm sendo cada vez mais procuradas como alternativas para o tratamento da OA; assim, destacam-se as IAs, que são tratamentos aprovados pela Food and Drug Administration (FDA) dos Estados Unidos e pela Agência Europeia de Medicamentos (European Medicines Agency, EMA, em inglês). ³⁹ As infiltrações IAs possibilitam a administração de uma dosagem concentrada de um medicamento, que é distribuido de forma local e por toda a articulação. Assim, o medicamento pode acessar locais inacessíveis com a ingestão de medicamentos orais. Além disso, as infiltrações IAs oferecem uma biodisponibilidade muito melhor e limitam a passagem sistêmica de medicamentos, reduzindo o risco de efeitos colaterais. ³⁹ ⁴⁰

Indicações

Indicadas como terapia adjuvante para o tratamento de OA, principalmente em pacientes que já fazem tratamento sistêmico crônico, como pacientes idosos.

Ácido hialurônico (AH)

O AH é uma substância natural encontrada no fluido sinovial que envolve as articulações. Trata-se de polissacarídeo da família dos glicosaminoglicanos que permite a diminuição do atrito na realização do movimento, de forma suave, o que amortece o choque entre as cargas. Indivíduos com OA apresentam menores concentrações dessa substância; por isso, infiltrações de AH exógeno podem auxiliar na restauração das propriedades elásticas e viscosas do líquido sinovial, o que minimiza a dor e proporciona a melhora da função. ¹² Essa substância ainda proporciona melhora das propriedades de absorção de choque, lubrificação do líquido sinovial, e da resposta nociceptiva articular, com a inibição muscular reflexa no quadríceps. As ações anti-inflamatória, analgésica e condroprotetora do AH relacionam-se à modulação da cascata de inflamação intra e extracelular. O AH também apresenta segurança e eficácia na terapia de dores relacionadas à condropatia patelar, ao atuar na melhora da mobilidade e na desaceleração do processo degenerativo. ⁸

Russu et al., ⁴¹ ao investigarem o tratamento de OA do joelho com infiltrações de derivados de AH, observaram resultados satisfatórios após seis meses do procedimento, o que mostra a eficácia terapêutica no tratamento da OA do joelho de moderada a grave. Por outro lado, a aplicação de AH isolado demonstrou resultados menos significativos em relação às dores de pacientes em tratamento de OA quando comparada à combinação de AH com plasma rico em plaquetas (PRP). ⁴²

No entanto, alguns autores citam a ocorrência de efeitos colaterais alérgicos relacionados à origem desse produto. Dor e inchaço após a injeção podem estar relacionados ao alto peso molecular e às diferentes formulações farmacêuticas de AH. O outro grande desafio do tratamento com AH é a necessidade de múltiplas injeções para se obter a eficiência desejada. Dessa maneira, injeções múltiplas poderiam acarretar mais custo, dor e possibilidade de infecção. Neste sentido, atualizações e inovações nas medicações de alto peso molecular em dose única têm ganhado destaque no arsenal terapêutico, com bons resultados no quadro funcional articular.

Indicações

Indicado como terapia adjuvante para o tratamento de OA, principalmente em relação aos sintoma e à função, mas as evidências dessa terapia ainda carecem de força científica.

Plasma Rico em Plaquetas (PRP)

O PRP é um produto derivado do sangue que apresenta elevada concentração de plaquetas em um pequeno volume de plasma. Esse produto é responsável pela liberação de uma variedade de mediadores e fatores de crescimento, como o fator de crescimento semelhante à insulina tipo 1 ( insulin-like growth factor 1 , IGF-1, em inglês), o derivado de plaquetas ( platelet-derived growth fator , PDGF, em inglês), o de crescimento epidérmico ( epidermal growth fator , EGF, em inglês), EGF vascular ( vascular EGF, VEGF, em inglês), e o de crescimento transformador-β ( transforming growth factor-β , TGF-β, em inglês), que atuam na fase inicial de cura e regeneração tecidual. O tipo e as concentrações do fator de crescimento presente no PRP são variáveis em cada indivíduo, e o seu mecanismo não é totalmente esclarecido; por isso, existe dificuldade na determinação dos efeitos de cada tipo de fator. ⁴³ A utilização de PRP em estudos já demonstrou atividades biológicas consideráveis e complexas, como proliferação celular, atividade antiapoptótica, regeneração de cartilagem, síntese de colágeno, e maximização da angiogênese. ⁴³

