Controllo dell'angiogenesi mediante vetri e vetroceramici bioattivi = Modulating angiogenesis by bioactive glasses and glass-ceramics

Nell’ambito della medicina rigenerativa e dell’ingegneria tissutale, il controllo della risposta dell’organismo tramite la progettazione opportuna di un biomateriale è fondamentale per ottenere i risultati desiderati e per evitare effetti collaterali, anche molto severi, come ad esempio la non integrazione del materiale nell’organismo oppure gravi infiammazioni. Altro elemento essenziale è il controllo delle fasi successive all’impianto del biomateriale, in cui questo dovrebbe correttamente stimolare i processi fisiologici atti a ripristinare le funzioni originali del tessuto. Questo lavoro di tesi ha previsto l’analisi approfondita della letteratura scientifica riguardante i vetri bioattivi, con particolare riferimento alla loro capacità di interagire con i tessuti viventi e modulare l’angiogenesi. Questo secondo tema è particolarmente innovativo ed è stato sviluppato nel corso di ricerche dell’ultimo decennio. I risultati riportati nei diversi studi sono stati esaminati e confrontati criticamente, evidenziando punti di forza e limitazioni di ogni materiale analizzato. Per la ricerca bibliografica è stata utilizzata principalmente la banca dati Scopus. Particolare attenzione è stata dedicata al tema del controllo dell’angiogenesi mediato da questa classe di materiali, approfondendo come il rilascio ionico da vetri bioattivi possa influenzare in maniera positiva la formazione di nuovi vasi sanguigni. La trattazione dell’argomento è iniziata introducendo il concetto di angiogenesi: dopo una breve panoramica sul sistema circolatorio, si sono analizzati i metodi attuali per inibire o stimolare questo processo biologico. È stato poi inserito un capitolo dedicato alla comprensione del concetto di biomateriale, evidenziando le caratteristiche principali che connotano un biomateriale ed analizzando quindi i concetti di biocompatibilità e bioattività. Dopo questa sezione introduttiva, il discorso è stato orientato verso i vetri bioattivi, descrivendone le caratteristiche chimico-fisiche principali, i metodi di produzione e analizzando i fattori che rendono questa classe di materiali fondamentali nel settore dell’ingegneria tissutale. A questo punto del lavoro, le due macro-tematiche della tesi (vetri bioattivi e angiogenesi) sono state affrontate in un unico capitolo, analizzando come con questa tipologia di materiali si possano ottenere eccellenti risultati per il processo angiogenico; sono stati quindi trattati i principali vetri bioattivi utilizzati per questo scopo. L’ultima sezione è invece dedicata alle applicazioni dei vetri bioattivi, dove sono stati evidenziati quei casi in cui il comportamento pro-angiogenico dei vetri bioattivi risultava essenziale per ottenere migliori risultati in termini di rigenerazione tissutale. Il capitolo è stato sviluppato dividendo la ricerca in base ai vari settori applicativi (tessuto osseo, wound healing, impianti oculari, applicazione nella cura dei tumori), inserendo sia studi effettuati in vitro che studi effettuati in vivo. Tutti i risultati analizzati e discussi all’interno di questa ricerca dimostrano l’importanza applicativa dei vetri e dei vetro-ceramici bioattivi, che sono in grado di integrarsi in maniera efficace con i tessuti, sia molli che duri, e di promuovere il processo angiogenico, fondamentale per lo sviluppo di un nuovo tessuto e la rivascolarizzazione dei tessuti. Questi materiali riceveranno sicuramente sempre più attenzione da parte dei ricercatori nel prossimo futuro.