Comprendere Lipogems®: Come il Successo Clinico Ha Portato gli Scienziati a Scoprire Perché il Tessuto Adiposo Guarisce
Carlo Tremolada, Camillo Ricordi, Arnold I. Caplan, Carlo Ventura · 2016
Il tessuto adiposo mantiene le cellule riparatrici nel loro ambiente naturale
I metodi tradizionali per l'utilizzo del grasso nei trattamenti medici spesso comportano la disgregazione del tessuto con enzimi o processi aggressivi. Questo può danneggiare le delicate strutture che mantengono in salute le cellule riparatrici. Lipogems® adotta un approccio diverso. Utilizza esclusivamente un processamento meccanico delicato per creare minuscoli frammenti del proprio tessuto adiposo.
Questo metodo più delicato preserva quella che gli scienziati chiamano "nicchia stromale vascolare". Immaginatela come un quartiere protettivo dove le cellule rigenerative vivono e prosperano. Quando questo quartiere rimane intatto, le cellule riparatrici al suo interno restano più sane e attive rispetto alle cellule che sono state separate chimicamente dal loro ambiente naturale.
I medici hanno osservato la guarigione prima che gli scienziati ne comprendessero il motivo
La storia di Lipogems® è insolita in medicina. La maggior parte dei trattamenti nasce in laboratorio e poi passa ai pazienti. Lipogems® ha funzionato al contrario. Il Dott. Carlo Tremolada sviluppò originariamente il dispositivo per migliorare gli innesti di grasso nella chirurgia plastica. Lui e altri medici notarono che i pazienti sperimentavano una riparazione dei tessuti molli inaspettatamente buona dopo il trattamento.
Questi sorprendenti risultati clinici suscitarono la curiosità dei ricercatori. Gli scienziati iniziarono a studiare il prodotto Lipogems® per capire cosa lo rendesse così efficace. Questo approccio "dal letto al laboratorio"—dove i risultati sui pazienti guidano la scoperta scientifica—ha portato a importanti intuizioni su come il tessuto adiposo supporta la guarigione.
Le cellule preservate mostrano un potenziale rigenerativo più forte
Gli studi di laboratorio hanno rivelato che le cellule staminali dal tessuto processato con Lipogems® si comportano diversamente dalle cellule estratte con i tradizionali metodi enzimatici. Le cellule Lipogems® hanno mostrato pattern genetici associati a:
Auto-rinnovamento: La capacità di mantenere le loro proprietà rigenerative nel tempo
Staminalità: Caratteristiche che permettono loro di supportare la riparazione tissutale
Potenziale neurale: Geni correlati allo sviluppo del tessuto nervoso
Questi risultati suggeriscono che mantenere le cellule nel loro ambiente tissutale naturale aiuta a preservare le loro capacità riparatrici. La struttura intatta della nicchia sembra proteggere la capacità delle cellule di rilasciare sostanze benefiche che supportano la riparazione dei tessuti.
Il tessuto congelato mantiene le sue proprietà riparatrici
Un vantaggio pratico scoperto attraverso la ricerca è che il tessuto Lipogems® può essere congelato e conservato in sicurezza. Una volta scongelato, il tessuto mantiene intatta la sua struttura protettiva di nicchia. Le cellule staminali incorporate rimangono vive e funzionali.
Questo significa che i medici potrebbero prelevare il tessuto una sola volta e utilizzarlo per trattamenti multipli nel tempo. I pazienti non avrebbero bisogno di procedure di prelievo ripetute. Questa scoperta apre possibilità per una pianificazione dei trattamenti più conveniente.
Le cellule rispondono meglio ai segnali di guarigione quando protette
I ricercatori hanno anche testato quanto bene le cellule rispondessero a diversi metodi di stimolazione. Hanno confrontato le cellule derivate da Lipogems® con cellule estratte usando enzimi. I risultati hanno mostrato che le cellule protette erano significativamente più reattive sia ai segnali chimici che all'energia fisica, come i campi elettromagnetici.
Quando esposte a questi segnali, le cellule Lipogems® hanno mostrato tassi più elevati di sviluppo in diversi tipi cellulari utili:
Cellule del muscolo cardiaco
Cellule di rivestimento dei vasi sanguigni
Cellule del muscolo scheletrico
Cellule nervose
Questa maggiore reattività può aiutare a spiegare il successo clinico osservato dai medici nei pazienti che ricevono il trattamento Lipogems®.
Il tessuto agisce come un sistema di guarigione a rilascio lento
Gli scienziati ritengono che il prodotto Lipogems® funzioni come un sistema di rilascio naturale. Il tessuto adiposo intatto rilascia gradualmente sostanze benefiche chiamate mediatori trofici. Questi messaggeri chimici raggiungono il tessuto danneggiato circostante e aiutano a creare un ambiente migliore per la guarigione.
Piuttosto che fornire un singolo rilascio massivo di cellule, il tessuto offre un supporto continuo. Questo effetto di "rilascio lento" può aiutare a spiegare perché i pazienti sperimentano un miglioramento sostenuto dopo il trattamento. La struttura preservata della nicchia permette alle cellule incorporate di continuare la loro naturale comunicazione con i tessuti circostanti.
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Cosa significa questo per la vostra decisione terapeutica: Questa ricerca aiuta a spiegare perché i metodi di processamento Lipogems® sono importanti. Preservando la struttura naturale del vostro tessuto adiposo piuttosto che disgregarlo chimicamente, il trattamento mantiene le cellule rigenerative nel loro ambiente protettivo. Questo può aiutarle a funzionare più efficacemente quando trapiantate per supportare la riparazione tissutale.
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Fonte: Tremolada et al., None, 2016.
Pubblicazione Originale
Mesenchymal Stem Cells in Lipogems, a Reverse Story: from Clinical Practice to Basic Science
Carlo Tremolada, Camillo Ricordi, Arnold I. Caplan, Carlo Ventura · 2016
The idea that basic science should precede clinical practice has been consolidated as the cornerstone of Molecular Medicine. Nevertheless, there is increasing concern over the low efficiency and high costs related to translating achievements from bench to bedside, particularly in stem cell biology and Regenerative Medicine. As an alternative paradigm, Medical Science provides remarkable reverse stories where clinical observations have driven major advances in basic research, leading to progression in clinical practice. Within this context, we discuss our recently developed method and device, Lipogems, for processing human adipose tissue solely with mild mechanical forces to yield a microfractured tissue product. Initially conceived to improve lipofilling technique for plastic surgery, clinical evidence showed unprecedented soft tissue repair following Lipogems transplantation. This reverse bed-to-bench approach revealed that Lipogems maintains an intact stromal vascular niche harboring mesenchymal stem cells and pericytes with self-renewal/stemness patterning and neurogenic commitment capacity. The product can be reliably cryopreserved without losing niche structure or stem cell viability. Notably, Lipogems-derived stem cells are significantly more responsive to chemical agents and electromagnetic fields than enzymatically dissociated cells, showing higher commitment along myocardial, endothelial, skeletal muscle, and neural lineages. These findings help unravel mechanistic bases of Lipogems healing properties and may further deploy its use in tissue rescue applications.