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Sostituti ossei assetati di sangue

La richiesta di biomateriali ortopedici è in aumento, anche a causa dell'invecchiamento della popolazione e i sostituti che favoriscono lo sviluppo di vasi sanguigni sono tra le aree di ricerca prioritarie.

Salute

La pseudoartrosi che si verifica quando il normale processo di guarigione dell'osso viene interrotto costituisce una complicazione seria. Il verificarsi della pseudoartrosi o la saldatura ritardata dell'osso richiede spesso il ricorso a un sostituto osseo sintetico, ma quelli attualmente disponibili non offrono una rigenerazione soddisfacente dei vasi sanguigni (angiogenesi). Il potenziale pro-angiogenico, fondamentale per ottenere una guarigione efficace, viene regolato da fattori meccanici e chimici. Tra gli aspetti meccanici più importanti vi sono lo sforzo di taglio provocato dal flusso del sangue e la rigidità extracellulare. Il progetto VB ("Vascular bone"), finanziato dall'UE, ha cercato di colmare queste carenze, studiando la rigidità e l'angiogenesi, per giungere a sviluppare un sostituto osseo pro-angiogenico. L'irrorazione sanguigna dipende dal rivestimento dei vasi costituito dalle cellule endoteliali. I test condotti sugli effetti di substrati con rigidità bassa ed elevata sulla formazione di tubuli di queste cellule ha rivelato che un'elevata rigidità corrisponde alla rigidità ossea. Gli scienziati hanno utilizzato un sistema di co-coltura senza contatto tra cellule per verificare la portata della differenziazione delle cellule staminali mesenchimali umane in cellule simili agli osteoblasti. Il risultato più interessante è stata la scoperta che la rigidità modula l'attività delle proteine e l'espressione del fattore di crescita. I risultati del progetto VB hanno permesso di conoscere meglio l'ambiente necessario per un'efficace guarigione ossea, a vantaggio delle persone anziane, che, a causa dell'osteoporosi, hanno un rischio elevato di subire fratture. La richiesta di sostituti ossei efficaci da parte della chirurgia ortopedica, inoltre, è molto elevata, in vista del trattamento dei casi sempre più critici di pseudoartrosi.

Parole chiave

Sostituto osseo, invecchiamento, frattura, pseudoartrosi, angiogenesi, rigidità extracellulare, cellula endoteliale

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