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Tesi etd-04072017-122346


Thesis type
Tesi di laurea magistrale LM5
Author
CANTONE, MARGHERITA
URN
etd-04072017-122346
Title
Effetto del Ribes nigrum sulle proprieta riepitelizzanti di cellule staminali mesenchimali gengivali.
Struttura
FARMACIA
Corso di studi
CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE
Supervisors
relatore Prof.ssa Trincavelli, Maria Letizia
correlatore Dott.ssa Giacomelli, Chiara
Parole chiave
  • Staminali
  • Riepitelizzazione
  • Ribes nero
Data inizio appello
27/04/2017;
Consultabilità
Parziale
Data di rilascio
27/04/2020
Riassunto analitico
DIPARTIMENTO DI FARMACIA
CORSO DI LAUREA IN CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE

Tesi di laurea:
Effetto del Ribes nigrum sulle proprietà riepitelizzanti di cellule staminali mesenchimali gengivali.


Relatori: Prof.ssa Maria Letizia Trincavelli Candidata: Margherita Cantone
Dott.ssa Chiara Giacomelli

Settore disciplinare: BIO/10 e BIO/11

La gengiva ha la funzione di proteggere il dente e di isolare il parodonto dall’ambiente esterno. La gengiva è principalmente costituita da epitelio e tessuto connettivo, ed è caratterizzata da un elevata capacità auto-rigenerativa. In condizioni normali, presenta un intenso turn-over metabolico, che permette di rinnovare frequentemente gli strati più esterni cheratinizzati, impedendo ai batteri la colonizzazione dei tessuti. Durante la vita dell’individuo il parodonto può andare incontro a numerosi processi involutivi e degenerativi a causa di patologie, chemioterapie o infezioni. Tutti questi processi sono accumunati dalla presenza di uno stato infiammatorio che determina una diminuzione della proliferazione cellulare e una conseguente riduzione dei processi di ri-epitelizzazione tissutale. Il processo di ri-epitelizzazione è molto complesso e comprende l’intervento di vari tipi di cellule a vari livelli. In una prima fase subentra un processo infiammatorio dopo di che si osservano processi di migrazione cellulare, di angiogenesi, di rimodellamento della matrice cellulare e di formazione di tessuto di granulazione.
Tra gli attori che entrano in gioco in questo processo un ruolo chiave è giocato dalle cellule staminali mesenchimali gengivali, GMSCs. Queste sono cellule che si trovano nella lamina propria gengivale e hanno la funzione fisiologica di promuovere il rinnovamento dei tessuti della gengiva. Sono utilizzate nell’ingegneria tissutale e sono facilmente reperibili da frammenti di gengiva di scarto, ottenuta in seguito ad interventi odontoiatrici di routine.
Le GMSCs nella gengiva hanno un ruolo principalmente paracrino, secernono citochine e fattori di crescita necessari per contrastare i processi infiammatori cronici, favoriscono la migrazione dei fibroblasti e cheratinociti, promuovono l’angiogenesi, e promuovono il rimodellamento della matrice extracellulare. Visto il ruolo e le caratteristiche delle GMSC, negli ultimi anni sono state utilizzate per varie applicazioni terapeutiche tra cui la riparazione di tessuti epiteliali quali la pelle; la rigenerazione ossea e tendinea; la rigenerazione peridontale e l’attenuazione delle mucositi orali, che sono processi infiammatori a carico delle gengive.
Nella ricerca di terapie per la rigenerazione gengivale, la possibilità di sviluppare agenti o composti in grado di modulare/stimolare le proprietà benefiche delle cellule staminali può rappresentare un buon traguardo. In questa ottica, la fitoterapia è stata utilizzata efficacemente in odontoiatria, indicata nelle terapie di lunga durata perché generalmente ben tollerata. In associazione a farmaci di sintesi è in grado di aumentarne l’efficacia e diminuire gli effetti collaterali.
