La giovane dottoressa Daniela Marino di Canicattì specializzata in scienze naturali e biotecnologie ha approntato una ricerca sulla creazione di pelle umana ingegnerizzata contenente vasi del sangue e vasi linfatici, pubblicata ieri sulla rinomata rivista scientifica Science Translational Medicine.
Daniela lavora a Zurigo nel Tissue Biology Research Unit, Department of Surgery- University Children’s Hospital.
Ogni anno 11 milioni di persone (per metà bambini) subiscono ustioni estese e profonde che richiedono cure ospedaliere intensive. Inoltre, diversi tipi di malformazioni, infezioni e traumi possono danneggiare gravemente la pelle. Sfortunatamente i difetti cutanei estesi e profondi ancora oggi rappresentano un rompicapo clinico difficile da risolvere. Danni profondi alla pelle si rigenerano in maniera non ottimale in quanto grandi quantità di tessuto cicatriziale si formano nella zona della ferita. Queste larghe cicatrici sono permanenti ed estremamente disfiguranti, specialmente per i pazienti piu’ piccoli. Per ridurre al minimo la formazione di cicatrici, un ritaglio di pelle deve essere asportato da una zona sana e trapiantato sulla ferita. Purtroppo pero’ quando le ferite ricoprono grandi superfici, il paziente non ha pelle sana a sufficienza per ricoprire il difetto. Quindi, la creazione di pelle ingegnerizzata (creata in laboratorio) usando le cellule del paziente stesso (per evitare reazioni di rigetto) puo’ rappresentare una soluzione attrattiva per questo problema. Se la pelle ingegnerizzata presentasse la maggior parte delle naturali caratteristiche strutturali e funzionali della pelle sana, sarebbe facile ipotizzare che le ferite cutanee estese e profonde potrebbero essere guarite con la minima formazione di tessuto cicatriziale.
L’ingegneria tissutale di pelle: la soluzione rivoluzionaria
Ad oggi ci sono solo due laboratori al mondo, uno in USA e il nostro, pronti per la sperimentazione clinica di pelle ingegnerizzata. Questi prodotti di ingegneria sono quindi in prima linea nel campo della medicina rigenerativa, ma con un ma. La pelle ingegnerizzata fino ad oggi contiene solo i componenti principali della pelle, un derma ed una epidermide. Strutture come i vasi del sangue, i vasi linfatici, ghiandole sudoripare e sebacee, peli e terminazioni nervose sono ancora assenti.
La dottoressa Daniela Marino del laboratorio di ricerca del dipartimento di chirurgia dell’ospedale pediatrico di Zurigo ha appena pubblicato un articolo, sulla rinomata rivista scientifica Science Translational Medicine, che riporta per la prima volta la creazione di pelle umana ingegnerizzata contenente vasi del sangue e vasi linfatici. Questi innesti di pelle sono stati trapiantati su ratti e i risultati mostrano che i vasi umani si connettono rapidamente ai vasi dell’animale e funzionano normalmente.
I vasi sanguigni trasportano cibo, ossigeno, ormoni e altri fattori essenziali per la sopravvivenza degli organi. Il trasporto avviene anche con un rilascio di liquidi (siero) nei tessuti. I vasi linfatici mantengono l’ equilibrio tra i liquidi rilasciati e i liquidi riassorbiti, rimuovendo il siero in eccesso per poi riportarlo all’interno della circolazione sanguigna. In questo modo, cibo, cellule e quant’altro non vengono perduti.
Quando la pelle viene danneggiata, una grande quantità di liquidi viene rilasciata nel tessuto ferito. Se questo siero non viene efficientemente rimosso, si forma il cosidetto sieroma. La formazione di sieroma puo’ rallentare o addirittura impedire il processo di risanamento della ferita. Qundi dal punto di vista della ingegneria tissutale cutanea, è molto importante la presenza dei vasi del sangue e dei vasi linfatici per assicurare la sopravvivenza dell’innesto di pelle dopo il trapianto.
Una breve descrizione degli esperimenti
I due tipi di vasi sono stati generati in laboratorio utilizzando cellule umane isolate da vasi sanguigni e da vasi linfatici dermali. Una volta isolate, le cellule sono state coltivate in 3D in gel di fibrina o collagene insieme a fibroblasti umani. Sui gel poi, sono stati piastrati cheratinociti umani (isolati da epidermide umana). In queste condizioni sperimentali, le cellule si sono organizzate in nuovi vasi, circondati da fibroblasti, e ricoperti da cheratinociti cosi’ da ottenere un innesto di pelle con una struttura molto simile a quella della struttare della pelle umana. Una volta trapiantato sui ratti, l’innesto cosi’ creato si è rimodellato trasformandosi in pelle matura contenente vasi del sangue e vasi linfatici maturi e perfettamente funzionanti. In particolare, i vasi linfatici, una volta connessi ai vasi linfatici dell’animale, sono stati in grado di rimuovere grandi quantità di fluido accumulato nel tessuto.
Interpretazione dei dati e potenziale impatto clinico
Questi risultati suggeriscono in maniera chiara che se gli innesti ingegnerizzati di pelle umana contenenti vasi sanguigni e linfatici fossero trapiantati su patienti umani, la formazione di sieroma potrebbe essere ridotta pruomovendo una rigenerazione della ferita migliore e accelarata.
L’applicazione clinica degli innesti ingegnerizzati non contententi vasi umani inizierà entro i prossimi mesi all’ospedale pediatrico di Zurigo. Questi primi studi apriranno la strada ai test clinici degli innesti piu’ complessi, qui descritti, che includono i vasi.
E’ anche importante sottolineare che i nostri risultati, mostrando che i vasi linfatici umani possono essere ingegnerizzati in laboratorio insieme ai vasi sanguigni, aprono nuove frontiere nell’intero settore dell’ingegneria tissutale, dato che tutti gli organi umani (fatta eccezione per il cervello e l’orecchio interno) presentano vasi linfatici.
