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. 2020 Feb 3;55(5):551–556. doi: 10.1016/j.rbo.2018.01.001

Comparative Effect between Infiltration of Platelet-rich Plasma and the Use of Corticosteroids in the Treatment of Knee Osteoarthritis: A Prospective and Randomized Clinical Trial *

Marianna Ribeiro de Menezes Freire 1,, Philippe Mota Coutinho da Silva 1, Arthur Rangel Azevedo 2, Denison Santos Silva 3, Ronald Bispo Barreto da Silva 3, Juliana Cordeiro Cardoso 3
PMCID: PMC7575359  PMID: 33093718

Abstract

Objectives  This study aimed to analyze the efficacy of platelet-rich plasma obtained from the peripheral, autologous blood of the patients in pain complaints reduction and functional improvement of knee osteoarthritis compared with the standard treatment with injectable corticosteroid, such as triamcinolone.

Methods  The patients were followed-up clinically at the preinfiltrative visit, with quantitative evaluation using the Knee Society Score (KSS), the Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index (WOMAC) score, and the Kellgren and Lawrence scales. In addition, they were reevaluated with the same scales after 1 month and 6 months of intervention with 2.5 mL of triamcinolone acetate or 5 mL of platelet-rich plasma. The study was performed on 50 patients with knee osteoarthritis treated at the Medical Specialty Center and randomly divided into equivalent samples for each therapy.

Results  The present study verified the reduction of pain scores, such as the WOMAC score, and elevations of functional scales, such as the KSS, evidenced in 180 days when using platelet-rich plasma, a therapy that uses the autologous blood of the patient and has fewer side effects.

Conclusion  Although both platelet-rich plasma and corticosteroid therapies have been shown to be effective in the reduction pain complaints and functional recovery, there was a statistically significant difference between them at 180 days. According to the results obtained, platelet-rich plasma presented longer-lasting effects within 180 days in the treatment of knee osteoarthritis.

Keywords: osteoarthritis, corticosteroids, platelet-rich plasma

Introduction

Osteoarthritis is the most common joint disease in western populations, and it mainly affects the hips, knees, hands, and feet. 1 2 It results in progressive functional disability and several etiological factors, such as age, obesity, occupational and genetic factors, contributed to its onset. 3

Global epidemiological studies show that the prevalence of osteoarthritis is positively associated with aging and with the female gender, with 5.3 affected women for every 3.6 affected men. 4 5

The loss of homeostasis between the cartilaginous matrix synthesis and degradation is the pathophysiological basis of osteoarthritis. 6 In these patients, chondrocytes and synovial cells produce high levels of proinflammatory cytokines, such as interleukin (IL)-1 and tumor necrosis factor alpha (TNF-α), which, in turn, stimulate metalloproteinases, other interleukins (IL-6, IL-8), prostaglandin E2, and nitric oxide, which is also stimulated by mechanical stress. 7

The progression of articular chondral lesions is the main cause of nocturnal pain, stiffness, edema, and joint mobility impairment, negatively affecting the quality of life, emotional well-being (especially in the elderly), and general health status of the patient. 8

The knees are the most commonly affected major joints, resulting in disabling symptoms that compromise the quality of life in approximately 10% of people over 55 years-old; in addition, a quarter of these patients are severely affected by immobility. 8 9

Several oral medications for pain relief are available and considered effective in the early stages of the disease. However, treatment should always be multifactorial, since pharmacological therapy alone is not sufficient for the desired control of osteoarthritis. 1 9

Infiltration treatments are usually reserved for patients with unsatisfactory response to oral regimens. 10 Hyaluronic acid infiltrations have been used for decades, but they are discouraged because of the high risk of adverse effects and irrelevant benefit when compared to intra-articular corticosteroids injections. 11 12 As such, injectable corticosteroids are widely used in the symptomatic treatment of knee osteoarthritis; however, its efficacy appears to be limited to 1 month. 12

Platelet-rich plasma (PRP) infiltrate is considered an emerging regenerative treatment for the osteoarthritis related-degeneration because platelet degranulation leads to the release of several growth factors and cytokines that play a crucial role in joint homeostasis. 13 Thus, it is believed that PRP promotes cellular chemotaxis, matrix synthesis, and cartilage proliferation. 14

Although PRP has been used for the treatment of knee osteoarthritis, clinical evidence is still unclear due to the lack of standardized studies regarding the interval period, volume, and frequency of plasma infiltration. 15 16

The present study aimed to analyze the efficacy of PRP infiltrate, which obtained from the peripheral, autologous blood of patients, in the reduction of pain complaints and functional improvement in knee osteoarthritis when compared to the standard treatment with an injectable corticosteroid, such as triamcinolone.

Material and Methods

This is a randomized, controlled, longitudinal, double-blind, comparative, descriptive and analytical study of patients with knee osteoarthritis at the Unit Medical Specialty Center (Unitmed). Patients were randomized into a block, whose only specification was the equivalent number of individuals; those assigned to receive treatment with platelet-rich plasma comprised the intervention group, whereas those treated with corticosteroid injection comprised the control group.

The number of components in each sample was stipulated to achieve a 95% confidence interval, 80% power and a 20% difference between groups; as such, the intervention and group groups consisted in 25 people each, totaling 50 patients. To maintain double-blindness, peripheral blood was collected from all patients.

Platelet-rich plasma was obtained according to the double centrifugation protocol initially described by Sonnleitner et al., 17 and validated by Messora et al. 18 In this protocol, 15 mL of peripheral blood were collected in 5 mL vacuum tubes with 3.2% sodium citrate. After the first centrifugation, the upper column was aspirated and again centrifuged, resulting in platelet-poor plasma (PPP) and a pellet of erythrocytes and platelets. Two-thirds of the PPP from the original volume were discarded, and the remaining material was used to resuspend the pellet, resulting in 5 mL of PRP for injection.

