Generation of a novel acellular nerve allograft functionalized with adipose-derived mesenchymal stem cells

Peripheral nerve injuries (PNIs) present significant clinical challenges due to their impact on motor, sensory, and autonomic functions of the nervous system. Traditional repair methods, such as autografts, are limited by donor site morbidity and availability, prompting the need for alternative solutions. This thesis, after providing an overview of the current state of peripheral nerve repair, explores innovative tissue engineering approaches, focusing on decellularized nerve allografts functionalized with adipose-derived mesenchymal stem cells (AD-MSCs), to enhance nerve regeneration. In the conducted study, various AD-MSCs seeding techniques were compared and evaluated based on cell attachment, distribution, and viability within decellularized nerve allografts. The results revealed that the use of injectable fibrin hydrogel and dynamic seeding show the most promise in promoting cell viability, proliferation, and migration within the grafts. Fibrin, in particular, provides a supportive scaffold, enhancing cell adhesion and proliferation, while dynamic seeding ensures uniform cell distribution. These findings pave the way for future studies to further refine these techniques and improve the clinical outcomes for patients with peripheral nerve injuries. The exciting opportunities presented by tissue engineering in this field hold great promise for advancing nerve repair strategies.

Le lesioni dei nervi periferici (PNI) rappresentano una sfida clinica significativa a causa del loro impatto sulle funzioni motorie, sensoriali e autonomiche del sistema nervoso. I metodi di riparazione tradizionali, come gli autoinnesti, sono limitati dalla morbilità e dalla disponibilità del sito di donazione, il che rende necessarie soluzioni alternative. Questa tesi, dopo aver fornito una panoramica dello stato attuale della riparazione dei nervi periferici, esplora approcci innovativi di ingegneria tissutale, concentrandosi su allotrapianti di nervi decellularizzati funzionalizzati con cellule staminali mesenchimali di derivazione adiposa (AD-MSC), per migliorare la rigenerazione dei nervi. Nello studio condotto sono state confrontate e valutate diverse tecniche di ricellularizzazione con AD-MSCs in base all’attaccamento, alla distribuzione e alla vitalità delle cellule nei nervi decellularizzati. I risultati hanno rivelato che l’uso dell’hydrogel di fibrina iniettabile e la semina dinamica sono i più promettenti nel promuovere la vitalità, la proliferazione e la migrazione delle cellule all’interno degli innesti. La fibrina, in particolare, fornisce un’impalcatura di sostegno, migliorando l’adesione e la proliferazione cellulare, mentre la semina dinamica promuove una distribuzione uniforme delle cellule. Questi risultati aprono la strada a studi futuri per perfezionare ulteriormente queste tecniche e migliorare i risultati clinici dei pazienti con lesioni ai nervi periferici. Le interessanti opportunità offerte dall’ingegneria tissutale in questo campo sono molto promettenti per il progresso delle strategie di riparazione dei nervi.