Saita et al. ⁴⁴ realizaram uma pesquisa com 517 pacientes que foram submetidos a 3 injeções de PRP e analisaram os resultados de acordo com a gravidade da OA de joelho. Os autores afirmam que a terapia tem aproximadamente 60% de eficácia, e que depende da gravidade da doença. Além disso, essa eficácia é independente de faixa etária, gênero, peso corpóreo ou contagem de plaquetas. ⁴⁴ ⁴⁵ Knop et al. ⁴⁶ também verificaram que, com base em ECRs, o PRP produz uma melhora significativa na dor e na função articular quando comparado ao AH, que compreende a sustentação da resposta por até dois anos, evidenciada em casos mais leves de OA do joelho.

Além disso, é importante ressaltar que o Conselho Federal de Medicina (CFM), na sua Resolução n ^o 2.128/2015, considera o PRP um procedimento experimental, que só pode ser utilizado em experimentação clínica dentro dos protocolos do sistema Comitês de Ética em Pesquisa/Comissão Nacional de Ética em Pesquisa (CEP/CONEP). Da mesma forma, a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), por meio da Nota Técnica n ^o 12/2015, ratificou o uso experimental do PRP por considerá-lo um produto sem utilidade terapêutica comprovada e que necessita de mais evidência científica para seu uso clínico.

Indicações

Indicado com terapia adjuvante para o tratamento de OA, principalmente em relação à dor. Conforme já dito, o PRP produz uma melhora significativa na dor e na função articular quando comparado ao AH, que compreende a sustentação da resposta por até dois anos, evidenciada em casos mais leves de OA do joelho.

Células-tronco

A terapia com células-tronco surge como um marco na medicina regenerativa para o tratamento de OA de joelho, e o seu emprego é considerado um dos tratamentos de maior potencialidade. ⁴⁷ A utilização de células-tronco/estromais mesenquimais ( mesenchymal stromal/stem cells , MSCs, em inglês), como as da medula óssea, do tecido adiposo e da sinóvia, auxilia na regeneração da cartilagem danificada e é descrita como uma terapia segura. ⁴⁸

Uma pesquisa ⁴⁹ incluiu 9 pacientes diagnosticados com OA do joelho tratados com apenas uma injeção de células-tronco derivadas do tecido adiposo ( adipose-derived mesenchymal stem cells , AD-MSCs, em inglês) na concentração de 0,5–1,0 × 10 ⁷ células e acompanhados por 18 meses. Os resultados mostraram melhora significativa de todos os aspectos avaliados nos 6 meses iniciais, que se manteve até o final do tratamento. ⁴⁹ A segurança e a eficácia da infiltração de células-tronco alogênicas derivadas do tecido adiposo ( adipose-derived stem cells , ADSCs, em inglês; ELIXCYTE, UnicoCell Biomed Co., Ltd., Taipei, Taiwan) para o tratamento de OA do joelho foi avaliado por Chen et al. ⁵⁰ em um ECR. Os pacientes foram divididos em grupos que receberam ou uma dose de AH ou três doses de ELIXCYTE. Os autores verificaram maior eficiência da ELIXCYTE, a qual proporcionou uma redução precoce de dor e melhoras funcionais. ⁵⁰

Embora estudos demonstrem que a terapia com MSCs apresenta resultados promissores na melhora do quadro clínico e estrutural dos pacientes, ainda existe limitação de evidências e falta de padronização de procedimentos, além de não serem indicadas vantagens em longo prazo.

Indicações

Indicado como terapia adjuvante para o tratamento de OA, principalmente em relação à dor.

Proloterapia de dextrose

O princípio fundamental da proloterapia de dextrose é a injeção de pequenos volumes de uma solução irritante em áreas de inserções dolorosas (ligamentos, tendões e em espaços articulares adjacentes), ao longo de várias sessões de tratamento. O mecanismo de ação ainda não é claro, mas hipóteses sugerem que a proloterapia estimula a cicatrização local de tecido extra e intra-articular cronicamente lesado, embora faltem evidências definitivas. Segundo a literatura, ⁵¹ as injeções de proloterapia podem ser adequadas para tratar a causa multifatorial da dor no joelho por OA.

