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Roman Vuerich

Promozione della rivascolarizzazione delle ferite ischemiche attraverso la formazione di vasi ibridi tra donatore e ricevente

Corso di Dottorato in Biomedicina molecolare

Le ferite difficili sono lesioni cutanee dolorose che non guariscono e spesso peggiorano nel tempo. Ciò è tipicamente causato dalla coesistenza di patologie croniche sottostanti, come il diabete e le arteriopatie periferiche, che impediscono un'adeguata vascolarizzazione della ferita. Senza un sufficiente apporto di ossigeno e nutrienti da parte del sangue, la ferita non può guarire correttamente.

Si tratta di una condizione comune nelle persone di età superiore ai 60 anni, almeno tanto quanto l'insufficienza cardiaca, con limitazioni significative nelle attività quotidiane. Inoltre, l'incidenza è in aumento a causa dell'incremento dell'età media della popolazione, dei casi di diabete e delle malattie croniche. Le ricadute economiche a causa delle ferite difficili sono considerevoli, con circa il 3% del budget sanitario globale speso per il loro trattamento. Solo in Italia, il costo del trattamento delle ferite difficili ammonta a oltre 3 miliardi di euro all'anno, poiché spesso richiedono terapie specialistiche e costose. In aggiunta, i pazienti con ferite difficili possono subire una riduzione della capacità lavorativa e richiedere un'assistenza sanitaria continua.

Le terapie attualmente disponibili per le ferite difficili prevedono l'uso di sostituti cutanei per promuovere la guarigione della ferita, ma la loro efficacia è ostacolata dalla scarsa vascolarizzazione che tipicamente è alla base di questa patologia. Per affrontare questo problema e promuovere la rivascolarizzazione della ferita, abbiamo sviluppato una nuova terapia che utilizza la frazione vascolare stromale (in inglese – Stromal Vascular Fraction, SVF). La SVF è una popolazione eterogenea di cellule derivate dal grasso che contiene tutti i mattoncini necessari per la formazione di nuovi vasi sanguigni. Per studiare gli effetti terapeutici di questa nuova terapia, abbiamo sviluppato un modello preclinico di ferita ischemica che simula realisticamente la patologia che si verifica nell'uomo. Abbiamo quindi applicato sulla ferita le cellule della SVF prelevate dal grasso sottocutaneo dei pazienti, ottenuto mediante liposuzione.

Figura 1: Rete vascolare (in bianco) formata in seguito al trattamento della ferita con cellule del tessuto adiposo (in verde e rosso).

Dopo una sola settimana, le cellule della SVF sono state in grado di formare una nuova rete vascolare funzionale, collegata al flusso sanguigno attraverso i vasi preesistenti nella ferita (Figura 1). Il ripristino del normale apporto di sangue in seguito alla formazione dei nuovi vasi sanguigni ha accelerato significativamente il processo di guarigione rispetto alle terapie convenzionali e ha permesso la chiusura della ferita dopo sole tre settimane. Inoltre, abbiamo dimostrato che le cellule derivate da pazienti diabetici, che sono il bersaglio principale di questa terapia, possono essere espanse in un bioreattore, preservando il potenziale terapeutico della SVF.

Abbiamo così caratterizzato il duplice meccanismo d'azione della nostra terapia. Da un lato, le cellule che compongono i vasi della SVF si sono innestate ed espanse nel letto della ferita, contribuendo direttamente alla formazione di nuovi vasi. Dall’altro lato, una popolazione di progenitori fibro-adipogenici produceva dei fattori di crescita che supportavano ulteriormente l'espansione e la funzione della nuova vascolarizzazione. Questi dati hanno importanti implicazioni cliniche, in quanto rappresentano un passo avanti verso l'adozione riproducibile ed efficace della SVF come cura standard per le ferite difficili.

Autori ed affiliazioni

Roman Vuerich1/2, Elena Groppa1/#, Simone Vodret1, Nadja Annelies Ruth Ring1/*, Chiara Stocco3/4, Fleur Bossi5, Silvio Bicciato7, Chiara Agostinis5, Matteo Cauteruccio1,2, Andrea Colliva1, Mohammad Ramadan1, Francesca Simoncello6, Federica Benvenuti6, Anna Agnelli7, Franca Dore7, Flavia Mazzarol8, Massimo Moretti8, Alice Paulitti8, Silvia Palmisano3, Nicolò De Manzini3, Mattia Chiesa9, Manuel Casaburo9, Angela Raucci9, Daniela Lorizio9, Giulio Pompilio9/10, Roberta Bulla2, Giovanni Papa3/4 Serena Zacchigna1,3,9
1Cardiovascular Biology Laboratory, International Centre for Genetic Engineering and Biotechnology (ICGEB), 34149 Trieste, Italy.
2Department of Life Sciences, PhD program in molecular biomedicine, University of Trieste, 34127 Trieste, Italy.
3Department of Medical, Surgical and Health Sciences, University of Trieste, 34127 Trieste, Italy.
4Plastic Reconstructive and Aesthetic Surgery Department, Ospedale di Cattinara, ASUGI, 34149 Trieste, Italy.
5Department of Biological Sciences (DBS), National University of Singapore (NUS), 14 Science Drive 4, 117543, Singapore.
6Cellular Immunology Laboratory, International Centre for Genetic Engineering and Biotechnology (ICGEB), 34149 Trieste, Italy.
7Nuclear Medicine Unit, University Hospital of Trieste - ASUGI, Trieste, Italy.
8VivaBioCell S.p.A., 33100 Udine, Italy.
9Centro Cardiologico Monzino Istituto di Ricovero e Cura a Carattere Scientifico (IRCCS), 20138 Milano, Italy.
10Department of Biomedical, Surgical and Dental Sciences, University of Milano, 20122 Milano, Italy.
#Current address: Scuola Internazionale Studi Superiori Avanzati (SISSA), 34136 Trieste, Italy.
*Current address: Ludwig Boltzmann Research Group SHoW – Senescence and Healing of Wounds, LBI Trauma, Vienna, Austria.

Contatto

Roman Vuerich, email: ROMAN.VUERICH@phd.units.it

Riferimento bibliografico

Vuerich R, Groppa E, Vodret S, Ring NAR, Stocco C, Bossi F, Agostinis C, Cauteruccio M, Colliva A, Ramadan M, Simoncello F, Benvenuti F, Agnelli A, Dore F, Mazzarol F, Moretti M, Paulitti A, Palmisano S, De Manzini N, Chiesa M, Casaburo M, Raucci A, Lorizio D, Pompilio G, Bulla R, Papa G, Zacchigna S.
Ischemic wound revascularization by the stromal vascular fraction relies on host-donor hybrid vessels
NPJ Regen Med 10, 2023 Feb 11;8(1):8.
DOI: 10.1038/s41536-023-00283-6. PMID: 36774354; PMCID: PMC9922297.


Informazioni aggiornate al: 15.5.2023 alle ore 13:26