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Utilizzo di cellule staminali pulpari
  su scaffold a base di cementi calcio-silicatici
di M. G. Gandolfi*#, E. Fiorentini*°, F. Siboni*, V. Devescovi*°, A. Colin* S. Marchionni*, G. Ciapetti°,
P.L. Rossi #, C. Prati*
*Dip. Scienze Odontostomatologiche, Reparto di Endodonzia (Lab. Biomateriali), Università di Bologna
#Dip. Scienze della Terra, Università di Bologna
°Laboratorio di Fisiopatologia degli Impianti Ortopedici, Istituto Ortopedico Rizzoli, Bologna
RISULTATI

Come mostrato in Fig. 1 le DPSC aderiscono ai due cementi sia nelle condizioni basali che sotto induzione osteogenica, con un leggera predominanza delle DPSC su PulpCup cement in terreno osteogenico. Il numero di DPSC su plastica per colture cellulari (TCPS) risulta ovviamente più elevato, essendo questo un substrato concepito per l’attecchimento e la proliferazione delle cellule. Le DPSC coltivate con terreno differenziante hanno espresso ALP su entrambi i cementi (Fig. 2 e Tab.1). L’analisi morfologica al SEM ha mostrato cellule ben adese ai cementi, con numerosi pseudopodi che prendono contatto con i cristalli e le irregolarità superficiali dei materiali (Fig. 3).
Fig 1 - Grafico della vitalità delle DPSC adulte coltivate sui cementi PulpCup e MTA per 24 e 72 ore in terreno basale (non indotte) ed in terreno osteogenico (indotte) (media±ds di n=2). La proliferazione cellulare che risulta favorita sul cemento PulpCap rispetto all’MTA a tempi precoci, risulta aumentata su tutti i substrati dopo 72 ore di coltura anche se con notevole variabilità (DPSC su MTA a 72 ore mostrano una deviazione standard molto elevata). Il numero di DPSC di controllo risulta ovviamente più elevato, essendo il TCPS concepito per l’adesione e la proliferazione delle cellule.
Fig 2 - DPSC su PulpCup a 72 ore di coltura. La presenza di fosfatasi alcalina (ALP) è dimostrata dall’intensa colorazione rossa (ingrandimento x10). Tabella 1 - Produzione di ALP da parte di DPSC
cresciute su cementi calcio-silicatici e mantenute in terreno
osteogenico (n=2) per 72 ore.
Fig 3 - Immagine al SEM di DPSC cresciute sui cementi in terreno con agenti inducenti il differenziamento. MTA (a sinistra) e PulpCap (a destra). Le cellule appaiono ben distese ed aderenti ai cementi. Si nota la tipica morfologia dei cementi calcio-silicatici, caratterizzati dalla presenza di cristalli di calcite e numerose porosità. Si notano anche limitate zone rivestite di precipitati di piccole dimensioni con la tipica struttura di tipo apatitico.
CONCLUSIONI

Le cellule staminali pulpari dell’adulto (DPSC) possono essere isolate ed espanse in vitro. Con gli opportuni induttori biochimici le DPSC possono essere avviate al differenziamento osteogenico (e odontogenico) [Koyama et al., 2009], costituendo così una promettente fonte di cellule staminali per la rigenerazione tissutale. Nel campo dell’ingegneria tissutale, i cementi calciosilicatici possono rappresentare uno scaffold idoneo per le DPSC, in quanto consentono la loro crescita e differenziamento. È stato infatti dimostrato che l’idrossido di calcio rilasciato dai cementi in soluzione ed il fosfato di calcio conseguentemente formato, possono essere segnali per il differenziamento delle cellule staminali pulpari in odontoblasti [Tecles et al., 2005]. Tali cellule in vivo possono avere un ruolo determinante nella rigenerazione di tessuto dentinale in corso di incappucciamento diretto della polpa.
Fig 4 - Immagine al SEM di DPSC cresciute su Thermanox® in terreno con agenti inducenti il differenziamento. Fig 5 - Immagine al SEM di DPSC su Thermanox® in terreno senza agenti inducenti il differenziamento.
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