Modulazione del differenziamento osteogenico di precursori mesenchimali umani per applicazioni di ingegneria tissutale
Modulation of osteogenic differentiation of human mesenchymal precursors for tissue engineering
Creators: name: Fiorentini, Elisa <1981>
Publisher: name: Alma Mater Studiorum - Università di Bologna
Year: 2012
Subjects: MED/33 Malattie apparato locomotore

description: Lo scheletro è un tessuto dinamico, capace di adattarsi alle richieste funzionali grazie a fenomeni di rimodellamento ed alla peculiare proprietà rigenerativa. Tali processi avvengono attraverso l’azione coordinata di osteoclasti ed osteoblasti. Queste popolazioni cellulari cooperano allo scopo di mantenere l’ equilibrio indispensabile per garantire l’omeostasi dello scheletro. La perdita di tale equilibrio può portare ad una diminuzione della massa ossea e, ad una maggiore suscettibilità alle fratture, come avviene nel caso dell’osteoporosi. E’ noto che, nella fisiopatologia dell’osso, un ruolo cruciale è svolto da fattori endocrini e paracrini. Dati recenti suggeriscono che il rimodellamento osseo potrebbe essere influenzato dal sistema nervoso. L’ipotesi è supportata dalla presenza, nelle vicinanze dell’osso, di fibre nervose sensoriali responsabili del rilascio di alcuni neuro peptidi, tra i quali ricordiamo la sostanza P. Inoltre in modelli animali è stato dimostrato il diretto coinvolgimento del sistema nervoso nel mantenimento dell’omeostasi ossea, infatti ratti sottoposti a denervazione hanno mostrato una perdita dell’equilibrio esistente tra osteoblasti ed osteoclasti. Per tali ragioni negli ultimi anni si è andata intensificando la ricerca in questo campo cercando di comprendere il ruolo dei neuropeptidi nel processo di differenziamento dei precursori mesenchimali in senso osteogenico. Le cellule stromali mesenchimali adulte sono indifferenziate multipotenti che risiedono in maniera predominante nel midollo osseo, ma che possono anche essere isolate da tessuto adiposo, cordone ombelicale e polpa dentale. In questi distretti le MSC sono in uno stato non proliferativo fino a quando non sono richieste per processi locali di riparo e rigenerazione tessutale. MSC, opportunamente stimolate, possono differenziare in diversi tipi di tessuto connettivo quali, tessuto osseo, cartilagineo ed adiposo. L’attività di ricerca è stata finalizzata all’ottimizzazione di un protocollo di espansione ex vivo ed alla valutazione dell’influenza della sostanza P, neuropeptide presente a livello delle terminazioni sensoriali nelle vicinanze dell’osso, nel processo di commissionamento osteogenico.
description: Bone is a dynamic tissue, with the ability to adapt to its functional demands and repair itself by bone remodelling. The major effector cells of bone remodelling are osteoclast and osteoblast, they cooperate in order to maintain the balance between bone formation and bone resorption, essential for bone homeostasis. Disruption of this balance can diminish bone mass and micro-architectural integrity of the bone resulting in an increase in bone fragility and susceptibility to fractures, as evident in osteoporosis. It is known that, in the pathophysiology of the bone, a crucial role is played by endocrine and paracrine factors. Recent data suggest that bone remodeling may be influenced by the nervous system. The hypothesis is supported by the presence, in proximity of the bone, of sensory nerve fibers responsible for the release of some neuro peptides, like substance P. Iin capsaicin-treated animal has been shown the direct involvement of the nervous system in the maintenance of bone, this animal showed bone loss and increased bone fragility. For these reasons in recent years has intensified research in this field trying to understand the role of neuropeptides in the process of differentiation of mesenchymal precursors into osteogenic lineage. The mesenchymal stromal cells are undifferentiated multipotent cells present in the bone marrow, adipose tissue, umbilical cord and dental pulp. In these districts, MSC are in a quiescent state until they are required to local repair or tissue regeneration. MSC, suitably stimulated, can differentiate into different types of connective tissue such as, bone, cartilage and adipose. The research was designed to optimize a protocol for ex vivo expansion and to evaluate the effect of substance P, neuropeptide in the sensory endings in the vicinity of the bone, in the process of picking osteogenic.