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Le erniazioni della parete addominale, causate dalla fuoriuscita di un viscere dalla cavità che lo accoglie, sono la patologia più frequente in cui si imbatte un chirurgo; in Italia il numero di interventi supera i 100.000 l'anno, questo ovviamente comporta un elevato costo sociale. Le tecniche chirurgiche utilizzate per trattare le ernie si sono molto sviluppate e, negli ultimi anni, si è passati da Erniorrafie under-tension, che prevedono la sola ricostruzione della parete suturando i diversi piani anatomici, alle Ernioplastiche prostetiche, ricostruzioni tension-free eseguite con l'ausilio di protesi biocompatibili che sostituiscono e rinforzano i tessuti stessi. Nonostante il notevole decremento delle recidive, che sono passate dal 40% dei casi con le Erniorrafie al 20% con le tecniche prostetiche, il problema dello sviluppo di laparocele (erniazioni secondarie) rimane di primaria importanza. L'ampio impiego delle protesi nella chirurgia delle ernie addominali ha portato l'esigenza di uno studio accurato dei materiali impiegati e degli effetti collaterali.
Il progetto MES-STAR si pone l'obiettivo di sviluppare protesi tecnologicamente innovative capaci di incrementare il tasso di rigenerazione tissutale e, al tempo stesso, di ridurre gli effetti secondari come lo sviluppo della reazione da corpo estraneo e la formazione di adesioni con i visceri. Il lavoro di tesi, svolto in collaborazione con l'azienda DIPROMED s.r.l (San Mauro Torinese, TO), mira alla caratterizzazione biologica di matrici per la realizzazione di nuove protesi erniarie.
La sperimentazione ha previsto, inizialmente, la valutazione di biocompatibilità delle matrici prese in considerazione grazie a test di citotossicità, effettuati seguendo le direttive ISO 10993 standard. Questi test hanno permesso di fare uno screening dei campioni e di selezionare i materiali da sottoporre alle fasi successive di caratterizzazione biologica. Sui questi materiali è stato valutato sia il trend di crescita cellulare, con saggi di vitalità a tempistiche definite, sia la produzione di marker correlati al processo infiammatorio. Nello specifico, nel mezzo di coltura, è stata quantificata la presenza dell'interleuchina 6 (IL-6, marker pro-infiammatorio) e l'interleuchina 10 (IL-10 marker anti-infiammatorio). La caratterizzazione ha previsto inoltre l’analisi di distribuzione del collagene di tipo I e di tipo III (coinvolti nel processo di rigenerazione del tessuto) con tecniche di immunoistochimica nonché la produzione delle diverse componenti della matrice extracellulare e del relativo secretoma cellulare tramite spettrometria di massa.
Sulle protesi risultate biocompatibili e con un buon trend di crescita cellulare, le analisi dei marker infiammatori nel mezzo di coltura hanno mostrato la tendenza all'incremento dell'IL-6 e, parallelamente, al decremento dell'IL-10. I saggi immunoistochimici effettuati al 21° giorno di coltura hanno evidenziato un aumento nella secrezione del collagene di tipo III (neoformato).
Gli esperimenti sono stati eseguiti sotto la supervisione del Dott. Federico Vozzi nel laboratorio di Materiali Biomimetici ed Ingegneria dei Tessuti Biologici del Prof. Claudio Domenici sito presso l'Istituto di Fisiologia Clinica (IFC) del CNR di Pisa.