Membrane innovative per la rigenerazione guidata dell'osso: un analogo di (48-69)BMP-2 incrementa la risposta osteogenica

Circa 353 milioni di persone in tutto il mondo soffrono di edentulia, la perdita parziale o totale dei denti, una condizione che può derivare da traumi, malattie parodontali o carie dentali. Un trattamento efficace è la Rigenerazione Ossea Guidata (GBR), che utilizza membrane barriera per promuovere la rigenerazione ossea alveolare prevenendo l'infiltrazione delle cellule dei tessuti molli e favorendo la colonizzazione delle cellule osteogeniche. In studi precedenti, è stato dimostrato che la bioattività delle membrane CollaTape® (collagene di tipo I di derivazione suina, non reticolato) può essere migliorata tramite funzionalizzazione con il frammento (48-69) del fattore di crescita BMP-2 (denominato peptide GBMP1α). Basandosi su questi promettenti risultati, è stato deciso di ripetere lo studio utilizzando un analogo di GBMP1α, in cui la prolina N-terminale è in configurazione D. Questa modifica aveva già mostrato una maggiore bioattività in test preliminari in vitro, in cui il peptide è stato utilizzato come fattore solubile con osteoblasti umani . Dopo la sintesi e purificazione del peptide DPro-GBMP1α, sono state preparate diverse soluzioni in acqua MilliQ e, attraverso un saggio di mineralizzazione preliminare, sono state individuate le concentrazioni ottimali per ciascun metodo di funzionalizzazione: 0,5 mg/mL per adsorbimento e 1,5 mg/mL per ancoraggio covalente via ossima. Le matrici funzionalizzate sono state caratterizzate rispetto alla loro composizione e stabilità termica. Successivamente, utilizzando le condizioni selezionate, sono stati eseguiti saggi biologici per valutare la proliferazione cellulare, l’espressione genica di SPP1 e Runx2 su osteoblasti umani, e l’attività antibatterica contro Staphylococcus aureus ed Escherichia coli. I risultati hanno evidenziato che la funzionalizzazione covalente con una soluzione di peptide DPro-GBMP1α a concentrazione 1,5 mg/mL mostra in tutti i casi una performance migliore ad eccezione del saggio antibatterico con S.aureus in cui è più conveniente usare la funzionalizzazione per adsorbimento. Infine, il confronto con il peptide GBMP1α ha mostrato che la variante DPro-GBMP1α mantiene una buona bioattività con un importante aumento nella proliferazione cellulare e migliorando, in alcuni casi, l’effetto antibatterico.