Cartilagine/Studio-Immagine: i ricercatori hanno scoperto che le iniezioni intra-articolari di P15-1 insieme all’acido ialuronico ad alto peso molecolare (HMWHA) hanno migliorato la riparazione della cartilagine. Nell’immagine a sinistra, le iniezioni con HMWHA da solo hanno prodotto una riparazione della cartilagine meno robusta rispetto all’immagine a destra, dove era abbinato a P15-1. Credito: NYU Tandon School of Engineering-
Le lesioni del ginocchio che causano danni alla cartilagine colpiscono circa 900.000 americani ogni anno, con conseguenti oltre 200.000 interventi chirurgici. Queste lesioni sono spesso associate a dolore, ridotta funzionalità articolare e ridotta qualità della vita.
Inoltre, queste lesioni traumatiche alle articolazioni portano all’insorgenza precoce di osteoartrite post-traumatica, che richiede un’eventuale sostituzione dell’articolazione. La sostituzione dell’articolazione, specialmente in età relativamente giovane, comporta limitazioni significative allo stile di vita e potenziali complicazioni, tra cui la durata limitata degli impianti.
Ora, un nuovo studio dei Professori di ingegneria biomedica e chirurgia ortopedica Mary Cowman e Thorsten Kirsch promette una nuova soluzione al problema dell’infiammazione in tali lesioni, al fine di promuovere una sana guarigione e prevenire la necessità di procedure e trattamenti più invasivi.
La ricerca è stata pubblicata su The American Journal of Pathology.
Un fattore chiave nel complesso processo di riparazione è la risposta immunitaria del corpo, in particolare il ruolo dei macrofagi, che sono cellule immunitarie che svolgono un ruolo cruciale nell’infiammazione successiva a un infortunio articolare. Dopo l’infortunio, queste cellule possono adottare stati diversi, pro-infiammatori e antinfiammatori, che devono essere in equilibrio per una corretta riparazione.
I macrofagi pro-infiammatori guidano l’infiammazione rilasciando citochine pro-infiammatorie, che possono inibire la proliferazione e la vitalità delle cellule staminali mesenchimali (MSC), cellule essenziali per la rigenerazione della cartilagine. Ciò non solo limita la funzione delle MSC, ma ostacola anche la loro capacità di modulare l’ambiente immunitario e differenziarsi in condrociti, le cellule responsabili della formazione della cartilagine. Ciò può portare a infiammazione cronica e all’insorgenza di osteoartrite post-traumatica. La sfida è riequilibrare questi macrofagi per supportare le varietà antinfiammatorie.
Una ricerca recente ha scoperto un ruolo fondamentale dell’acido ialuronico (noto anche come ialuronano, HA), un glicosamminoglicano presente nella matrice extracellulare di tessuti come la cartilagine, in questa modulazione immunitaria. Mentre l’HA svolge un ruolo fondamentale nella normale struttura e funzione del tessuto cartilagineo, ed è ampiamente utilizzato per alleviare il dolore nell’osteoartrite, può essere degradato nei tessuti infiammati.
L’HA degradato interagisce con un recettore proteico noto come RHAMM (Receptor for Hyaluronan-Mediated Motility), che è minimamente espresso nei tessuti adulti sani, ma diventa altamente sovraregolato in seguito a un infortunio. Mentre le interazioni RHAMM con l’HA sono essenziali per processi come la migrazione cellulare e la riparazione dei tessuti, contribuiscono anche all’infiammazione e alla fibrosi in varie condizioni patologiche.
Il nuovo studio di Cowman e Kirsch ha testato gli effetti dell’interruzione di queste interazioni, utilizzando un peptide sintetico noto come P15-1, che imita RHAMM e compete con esso per il legame con HA, in combinazione con HA naturale ad alto peso molecolare. In un modello di coniglio per la riparazione dei difetti della cartilagine, la formulazione terapeutica sposta efficacemente l’equilibrio dei macrofagi verso lo stato antinfiammatorio e migliora la guarigione limitando al contempo i danni.
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Questi risultati potrebbero essere promettenti per migliorare i risultati della riparazione della cartilagine, offrendo un modo per interrompere il ciclo dell’infiammazione e promuovere una guarigione più efficace. Mentre il campo della medicina rigenerativa continua a evolversi, il target di percorsi immunitari come le interazioni HA-RHAMM potrebbe aprire nuove strade per il trattamento delle lesioni articolari e la prevenzione delle conseguenze a lungo termine dell’osteoartrite post-traumatica.
