Funzionalizzazione covalente di matrici biologiche per promuovere l'endotelizzazione

L’ingegneria tissutale è riconosciuta come un’alternativa promettente rispetto all’utilizzo di tessuti da donatori che, attualmente, risultano insufficienti. Un’alternativa all’utilizzo di tessuti da donatori è l’utilizzo di tessuti prelevati da animali di specie diverse dal ricevente (tessuti xenogenici). I tessuti xenogenici utilizzati in questo lavoro di tesi sono il pericardio bovino decellularizzato (DBP) e la sottomucosa dell’ intestino tenue porcino decellularizzata (dSIS). Grazie alle loro proprietà come bioattività, biodegradabilità e bassa immunogenicità, il DBP e la dSIS sono state utilizzate nell’ambito della ricerca come sostituti di materiali sintetici con ottimi risultati. L’obiettivo di questo studio è stato quello di ottenere dei sostituti tissutali da utilizzarsi in ambito cardiovascolare, non trombogenici e capaci di favorire una rapida endotelizzazione. A questo proposito è utile ricordare che l’unico sostituto non trombogenico, ad oggi, conosciuto risulta essere l’endotelio sano. Un metodo per favorire la formazione di uno strato di cellule endoteliali sulla superficie del dispositivo risulta essere la funzionalizzazione dei tessuti con sequenze peptidiche specifiche. In questo studio matrici biologiche decellularizzate (scaffold) sono state modificate con il peptide REDV aldeide (Arg-Glu-Asp-Val). Questo peptide riproduce un tratto della sequenza della fibronectina umana e risulta un segnale biochimico specifico per l’adesione delle cellule endoteliali. La decellularizzazione del DBP e della dSIS è stata effettuata mediate il protocollo TERGICOL che prevede la rimozione delle componenti cellulari e immunogeniche dalle matrici biologiche. Successivamente lo scaffold di pericardio bovino decellularizzato è stato funzionalizzato covalentemente con soluzioni peptidiche rispettivamente a concentrazioni 10-4 M e 10-3 M e mentre la sottomucosa dell’intestino tenue porcino decellularizzata è stata funzionalizzata con soluzione 10-5 M di peptide REDV aldeide. Su questi campioni è stata effettuata la quantificazione del peptide coniugato covalentemente allo scaffold mediante l’impiego di un analogo del REDV aldeide marcato con rodamina e la valutazione dell’intensità di fluorescenza con TPM (Two Photon Microscopy). Inoltre sono state valutate le proprietà meccaniche e geometriche di entrambi di DBP e dSIS sia funzionalizzati che non. La caratterizzazione superficiale con analisi WCA (Water Contact Angle) e DSC (Differential Scanning Calorimetry) è stata effettuata solo per il pericardio bovino decellularizzato. Infine l’adesione e la proliferazione sono stati valutati su entrambi i tessuti funzionalizzati dopo la semina con cellule endoteliali (HUVEC). Il lavoro di tesi si inserisce all’interno del progetto LIFELAB, finanziato dalla Regione Veneto, che vede la collaborazione di diversi gruppi di ricerca dell’Azienda Ospedaliera di Padova e dell’Università di Padova che si occupano di Medicina Rigenerativa. LIFELAB mira a sviluppare nuove soluzioni terapeutiche per il trattamento dell’insufficienza di tessuti e organi.