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Tesi etd-03052013-122043


Thesis type
Tesi di specializzazione
Author
POGGETTI, ANDREA
URN
etd-03052013-122043
Title
SUPERFICI NANOSTRUTTURATE E RIGENERAZIONE DEL SISTEMA NERVOSO PERIFERICO: STUDIO SPERIMENTALE
Struttura
MEDICINA E CHIRURGIA
Corso di studi
ORTOPEDIA E TRAUMATOLOGIA
Supervisors
relatore Prof. Lisanti, Michele
Parole chiave
  • Schwann cell motility
  • nervo mediano di ratto
  • rigenerazione nervosa
  • superfici anisotrope nanostrutturate
  • motilità cellule di Schwann
  • rat median nerve
  • nerve regeneration
  • anisotropic topography guides
Data inizio appello
21/03/2013;
Consultabilità
Completa
Riassunto analitico
La riparazione di una lesione nervosa periferica può verificarsi solo se le fibre a monte della sede danneggiata possono rigenerarsi lungo il moncone distale raggiungendo il loro target. Nella pratica clinica ciò si realizza attraverso una sutura microchirurgica. Tuttavia, nel caso in cui vi sia una perdita di sostanza nervosa e la neurorrafia termino-terminale non sia possibile, risulta necessario ricorrere a strategie alternative.
Oggi il gold-standard nel trattamento delle grosse perdite di sostanza nervosa rimane l’innesto nervoso autologo. Il motivo del suo impiego ed dei successi che determina, è attribuibile alla presenza delle cellule di Schwann presenti in esso. Queste cellule forniscono, oltre a fattori neurotrofici, un substrato d’adesione attraverso la lamina basale, in grado di supportare ed promuovere la crescita assonale.
I principali limiti di tale metodica sono rappresentati dall’inevitabile danno che si determina a livello del sito donatore, la necessità di un doppio accesso chirurgico e l’indisponibilità d’ingenti quantità d’innesti nervosi in alcune grosse lesioni del sistema nervoso periferico.
Sono state studiate delle alternative all’utilizzo degli innesti autologhi rappresentate da “tubuli”, biologici o sintetici, capaci di supportare e far crescere, per brevi distanze gli assoni rigeneranti. Sono da citare tra i biologici la vena, il muscolo predegenerato o fresco, il muscolo e la vena combinati ed i nervi alloplastici; fra quelli sintetici sono stati impiegati svariati biomateriali tra i quali il silicone, il politetrafuoroetilene (PTFE), il Collagene di tipo I, l’Acido Poliglicolico (PGA), polilactideCaprolattone (PLCL), l’Acido Poliglicolico cross-linked con il Collagene (PGA-c), il chitosano il Polivinil Alcol Idrogel (PVA), etc.
E’ proprio dagli anni ’90 che si susseguono e sono disponibili sul mercato questi “tubuli” alternativi alla tubulizzazione biologica. I diversi materiali, vuoti al loro interno e di norma bioriassorbibili, proteggono ed orientano il nervo durante la rigenerazione garantendo una buona qualità del rigenerato solamente per gap nervosi non superiori ai 30mm e quindi non in grado di risolvere il problema delle grosse perdite di sostanza nervosa (> 50mm).
Per sviluppare delle guide neurali più efficienti sono stati effettuati un ampio spettro di studi nel campo della biochimica e bioingegneria, allo scopo di studiare la risposta delle cellule agli stimoli fisici e chimici provenienti dall’ambiente extracellulare.
Analogamente alla matrice extracellulare (ECM) che circonda le cellule in vivo, la superficie della guida artificiale dovrebbe essere in grado d’interagire con le cellule nervose e gliari orientandole verso il moncone distale e promuovendo la rigenerazione. I recenti progressi nei campi della scienza dei materiali, delle nano-scienze e delle tecniche di micro-fabbricazione possono offrire nuove opzioni per il trattamento delle lesioni nervose. L’ingegneria tissutale si è rivolta verso la rigenerazione nervosa periferica producendo scaffold (supporti bi/tridimensionali) con strutturazione superficiale di dimensioni subcellulari (nell’ordine dei micrometri e dei nanometri), in grado di produrre artificialmente la struttura e le caratteristiche della ECM.
I materiali così strutturati ed organizzati acquisiscono nuove funzionalità: come ad esempio una maggior area disponibile per l’interazione cellula-substrato, una maggior resistenza, leggerezza, una maggiore porosità, funzionalizzazioni chimiche, una migliore conduttività elettrica e/o magnetica ed una biocompatibilità superiore; tutto ciò in relazione alla morfologia ed al materiale scelti.
Gli obiettivi di questa ricerca sono stati due:
1 Studiare in vitro sulla motilità delle cellule di Schwann di ratto in risposta a superfici anisotrope nanostrutturate.
2 Valutare in vivo gli stadi precoci della rigenerazione nervosa del nervo mediano di ratto utilizzando scaffold con superfici a topografia anisotropa e nanostrutturata.
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