Patogenesi del danno della cartilagine articolare in corso di osteoartrite nel cavallo. Studio in vitro di un biomateriale utilizzato in ingegneria tissutale per la riparazione cartilaginea.

Abstract

L’osteoartite è una patologia infiammatoria a carattere degenerativo di cruciale importanza clinica nell’uomo e negli animali. Nella specie equina, l’osteoartite nell’insieme di degenerazione della cartilagine articolare, alterazione dell’osso subcondrale e sinovite, costituisce una debilitante causa di zoppie e performances carenti, responsabili del prematuro allontanamento del cavallo dalla carriera sportiva. L’osteoartite equina colpisce più frequentemente le articolazioni degli arti, in animali atleti e/o anziani o giovani animali geneticamente predisposti. Accanto alla terapia tradizionale, essenzialmente sintomatica (tuttora prevalente nel contesto equino), recenti progressi volti all’indagine della patogenesi dell’osteoartite nell’uomo hanno evidenziato l’importanza di complessi meccanismi molecolari nell’instaurarsi e nella progressione della patologia. Sfruttare questi meccanismi molecolari come target di specifici farmaci può contribuire a modificare significativamente il decorso dell’osteoartrite. Inoltre la medicina rigenerativa ambisce a una restitutio ad integrum della cartilagine degenerata attraverso varie tecniche. In particolare, l’ingegneria tissutale è un campo in grande sviluppo nel trattamento delle patologie ortopediche e mira a creare un tessuto ingegnerizzato, combinando cellule da biopsia a specifici supporti costituiti da biomateriali. Una cartilagine articolare artificiale, idealmente il più simile possibile a quella nativa, può essere impiantata in un ricevente in sostituzione della cartilagine danneggiata. Il chitosano rappresenta uno dei più interessanti biomateriali di origine naturale per disponibilità in natura, plasticità negli impieghi e biocompatibilità. In questo lavoro si è esaminato l’aspetto istologico, sfruttando varie colorazioni, di una cartilagine ingegnerizzata mantenuta in vitro, ottenuta da scaffold in chitosano e chitosano + acido ialuronico, seminati con condrociti in coltura da articolazioni del nodello di equidi regolarmente macellati. I risultati nella colonizzazione degli scaffold, nella morfologia cellulare e nella secrezione di componenti caratteristiche della matrice extracellulare sono incoraggianti, benché nuove ricerche siano necessarie per realizzare una fedele imitazione della cartilagine nativa.

Osteoarthritis is an inflammatory and degenerative disease of crucial clinical importance in humans and animals. In equines, osteoarthritis as a combination of articular cartilage damage, subchondral bone alteration and synovitis, constitutes a debilitating cause of lameness and poor performance, responsible for premature retirement of horses from a sport career. Equine osteoarthritis generally involves limb joints, in equine athletes and/or old animals or genetically predisposed young horses. Beside traditional therapy, mainly symptomatic (still prevalent in equine practice), recent insights into osteoarthritis pathogenesis have evidenced the importance of complex molecular mechanisms in onset and progression of the disease. Using these mechanisms as targets of specific drugs may contribute in significantly modifying the course of osteoarthritis. As well as that, regenerative medicine aspires at a restitution ad integrum of degenerated cartilage through various techniques. In particular tissue engineering is a field in great expanse for orthopaedic diseases treatment and aims at creating an engineered tissue, combining cells from a biopsy with specific supports made of biomaterials. An artificial articular cartilage, ideally as similar as possible to the native one, can be implanted in a recipient in substitution of damaged cartilage. Chitosan represents one of the most interesting biomaterials of natural origin for availability, plasticity in uses and biocompatibility. In this essay, we investigated the histologic outcomes, using various staining techniques, of an in vitro engineered cartilage, obtained from chitosan and chitosan + hyaluronic acid scaffolds, seeded with cultured chondrocytes from fetlock joints of regularly slaughtered horses. Results with regard to scaffold colonisation, cell morphology and synthesis of typical components of the extracellular matrix, are encouraging, though new research is needed to faithfully mimic native articular cartilage.