The application of Mesenchymal Stem Cell-derived Exosomes Implanted on ovine small intestine submucosa in healing of Full-Thickness Cutaneous Wound in male rats

Immagina di cercare di riparare una buca enorme nel mezzo di una strada trafficata. Se ci gettassi semplicemente un secchio di ghiaia, potrebbe riempire il buco per un secondo, ma la pioggia lo porterebbe via e la strada rimarrebbe rovinata. Questo è molto simile al modo in cui i nostri corpi lottano con le ferite cutanee profonde. Quando ti fai un taglio che attraversa tutto lo spessore della pelle (una ferita a "spessore completo"), è difficile guarire perché la squadra di riparazione naturale del corpo viene sopraffatta, portando a infezioni o a brutte cicatrici. Gli scienziati hanno cercato di costruire dei migliori "cerotti" per riparare questi buchi. Un'idea è quella di usare dei piccoli messaggeri microscopici chiamati esosomi. Pensali come a dei piccoli camioncini che trasportano istruzioni di riparazione alle cellule che hanno bisogno di ricostruire la pelle. Ma ecco il problema: questi camioncini sono così piccoli e veloci che spesso escono dalla ferita prima di poter fare il loro lavoro. Un'altra idea è quella di usare uno scaffold (impalcatura), che è come una rete da costruzione temporanea o una spugna che tiene tutto al suo posto mentre la nuova pelle cresce. La grande domanda che gli scienziati si pongono è: cosa succede se carichiamo quei piccoli camioncini di riparazione sulla rete da costruzione? La rete impedisce ai camioncini di scappare via, aiutando a riparare la buca molto più velocemente?

Questo studio condotto da un team di ricercatori della Tehran University of Medical Sciences ha deciso di testare esattamente questa idea usando dei ratti. Volevano vedere se combinando un tipo speciale di scaffold fatto con il rivestimento dell'intestino di maiale (chiamato SIS) con quei piccoli camioncini di riparazione (esosomi dal cordone ombelicale umano) si potesse guarire le ferite cutanee profonde meglio rispetto all'uso del solo scaffold o al non fare nulla affatto.

Per prima cosa, il team doveva assicurarsi che la loro "rete da costruzione" fosse pulita. Hanno preso il materiale SIS e lo hanno lavato accuratamente con sostanze chimiche per rimuovere qualsiasi cellula di maiale, lasciando dietro di sé solo la rete fibrosa e resistente. Hanno controllato al microscopio per assicurarsi che non fosse rimasto del DNA di maiale. Successivamente, hanno raccolto i "camioncini di riparazione". Hanno preso cellule dal cordone ombelicale umano, le hanno fatte crescere in laboratorio e hanno raccolto i minuscoli esosomi che rilasciavano. Hanno usato macchine potenti per isolarli e hanno confermato che avessero la giusta dimensione e forma, apparendo come minuscole bolle piatte al microscopio.

Poi è arrivato l'evento principale. I ricercatori hanno creato ferite circolari profonde (circa 2 x 2 cm) sul dorso di otto ratti sani. Hanno diviso i ratti in gruppi per testare diversi trattamenti. Alcune ferite sono state lasciate da sole come gruppo di controllo (il gruppo "non fare nulla"). Altre hanno ricevuto lo scaffold SIS da solo (il gruppo "solo la rete"). E il gruppo più eccitante ha ricevuto lo scaffold SIS caricato con gli esosomi (il gruppo "rete con i camioncini"). Hanno fissato i cerotti con dei punti di sutura e hanno osservato i ratti per 14 giorni. Un ratto purtro caso è morto durante lo studio per ragioni non correlate all'esperimento, quindi l'analisi finale si è basata sui sette ratti che hanno completato lo studio.

I risultati sono stati piuttosto chiari. Dopo due settimane, le ferite trattate con la "rete con i camioncini" (SIS-Exo) sembravano guarire meglio. Quando gli scienziati hanno osservato il tessuto al microscopio, hanno visto che questo gruppo aveva costruito uno strato molto più spesso di nuovo tessuto sano (tessuto di granulazione) rispetto agli altri. Anche la pelle stava ricrescendo sopra la ferita (ri-epitelizzazione) molto più velocemente. Forse la cosa più importante è che, quando hanno colorato il tessuto per vedere il collagene (la "colla" che tiene insieme la pelle), il gruppo SIS-Exo aveva significativamente più collagene rispetto agli altri gruppi. Il gruppo "solo la rete" era migliore del non fare nulla, ma il gruppo con l'aggiunta di esosomi è stato il vincitore assoluto.

I ricercatori suggeriscono che lo scaffold SIS agisca come una trappola appiccicosa o una spugna che trattiene gli esosomi proprio dove sono necessari, impedendo loro di scivolare via troppo velocemente. Ciò permette alle istruzioni di riparazione contenute negli esosomi di continuare a lavorare sulla ferita per più tempo, incoraggiando la crescita di vasi sanguigni e la formazione di nuova pelle.

Tuttavia, gli autori sono cauti nel non definire questo un rimedio miracoloso definitivo. Evidenziano alcuni grandi limiti del loro esperimento. Per prima cosa, hanno usato un numero molto piccolo di ratti (sette hanno completato lo studio), il che rende le statistiche un po' incerte. Inoltre, hanno osservato le ferite solo dopo 14 giorni, quindi non sanno se le cicatrici rimarranno belle o se la pelle farà ricrescere capelli e ghiandole sudoripare in seguito. Hanno anche notato che non hanno misurato quanto fosse forte la pelle guarita né hanno tracciato esattamente quanto tempo gli esosomi siano rimasti nel corpo.

In breve, questo articolo suggerisce che caricare uno scaffold biologico con esosomi derivati da cellule staminali sia un modo molto promettente per accelerare la guarigione delle ferite cutanee profonde nei ratti. Dimostra che mantenere in posizione quei piccoli messaggeri di riparazione fa una grande differenza. Ma prima di poter iniziare a usarlo sugli esseri umani, gli scienziati dicono che abbiamo bisogno di studi molto più ampi con più animali e dobbiamo controllare i risultati a lungo termine per assicurarci che sia sicuro e davvero efficace.