BIOMATERIALI ALTAMENTE POROSI GARANTISCONO UN AMBIENTE FAVOREVOLE ALLA CRESCITA DI CELLULE STAMINALI MESENCHIMALI

Obiettivi L’individuazione dei meccanismi molecolari che sono alla base del processo di ossificazione offre nuovi spunti all’ingegneria tessutale, interessata allo sviluppo di materiali innovativi, la cui azione consiste nel reperimento di cellule progenitrici ossee e nella stimolazione della loro proliferazione. Nel periostio e nel midollo osseo esistono, anche in età adulta, cellule indifferenziate, che mantengono la capacità di differenziarsi in cellule a specializzazione diversa a seconda degli stimoli a cui vengono sottoposte. Le cellule staminali mesenchimali possono dare origine a cartilagine, tessuto osseo, adipociti e tessuto connettivo fibroso, necessari per la rigenerazione tissutale. In questo studio, abbiamo valutato gli effetti di materiali di idrossiapatite su cellule staminali mesenchimali umane (hMSCs), isolate da campioni di midollo osseo di pazienti ortopedici. Analisi comparative sono state condotte su due tipi di ceramiche, SINTlife ed ENGIpore (Fin-Ceramica Faenza S.p.A., Faenza, Italy), per studiare l’adesione, la proliferazione e la morfologia cellulare. Materiali e Metodi Colture di hMSCs: hMSCs sono state isolate da campioni di midollo osseo di pazienti ortopedici mediante gradiente di densità. Le cellule sono state caratterizzate per l’espressione di specifici marcatori di superficie mediante citometria di flusso. Quantificazione cellulare: Il test AlamarBlue è stato usato per analizzare l’adesione e la proliferazione cellulare su biomateriali e su controllo. Risultati La popolazione cellulare ottenuta da campioni di midollo osseo giungeva a confluenza a circa 3-4 settimane dalla semina, esibendo una morfologia simil-fibroblastica. Analisi comparative dell’adesione e proliferazione cellulare sono state compiute sui biomateriali e sul controllo. Il risultato migliore è stato osservato per il blocco ENGIpore con una percentuale di adesione pari al 40%. Il saggio di proliferazione a 120h indica che il numero di cellule cresciute sui biomateriali era maggiore di quello delle cellule cresciute sul controllo. Conclusioni La specifica forma e la composizione chimica dei vari biomateriali possono influenzare la proliferazione ed il pattern di distribuzione di vari tipi cellulari sulla loro superficie. Esperimenti in vitro di crescita cellulare in presenza di biomateriali attestano la possibilità di effettuare saggi preclinici che utilizzino materiali ottimizzati al punto da garantire un’efficace ricrescita ossea. Le cellule da noi studiate si “adattano” a crescere su materiali di forma variabile, riuscendo a colonizzare pori interni qualora presenti. Obiettivo di indagini future potrebbe essere lo studio della differenziazione cellulare su biomateriali differenti.