R-CaRe – Riabilitazione per la rigenerazione della cartilagine
Abstract
Le lesioni focali della cartilagine rappresentano una problematica importante che interessa soprattutto la popolazione attiva in età giovanile. Attualmente, il tradizionale trattamento di prima linea impiega l’uso della tecnica della microfrattura, utilizzata in oltre 100.000 casi/anno negli Stati Uniti. Tuttavia, tale tecnica presenta ancora limitazioni in termini di efficacia di lungo periodo e non sempre assicura un rapido ritorno al livello pre-lesione. Infatti, circa il 25% delle microfratture richiede un re-intervento chirurgico entro 2 anni, con un’alta probabilità di fallimento del trattamento e uno sviluppo di patologie artritiche entro 5-10 anni. Inoltre, la riabilitazione dopo il trattamento tramite microfrattura richiede fino a 6 mesi e comprende l’immobilizzazione iniziale seguita da movimento passivo continuo e carico progressivo. Tuttavia, non vi è consenso sulle tempistiche e sull’entità dei carichi articolari che possano determinare una riabilitazione ottimale. Poiché le forze meccaniche influenzano significativamente il comportamento cellulare (meccanobiologia), anticipare il momento in cui l’articolazione viene sottoposta a carico potrebbe migliorare la guarigione dei tessuti, accelerare la deposizione di matrice extracellulare e promuovere un fenotipo più ialino anziché fibrocartilagineo del tessuto rigenerato, come peraltro suggerito dai risultati di studi su animali e in vitro.
Ci aspettiamo che il carico meccanico durante la riabilitazione possa essere sfruttato per dirigere la formazione del tessuto rigenerato. Con questo progetto, miriamo a migliorare i risultati della riparazione della cartilagine identificando i regimi di carico che possono essere applicati durante la riabilitazione per promuovere la rigenerazione della cartilagine, migliorare la riparazione dei tessuti e prolungarne la longevità.
Impatto:
Attualmente non esistono valori di riferimento relativi alla tempistica ed all’entità del carico articolare da applicare per una riabilitazione ottimale dopo la microfrattura, poiché i meccanismi con cui la mobilizzazione controllata promuove la riparazione della cartilagine sono ancora sconosciuti. I risultati ottenuti dopo il completamento delle attività previste dal progetto, forniranno un collegamento tra la meccanotrasduzione indotta dalla fisioterapia e la rigenerazione e integrazione della cartilagine di riparazione. Questo studio fornirà indicazioni per modificare gli attuali protocolli di riabilitazione e, a lungo termine, posticipare lo sviluppo dell’artrosi. Come ulteriore valore aggiunto, le piattaforme tecnologiche sviluppate in questo progetto potranno essere applicate oltre che al campo della riparazione della cartilagine, anche ad altre lesioni ortopediche, nonché allo sviluppo di misure preventive basate sulla riabilitazione. Le nostre piattaforme consentono infatti un controllo preciso dei vari parametri di carico per identificare modelli di carico rigenerativo in vitro che possono essere replicati in vivo attraverso protocolli di riabilitazione sia per il trattamento sia per la prevenzione.
Pipeline
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CLINICAL
NEED -
DISEASES
ANALYSIS - DISCOVERY
-
PRECLINICAL
VALIDATION -
PRECLINICAL
DEVELOPMENT -
CLINICAL
STUDIES
Principal Investigator
Contatto
Aree terapeutiche:
Prodotto:
Dispositivi biomedicali e Organi artificiali
Collaborazioni:
Bioengineering and Biomaterials Laboratory, Children’s Hospital of Philadelphia (CHOP), Philadelphia, USA
Dept. of Pediatrics, Perelman School of Medicine, University of Pennsylvania (UPenn), Philadelphia, USA
Dept. of Bioengineering, School of Engineering and Applied Sciences, University of Pennsylvania (UPenn), Philadelphia, USA
Center for Cellular and Molecular Engineering, Dept. of Orthopaedic Surgery, University of Pittsburgh, Pittsburgh, USA
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