The corticosteroid used was triamcinolone acetate (Triancil, Apsen Farmacêutica, São Paulo, SP, Brazil). The infiltration was performed through intra-articular administration of 2.5 mL of the drug at a concentration of 20 mg mL, with no diluting agent.

Both infiltrations were made in the superior-lateral region of the knee operated after anesthesia with 2 mL of 2% lidocaine with no vasoconstricting agent. After the injection, the patients remained in supine position and were asked to not move the injected limb for 5 minutes.

After checking which treatment would be assigned to each patient according to the block randomization list previously generated, one of the researchers enveloped the syringe with opaque tape. This syringe was then delivered to the physician responsible for the infiltrations, and the intervention masking was maintained for both the patient and the physician.

The variables analyzed in each group were: age, gender, mean age of diagnosis, history of hypertension, obesity or diabetes, and previous orthopedic surgery in the knee analyzed.

The inclusion criteria were age ranging from 30 and 90 years-old, presence of grade II to IV osteoarthritis according to the Kellgren and Lawrence scale, 19 absence of other rheumatic inflammatory diseases, absence of previous treatment with intravenous, injectable or oral corticosteroids during the last 12 months and signature of the informed consent form.

The exclusion criteria were disease preventing follow-up, loss at follow-up, use of oral or intravenous corticosteroids during the follow-up period, hemoglobin level lower than 11 g/dL, and platelet count lower than 150,000/mm 3

Therapeutic responses were evaluated using the knee society score (KSS) and the Western Ontario McMaster Universities Osteoarthritis Index (WOMAC) questionnaires, both validated and standardized for Portuguese language. 20 21 The translated version of the KSS 20 consists in a questionnaire combining subjective and objective information about functional aspects of the patient, such as the ability to walk and climb and descend stairs, in addition to knee-associated characteristics, such as pain, stability and range of movement. KSS assesses the patient's clinical picture of pain and the degree of mobility impairment and stability in several planes. Thus, the higher the KSS score, the more clinically relevant the therapeutic response. 22 The second questionnaire, WOMAC, contains 17 questions regarding the difficulty degree in daily living activities to assess functionality, pain and stiffness. The higher the score, the worse the function. 21 23 A possible reduction of 16% from the total WOMAC score obtained before the intervention was used as a criterion of relevant clinical difference. 24

The patients were evaluated with these questionnaires before the procedure and at 1 month and 6 months after the infiltration. The Kellgren and Lawrence classification 19 was performed by experienced orthopedists and rheumatologists during the preinfiltrative evaluation.

This information was inserted into a database built on SPSS for Windows, version 21.0 (IBM Corp., Armonk, NY, USA). Demographic characteristics were presented in frequencies, percentages, and respective 95% confidence intervals (95% CIs) for categorical variables and mean and standard deviation or median with 25 th and 75 th percentiles for continuous variables.

The mean values were compared using parametric (Student-t and analysis of variance [ANOVA] tests) or nonparametric methods (Kruskal-Wallis or Mann-Whitney) for continuous variables and chi-square for categorical variables, according to distribution type assumed by the variable. To analyze the factors associated with the outcome variable, prevalence values were determined with their respective ratios. Then, a logistic model was used to determine simple and adjusted odds ratios. The Tukey multiple comparison test was employed for therapies evaluation in the selected periods.

The level of statistical significance considered for all tests was p  = 0.05 in univariate analyses. The research ensures the confidentiality and privacy of the participating professionals and assures the non-use of questionnaire information to the detriment of the people involved. The project was approved by the ethics committee and followed its recommendations.

Results

The 2 groups studied had the same number of individuals after random distribution, since 25 patients were assigned to each group. After inclusion in the study, there was no loss at follow-up or exclusion of patients.

In the demographic analysis of the study population, the mean ages in the PRP and corticosteroid groups were, respectively, 64.15 (±8.02) and 60.21 (±5.92) years-old ( p  = 0.01). From the individuals evaluated, 84% ( n  = 42) were females

In the present study, 90% of the patients were classified as grade II and III per the Kellgren and Lawrence scale; distribution is detailed in Table 1 .

Table 1. Proportion of patients assessed by the Kellgren and Lawrence scale according to the assigned therapy.

Kellgren and Lawrence Platelet-rich plasma (%) Corticosteroid
I 1 (4)
II 10 (40) 10 (40)
III 11 (44) 14 (56)
IV 4 (16)

Table 2 shows that there is no association between comorbidities and the therapy assigned according to the selection of the groups.

Table 2. Patients comorbidities according to the assigned therapy.

Comorbidities PRP (%) Corticosteroid (%) p -value
Obesity 76 88 0.46
Non-obesity 24 12
Systemic arterial hypertension 64 68 0.76
Not hypertensive 36 32
Diabetic 24 16 0.48
Non-diabetic 76 84

Abbreviation: PRP, platelet-rich plasma.

Regarding the evolution of the WOMAC score in the studied period, the mean value found in patients treated with corticosteroids ranged from 63.93 (ΔT = 0) to 30.06 (ΔT = 30 days) and 47.36 (ΔT = 180 days) points. Comparatively, these scores in the patients submitted to PRP therapy were 73.94 (ΔT = 0), 21.96 (ΔT = 30 days), and 32.8 (ΔT = 180 days). The pain complaint evolution can be better observed in Figure 1 .

Fig. 1.