Numerosi fitocomplessi sono conosciuti e utilizzati nella rigenerazione epiteliale. Recentemente alcuni flavonoidi, come la quercitrina, sono stati correlati alla rigenerazione periodontale per i loro effetti benefici sulle cellule staminali. La quercitrina è uno dei costituenti del Ribes. Tra le diverse varietà di ribes, grande interesse è stato rivolto al Ribes nigrum per le sue proprietà estrogeniche, antiossidanti e antiinfiammatorie. Tuttavia l’effetto dell’estratto sulle cellule staminali e il suo ruolo nell’interazione tra endotelio-epitelio e GMSC non è ancora ben chiaro.
Per questo lo scopo del presente lavoro di tesi è stato quello in primo luogo di mettere a punto un metodo di isolamento e caratterizzazione delle GMSCs. In seguito è stata valutata l’azione benefica di un estratto di Ribes nigrum sulle GMSCs e la sua capacità di favorire la crescita delle cellule epiteliali ed endoteliali in modo diretto e attraverso la modulazione dell’attività secretoria delle GMSCs.
Le cellule staminali mesenchimali gengivali sono state isolate da frammenti di gengiva sana attraverso una specifica procedura e caratterizzate tramite l’analisi dell’espressione di determinati markers di membrana (Real-time PCR, Western-blot, Immunofluorescenza) e la capacità differenziante, osteogenesi.
Successivamente è stato valutato l’effetto del ribes sulle GMSC. L’esposizione all’estratto ha prodotto un aumento della proliferazione delle cellule staminali, inoltre è risultato capace di contrastare l’effetto negativo indotto dal trattamento con il fattore di necrosi tumorale (TNF-α). Il trattamento con alte concentrazioni della citochina, che mima un’ambiente infiammatorio, ha portato alla modificazione del rilascio di citochine pro- (COX-2, IL-6) o anti- (IL-10, TGF-β) infiammatorie da parte delle GMSCs. Il ribes è risultato capace di modulare il rilascio delle citochine riportando il loro bilancio verso l’aumento delle anti-infiammatorie e una diminuzione delle pro-infiammatorie.
L’attività sulla riepitelizzazione e gli effetti immunomodulatori delle GMSCs, sono poi stati studiati attraverso l’utilizzo della metodica del mezzo condizionato: il mezzo delle GMSCs contenente il loro secreto, viene addizionato alle cellule endoteliali e epiteliali. Il trattamento delle GMSCs con alte concentrazioni di TNF-α ha portato ad una diminuzione della migrazione delle cellule endoteliali, che è stata recuperata in maniera dose-dipendente con il trattamento dell’estratto di ribes. Inoltre, la vitalità delle cellule endoteliali ed epiteliali è diminuita in seguito all’esposizione del mezzo derivante dal trattamento con il TNF-α, effetto che viene in parte contrastato in presenza di ribes.
Infine, è stato valutato l’effetto diretto del ribes sull’endotelio e sull’epitelio sia in condizioni normali che in ambiente infiammatorio. In questo caso il ribes è stato capace di incrementare in maniera più significativa la proliferazione cellulare in condizioni normali. Inoltre è stato capace di contrastare la diminuzione della proliferazione ad opera del TNF-α come visto anche nelle GMSCs.
In conclusione, i risultati ottenuti hanno messo in evidenza le capacità dell’estratto di Ribes nigrum di favorire il benessere delle cellule staminali gengivali, e di contrastare gli effetti negativi dovuti ad un ambiente infiammatorio. Inoltre, ha dimostrato la capacità di migliorare gli effetti paracrini delle GMSC sulle cellule circostanti attraverso la modulazione della loro attività secretoria, sottolineando un suo potenziale utilizzo per la prevenzione delle malattie degenerative orali. Inoltre, tali risultati aprono la strada ad uno studio più approfondito sull’effetto dei singoli componenti dell’estratto sulle cellule staminali al fine di capire i meccanismi alla base dell’azione rigenerativa e eventualmente incrementarne l’attività.
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