La guarigione delle ferite in dettaglio
I ricercatori dell'ETH hanno analizzato più in dettaglio i meccanismi che controllano la guarigione delle ferite e la formazione delle cicatrici. A tal fine, biologi e ingegneri hanno sviluppato un nuovo metodo con cui è possibile analizzare per la prima volta le proprietà biomeccaniche del tessuto in via di guarigione. in vivo possono essere misurate.
Chiunque si ferisca spera di guarire rapidamente. Ma le ferite che si rimarginano troppo in fretta guariscono male: se la concentrazione di alcuni fattori di crescita aumenta troppo e il processo di guarigione supera il limite, si formano cicatrici rigonfie (in gergo tecnico: ipertrofiche) e anche la pelle circostante perde parte della sua elasticità. È questa la conclusione a cui sono giunti i due gruppi di ricerca guidati da Sabine Werner dell'Istituto delle scienze molecolari della salute e da Edoardo Mazza dell'Istituto di sistemi meccanici in seguito alle loro indagini congiunte.
Meccanismi complessi
Come i ricercatori hanno appena pubblicato sulla rivista pagina esternaComunicazioni sulla natura hanno svelato i complessi meccanismi che controllano il processo di guarigione delle ferite (e la formazione delle cicatrici). Il lavoro attuale, reso possibile dal progetto faro Skintegrity dell'Hochschulmedi Zürich (vedi riquadro), si concentra su una molecola di segnalazione: l'activina. Essa svolge un ruolo importante sia nella guarigione delle ferite che nel cancro. "Abbiamo dimostrato quanto profondamente una singola molecola di segnalazione influisca sulla complessa interazione tra le cellule e la loro matrice", afferma Werner.
Se nella ferita c'è più activina, si sviluppano più cellule del tessuto connettivo e cambia anche la composizione della cosiddetta matrice extracellulare. In questa impalcatura, che viene prodotta dalle cellule e le circonda, con l'aumento delle concentrazioni di attivina si accumula più collagene e le fibre di collagene sono anche più interconnesse. Sebbene la ferita guarisca più rapidamente, il tessuto leso si irrigidisce e si indurisce.
Influenzare il processo di guarigione
I due primi autori, il bioscienziato Mateusz Wietecha e l'ingegnere Marco Pensalfini, sottolineano che i ricercatori hanno imparato molto gli uni dagli altri durante la loro collaborazione interdisciplinare. Mentre gli ingegneri hanno ampliato il loro orizzonte di conoscenze con analisi biochimiche e bioinformatiche degli eventi molecolari nella ferita, i biologi hanno aperto nuove strade nello sviluppo dei metodi di misurazione. Il risultato è un metodo con cui è possibile analizzare per la prima volta le proprietà biomeccaniche dei tessuti in via di guarigione. in vivo possono essere misurate.
In futuro, questo potrebbe essere utilizzato per diagnosticare il processo di guarigione di una ferita in una fase iniziale, e forse anche per influenzarlo, dice Werner. L'influenza varierebbe a seconda del tipo e della posizione della ferita. Se una ferita rischia di avere un decorso cronico, sarebbe ipotizzabile un intervento che arricchisca l'attivina o le proteine della matrice influenzate dall'attivina, accelerando così il processo di guarigione, spiega Werner. Tuttavia, nel caso di lesioni facciali, sarebbe più richiesto un metodo che rallenti il processo di guarigione e riduca le cicatrici. Tali applicazioni sono ancora lontane. "Con il nostro approccio interdisciplinare, stiamo gettando le basi per questo, contribuendo a una migliore comprensione dei processi di guarigione", afferma Mazza.
Progetto faro Skintegrity
La pelle protegge il nostro corpo ed è un'importante barriera. Le grandi ferite acute e le ulcere croniche sono problemi gravi e comuni. Per comprendere nel dettaglio i meccanismi molecolari, cellulari e biomeccanici alla base della guarigione normale e compromessa delle ferite e di varie malattie della pelle, nel 2016 Hochschulmedizin Zürich ha lanciato il progetto faro Skintegrity. Esso riunisce le competenze di 30 gruppi di ricerca dell'ETH, dell'Università di Zurigo e degli ospedali universitari di Zurigo. In stretta collaborazione, medici, biologi, scienziati dei materiali e ingegneri stanno sviluppando nuovi metodi e approcci con l'obiettivo di diagnosticare e trattare meglio importanti malattie della pelle e disturbi della guarigione delle ferite.
pagina esternahttps://www.hochschulmedizin.uzh.ch/de/projekte/skintegrity.htm
Letteratura di riferimento
Wietecha MS, Pensalfini M, Cangkrama M, Müller B, Jin J, Brinckmann J, Mazza E e Werner S. Le alterazioni del trascrittoma e del matrisoma dei fibroblasti mediate dall'attivina controllano le proprietà biomeccaniche delle ferite cutanee. Nat Commun. 11, 2020 May 25. doi: pagina esterna10.1038/s41467-020-16409-z