Immagine: tessuto del muscolo scheletrico di suino immerso in un detergente fino a che non resta solo la matrice extracellulare fibrosa. Credit: Jacobs School of Engineering/UC -San Diego
Bioingegneri e medici dell’Università della California a San Diego, hanno sviluppato una nuova potenziale terapia per la malattia arteriosa periferica che causa ischemia critica degli arti, una condizione che porta a cattiva circolazione negli arti e ad una stima di 230.000 amputazioni ogni anno in Nord America e in Europa.
La nuova terapia potrebbe evitare la diffusione delle infezioni e la morte dei tessuti e potrebbe prevenire o limitare le amputazioni. L’ischemia critica degli arti colpisce più di 27 milioni di persone nel mondo.
La terapia consiste nell’iniettare nella zona interessata un gelo naturale di matrice extracellulare, nel tessuto muscolare scheletrico. Il team ha testato la procedura in un modello murino della malattia e ha scoperto che promuove il rimodellamento muscolare e migliora il flusso sanguigno.
I risultati dello studio sono stati pubblicati nel numero inaugurale del Journal of American College of Cardiology: Basic to Translational Science.
“Si tratta di un approccio unico che non solo aiuta a riparare il sistema vascolare danneggiato, ma aiuta anche ripristinare il tessuto muscolare”, ha detto Karen Christman, Professore di bioingegneria presso la Scuola di Ingegneria Jacobs e il Consorzio Sanford per la medicina rigenerativa alla UC di San Diego e autore senior del’articolo.
“Evitare o limitare le amputazioni è un enorme vantaggio per i pazienti”, ha detto il dottor Ehtisham Mahmud, Direttore del Dipartimento di medicina cardiovascolare presso il Sulpizio Cardiovascular Center alla UC.
In precedenza, nessuno aveva cercato di utilizzare un materiale iniettabile per trattare sia lo scarso flusso di sangue che il muscolo scheletrico indebolito nell’ ischemia critica degli arti.
Malattia arteriosa periferica e ischemia critica degli arti
I pazienti con malattia arteriosa periferica soffrono di cattiva circolazione che può portare a danni critici ai tessuti. La condizione è associata con l’aterosclerosi in età avanzata, diabete e fumo. Essa colpisce uomini e donne allo stesso modo. Nella forma più estrema, denominata ischemia critica degli arti, una grave ostruzione delle arterie riduce il flusso di sangue alle mani, piedi e gambe. Alcuni dei pazienti di Mahmud provavano forti dolori e altri già soffrivano di necrosi dei tessuti o avevano subito amputazioni. Altri soffrivano di ferite che non guarivano e si infettavano a causa del non corretto apporto di sangue.
Per questi pazienti, le procedure tradizionali di chirurgia endovascolare spesso, può ristabilire il normale flusso di sangue. Ma quando questi interventi non riescono o non sono possibili, restano limitate opzioni. Finora, le potenziali terapie per questi pazienti, tra cui l’uso del fattore di crescita o terapia cellulare, si sono dimostrate problematiche e costose.” Le amputazioni finiscono per essere un’opzione comune per il trattamento dei casi più gravi di ischemia critica degli arti”, ha detto Mahmud.
La terapia gel iniettabile
La squadra di Christman aveva già dimostrato che l’iniezione di un gel derivato da tessuto muscolare cardiaco estratto dai suini poteva aiutare a riparare il cuore dopo un attacco. Dal tessuto del muscolo cardiaco, si ricava la matrice extracellulare che agisce come ambiente rigenerativo in cui le cellule possono crescere di nuovo.
Usando questo stesso concetto, Christman e il suo team ora stanno rivolgendo la loro attenzione alla malattia delle arterie periferiche e ischemia critica degli arti. Hanno sviluppato un materiale derivato dal muscolo scheletrico dei suini per il trattamento del muscolo scheletrico danneggiato in questi pazienti. I ricercatori hanno iniettato il gel nella zona colpita in un modello murino della malattia, sette giorni dopo l’intervento chirurgico e monitorato il flusso di sangue negli arti dei ratti fino a 35 giorni dopo l’iniezione.
I ricercatori hanno trovato che l’idrogel ha aumentato il diametro dei vasi sanguigni chiamati arteriole, nei ratti. L’aumento del diametro ha portato a un miglioramento del flusso sanguigno negli arti. Dopo 35 giorni, le dimensioni e la struttura delle fibre muscolari dei ratti trattati con l’idrogel erano paragonabili a quelle dei ratti sani.
Il gel, che forma una impalcatura fibrosa a seguito dell’ iniezione, ha anche attirato le cellule staminali del muscolo nell’area interessata. L’ analisi dell’ espressione genica ha mostrato che la risposta infiammatoria e la morte delle cellule è diminuita, mentre i percorsi dei vasi sanguigni e lo sviluppo muscolare sono aumentati nei ratti iniettati con il gel.
Fonte: Eurekalert
