• scaffold iniettabile
• matrice ossea demineralizzata
• osteoinduzione

L'osso è un tessuto vascolarizzato altamente dinamico, costantemente soggetto a rimodellamento durante tutto il corso della vita. Il rimodellamento costante fornisce un meccanismo di guarigione e rigenerazione dei tessuti danneggiati. Tuttavia nel caso di eventi scatenati da un trauma, quale una frattura, ma anche in caso di perdita di sostanza, conseguenti a gravi malformazioni congenite, ipoplasie, lesioni neoplastiche primarie (osteosarcomi, tumori ossei benigni) o secondarie (metastasi), oppure ricostruzione maxillo-facciale, è possibile intervenire con materiali e sostanze esogene che supportano la rigenerazione.
Obiettivo di questo lavoro di tesi è stato quello di sviluppare uno scaffold iniettabile bioattivo a base di matrice ossea demineralizzata (DBM, demineralized bone matrix) e testarne la capacità osteorigenerativa nel modello animale di ratto Wistar. A questo scopo è stato preparato uno scaffold costituito dal 40 % (w/w) DBM e gel polimerico (pasta ossea). Per lo studio in vivo, lesioni del diametro di 3 mm sono state create bilateralmente nella parte centrale della diafisi femorale, interessante la regione corticale e midollare.
Sono stati utilizzati un totale di 36 animali, suddivisi equamente in due gruppi: 1) femore trattato con pasta ossea e femore non trattato; 2) femore trattato con gel polimerico e femore non trattato. 6 animali per ogni gruppo sono stati sacrificati a distanza di 15, 30 e 90 giorni dal trattamento.
L’acquisizione e l'analisi delle immagini Micro-Tac ad alto ingrandimento della zona lesionata ai diversi time-point, ha reso possibile valutare la frazione di volume di osso riparato (“Bone Volume” e “Total Volume”-BV/TV) e la porosità del tessuto riparato (“Bone specific Surface” e "Bone Volume"-BS/BV). L'analisi istologica dei campioni espiantati è stata eseguita con colorazione ematossilina-eosina e colorazione Stevenel’s/Van Gieson per valutare la tipologia cellulare, la tricromica di Masson per determinare la deposizione di fibre collagene e il Von Kossa per valutare il grado di calcificazione della lesione. L'analisi delle immagini Micro-CT evidenziano la formazione di trabecole ossee già dopo 15 giorni nelle lesioni trattate con pasta ossea. A 30 e 90 giorni si osserva un aumento del volume di tessuto osseo riparato comparabile con le lesioni non trattate e trattate con gel polimerico.
L'analisi istologica ha rivelato l'assenza di reazione infiammatoria in tutti i campioni esaminati. Nei campioni trattati con pasta ossea si è evidenziata la presenza di numerosi osteoblasti e nuovi vasi sanguigni a 15 giorni, mentre a 30 giorni dall'intervento si sono osservati un completo riassorbimento della pasta ossea e la formazione di strutture ossee comparabili con i campioni non trattati e trattati con gel polimerico. A 90 giorni tutti i campioni presentano una completa rigenerazione dello strato corticale. Dai risultati ottenuti si evidenzia che la pasta ossea applicata ad una lesione che interessa le regioni corticale e la midollare dell'osso svolge la funzione di uno scaffold dotato di capacità osteoconduttiva, potenzialmente utilizzabile in condizioni patologiche o traumatiche come biomateriale da riempimento e supporto alla fisiologica rigenerazione ossea.