Nanoparticelle d'oro in aiuto del cuore
Salute

Un cerotto d’oro per il cuore

Sviluppato un biomateriale con nanoparticelle d’oro in grado di riparare i tessuti cardiaci danneggiati

Presto i danni causati al cuore da infarto o altre patologie cardiovascolari potranno essere aggiustati con uno speciale cerotto inserito chirurgicamente nelle aree danneggiate del muscolo cardiaco.

All’Università di Tel Aviv hanno infatti sviluppato un nuova metodologia biomedica per creare un tessuto ibrido, composto cioè da una miscela di cellule umane e micro particelle d’oro, in grado di sostituire le fibre del miocardio malfunzionanti e inoltre capace di migliorarne le prestazioni.

I tessuti cardiaci non possono auto ripararsi perché costituiti da cellule che non si rigenerano e da pochissime staminali (quelle che possono trasformarsi per rimpiazzare le cellule distrutte o danneggiate). Le conseguenze sono note: dopo uno o più attacchi ischemici, se nemmeno gli interventi chirurgici e l’angioplastica non riescono a restituire al cuore la sua efficienza, non resta che procedere con il totale trapianto dell’organo. Quando è possibile; e con tutte le restrizioni, rischi e problematiche che comporta.

Tal Dvir e il suo collaboratore Michal Shevach al Department of Biotechnology, al Department of Materials Science and Engineering, e al Center for Nanoscience and Nanotechnology dell’università israeliana hanno trovato una valida alternativa: “mettere una pezza” ai tessuti cardiaci malati con un materiale creato appositamente tramite tecniche di bioingegneria e capace di contrarsi ritmicamente, proprio come i muscoli del miocardio.

In più, non provoca reazioni immunitarie nel paziente né può essere alterato nel suo funzionamento da segnali o impulsi elettrici esterni. La tecnica per realizzare il cerotto cardiaco consiste nel crescere cellule prelevate dal paziente stesso su un’impalcatura tridimensionale (chiamata matrice extracellulare) fino a formare un tessuto in grado di auto generare impulsi elettrici e quindi di produrre un battito spontaneo. E poi trapiantarlo al posto dei tessuti necrotizzati da infarto.

Esperimenti di questo tipo sono già stati effettuati utilizzando matrici extracellulari prelevate da cuori suini. Ma presentano un grave effetto collaterale: scatenano la reazione del sistema immunitario che riconosce le cellule animali come corpi estranei e le distrugge. Dvir e colleghi hanno proposto un approccio innovativo per evitare problemi legati al rigetto: prelevare grasso dallo stomaco del paziente e ripulirlo da tutte le cellule adipose per realizzare una matrice extracellulare compatibile con l’organismo umano e quindi non attaccabile dal sistema immunitario.

A questo punto però sorge un secondo problema. “Il biomateriale così realizzato tende a essere elettricamente isolante, rendendo difficili le connessioni tra le cellule per trasmettere i segnali elettrici fondamentali per il funzionamento cardiaco” spiega lo scienziato. È a questo punto che entrano in gioco le nanoparticelle d’oro. Il prezioso metallo è infatti uno tra i migliori conduttori di elettricità.

Depositando quindi sulla matrice extracellulare uno strato di questo nanomateriale, fatto di particelle che vanno da un millesimo a un milionesimo di millimetro, il tessuto diventa capace di ricevere e trasmettere gli impulsi elettrici molto rapidamente.

Test preliminari del nuovo cerotto ibrido su cavie hanno mostrato risultati positivi. Ora non resta che provarlo su altri animali e poi iniziare la sperimentazione clinica sull’uomo.

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