Biomimetic electrospun scaffold for iPSCs differentiation into mature and functional cardiomyocytes

Notoriamente le malattie cardiovascolari sono la causa della maggior parte dei decessi annuali in tutto il mondo. Tra esse, la più diffusa è l'attacco cardiaco, causato dalla mancanza di ossigeno e nutrienti ai tessuti cardiaci con conseguente morte cellulare, poiché i cardiomiociti richiedono elevate quantità di ossigeno. Segue infiammazione, formazione di tessuto fibrotico e rimodellamento ventricolare. Per questo, nel campo della medicina rigenerativa, si è deciso di sviluppare una piattaforma innovativa che permetta le rigenerazione del tessuto cardiaco in seguito ad infarto del miocardio. In particolare, è stato prodotto uno scaffold via electrospinning, dotato di fibre allineate ed elettro-conduttive per mimare la matrice extracellulare del tessuto cardiaco. Le fibre contengono gelatina, un polimero naturale e biocompatible, PLGA, un polimero artificiale che consente di migliorare le proprietà meccaniche del costrutto e polypyrrole, un polimero conduttivo e biocompatible. Lo scaffold è stato caratterizzato in termini di proprietà elettriche, mostrando una conducibilità di 6.14·10-2 ± 3.95 ·10-2 S/mm3, un ordine di grandezza maggiore rispetto a quella delle fibre non conduttive utilizzate come controllo (contenenti esclusivamente gelatina e PLGA). Inoltre, lo scaffold è stato caratterizzato in termini di proprietà meccaniche, velocità di degradazione in ambiente fisiologico, "swelling" in ambiente fisiologico, porosità ed angolo di contatto. E' stato dimostrato che la piattaforma è biocompatible con cellule staminali pluripotenti indotte a tre giorni dalla semina. Lo scaffold sarà quindi utilizzato come piattaforma per il differenziamento di cellule staminali pluripotenti indotte (iPSCs) in cardiomiociti: gli stimoli topografici e fisici da parte dello scaffold dovrebbero contribuire ad ottenere un fenotipo più maturo dei cardiomiociti derivati da iPSCs.