Fig. 1

Evaluation of therapeutic responses using the Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index questionnaire at 0, 30, and 180 days. (# =  p  < 0.05, ** =  p  < 0.01, *** =  p  < 0.001).

Regarding KSS, the mean values obtained in patients treated with corticosteroids were 49.96 (ΔT = 0), 70.92 (ΔT = 30 days), and 66.92 (ΔT = 180 days) points. In patients treated with PRP, the following values were found: 42.44 (ΔT = 0), 75.12 (ΔT = 30 days), and 75.36 (ΔT = 180 days) points. The evolution of the patients' functionality can be better appreciated in Figure 2 .

Fig. 2.

Fig. 2

Evaluation of therapeutic responses using the Knee Society Score questionnaire at 0, 30, and 180 days. (# =  p  < 0.05, ** =  p  < 0.01, *** =  p  < 0.001).

These results show a statistically significant difference favoring the PRP therapy at 180 days according to the WOMAC and KSS scales. On the other hand, there was no difference between study groups during the first 30 days posttreatment. Also, as shown in Figures 1 and 2 , both the corticoid and the PRP groups showed significant improvement in the WOMAC and KSS scales at 30 days and 180 days postinfiltration.

Therefore, the results obtained using PRP therapy have been shown to be more durable, with more evident functional recovery and reduction of pain complaints.

Discussion

Knee osteoarthritis treatment begins with a conservative approach involving a combination of analgesic agents, nonsteroidal antiinflammatory drugs (NSAIDs), and physical therapy. As the complexity of the clinical picture increases, other therapeutic methods become important, such as injectable corticosteroids, hyaluronic acid and, more recently, PRP infiltration. Patients treated with NSAIDs and analgesic agents have a better therapeutic response than those using placebo, although literature reviews consider that evidence for NSAIDs in knee osteoarthritis treatment is limited to mild to moderate cases. 25 Physical therapy, commonly performed in patients with knee osteoarthritis, is based on the ability to sustain physical fitness, flexibility and strengthening of the quadriceps muscle to aid the drug treatment. 26 Injections are used as therapies in patients who are not responsive to oral medication. 11

Hyaluronic acid injections have been used for decades, but they have been discouraged because of the high risk of adverse effects and irrelevant benefit when compared with intra-articular corticosteroid injections. In addition, the therapeutic use of hyaluronic acid is not subsidized according to the most current recommendations and guidelines. 11 27 As such, injectable corticosteroids are widely employed in the symptomatic treatment of knee osteoarthritis, but their efficacy appears to be limited to 1 month. Procedural repetitions may be necessary and can be performed up to 3 times a year in the same joint. 12

Thus, the data revealed by the present study corroborate the fact that the therapeutic effect of corticosteroids is shorter (up to 30 days), while the pain improvement profile of PRP lasts up to 180 days.

Platelet-rich plasma is a constantly evolving treatment modality that has gained importance in primary care, rehabilitation, and sports medicine. 15 Since PRP is a concentrated platelet solution made with autologous blood, it is a safe treatment for clinical use. 15 Studies have shown that the intra-articular administration of PRP can increase the quality of life even after 1 year of treatment. 16 28 The present study found more significant values for improvement in comparison with corticosteroids, especially in the long-term (180 days). Both treatments improved the functional and pain status in 30 and 180 days, but patients submitted to PRP infiltration showed a greater pain improvement in absolute numbers. In addition, there was a slight reduction in quality (5.6%) in the group receiving intra-articular corticosteroids between 30 and 180 days, although the results remained statistically more significant than in the preinfiltrative period.

The present study revealed a reduction in pain scale scores, such as the WOMAC, and an elevation in functional scale scores, such as the KSS, which were more evident in the long term (180 days) when using PRP. Although both therapies are effective and there is no significant difference between them, the results are important for the applicability of this therapeutic modality; since it is autologous, it has fewer side effects risks compared to corticosteroid infiltration with more lasting efficiency.

According to the study, 84% of the patients evaluated were elderly females.

Diabetes, hypertension, previous surgeries and obesity have been related to a higher incidence of osteoarthritis. 5 29 30 In our study, 66% of the patients were hypertensive and 82% were obese, corroborating the findings in the literature, but only 20% were diabetic and 2% had a history of previous surgeries.

In this study, the incidence-raising factors were homogeneous between groups regarding the therapeutic choice, demonstrating the trustworthiness of the sample and the equivalence in prior randomization.

Conclusion

Patients with knee osteoarthritis treated with either corticosteroid or PRP infiltration presented reduced pain complaints and increased their functionality within the first 30- and 180-days posttreatment.

However, the data presented in this study revealed that long-term (180-day) improvement rates were more significant in the PRP group.

Conflict of Interests The authors have no conflict of interests to declare.

*

Trabalho desenvolvido no Centro de Especialidades Médicas da Universidade Tiradentes (Unitmed), Aracaju, SE, Brasil. Publicado Originalmente por Elsevier Editora Ltda.

*

Work performed at the Medical Specialty Center from Universidade Tiradentes (Unitmed), Aracaju, SE, Brazil Originally Published by Elsevier Editora Ltda.

