Infarto del miocardio-Immagine Credito: POSTECH.
Il trapianto senza suture di foglietti di cellule staminali mesenchimali umane in vivo promuove il potenziale terapeutico per la riparazione cardiaca.
L’infarto del miocardio è una malattia ischemica in cui un’arteria coronaria che fornisce sangue al muscolo cardiaco è stenotica o ostruita, con conseguente necrosi del tessuto cardiaco. A causa della perdita irreversibile di cardiomiociti, il tessuto cardiaco danneggiato non può essere rigenerato naturalmente. Lo sforzo più recente per rigenerare il tessuto cardiaco danneggiato è il trapianto di cellule staminali nell’area danneggiata.
Tuttavia, questo approccio ha bassi tassi di attecchimento derivanti dalla superficie altamente curva del cuore e dalla sua natura dinamica, impedendo alle cellule di depositarsi sul cuore per consentire il tempo per la rigenerazione cellulare.
Un team congiunto del Professor Dong Sung Kim e del Dottor Andrew Choi (Dipartimento di ingegneria meccanica) del POSTECH, dei Professori Hun-Jun Park e del Dottor Hyeok Kim (College of Medicine) dell’Università cattolica della Corea e del Professor Kiwon Ban dell’Università di Hong Kong, ha annunciato il successo del trapianto di un foglio di cellule staminali mesenchimali del midollo osseo (BMSC) altamente integrabile in vivo, basato sull’utilizzo di una membrana in nanofibra termosensibile.
Il loro lavoro ha attirato l’attenzione dei circoli accademici per lo sviluppo di un foglio di cellule endoteliali della vena ombelicale umana (HUVEC) appositamente progettato per il miglioramento dell’ un’angiogenesi (formazione di nuovi vasi sanguigni da vasi preesistenti), che ha promosso la riparazione cardiaca quando trapiantato insieme al foglio BMSC.
Le cellule staminali sono pluripotenti quando devono ancora essere differenziate e sono in grado di auto-rinnovarsi dividendosi e sviluppandosi in tutti i tipi cellulari. Quando vengono trapiantate, promuovono la rigenerazione di nuovi tessuti, che possono essere applicati per curare malattie incurabili. Da qui, l’ingegneria dei fogli cellulari fa un ulteriore passo avanti consentendo il trapianto di fogli cellulari costituiti solo da cellule staminali in aree danneggiate per promuovere la rigenerazione dei tessuti.
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I tentativi di trattare l’infarto del miocardio con vari tipi di cerotti sono stati ostacolati poiché la forma curva del cuore e le pulsazioni costanti impediscono a tale cerotto di rimanere in posizione. Il team congiunto di ricercatori ha deciso di utilizzare un foglio BMSC su una membrana in nanofibra termosensibile. Questo foglio di cellule staminali, ricco di matrice extracellulare, ha una forte adesione e il vantaggio di poter ancorare molte cellule nella posizione richiesta. Insieme a questo foglio, i ricercatori hanno trapiantato un altro foglio fatto di HUVEC.
Dopo il trapianto, il team ha scoperto che una secrezione prolungata di più citochine angiogeniche, come il fattore di crescita dell’endotelio vascolare, l’angiopoietina-1 e il fattore di crescita insulino-simile-1 promuoveva l’angiogenesi, portando a un significativo miglioramento della funzione cardiaca, inclusa quella intrinseca contrattilità e rimodellamento.
Si stima che questa tecnica abbia proposto un cerotto cardiaco di nuova concezione migliorando la funzione cardiaca per il trattamento dell’infarto miocardico e aumentando i tassi di integrazione e attecchimento, che sono state alcune delle sfide dell’utilizzo dei cerotti.
Questa ricerca è pubblicata su Biofabrication.
Fonte:Biofabrication
