Alcuni scienziati della Harvard John A. Paulson School e del Wyss Institute hanno sviluppato un modo per controllare in maniera ancora più precisa la differenziazione delle cellule staminali in cellule ossee. Questa tecnica potrebbe avere notevoli applicazioni nell’ambito della rigenerazione delle ossa.
Il microambiente di una cellula, ovvero la rete di proteine e di polimeri che la circonda e connette con le altre cellule all’interno dei tessuti, ha un forte impatto sulla differenziazione delle cellule staminali. Controllando le condizioni del microambiente, quindi, è possibile controllare anche le cellule staminali.
La controindicazione di questo tipo di procedura, però, è che in questo modo la matrice extracellulare assume una natura elastica, ovvero assorbe energia quando subisce un mutamento e la rilascia quando torna alla sua condizione iniziale. In natura le matrici extracellulari sono invece viscoelastiche, ovvero rilasciano energia man mano che vengono messe sotto stress.
L’obiettivo del gruppo di ricercatori è riprodurre la viscoelasticità di un tessuto vivente, sviluppando degli idrogel con diverse risposte a condizioni di stress e di rilassamento. Quando le cellule staminali vengono messe all’interno del microambiente viscoelastico, il loro comportamento cambia in maniera radicale in base al tasso di rilassamento del gel.
Aumentando la capacità di rilassamento dell’idrogel, ad esempio, si è notato un incremento della differenziazione in cellule ossee e una diminuzione della differenziazione in cellule adipose. Si è inoltre riscontrato che le cellule mantengono la loro natura di cellule ossee anche dopo settimane dalla prima differenziazione, formando matrici mineralizzate e interconnesse ricche di collagene.
Ciò fa pensare che le cellule ossee, in modo da guarire eventuali ferite e stimolare la crescita di nuovo osso, abbiano bisogno di una matrice con un’alta capacità di rilassarsi velocemente. Questo è il linea con la stessa natura del tessuto, che deve essere duro ma al contempo elastico.
La scoperta potrebbe portare a ottenere materiali che riescano a stimolare la rigenerazione delle ossa in maniera più efficace e veloce.
Fonte: news-medical.net