Indicações

Indicada como terapia adjuvante para o tratamento de OA, principalmente em relação à dor, mas atualmente não existem evidências para esse tratamento.

Bloqueio dos Nervos Geniculares

No levantamento de literatura, foram encontrados sete estudos randomizados e apenas uma revisão sistemática.

O bloqueio do nervo genicular (BNG) é uma alternativa terapêutica para bloquear os três nervos sensoriais do joelho: os nervos genicular superior lateral e medial e o genicular inferior medial, o que faz com que a transmissão da dor para o sistema nervoso central seja impossibilitada, além de auxiliar na melhora das funções do indivíduo. ⁵² Esse bloqueio nervoso pode ser guiado por ultrassom, em que é possível visualizar um panorama direto das estruturas, o que permite um controle em tempo real da aplicação anestésica. ⁵³ Assim, o bloqueio é realizado de forma mais eficiente, e gera menores latência e dependência de informações anatômicas, e utilização de menor quantidade de solução anestésica, além de proporcionar maior segurança. ⁵⁴

Um estudo ⁵⁴ foi desenvolvido com quatro pacientes idosos com OA de joelho em grau avançado, com limitação de movimentação e presença de dor crônica, submetidos ao BNG guiado por ultrassonografia. Os resultados demonstraram melhoras da dor e da capacidade funcional satisfatórias e importantes, não sendo observado nenhum tipo de complicação devido a esses bloqueios. ⁵⁴ Uma comparação de eficiência entre a terapia de bloqueio intra-articular e a de BNG foi realizada mediante uma análise no período de doze semanas. ⁵⁵ Ambas as técnicas denotaram resultados satisfatórios em relação à minimização de dor, à melhora na qualidade do sono noturno e ao desempenho de atividades diárias, mas a pesquisa destaca a utilização da técnica de BNG por representar uma alternativa de maior segurança, minimamente invasiva e de elevada eficiência. ⁵⁵

Indicações

Há evidências razoáveis para, pelo menos, direcionar o nervo genicular medial superior, o nervo genicular medial inferior e o nervo genicular medial inferior usando anestésicos locais, corticosteroides ou álcool para reduzir a dor e melhorar a função do joelho em pacientes com OA crônica do joelho sob orientação de ultrassom. O procedimento é seguro, mas mais pesquisas são necessárias para determinar a abordagem intervencionista ideal.

Acupuntura

A acupuntura é uma técnica muito conhecida e utilizada em tratamentos de variados distúrbios por meio de inserção de agulhas finas em pontos anatômicos específicos do corpo do paciente. ⁵⁶ A realização de estudos sobre a utilização da acupuntura para a minimização de dores provenientes de OA de joelho e reabilitação funcional vem aumentando, o que demonstra que essa terapia atua na mitigação dos sintomas pela ativação de variados elementos químicos dotados de bioatividade, por meio de mecanismos periféricos, espinhais e supraespinhais. ⁵⁷

Teixeira et al. ⁶ avaliaram o tratamento de dois pacientes com OA do joelho mediante uma sessão semanal (durante seis semanas) de acupuntura, com sessões de trinta minutos de agulhamento em quatro pontos locais. Os pesquisadores ⁶ relataram minimização das dores e aumento da amplitude e da mobilidade de flexão articular do joelho dos pacientes, o que demonstra que a técnica é eficiente como tratamento alternativo ou complementar da OA, mesmo em curto espaço de tempo. De forma geral, a acupuntura pode propiciar uma melhora da percepção subjetiva da qualidade de vida do indivíduo com OA, o que permite um melhor desempenho das atividades diárias, mas fatores como o número e a duração das sessões de acupuntura, o estado de saúde do paciente e o tempo de prevalência da doença devem ser considerados.

Indicações

Indicada como terapia para o tratamento de OA, principalmente em relação à dor.

Prática de Exercícios Físicos

Diretrizes clínicas para o manejo da OA do joelho sugerem que os pacientes devem receber um conjunto básico de intervenções não farmacológicas, incluindo educação, perda de peso e exercícios de baixo impacto (fortalecimento, exercícios cardiovasculares e/ou exercícios mente-corpo, como ioga ou tai chi ). ⁵⁸ Uma revisão sistemática recente ⁵⁹ avaliou diferentes ECRs sobre a eficácia das atividades físicas não aquáticas para pacientes portadores de OA no joelho. Nesses estudos, os pacientes foram divididos em grupos submetidos a exercícios e grupos que não realizavam exercícios ou nenhum tratamento. Os autores ⁵⁹ encontraram que, no grupo que realizou atividades físicas terrestres, houve redução consistente do quadro álgico e aprimoramento da forma física, o que melhorou sua qualidade de vida.

