Post on 24-Jan-2016
description
Valutazione in vitro di un sostituto d’osso multifunzionale
a base fosfatica D. Bollati, M. Morra, C. Cassinelli, G. Cascardo
Nobil Bio Ricerche, Via Valcastellana 26, 14037 Portacomaro (AT) Italia
www.nobilbio.itdbollati@nobilbio.it
Conflitto di interessi
Nobil Bio Ricerche trae profitto dallo sviluppo di nuovi processi di modifica superficiale dei dispositivi medici
Introduzione: i sostituti d’osso
La loro origine può essere umana, animale o sintetica;
un sostituto d’osso sintetico dovrebbe essere biocompatibile, osteoconduttivo, possibilmente anche osteogenico ed osteoinduttivo;
spesso utilizzati in presenza di infezioni delivery di antibiotici nel sito implantare
Polveri o scaffolds usati per riempire le cavità ossee in applicazioni quali:
- maxillofacciale
- dentale
- chirurgia protesica
- chirurgia spinale
Obiettivo dello studio
Sviluppo di un processo di modifica superficiale di un sostituto d’osso sintetico a base fosfatica:
Prevenzione colonizzazione batterica
Induzione crescita di osso all’interfaccia
Sostituto d’osso sintetico “multifunzionale”
- cofibrillazione collagene - vancomicina;collagene
Materiali e metodi
- βTCP 75% - HAP 25% Simbolo Formula Ca/P
HAP Ca10(PO4)6(OH)2 1,67
TCP Ca3(PO4)2 1,5
- dimensioni granuli: 300 μm/ 1 mm
Modifica superficiale “CVHA”:
- crosslink ( per evitare attacco collagenasi-ialuronidasi )
~ 200 nm
vancomicina
Granuli
βTCP 75% - HAP 25%
- legame acido ialuronico in presenza di vancomicina;ac. ialuronico
Risultati: effetto anti-batterico
0
20
40
60
80
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550
ore rilascio
ug v
anco
mic
ina/
100
mg
Profilo di rilascioInibizione crescita batterica
ctrl “CVHA”
Risultati: valutazione effetto biologico
“Osteoimmunology: crosstalk between the immune and bone system”
T. Nakashima, H. Takayanagi ; J Clin Immunol (2009) 29:555–567
la formazione di osso dipende dal bilanciamento tra l’azione degli osteoblasti e degli osteoclasti
il differenziamento osteoclastico è stimolato dalle citochine prodotte dalle cellule infiammatorie e da molecole segnale specifiche prodotte da osteoblasti e fibroblasti
un sostituto d’osso osteogenico dovrebbe favorire la formazione di osso
gli effetti del sostituto d’osso sulle cellule infiammatorie dovrebbero essere valutati
analisi dell’espressione genica di macrofagi e osteoblasti
Risultati: effetto biologico (macrofagi) Espressione genica macrofagi J774A.2
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
MCP-1 IL-1 IL-6 IL-10
fold
exp
ress
ion
24h
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
MCP-1 IL-1 IL-6 IL-10
fold
exp
ress
ion
4h
Ctrl
CVHA
MCP-1, IL-1, IL-6
IL-10
geni “pro-infiammatori”
gene “anti-infiammatorio”
Risultati: effetto biologico (osteoblasti)
Espressione genica osteoblasti SaOs-2
72h
0
0,5
1
1,5
2
2,5
ALP BSP RANKL
fold
exp
ress
ion
24h
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
ALP BSP RANKL
fold
exp
ress
ion
Ctrl
CVHA
ALP, BSP
RANKL
geni “pro-osteogenici”
gene “anti-osteogenico”
osteoblasti
RANKL
ALP, BSP
IL-1, IL-6, MCP-1
IL-10
monociti
Effetto biologico: discussione
osteoclasti
differenziamento La modifica CVHA sembra influenzare in vitro i meccanismi di rimodellamento osseo
Conclusioni
materiale sintetico biodegradabile e osteoconduttivo a base fosfatica
il rilascio di vancomicina è immediato ed efficace per inibire la crescita batterica in vitro
la presenza di acido ialuronico e collagene ha in vitro un effetto anti-infiammatorio sui macrofagi e pro-osteogenico sugli osteoblasti
modifica superficiale con collagene, acido ialuronico e vancomicina (stabile anche dopo sterilizzazione)
la modifica superficiale potrebbe influenzare i meccanismi di segnale coinvolti nel rimodellamento osseo, spostando l’equilibrio verso la generazione di osso, anziché verso il suo riassorbimento
Grazie per l’attenzione
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