Ferite diabetiche-Immagine: cellule della pelle sul bordo di una ferita diabetica. I colori rosso e verde rappresentano due proteine coinvolte nel rilascio di esosomi da queste cellule. Credito: Subhadip Ghatak-
Secondo un nuovo studio pubblicato su Nano Today condotto dall’Università di Pittsburgh e dai ricercatori UPMC, quando minuscole particelle chiamate esosomi, che trasportano segnali tra le cellule, sono difettose nei pazienti diabetici, possono provocare infiammazioni e compromettere la guarigione delle ferite.
“Nelle ferite croniche dei pazienti diabetici, questi esosomi difettosi non sono in grado di fornire informazioni vitali alle cellule che promuovono la guarigione delle ferite“, hanno scoperto i ricercatori guidati da Subhadip Ghatak, Ph.D., Professore associato di chirurgia alla Pittsburg University. Queste intuizioni aprono la porta a nuove terapie focalizzate sugli esosomi per promuovere la guarigione delle ferite croniche.
“Nei pazienti con diabete, la guarigione delle ferite è compromessa a causa dell’eccessiva infiammazione“, ha affermato il co-autore senior Dr. Chandan Sen, Ph.D., Direttore del McGowan Institute for Regenerative Medicine, Professore di chirurgia e chirurgia plastica alla Pitt e capo responsabile scientifico dell’UPMC Wound Healing Services. “Se non trattate, queste ferite diabetiche che non guariscono o sono croniche, possono portare ad amputazioni degli arti. Ogni anno negli Stati Uniti si verificano più di 100.000 amputazioni legate al diabete, ma comprendendo di più sulla guarigione delle ferite e sviluppando nuove terapie, il nostro obiettivo è quello di ridurre questo numero“.
Utilizzando bende a pressione negativa che aspirano delicatamente le ferite per stimolarne la guarigione, Ghatak e il suo team hanno raccolto il liquido delle ferite croniche di 22 pazienti diabetici e 15 non diabetici.
“Queste bende verrebbero normalmente gettate nel bidone della spazzatura, ma il fluido della ferita è in realtà un campione molto prezioso che riflette ciò che sta accadendo nella ferita”, ha affermato Sen, che è anche viceRettore associato per l’innovazione e la commercializzazione delle scienze della vita. “Ad esempio, se la ferita è infetta, il fluido conterrà tracce di quell’infezione“.
I ricercatori hanno isolato e analizzato gli esosomi prodotti dalle cellule della pelle chiamate cheratinociti. Dopo che queste particelle sono state riempite di carico, inclusi RNA, lipidi e proteine, vengono rilasciate dalla cellula e assorbite dai macrofagi, cellule immunitarie che coordinano la guarigione delle ferite.
“Se i segnali contenuti negli esosomi sono corretti, il macrofago sa come risolvere l’infiammazione nella ferita“, ha spiegato Sen. “Nel diabete, la diafonia tra cheratinociti e macrofagi è compromessa, quindi i macrofagi continuano a guidare l’infiammazione e la ferita non può guarire“.
Gli esosomi diabetici, che i ricercatori hanno soprannominato diaesosomi, avevano contenuti diversi di RNA, lipidi e proteine rispetto a quelli dei non diabetici, suggerendo che il processo di imballaggio del carico è alterato nel diabete.
“Il diabete compromette anche il rilascio e l’assorbimento degli esosomi nelle ferite”, hanno scoperto Ghatak e il suo team. Il numero di diesosomi nel liquido della ferita dei pazienti diabetici era molto inferiore a quello dei non diabetici e i macrofagi assorbivano molti meno esosomi rispetto ai diesosomi.
Quando i ricercatori hanno incubato macrofagi non diabetici con esosomi, i macrofagi hanno prodotto composti che indicano la risoluzione dell’infiammazione, indicando che avevano ricevuto il messaggio dell’esosoma e avevano risposto correttamente per avviare la guarigione della ferita.
Ma quando hanno ripetuto questo esperimento con i diesosomi, i macrofagi hanno prodotto composti pro-infiammatori comuni nei pazienti diabetici con ferite croniche.
“I diesosomi guidano la deviazione dalla cascata di guarigione, in modo che la risoluzione dell’infiammazione sia compromessa“, ha detto Sen. “E questo non si limita solo alle ferite. Poiché gli esosomi sono responsabili di molte funzioni nel corpo, i diesosomi potrebbero svolgere un ruolo in altre complicanze diabetiche. Questo studio apre una nuova linea di pensiero”.
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I ricercatori stanno ora studiando come colpire i diesosomi per migliorare la guarigione delle ferite nei diabetici. “Una strada”, ha aggiunto Sen, “è quella di sviluppare terapie per annullare le modifiche chimiche che si verificano nei diesosomi. In alternativa, si potrebbero isolare gli esosomi dei pazienti diabetici e caricarli con i segnali mancanti prima di reinfonderli nel tessuto della ferita”.
Fonte: NanoToday
