Cellule staminali mesenchimali di tessuto adiposo (hASCs) differenziano in cellule osteoblasto-simili su scaffold di titanio trabecolare

Abstract

Il tessuto adiposo sottocutaneo è stato prelevato da donatori sani nel corso di interventi chirurgici ortopedici di protesi all’anca previo consenso informato da parte dei pazienti.
Le hASCs sono cellule capaci di differenziarsi in diverse linee cellulari, una volta prelevate, vengono coltivate in piastre fino ad ottenere una coltura di cellule che presenti i marker specifici di staminalità.
Il vantaggio derivante dall’utilizzo di queste cellule rispetto a quelle prelevate dal midollo osseo (MSCs) è che queste ultime hanno un certo grado di morbilità, che la quantità di tessuto prelevabile è limitata e che di conseguenza viene prolungato il tempo di coltura necessario per ottenere una quantità terapeutica di cellule.
In questo studio le hASCs sono state seminate su appositi scaffold di titanio trabecolare (ditta LIMA), strutture di supporto per l’adesione e la crescita cellulare, che avranno lo scopo di ripristinare il tessuto mancante. Questi supporti hanno una struttura esagonale multiplanare a cella che imita la struttura cellulare dell’osso trabecolare la cui morfologia e dimensioni sono state ottimizzate per aumentare la vascolarizzazione e l’osteointegrazione. La struttura base della cella può essere variata a seconda della necessità di applicazione. Con opportuni stimoli (medium e fattori di crescita) le cellule differenziano in osteoblasti esprimendo i geni specifici e le proteine tipiche dell’osso, quali la fosfatasi alcalina, il collagene di tipo I, l’osteopontina, l’osteocalcina e una matrice extracellulare calcificata che viene depositata da parte delle cellule differenziate nello spazio extracellulare.
In base all’analisi dei risultati ottenuti in questa sperimentazione, è possibile affermare che le hASCs aderiscono, proliferano e si differenziano in cellule osteoblasto-simili se seminate su scaffold di titanio trabecolare in presenza di terreno osteogenico.
Le strutture 3D hanno mostrato di essere il tipo di coltura più adeguato per la crescita di queste cellule rispetto alle colture monolayer, in quanto forniscono un ambiente più simile alle condizioni che si verificano in vivo. Le cellule proliferano all’interno della loro matrice extracellulare conservando così l’interazione con le proteine della matrice stessa, controllando direttamente il comportamento cellulare e preservando la trasmissione dei segnali intercellulari che regolano la proliferazione e la differenziazione delle cellule che sono deputate a ripristinare il tessuto mancante.