Referências

  • 1.Standing Committee for International Clinical Studies Including Therapeutic Trials ESCISIT . Jordan K M, Arden N K, Doherty M. EULAR Recommendations 2003: an evidence based approach to the management of knee osteoarthritis: Report of a Task Force of the Standing Committee for International Clinical Studies Including Therapeutic Trials (ESCISIT) Ann Rheum Dis. 2003;62(12):1145–1155. doi: 10.1136/ard.2003.011742. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
  • 2.National Arthritis Data Workgroup . Lawrence R C, Felson D T, Helmick C G. Estimates of the prevalence of arthritis and other rheumatic conditions in the United States. Part II. Arthritis Rheum. 2008;58(01):26–35. doi: 10.1002/art.23176. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
  • 3.Rezende M U, De Campos G C.A osteoartrite é uma doenc¸a mecânica ou inamatória? Rev Bras Ortop 20134806471–474.31304156 [Google Scholar]
  • 4.Scarpone M, Rabago D, Snell E. Effectiveness of platelet-rich plasma injection for rotator cuff tendinopathy: a prospective open-label study. Glob Adv Health Med. 2013;2(02):26–31. doi: 10.7453/gahmj.2012.054. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
  • 5.Pelletier J P, Martel-Pelletier J, Abramson S B. Osteoarthritis, an inflammatory disease: potential implication for the selection of new therapeutic targets. Arthritis Rheum. 2001;44(06):1237–1247. doi: 10.1002/1529-0131(200106)44:6<1237::AID-ART214>3.0.CO;2-F. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 6.Fitzgerald J B, Jin M, Grodzinsky A J. Shear and compression differentially regulate clusters of functionally related temporal transcription patterns in cartilage tissue. J Biol Chem. 2006;281(34):24095–24103. doi: 10.1074/jbc.M510858200. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 7.Sarvimäki A, Stenbock-Hult B. Quality of life in old age described as a sense of well-being, meaning and value. J Adv Nurs. 2000;32(04):1025–1033. doi: 10.1046/j.1365-2648.2000.01568.x. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 8.Clauw D J, Witter J. Pain and rheumatology: thinking outside the joint. Arthritis Rheum. 2009;60(02):321–324. doi: 10.1002/art.24326. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 9.Hameed F, Ihm J.Injectable medications for osteoarthritis PM R 20124(5, Suppl):S75–S81. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 10.Evaniew N, Simunovic N, Karlsson J. Cochrane in CORR®: Viscosupplementation for the treatment of osteoarthritis of the knee. Clin Orthop Relat Res. 2014;472(07):2028–2034. doi: 10.1007/s11999-013-3378-8. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
  • 11.Bannuru R R, Natov N S, Obadan I E, Price L L, Schmid C H, McAlindon T E. Therapeutic trajectory of hyaluronic acid versus corticosteroids in the treatment of knee osteoarthritis: a systematic review and meta-analysis. Arthritis Rheum. 2009;61(12):1704–1711. doi: 10.1002/art.24925. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 12.Cheng O T, Souzdalnitski D, Vrooman B, Cheng J. Evidence-based knee injections for the management of arthritis. Pain Med. 2012;13(06):740–753. doi: 10.1111/j.1526-4637.2012.01394.x. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
  • 13.Nguyen R T, Borg-Stein J, McInnis K. Applications of platelet-rich plasma in musculoskeletal and sports medicine: an evidence-based approach. PM R. 2011;3(03):226–250. doi: 10.1016/j.pmrj.2010.11.007. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 14.Krogh T P, Bartels E M, Ellingsen T. Comparative effectiveness of injection therapies in lateral epicondylitis: a systematic review and network meta-analysis of randomized controlled trials. Am J Sports Med. 2013;41(06):1435–1446. doi: 10.1177/0363546512458237. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 15.Eppley B L, Woodell J E, Higgins J. Platelet quantification and growth factor analysis from platelet-rich plasma: implications for wound healing. Plast Reconstr Surg. 2004;114(06):1502–1508. doi: 10.1097/01.prs.0000138251.07040.51. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 16.Patel S, Dhillon M S, Aggarwal S, Marwaha N, Jain A. Treatment with platelet-rich plasma is more effective than placebo for knee osteoarthritis: a prospective, double-blind, randomized trial. Am J Sports Med. 2013;41(02):356–364. doi: 10.1177/0363546512471299. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 17.Sonnleitner D, Huemer P, Sullivan D Y. A simplified technique for producing platelet-rich plasma and platelet concentrate for intraoral bone grafting techniques: a technical note. Int J Oral Maxillofac Implants. 2000;15(06):879–882. [PubMed] [Google Scholar]
  • 18.Messora M R, Nagata M J, Furlaneto F A. Análise da eficiência do protocolo de dupla centrifugac¸ão para o preparo do plasma rico em plaquetas (PRP) - estudo experimental em coelhos. RSBO Rev Sul-Bras Odontol. 2009;6(03):291–296. [Google Scholar]
  • 19.Schiphof D, Boers M, Bierma-Zeinstra S MA. Differences in descriptions of Kellgren and Lawrence grades of knee osteoarthritis. Ann Rheum Dis. 2008;67(07):1034–1036. doi: 10.1136/ard.2007.079020. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 20.Silva A L, Demange M K, Gobbi R G, da Silva T F, Pécora J R, Croci A T. Translation and Validation of the Knee Society Score - KSS for Brazilian Portuguese. Acta Ortop Bras. 2012;20(01):25–30. doi: 10.1590/S1413-78522012000100005. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
  • 21.Bellamy N, Buchanan W W, Goldsmith C H, Campbell J, Stitt L W. Validation study of WOMAC: a health status instrument for measuring clinically important patient relevant outcomes to antirheumatic drug therapy in patients with osteoarthritis of the hip or knee. J Rheumatol. 1988;15(12):1833–1840. [PubMed] [Google Scholar]
  • 22.Dinjens R N, Senden R, Heyligers I C, Grimm B. Clinimetric quality of the new 2011 Knee Society score: high validity, low completion rate. Knee. 2014;21(03):647–654. doi: 10.1016/j.knee.2014.02.004. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 23.Oliveira A M, Peccin M S, Silva K N, Teixeira L E, Trevisani V F. Impact of exercise on the functional capacity and pain of patients with knee osteoarthritis: a randomized clinical trial. Rev Bras Reumatol. 2012;52(06):876–882. [PubMed] [Google Scholar]
  • 24.Hmamouchi I, Allali F, Tahiri L. Clinically important improvement in the WOMAC and predictor factors for response to non-specific non-steroidal anti-inflammatory drugs in osteoarthritic patients: a prospective study. BMC Res Notes. 2012;5:58. doi: 10.1186/1756-0500-5-58. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
  • 25.Eccles M, Freemantle N, Mason J.The North of England Non-Steroidal Anti-Inflammatory Drug Guideline Development Group. North of England evidence based guideline development project: summary guideline for non-steroidal anti-inflammatory drugs versus basic analgesia in treating the pain of degenerative arthritis BMJ 1998317(7157):526–530. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
  • 26.Roddy E, Zhang W, Doherty M. Aerobic walking or strengthening exercise for osteoarthritis of the knee? A systematic review. Ann Rheum Dis. 2005;64(04):544–548. doi: 10.1136/ard.2004.028746. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
  • 27.Mei-Dan O, Carmont M R, Laver L, Mann G, Maffulli N, Nyska M. Platelet-rich plasma or hyaluronate in the management of osteochondral lesions of the talus. Am J Sports Med. 2012;40(03):534–541. doi: 10.1177/0363546511431238. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 28.Leitner G C, Gruber R, Neumüller J. Platelet content and growth factor release in platelet-rich plasma: a comparison of four different systems. Vox Sang. 2006;91(02):135–139. doi: 10.1111/j.1423-0410.2006.00815.x. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 29.Mohammadi F, Taghizadeh S, Ghaffarinejad F, Khorrami M, Sobhani S. Proprioception, dynamic balance and maximal quadriceps strength in females with knee osteoarthritis and normal control subjects. Int J Rheum Dis. 2008;11(01):39–44. [Google Scholar]
  • 30.Oliveira N C, Vatri S, Alfieri F M. Comparação dos efeitos de exercícios resistidos versus cinesioterapia na osteoartrite de joelho. Rev Acta Fisiátr. 2016;23(01):7–11. [Google Scholar]
Rev Bras Ortop (Sao Paulo). 2020 Feb 3;55(5):551–556. [Article in Portuguese]

