Migliorare la qualità della formazione di nuove ossa
La riprarazione delle fratture ossee è un processo complesso influenzato negativamente dall’invecchiamento e da condizioni quali l’osteoporosi. Farmaci modulatori del metabolismo osseo, innesti o scaffold possono migliorare gli esiti, ma è necessaria una conoscenza più approfondita del processo di riparazione per guarire queste fratture. Gi scienziati del progetto FRACQUAL (Novel therapeutic agents to improve bone quality during fracture repair), finanziato dall’UE, hanno proposto di studiare il processo di guarigione ossea in animali giovani e sani oltre che in ossa vecchie e ossa affette da osteoporosi. Per valutare la qualità del tessuto di nuova formazione hanno utilizzato tecniche di radiazione di sincrotrone che permettono di delineare la composizione ossea, la struttura minerale e la funzione meccanica del tessuto. I ricercatori hanno trattato le fratture con autoinnesto, omoinnesto e una combinazione dei farmaci proteina morfogenetica dell’osso (BMP) e bifosfonato per esplorare i miglioramenti nella formazione ossea. L’effetto anabolico di BMP e l’effetto anti-catabolico del bifosfonato superavano le limitazioni degli omoinnesti e portavano a un outcome migliore rispetto all’impiego del solo autoinnesto. L’efficacia del trattamento era equivalente nei ratti osteoporotici e simile tra ratti giovani e vecchi. Per favorire ulteriormente la formazione ossea i ricercatori hanno testato uno scaffold in collagene e idrossiapatite per la sua capacità di promuovere la guarigione ossea. Malgrado il suo successo nel difetto osseo della calvaria questo particolare scaffold necessitava dell’aggiunta di BMP per guarire l’osso nell’ambiente più difficile della frattura di ossa lunghe. Studiando la composizione molecolare e la struttura minerale delle nuove ossa formatesi intorno a una frattura gli scienziati hanno osservato che il tessuto calloso aveva un minor grado di mineralizzazione e maturità del collagene rispetto all’osso corticale. Sorprendentemente i farmaci per favorire il rinnovamento osseo non alteravano significativamente la risultante composizione molecolare né la struttura dei cristalli minerali dell’osso di nuova formazione. In un’altra parte del progetto i ricercatori hanno utilizzato la diffrazione dei raggi X per svelare la nanostruttura simile tra tutte le specie. Nel loro insieme le scoperte del progetto FRACQUAL forniscono conoscenze fondamentali sul processo della guarigione ossea e l’impatto dell’invecchiamento o dell’osteoporosi. I trattamenti combinati proposti potrebbero aumentare la quantità e la qualità dell’osso di nuova formazione e ridurre complicazioni e morbilità associate.
Parole chiave
Ossa, fratture ossee, osteoporosi, innesti, FRACQUAL, proteina morfogenetica dell’osso, bifosfonato
