Spinal cord reconstruction represents one of the most complex and critical challenges in modern medicine. Spinal cord injuries are highly debilitating events, often causing irreversible damage and permanent disabilities in the absence of valid therapeutic strategies: this makes very urgent the research for new effective solutions for neurological function recovery. Regenerative medicine, a rapidly evolving field, offers new hopes through the use of cellular therapies and innovative biomaterials. This thesis aims to provide a critical overview of the current state of the art, focusing on three main areas of intervention: the use of embryonic and mesenchymal stem cells for neural regeneration; the employment of biodegradable scaffolds to guide cellular propagation; and the combination of these solutions with advanced bioresorbable biomaterials that mimic the mechanical and biological properties of the patient's natural tissue. Research has yielded promising results in neural regeneration in pre-clinical models, paving the way for subsequent clinical studies that have led to significant improvements in the quality of life for patients with spinal injuries. However, considerable challenges remain, including long-term biocompatibility, the effective functional integration of regenerative materials, and the complexity of the immune response. This thesis explores the potentials and limitations of these cutting-edge technologies, highlighting the need for further clinical studies to refine therapies and ensure their safety and efficacy.

La ricostruzione del midollo spinale rappresenta una delle sfide più complesse e critiche nella medicina moderna. Le lesioni del midollo spinale sono eventi fortemente invalidanti, in quanto spesso causa di danni irreversibili e disabilità permanenti, in assenza di strategie terapeutiche valide: ciò rende impellente la ricerca di nuove soluzioni efficaci per il recupero della funzione neurologica. La medicina rigenerativa, un campo in rapida evoluzione, offre nuove speranze grazie all'impiego di terapie cellulari e biomateriali innovativi. Questa tesi si propone di fornire uno sguardo critico sullo stato dell'arte, focalizzando l'attenzione su tre principali aree d'intervento: l'utilizzo di cellule staminali embrionali e mesenchimali per la rigenerazione neurale; l'impiego di scaffold biodegradabili per guidare la propagazione cellulare; e la combinazione di queste soluzioni con biomateriali avanzati bioriassorbibili, che imitano le proprietà meccaniche e biologiche del tessuto naturale del paziente. La ricerca ha permesso di ottenere risultati promettenti nella rigenerazione neurale nei modelli pre-clinici e ciò ha aperto la strada per successivi studi clinici che hanno portato a un significativo miglioramento della qualità della vita dei pazienti con lesioni spinali. Tuttavia, permangono sfide considerevoli, incluse la biocompatibilità a lungo termine, l'effettiva integrazione funzionale dei materiali rigenerativi e la complessità della risposta immunitaria. La presente tesina esplora potenzialità e limiti di queste tecnologie all'avanguardia, sottolineando la necessità di maggiori studi clinici per il perfezionamento delle terapie al fine di garantirne la sicurezza e l'efficacia.

Medicina Rigenerativa e Biomateriali Bio-riassorbibili: Una Nuova Frontiera per la Riparazione del Midollo Spinale

CESARON, SOFIA
2023/2024

Abstract

Spinal cord reconstruction represents one of the most complex and critical challenges in modern medicine. Spinal cord injuries are highly debilitating events, often causing irreversible damage and permanent disabilities in the absence of valid therapeutic strategies: this makes very urgent the research for new effective solutions for neurological function recovery. Regenerative medicine, a rapidly evolving field, offers new hopes through the use of cellular therapies and innovative biomaterials. This thesis aims to provide a critical overview of the current state of the art, focusing on three main areas of intervention: the use of embryonic and mesenchymal stem cells for neural regeneration; the employment of biodegradable scaffolds to guide cellular propagation; and the combination of these solutions with advanced bioresorbable biomaterials that mimic the mechanical and biological properties of the patient's natural tissue. Research has yielded promising results in neural regeneration in pre-clinical models, paving the way for subsequent clinical studies that have led to significant improvements in the quality of life for patients with spinal injuries. However, considerable challenges remain, including long-term biocompatibility, the effective functional integration of regenerative materials, and the complexity of the immune response. This thesis explores the potentials and limitations of these cutting-edge technologies, highlighting the need for further clinical studies to refine therapies and ensure their safety and efficacy.
2023
Regenerative Medicine and Bio-resorbable Biomaterials: A New Frontier for Spinal Cord Repair
La ricostruzione del midollo spinale rappresenta una delle sfide più complesse e critiche nella medicina moderna. Le lesioni del midollo spinale sono eventi fortemente invalidanti, in quanto spesso causa di danni irreversibili e disabilità permanenti, in assenza di strategie terapeutiche valide: ciò rende impellente la ricerca di nuove soluzioni efficaci per il recupero della funzione neurologica. La medicina rigenerativa, un campo in rapida evoluzione, offre nuove speranze grazie all'impiego di terapie cellulari e biomateriali innovativi. Questa tesi si propone di fornire uno sguardo critico sullo stato dell'arte, focalizzando l'attenzione su tre principali aree d'intervento: l'utilizzo di cellule staminali embrionali e mesenchimali per la rigenerazione neurale; l'impiego di scaffold biodegradabili per guidare la propagazione cellulare; e la combinazione di queste soluzioni con biomateriali avanzati bioriassorbibili, che imitano le proprietà meccaniche e biologiche del tessuto naturale del paziente. La ricerca ha permesso di ottenere risultati promettenti nella rigenerazione neurale nei modelli pre-clinici e ciò ha aperto la strada per successivi studi clinici che hanno portato a un significativo miglioramento della qualità della vita dei pazienti con lesioni spinali. Tuttavia, permangono sfide considerevoli, incluse la biocompatibilità a lungo termine, l'effettiva integrazione funzionale dei materiali rigenerativi e la complessità della risposta immunitaria. La presente tesina esplora potenzialità e limiti di queste tecnologie all'avanguardia, sottolineando la necessità di maggiori studi clinici per il perfezionamento delle terapie al fine di garantirne la sicurezza e l'efficacia.
Biomateriali
Rigenerazione
Midollo spinale
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/71773