Il Tessuto Adiposo Stampato in 3D Sopravvive 150 Giorni in uno Studio su Animali
Karin Säljö, Peter Apelgren, Linnea Stridh Orrhult, Susann Li, Matteo Amoroso, Paul Gatenholm, Lars Kölby · Adipocyte · 2022
I Ricercatori Testano un Nuovo Approccio per la Riparazione dei Tessuti Molli
Alcuni scienziati in Svezia hanno esplorato la possibilità di stampare in 3D il tessuto adiposo ottenuto dalla liposuzione e utilizzarlo per la ricostruzione dei tessuti molli. Questo aspetto è importante perché le attuali tecniche di lipofilling spesso presentano problemi di sopravvivenza del tessuto. L'organismo può riassorbire una porzione significativa del grasso trapiantato nel tempo. Il team di ricerca voleva comprendere cosa permette al tessuto adiposo di sopravvivere—e se la stampa 3D potesse offrire una soluzione migliore.
Il Tessuto Adiposo Contiene Diversi Tipi di Cellule Rigenerative
I ricercatori hanno analizzato il tessuto adiposo umano raccolto mediante liposuzione. Hanno scoperto che contiene diversi tipi cellulari importanti che supportano la guarigione. Questi includono le cellule staminali derivate dal tessuto adiposo (cellule rigenerative presenti nel grasso), i periciti (cellule che aiutano il funzionamento dei vasi sanguigni) e le cellule progenitrici endoteliali (cellule giovani in grado di formare nuovi vasi sanguigni). Questa combinazione di cellule crea un ambiente naturale per la riparazione e la crescita tissutale.
Identificate Oltre 6.000 Proteine che Supportano la Sopravvivenza del Tessuto
Utilizzando analisi proteomiche avanzate, il team ha identificato più di 6.000 proteine diverse nel tessuto adiposo. Molte di queste proteine svolgono ruoli importanti nella guarigione:
Adipochine che regolano lo sviluppo delle cellule adipose e la formazione dei vasi sanguigni
Fattori di crescita che aiutano le cellule a moltiplicarsi e i tessuti a rigenerarsi
Proteine angiogeniche che promuovono la crescita di nuovi vasi sanguigni
Proteine coinvolte nella differenziazione cellulare che aiutano le cellule staminali a trasformarsi in tipi tissutali specifici
Alcune proteine non erano mai state descritte prima nel tessuto adiposo sottocutaneo umano.
Gli Innesti Stampati in 3D Hanno Mantenuto la Forma per Cinque Mesi
Il team di ricerca ha miscelato il tessuto adiposo con un gel speciale contenente alginato e nanocellulosa. Questo ha permesso di stampare in 3D il tessuto in forme specifiche. Successivamente hanno trapiantato questi costrutti stampati nei topi. Gli innesti sono sopravvissuti per 150 giorni—circa cinque mesi. Aspetto importante, le strutture stampate hanno mantenuto la forma e le dimensioni originali per tutto questo periodo. Questo risolve una sfida importante nell'attuale lipofilling, dove il tessuto spesso si riduce dopo il trapianto.
Vasi Sanguigni Umani Sono Cresciuti all'Interno degli Innesti
La scoperta forse più entusiasmante ha riguardato la formazione dei vasi sanguigni. I ricercatori hanno trovato vasi sanguigni umani all'interno degli innesti sia a 30 giorni che a 150 giorni dal trapianto. Questo suggerisce che il tessuto adiposo potrebbe generare nuovi vasi sanguigni a partire dai piccoli capillari che conteneva. L'apporto di sangue è fondamentale per la sopravvivenza dell'innesto. Senza un adeguato flusso sanguigno, il tessuto trapiantato non può ricevere l'ossigeno e i nutrienti necessari per sopravvivere a lungo termine.
Cosa Significa Questo per il Futuro del Trattamento dei Tessuti Molli
Questo studio su animali fornisce prove importanti del fatto che il tessuto adiposo stampato in 3D ha un potenziale per la ricostruzione dei tessuti molli. La possibilità di creare innesti personalizzati che mantengono la loro forma potrebbe aiutare i chirurghi a riparare i difetti con maggiore precisione. La presenza di cellule staminali, cellule che formano vasi sanguigni e migliaia di proteine di supporto crea condizioni favorevoli per la guarigione.
Sebbene questa ricerca sia stata condotta su animali, i risultati suggeriscono una direzione promettente per il trattamento nell'uomo. Il tessuto adiposo utilizzato proveniva da donatori umani, e la sua composizione cellulare appare particolarmente adatta per scopi ricostruttivi. Studi futuri dovranno confermare questi risultati in pazienti umani prima che questo approccio diventi ampiamente disponibile.
Per i pazienti che stanno valutando trattamenti rigenerativi, questo studio evidenzia perché il tessuto adiposo è una preziosa fonte di cellule rigenerative. La combinazione naturale di cellule staminali, componenti vascolari e proteine che promuovono la crescita può supportare risultati migliori nella riparazione tissutale.
Fonte: Säljö et al., Adipocyte, 2022.
Pubblicazione Originale
Long-term in vivo survival of 3D-bioprinted human lipoaspirate-derived adipose tissue: proteomic signature and cellular content
Karin Säljö, Peter Apelgren, Linnea Stridh Orrhult, Susann Li, Matteo Amoroso, Paul Gatenholm, Lars Kölby · Adipocyte · 2022
Here is the abstract from the paper: Three-dimensional (3D)-bioprinted lipoaspirate-derived adipose tissue (LAT) is a potential alternative to lipo-injection for correcting soft-tissue defects. This study investigated the long-term in vivo survival of 3D-bioprinted LAT and its proteomic signature and cellular composition. We performed proteomic and multicolour flow cytometric analyses on the lipoaspirate and 3D-bioprinted LAT constructs were transplanted into nude mice, followed by explantation after up to 150 days. LAT contained adipose-tissue-derived stem cells (ASCs), pericytes, endothelial progenitor cells (EPCs) and endothelial cells. Proteomic analysis identified 6,067 proteins, including pericyte markers, adipokines, ASC secretome proteins, proangiogenic proteins and proteins involved in adipocyte differentiation and developmental morphogenic signalling, as well as proteins not previously described in human subcutaneous fat. 3D-bioprinted LAT survived for 150 days in vivo with preservation of the construct shape and size. Furthermore, we identified human blood vessels after 30 and 150 days in vivo, indicating angiogenesis from capillaries. These results showed that LAT has a favourable proteomic signature, contains ASCs, EPCs and blood vessels that survive 3D bioprinting and can potentially facilitate angiogenesis and successful autologous fat grafting in soft-tissue reconstruction.