Ingegneria del tessuto cardiaco: strategie sperimentali per la riparazione del danno miocardico irreversibile in un modello animale

La ricerca nel campo dell'ingegneria tissutale applicata alla patologia cardiaca ha compiuto notevoli progressi negli ultimi anni,numerosi studi in vivo ed in vitro ne attestano le notevoli potenzialità  terapeutiche. In questo studio abbiamo esaminato l'efficacia di scaffold a base di collagene di tipo I per il trapianto di cellule cardiache in un modello animale di infarto miocardico. Il disegno sperimentale ha previsto l'isolamento di cardiomiociti neonatali di ratto, i quali sono stati successivamente piastrati su membrane di collagene di tipo I, cross-linkate con 1,4-butanediol diglicidil etere (BDDGE) ed arricchite con fibronectina.Il tessuto ingegnerizzato creato in vitro ha mostrato contrazione spontanea 5-9 giorni dopo il piastramento. Gli scaffold sono stati impiantati nell'area infartuale di ratti adulti. Gli animali da esperimento sono stati divisi i maniera casuale in tre gruppi: 1) ratti sottoposti a toracotomia senza alcun impianto; 2)ratti sottoposti ad apposizione sulla superficie epicardica di una matrice di collagene di tipo I senza elementi cellulari; 3)ratti sottoposti ad apposizione sulla superficie epicardica di una matrice di collagene di tipo I precedentemente sedimentata con cellule. Ecocardiocgrafie seriate, effettuate sui ratti prima del trapianto e dopo 4 e 8 settimane, hanno dimostrato che i ratti trattati con membrane di collagene precedentemente seminate con cellule contrattili, mostravano un miglioramento della funzione cardiaca dopo 8 settimane. Le analisi immunoistochimiche condotte sui cuori espiantati hanno mostrato la permanenza delle membrane di collagene nel tessuto anche dopo 8 settimane e la penetrazione di nuovi vasi sanguigni nell'area ischemica sottesa alle membrane. I nostri risultati suggeriscono come le membrane di collagene possano rappresentare un buon sistema di “delivery” di cellule a livello cardiaco, un supporto per sostenere la neovascolarizzazione nelle aree ischemiche danneggiate e nel complesso quindi un potenziale strumento nell'ambito delle biotecnologie per il riparo del tessuto cardiaco.