Efeito comparativo entre a infiltração de plasma rico em plaquetas e o uso de corticosteroides no tratamento de osteoartrite do joelho: Estudo clínico prospectivo e randomizado *

Resumo

Objetivo  Analisar a eficácia do uso de plasma rico em plaquetas, obtido do sangue periférico e autólogo dos pacientes, na redução das queixas álgicas e melhoria funcional dos pacientes portadores de osteoartrite de joelhos, em comparação com o tratamento padrão com injeção de corticosteroides de depósito, como a triancilonola.

Métodos  Os pacientes foram acompanhados clinicamente na consulta pré-infiltrativa, com avaliação quantitativa através das escalas Knee Society Score (KSS), Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index (WOMAC), e Kellgren and Lawrence. Além disso, os pacientes foram reavaliados com as mesmas escalas após 1 mês e 6 meses de intervenção com 2,5 mL de acetato de triancinolona ou 5 mL de plasma rico em plaquetas. O estudo foi feito em 50 pacientes portadores de osteoartrite de joelhos atendidos no Centro de Especialidades Médicas, divididos em amostras equivalentes randomizadas para cada terapia.

Resultados  No presente estudo, verificaram-se redução dos valores em escalas álgicas, como a WOMAC, e elevação das pontuações em escalas funcionais, como a KSS, evidenciadas em 180 dias após o uso de plasma rico em plaquetas, uma terapia feita a partir do sangue autólogo do paciente e com menos efeitos colaterais.

Conclusão  Embora ambas as terapias com plasma rico em plaquetas e corticosteroides tenham se mostrado eficazes na redução das queixas álgicas e na recuperação funcional, houve diferença significativa entre as terapias aos 180 dias. De acordo com os resultados obtidos, no tratamento da osteoartrite do joelho, o plasma rico em plaquetas demonstrou efeitos mais duradouros em 180 dias.

Palavras-chave: osteoartrite, corticoterapia, plasma rico em plaquetas

Introdução

A osteoartrite é a doença articular mais comumente encontrada nas populações ocidentais e caracteriza-se por afetar principalmente os quadris, joelhos, mãos, e pés. 1 2 É responsável pela incapacidade funcional progressiva e pela presença de diversos fatores etiológicos, como idade, obesidade, e fatores ocupacionais e genéticos, contribuintes para seu surgimento. 3

Segundo estudos epidemiológicos em todo o mundo, a prevalência da osteoartrite é positivamente associada com o aumento da idade e com o sexo feminino, numa proporção de 5,3 mulheres para cada 3,6 homens acometidos. 4 5

A perda da homeostasia entre a síntese e degradação da matriz cartilaginosa constitui a base fisiopatológica da osteoartrite. 6 Nesses pacientes, os condrócitos e as células sinoviais produzem níveis elevados de citocinas pró-inflamatórias, como a IL-11 e o TNF-a, que, por sua vez, estimulam metaloproteinases, outras interleucinas (IL-6, IL- 8), prostaglandina E2 e óxido nítrico, também estimulado por estresse mecânico. 7

