Regeneration focus

Come crescono le cellule sullo scaffold tridimensionale?

23 Novembre 2012


Alla base dell’ingegneria tissutale dell’osso si devono considerare la composizione chimica e la geometria dello scaffold su cui crescono le cellule. Oltre a migliorare l’adesione e la crescita cellulare è fondamentale che il biomateriale sostenga efficacemente l’osteodifferenziazione, la formazione di tessuto osseo e la vascolarizzazione. Geistlich Bio-Oss® (GBO) è un innesto eterologo composto da osso bovino deproteinizzato e sterilizzato, chimicamente e fisicamente identico alla parte minerale dell’osso umano

In questo studio, Trubiani e colleghi (2010) hanno analizzato la dinamica di crescita del nuovo tessuto e la capacità di formare punti di adesione focale sul substrato attraverso il marcatore vinculina, una proteina del citoscheletro. Inoltre, è stata valutata l’espressione di proteine specifiche del tessuto osso (collagene di tipo I, osteopontina), dei fattori di crescita (BMP-2 e BMP-7) e la sintesi di osteocalcina in osteoblasti umani (NHOst) cresciuti sul biomateriale.
Dopo 4 settimane di coltura in un mezzo che consente il differenziamento cellulare (processo di maturazione delle cellule che le rende comparabili a quelle del tessuto di origine), le cellule NHOst hanno mostrato un’elevata affinità per il biomateriale tridimensionale: la proliferazione cellulare, la migrazione e la colonizzazione sono risultate evidenti. Il processo di differenziazione delle cellule sull’innesto bovino è risultato altrettanto chiaro, come mostrato dalla microanalisi morfologica e istologica a raggi X a dispersione d’energia e dall’analisi biochimica.
La funzionalità delle cellule differenziate è stata dimostrata attraverso l’analisi della risposta alla calcitonina che è risultata significativa. Inoltre, la presenza del biomateriale ha migliorato la risposta, suggerendo che lo scaffold possa guidare la differenziazione delle cellule verso un fenotipo osteogenico più differenziato.

Gli autori concludono che questi risultati incoraggiano a considerare il GBO un biomateriale tridimensionale adeguato e biocompatibile, suggerendo il suo uso potenziale nello sviluppo di tecniche di ingegneria tissutale.

L’articolo è pubblicato sulla rivista open access European Cells and Materials e disponibile in PDF integrale qui.

 

Trubiani O, Fulle S, Traini T, Paludi M, la Rovere R, Orciani M, Caputi S, Piattelli A. (2010) Functional assay, expression of growth factors and proteins modulating bone-arrangement in human osteoblasts seeded on an anorganic bovine bone biomaterial. Eur Cell Mater. 20:72-83.

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