Indicações

Pesquisas atuais ⁶⁰ indicam que a prática de atividade aeróbica durante 150 minutos semanais com intensidade moderada, ou a realização de atividade física moderada/vigorosa, ou exercícios de fortalecimento muscular duas vezes por semana trazem muitos benefícios para indivíduos com OA do joelho preexistente.

Outros

Outro recurso terapêutico é a palmilha de cunha lateral. Uma pesquisa recente ⁶¹ concluiu que órtese externa individualizada (fixada abaixo da sola) esteve associada a uma maior melhora na dor e no estado funcional do que uma órtese de controle. Da mesma maneira, órteses para a correção do varo ou do valgo, que atuam alterando a biomecânica, deslocando a carga para o compartimento menos comprometido, estão sendo implantadas como alternativas para ganho de função e melhora da dor.

Considerações Finais

A OA do joelho é uma doença de alta prevalência e incapacitante. No decorrer dos últimos anos, muitas informações de grande importância sobre a causa e a patogênese da OA foram obtidas, o que pressagia uma nova era na terapêutica da OA. Entretanto, o manejo não deve ser generalizado, sendo necessária uma adequação a cada indivíduo, para que seja possível designar uma intervenção ideal para cada caso.

A mudança de estilo de vida, prática de exercício físico e realização de acupuntura, dentre outros, são métodos menos invasivos e indicados em primeira instância, e o procedimento cirúrgico deve ser deixado como alternativa para casos em que esses métodos não apresentaram respostas satisfatórias. Assim, a busca por medicamentos modificadores da doença para o tratamento da OA tornou-se uma prioridade no campo da ortopedia. O AH demonstrou ser seguro e eficaz no tratamento da dor relacionada à OA no joelho e em outras articulações, o que confirma que o AH pode ter alguma propriedade modificadora da doença.

Conclui-se, portanto, que mais estudos referentes a este tema devem ser realizados para que se possa alcançar um maior conhecimento científico e, por meio dele, compreender e preencher as lacunas ainda existentes.

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PERMALINK

Updates in the Treatment of Knee Osteoarthritis

Diego Pontes de Carvalho Pires

Felipe Alves do Monte

Leonardo Freire Monteiro

Francisco Rafael do Couto Soares

José Leonardo Rocha de Faria

Abstract

Introduction

Pathophysiology of Knee Osteoarthritis

Clinical Diagnosis and Classification Systems

Clinical Examination and Imaging

Biomarkers

Treatments

Materials and Methods

Eligibility and Selection Criteria

Results

Identification of Studies and Characteristics

Surgical Treatments

Arthroscopy

Fig. 1.

Fig. 2.

Indications

Arthroplasty

Fig. 3.

Fig. 4.

Indications

Osteotomy

Fig. 5.

Fig. 6.

Indications

Non-surgical Treatments

Pharmacological Therapies

Indications

Intra-articular Infiltrations

Indications

Hyaluronic Acid (HA)

Indications

Platelet-Rich Plasma (PRP)

Indications

Stem Cells

Indications

Prolotherapy with dextrose

Indications

Genicular Nerve Block

Indications

Acupuncture

Indications

Physical Exercises

Indications

Miscellaneous Interventions

Final Considerations

Funding Statement

Referências

Atualizações no tratamento da osteoartrite de joelho

Resumo

Introdução

Fisiopatologia da osteoatrite de Joelho

Diagnóstico Clínico e Sistemas de Classificação

Exames clínico e de imagem

Biomarcadores

Tratamentos

Materiais e Métodos

Critérios de Elegibilidade e Seleção

Resultados

Identificação dos Estudos e Características

Tratamentos Cirúrgicos

Artroscopia

Fig. 1.

Fig. 2.

Indicações

Artroplastia

Fig. 3.

Fig. 4.

Indicações

Osteotomia

Fig. 5.

Fig. 6.

Indicações

Tratamentos Não Cirúrgicos