A progressão das lesões condrais articulares seria a principal causa de dor noturna, rigidez, edema e comprometimento da mobilidade articular, afeta negativamente a qualidade de vida, o bem-estar emocional do paciente (especialmente os idosos) e o estado geral de saúde. 8

Os joelhos são as grandes articulações mais comumente afetadas, resulta em sintomas incapacitantes que comprometem a qualidade de vida em aproximadamente 10% das pessoas com mais de 55 anos, um quarto delas severamente acometidas pela imobilidade. 8 9

Diversos medicamentos orais para alívio da dor estão disponíveis e são considerados eficazes nas fases precoces da doença. Entretanto, o tratamento sempre deve ser multifatorial, uma vez que a prescrição farmacológica isolada não é suficiente para o controle desejado da osteoartrite. 1 9

Os tratamentos através de procedimentos de infiltração são normalmente reservados para pacientes com resposta insatisfatória aos regimes orais. 10 Infiltrações com ácido hialurônico foram usadas por décadas, porém seu uso tem sido desencorajado devido ao alto risco de efeitos adversos e benefício irrelevante quando comparadas com as injeções intra-articulares de corticosteroides. 11 12 Dessa maneira, os corticosteroides injetáveis são amplamente usados no tratamento sintomático da osteoartrite de joelhos, entretanto a sua eficácia parece ser limitada a um mês. 12

O uso de infiltado de plasma rico em plaquetas (PRP) é considerado um tratamento regenerativo emergente para a degeneração causada pela osteoartrite, uma vez que a degranulação de plaquetas leva à liberação de diversos fatores de crescimento e citocinas que desempenham um papel crucial na homeostasia articular. 13 Assim, o uso de PRP deve promover a quimiotaxia celular, síntese de matriz e proliferação da cartilagem. 14

Recentemente, PRP passou a ser usado para o tratamento de osteoartrite de joelhos, entretanto as evidências clínicas ainda não são claras devido à falta de estudos padronizados quanto ao intervalo, volume e à frequência de infiltração do plasma. 15 16

O objetivo do presente estudo foi analisar a eficácia do uso de PRP, obtido do sangue periférico e autólogo dos pacientes, na redução das queixas álgicas e melhoria funcional dos pacientes portadores de osteoartrite de joelhos, em comparação com o tratamento padrão com injeção de corticosteroides de depósito, como a triancilonola.

Material e Métodos

O estudo é de caráter randomizado, controlado, longitudinal, duplo cego, comparativo, descritivo e analítico. Foi feito com pacientes portadores de osteoartrite de joelhos atendidos no Centro de Especialidades Médicas Unit (Unitmed). Os pacientes foram organizados por randomização em bloco, cuja única especificação foi a quantidade equivalente entre os pacientes, e designados para receber o tratamento com plasma rico em plaquetas, compuseram o grupo intervenção, ou receber injeção de corticosteroides, compuseram o grupo controle.

O número de componentes da amostra foi estimulado para que tenha intervalo de confiança de 95%, poder de 80% e diferença entre grupos de 20%; assim sendo, chegou-se a um valor de 25 pessoas no grupo intervenção e 25 no grupo controle, totalizando 50 indivíduos. Para manter a característica de duplo cego, sangue periférico foi colhido de todos os pacientes.

Para obtenção do PRP, foi usado o protocolo de dupla centrifugação descrito inicialmente por Sonnleitner et al. 17 e validado por Messora et al. 18 Nesse protocolo, foram coletados 15 ml de sangue periférico em tubos a vácuo de 5 ml com citrato de sódio a 3,2%. Esse material foi enviado para primeira centrifugação e a coluna superior foi então aspirada e novamente centrifugada, obtiveram-se o plasma pobre em plaqueta (PPP) e o botão eritroplaquetário. Do volume obtido, ⅔ do PPP foram descartados e o restante foi usado para suspender o botão eritroplaquetário, formou o PRP em 5 ml para solução injetável.

O corticosteroide usado foi o acetato de triancinolona (Triancil, Apsen Farmacêutica, São Paulo, SP, Brasil). A iinfiltração foi feita com a administração intra-articular de 2,5 ml do corticoide, na concentração de 20 mg/ml, sem agente diluidor.

Ambas as infiltrações foram feitas na região intra-articular superolateral do joelho operado após botão anestésico com 2 ml de lidocaína a 2%, sem vasoconstritor. Após a injeção, os pacientes permaneceram em decúbito dorsal sem movimentação do membro injetado por 5 minutos.

Após conferir qual tratamento seria feito para o paciente, de acordo com a lista de randomização em bloco previamente gerada, um dos pesquisadores fez o envelopamento da seringa com esparadrapo opaco. Essa seringa foi então entregue para o médico responsável pelas infiltrações, manteve-se o mascaramento da intervenção para o paciente e para o médico.

As variáveis analisadas em cada grupo foram as seguintes: idade, gênero, idade média de diagnóstico, hipertensão, obesidade, diabetes, e cirurgia ortopédica prévia em joelho analisado.

Os critérios de inclusão foram: idade entre 30 e 90 anos, presença de osteoartrite graus II a IV, segundo a escala de Kellgreen e Lawrence, 19 ausência de demais doenças inflamatórias reumáticas, ausência de tratamento anterior com corticoide IV, injetável ou oral nos últimos 12 meses e assinatura do termo de consentimento livre e esclarecido.

Os critérios de exclusão foram: doença que impossibilitasse seguimento, perda de seguimento, uso de corticoide oral ou IV durante o período de seguimento e hemoglobina menor do que 11 g/dl, contagem de plaquetas menor do que 150.000/mm 3 .

