Secondo uno studio pubblicato su Science Advances , un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Wu Chengtie dell'Istituto di Ceramica di Shanghai dell'Accademia Cinese delle Scienze ha sviluppato un'impalcatura multicellulare basata su bioceramica inorganica per ottenere l'immunomodulazione e la rigenerazione integrata nelle lesioni tendinee-ossee, cioè lesioni che si verificano a l'interfaccia tendine-osso.
La limitazione dell'attività motoria dovuta alla perdita della struttura naturale è una delle principali cause di diminuzione della qualità della vita nei pazienti affetti da lesioni tendinee-ossa. I biomateriali convenzionali per il trattamento delle lesioni tendinee-ossee si concentrano sul miglioramento della capacità rigenerativa dei tessuti tendinei o ossei per promuovere il ripristino della struttura naturale. Tuttavia, a causa della negligenza dell'ambiente immunitario all'interfaccia e della mancanza di funzione rigenerativa multi-tessuto, è ancora difficile ottenere risultati soddisfacenti.
Per contrastare questo problema, i ricercatori hanno combinato nanoparticelle di silicato di manganese (MS) con cellule correlate a tendini/ossa per costruire un'impalcatura multicellulare immunomodulante utilizzando una distribuzione cellulare a strati per ottenere una rigenerazione integrata tendine-osso.
Secondo i ricercatori, l'integrazione della distribuzione delle cellule biomimetiche e delle nanoparticelle MS ha consentito agli scaffold multicellulari di indurre simultaneamente la differenziazione tenogenica delle cellule staminali/progenitrici dei tendini negli strati superiori e la differenziazione osteogenica delle cellule staminali mesenchimali del midollo osseo negli strati inferiori.
Inoltre, le lesioni della cuffia dei rotatori di coniglio e ratto trattate con scaffold multicellulari immunomodulatori sono state contemporaneamente in grado di ottenere immunomodulazione, ripristino della microstruttura interfacciale e recupero funzionale.
Inoltre, il ruolo dei processi immunomodulatori nella differenziazione specifica dello scaffold è stato confermato impiantando gli scaffold multicellulari di nanoparticelle MS in un modello di ratto impoverito di macrofagi.
Il risultato del modello di co-coltura con i macrofagi ha mostrato che le nanoparticelle MS hanno migliorato la differenziazione specifica degli scaffold multicellulari attraverso la regolazione dei macrofagi, che è stata principalmente attribuita alla secrezione del fattore PGE2 nei macrofagi indotta dagli ioni Mn.
Questa ricerca mostra che questi scaffold multicellulari basati su biomateriali inorganici offrono un nuovo concetto per ottenere l'immunomodulazione e la rigenerazione integrata delle interfacce tendine-osso e altre interfacce di tessuti molli/duri.
Ulteriori informazioni: Lin Du et al, Scaffold multicellulari immunomodulatori per la rigenerazione tendine-osso, Progressi scientifici (2024). DOI:10.1126/sciadv.adk6610
Fornito dall'Accademia cinese delle scienze
