BONE BLAST, L’EVOLUZIONE TECNOLOGICA CHE RENDE I DISPOSITIVI OESTEOINDUTTIVI
Studi in vitro sull’espressione genica di cellule umane simili agli osteoblasti hanno dimostrato che la struttura trabecolare in questione è effettivamente in grado di stimolare la proliferazione e la differenziazione degli osteoblasti. È stato inoltre dimostrato che questo materiale (Ti6Al4V) è in grado di indurre la down-regulation di numerosi geni coinvolti nei processi infiammatori e di modulare i geni che regolano il sistema immunitario.
Le cellule staminali adulte derivate dal tessuto adiposo umano (hASCs) coltivate su un’impalcatura di titanio trabecolare sono state in grado di unirsi alla rete, proliferare e differenziarsi in un fenotipo simile all’osteoblasto, con conseguente produzione di matrice extracellulare mineralizzata. La qualità e la quantità della matrice extracellulare sono di fondamentale importanza nel determinare l’effettiva osteointegrazione di un materiale e, di conseguenza, la resistenza e la sopravvivenza di un impianto protesico.
EVIDENZE SCIENTIFICHE
Presso l’Università di Pavia sono stati eseguiti anche test in vitro su scaffold di titanio trabecolare per valutare le caratteristiche osteoinduttive del materiale a contatto con il tessuto biologico. Le cellule staminali mesenchimali sono state prelevate dal tessuto adiposo e coltivate in ambiente controllato su uno scaffold con una porosità di 650 µm. A diversi intervalli di tempo, sono state eseguite analisi al microscopio elettronico a scansione per valutare l’adesione e la proliferazione delle cellule coltivate.
Le cavità della struttura trabecolare porosa, vengono riempite dalla ricrescita cellulare
Scansione al microscopio elettronico della cage vuota (A) e della cage in cui sono state seminate hASCs e coltivate in medium di crescita (B) e medium osteogenico (C) per 21 giorni. Magnificazioni: A: 202x. B205x. C:202x.
Presso l’IRCCS Istituto Ortopedico Galeazzi di Milano è stato svolto uno studio in vitro in cui sono state coltivate cellule staminali mesenchimali (MSC) isolate da tessuto adiposo sottocutaneo (adipose-MSC, ASC) su scaffold di titanio trabecolare prodotti con la nostra tecnologia EBM.
E’ stato osservato che le MSC in 21 giorni colonizzano interamente lo scaffold e sono stati rilevati i marcatori osteogenici, quali attività ALP (precoce) e deposizione di calcio (tardivo) dimostrandone le capacità osteinduttive.
BIBLIOGRAFIA:
- Ragni E, Perucca Orfei C, Bidossi A, De Vecchi E, Francaviglia N, Romano A, Maestretti G, Tartara F, de Girolamo L. Superior Osteo-Inductive and Osteo-Conductive Properties of Trabecular Titanium vs. PEEK Scaffolds on Human Mesenchymal Stem Cells: A Proof of Concept for the Use of Fusion Cages. Int J Mol Sci. 2021 Feb 27;22(5):2379. doi: 10.3390/ijms22052379. PMID: 33673509; PMCID: PMC7956826.
- Caliogna, L., Bina, V., Botta, L. et al. Osteogenic potential of human adipose derived stem cells (hASCs) seeded on titanium trabecular spinal cages. Sci Rep 10, 18284 (2020).