Para avaliar resposta terapêutica foram usados os questionários Knee Society Score (KSS) e Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index (WOMAC), validados e padronizados para a língua portuguesa. 20 21 O primeiro foi a versão traduzida do KSS 20 , que consiste num questionário que combina informações subjetivas e objetivas sobre o aspecto funcional do paciente, como a habilidade de caminhar, subir e descer escadas, e as características associadas ao joelho, como dor, estabilidade e arco de movimentação. O KSS avalia o quadro clínico do paciente quanto à dor e ao grau de comprometimento da mobilidade e estabilidade em diversos planos. Assim, quanto maior a pontuação no KSS, mais clinicamente relevante foi a resposta terapêutica. 22 O segundo questionário foi o Womac, que contém 17 questões em relação ao grau de dificuldade para fazer atividades da vida diária, a fim de avaliar a funcionalidade do paciente, dor e rigidez. Quanto maior o escore, pior a função. 21 23 Nesse questionário, foi usado como critério de diferença clínica relevante uma possível redução de 16% do valor total do WOMAC, feita antes da intervenção. 24

Os pacientes foram avaliados antes do procedimento, após 1 mês e após 6 meses do ato infiltrativo com esses questionários. A classificação de Kellgren and Lawrence (KL) 19 foi usada em avaliação pré-infiltrativa por ortopedista e reumatologista experiente.

Essas informações alimentaram um banco de dados construído no software SPSS for Windows, versão 21.0 (IBM Corp., Armonk, NY, EUA). As características demográficas foram apresentadas em frequências, percentuais e respectivos intervalos de confiança de 95% (ICs95%) para as variáveis categóricas e em média e desvio-padrão ou mediana com percentis 25 e 75 para as variáveis contínuas.

A comparação entre médias foi feita através de métodos paramétricos (testes t de Student e análise de variância [ANOVA]) ou não para- métricos (Kruskal-Wallis ou Mann-Whitney) para variáveis contínuas e x 2 (qui-quadrado) para variáveis categóricas, conforme o tipo de distribuição assumida pela variável. Para análise dos fatores associados à variável desfecho, foram determinadas as prevalências com suas respectivas razões. Em seguida usou-se um modelo logístico para determinação das razões de chances (odds ratio) simples e ajustadas. Foi usado o teste de comparação múltipla de Tukey para a avaliação entre as terapias nos períodos selecionados.

O nível de significância estatística considerado, para todos os testes, foi p  = 0,05, em análises univariadas. A pesquisa assegura a confidencialidade e a privacidade dos profissionais participantes, garante o não uso das informações do questionário em prejuízo das pessoas envolvidas. O projeto foi aprovado pelo comitê de ética, seguiu as recomendações orientadas.

Resultados

Os 2 grupos estudados apresentaram quantitativo semelhante após a distribuição randômica, ficaram alocados 25 pacientes em cada um dos grupos. Após a inclusão no estudo, não houve perda de seguimento ou exclusão de pacientes.

Na análise demográfica da população estudada foi encontrada uma média de 64,15 (±8,02) anos no grupo de pacientes cuja terapêutica foi o PRP e de 60,21 (±5,92) anos no grupo de pacientes cuja terapêutica foi a infiltração com corticosteroides ( p  = 0,01). Dentre os indivíduos avaliados, a frequência de pessoas do sexo feminino foi de 84% ( n  = 42).

No presente estudo, 90% dos pacientes encontravam-se entre o grau II e III da escala de KL, a distribuição entre os grupos está detalhada na tabela 1 .

Tabela 1. Proporção de pacientes avaliados pela escala de Kellgren e Lawrence de acordo com a terapia designada.

Kellgren e Lawrence Plasma rico em plaquetas (%) Corticosteroide
I 1 (4)
II 10 (40) 10 (40)
III 11 (44) 14 (56)
IV 4 (16)

Com relação às comorbidades, pelos resultados encontrados na tabela 2 , pode-se dizer que não há associação entre as comorbidades e a terapia escolhida de acordo com a seleção dos grupos.

Tabela 2. Comorbidades entre os pacientes selecionados de acordo com a terapia designada.

Comorbidades PRP (%) Corticosteroide (%) Valor de p
Obesidade 76 88 0,46
Ausência de obesidade 24 12
Hipertensão arterial sistêmica (HAS) 64 68 0,76
Ausência de HAS 36 32
Diabetes 24 16 0,48
Ausência de diabetes 76 84

Abreviação: PRP, plasma rico em plaquetas.

Com relação à evolução da pontuação na escala de WOMAC no período estudado, a média encontrada nos pacientes que usaram corticosteroides variou de 63,93 (ΔT = 0), 30,06 (ΔT = 30), e 47,36 (ΔT = 180) pontos. Comparativamente, as pontuações que usaram a mesma escala em pacientes cuja terapêutica foi o PRP tiveram valores médios de 73,94 (ΔT = 0), 21,96 (ΔT = 30), e 32,8 (ΔT = 180) pontos. Essa evolução da queixa álgica pode ser mais bem observada na figura 1 .

Fig. 1.

Fig. 1

Avaliação das respostas terapêuticas de acordo com a terapia com o questionário Western Ontario and MacMaster Universities Osteoarthritis Index aplicado em 0, 30, e 180 dias. (# =  p  < 0,05; ** =  p  < 0,01; *** =  p  < 0,001).

Já em relação ao KSS, os valores médios obtidos no grupo de pacientes infiltrados com corticosteroides foram de 49,96 (ΔT = 0), 70,92 (ΔT = 30), e 66,92 (ΔT = 180) pontos. No grupo dos pacientes tratados com PRP foram encontrados os seguintes valores: 42,44 (ΔT = 0), 75,12 (ΔT = 30), e 75,36 (ΔT = 180) pontos. A evolução da funcionalidade dos pacientes pode ser mais bem observada na figura 2 .

Fig. 2.

Fig. 2

Avaliação das respostas terapêuticas de acordo com a terapia com o questionário Knee Society Score aplicado em 0, 30, e 180 dias. (# =  p  < 0,05; ** =  p  < 0,01; *** =  p  < 0,001).

De acordo com esses resultados, houve diferença estatisticamente significativa com favorecimento da terapia com o PRP em 180 dias em relação às escalas WOMAC e KSS. Por outro lado, não houve diferença entre os grupos de estudo nos primeiros 30 dias pós-tratamento. Também como demonstrado nas figuras 1 e 2 , tanto o grupo corticoide quanto o grupo PRP evidenciaram melhoria significativa de acordo com as escalas de WOMAC e KSS nos 30 dias e 180 dias pós-infiltração.

Dessa maneira, os resultados obtidos ao se usar a terapia com PRP demonstrou-se mais duradoura, com recuperação funcional mais evidente e redução das queixas álgicas.

Discussão

O tratamento da osteoartrite de joelhos se inicia com uma conduta conservadora que envolve uma combinação de analgésicos, anti-inflamatórios não esteroides (AINEs), e fisioterapia. Conforme a complexidade do quadro ascende, outros métodos terapêuticos tornam-se importantes, como o uso de corticosteroides injetáveis, ácido hialurônico e, mais recentemente, infiltração de PRP. Os pacientes que usam AINEs e analgésicos apresentam melhor resposta terapêutica do que os que usam placebo, embora revisões de literatura considerem que evidências dos Aines no tratamento de osteoartrite de joelhos são limitadas a casos leves a moderados. 25 A fisioterapia, comumente aplicada em pacientes portadores de osteoartrite de joelho, baseia-se na capacidade de manutenção de condicionamento físico, flexibilidade e fortalecimento do músculo quadríceps em auxílio ao tratamento medicamentoso. 26 As injeções são usadas como terapias em pacientes não responsivos à medicação oral. 11

Injeções com ácido hialurônico foram usadas por décadas, porém seu uso tem sido desencorajado devido ao alto risco de efeitos adversos e benefício irrelevante quando comparado com as injeções intra-articulares de corticosteroides. Além disso, o uso de ácido hialurônico não é subsidiado para o tratamento de acordo com as recomendações e diretrizes mais atuais. 11 27 Dessa maneira, os corticosteroides injetáveis são amplamente usados no tratamento sintomático da osteoartrite de joelhos; entretanto, a sua eficácia parece ser limitada a 1 mês, e repetições do procedimento podem ser necessárias, o que pode ser feito até 3 vezes por ano na mesma articulação. 12

Dessa maneira, os dados encontrados no presente estudo corroboram o fato de que o efeito terapêutico dos corticosteroides é mais curto (até 30 dias), enquanto o perfil de melhora álgica prolongou-se até 180 dias após o uso de PRP.

O PRP é uma modalidade de tratamento em constante evolução que tem ganhado importância na atenção primária, reabilitação e medicina desportiva. 15 PRP é uma solução concentrada de plaquetas preparada com sangue autólogo, o que o torna um tratamento seguro para o uso clínico. 15 Estudos demonstraram que a administração da injeção intra-articular de PRP pode oferecer melhor qualidade de vida até mesmo após 1 ano de tratamento. 16 28 O presente estudo avaliou que, em comparação com os corticosteroides, valores mais significativos quanto à melhoria clínica foram encontrados, especialmente em longo prazo da infiltração (180 dias). Ambos os pacientes obtiveram melhoria do quadro álgico e funcional em 30 dias e em 180 dias, porém os pacientes em uso da infiltração com PRP obtiveram melhoria mais importante do quadro álgico em números absolutos. Além disso, houve uma discreta redução da qualidade (5,6%) no grupo de pacientes que usou corticosteroide intra-articular entre 30 e 180 dias, embora tenha se mantido estatisticamente mais significante do que no período pré-infiltrativo.

No presente estudo, verificamos a redução dos valores em escalas álgicas, como a WOMAC, e elevações das pontuações em escalas funcionais, como a KSS, mais evidentes em longo prazo (180 dias) ao usarmos o PRP. Embora ambas as terapias sejam eficazes e não haja significância entre elas, os resultados são importantes para aplicabilidade dessa modalidade terapêutica, uma vez que, por ser autólogo, emite menos riscos de efeitos colaterais do que a infiltração de corticosteroides com eficiência mais duradoura.

Segundo o estudo, 84% dos pacientes avaliados eram do idosas do sexo feminino.

Diabetes, hipertensão, cirurgias prévias, e obesidade têm sido relacionados a uma maior incidência de osteoartrite. 5 29 30 Em nosso estudo, 66% dos pacientes eram hipertensos e 82% eram obesos, corroborando assim os achados da literatura; entretanto, apenas 20% dos pacientes eram diabéticos e 2% haviam passado por cirurgias prévias.

Neste estudo, os fatores que elevam a incidência foram homogêneos entre os grupos quanto à escolha terapêutica, demonstraram fidedignidade da amostra e randomização prévia equivalente.

Conclusão

Os pacientes com artrose de joelho tratados tanto com infiltração com corticoide quanto com PRP reduziram as queixas álgicas e aumentaram a sua funcionalidade nos primeiros 30 e 180 dias pós-tratamento.

No entanto, de acordo com os dados apresentados nesse estudo, os índices de melhoria em longo prazo (com 180 dias) foram mais significativos no grupo tratado com PRP.


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