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L'impatto dell'ingegneria dei tessuti sulla pratica clinica ortodontica

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evisione della letteratura literature review<br />

Ortognatodonzia Italiana vol. 14, 4-2007<br />

L’impatto dell’ingegneria <strong>dei</strong> <strong>tessuti</strong> <strong>sulla</strong> <strong>pratica</strong> <strong>clinica</strong><br />

<strong>ortodontica</strong><br />

Tissue engineering impact on orthodontic <strong>clinica</strong>l practice<br />

Vincenzo D’Anto, Roberto Uomo, Ilaria Polito, Alberto Laino, Gianrico Spagnuolo, Rosa Valletta<br />

Università degli Studi di Napoli “Federico II”, Dipartimento di Scienze Odontostomatologiche e Maxillo-Facciali<br />

Cattedra di Ortognatodonzia, Direttore: Prof. R. Martina<br />

PAROLE CHIAVE<br />

Cellule staminali, ingegneria tissutale, rigenerazione craniofacciale, odontoiatria.<br />

KEY WORDS<br />

Stem cells, tissue engineering, craniofacial regeneration, dentistry.<br />

SUMMARY<br />

Tissue engineering is the general term used for a number of ways in which it is possible to restore, maintain, or<br />

improve tissue function or a whole organ. It is possible to use cells alone, but for dental and craniofacial<br />

reconstruction, cells combined with appropriate scaffolds and carriers are more commonly used. Stem cells are<br />

the new hope for modern research. They are present in many human tissues and serve as a readily available<br />

source of undifferentiated cells capable of forming specific tissues. Stem cells research represents a promising<br />

field for treatment applications in a wide range of <strong>clinica</strong>l conditions. In particular, tissue engineering may provide a<br />

better means of treatment in orofacial defects or dysfunctions, which have such a great influence on the patient's<br />

life. This article reviews the most important aspects of recent research data on stem cells and their applications in<br />

craniofacial tissue engineering to offer a description of the potential implications in orthodontic <strong>clinica</strong>l practice.<br />

Introduzione<br />

L’ingegneria <strong>dei</strong> <strong>tessuti</strong> è un campo interdisciplinare che<br />

applica i principi delle scienze della vita e <strong>dell'ingegneria</strong><br />

allo sviluppo di sostituti biologici che ripristinino, mantengano<br />

o migliorino la funzione di un tessuto o un intero<br />

organo (1). La rigenerazione di <strong>tessuti</strong> o interi organi,<br />

oggi strettamente connessa alle cellule staminali, è sicuramente<br />

un traguardo molto ambito dalla ricerca moderna,<br />

ma non rappresenta un'idea nuova. Il mito di Prometeo,<br />

infatti, è il primo e più antico esempio di rigenerazione<br />

tissutale (2): incatenato al monte Caucaso, tutti i<br />

giorni un'aquila gli divorava il fegato che ogni volta si<br />

rigenerava completamente. Emblematicamente, nella<br />

figura del Titano, punito per aver dato il fuoco agli uomi-<br />

243<br />

ni segnando l'avvento della civiltà, si compendia l'inizio<br />

e il traguardo del progresso umano. Non deve, pertanto,<br />

sorprendere l'interesse nei confronti delle nuove possibilità<br />

di cura che la ricerca sulle cellule staminali prospetta.<br />

Anche in ambito odontoiatrico c'è grande speranza e attesa<br />

sui risvolti clinici del loro impiego nel trattamento <strong>dei</strong><br />

difetti e delle disfunzioni del distretto cranio facciale;<br />

d'altra parte, nonostante i grossi progressi fatti negli ultimi<br />

anni, l'applicazione nella <strong>pratica</strong> <strong>clinica</strong> routinaria non<br />

è dietro l'angolo.<br />

Lo scopo di questa revisione è introdurre i concetti connessi<br />

con l'utilizzo delle cellule staminali nella medicina<br />

rigenerativa (Tab. 1), riassumere lo stato dell'arte delle<br />

possibili applicazione in campo craniofacciale e prospettare<br />

l'impatto che la ricerca sulle cellule staminali potreb-


Termine Definizione<br />

be avere sull'odontoiatria e in particolare sull'ortodonzia.<br />

L’obiettivo principale è permettere agli ortodontisti di<br />

familiarizzare con un argomento che può sembrare ostico<br />

e distante dalla <strong>pratica</strong> <strong>clinica</strong>, consentendo di rispondere<br />

alle sempre più numerose richieste di informazioni da<br />

parte <strong>dei</strong> pazienti.<br />

Le cellule staminali: definizione<br />

e caratteristiche generali<br />

Le cellule staminali sono altamente indifferenziate e<br />

capaci di dividersi in maniera asimmetrica dando luogo<br />

ad una cellula identica alla cellula madre e ad un precursore<br />

che va incontro a differenziazione. Pertanto, sono<br />

due le caratteristiche fondamentali che le contraddistinguono:<br />

la capacità di automantenersi e autorinnovarsi e la<br />

capacità di dare origine a uno o più fenotipi cellulari differenti<br />

(3). Esistono diversi tipi di cellule staminali:<br />

embrionali, fetali, adulte. Comunemente si è portati a<br />

credere che una cellula staminale sia tale in quanto in<br />

grado di differenziarsi in un qualunque fenotipo cellula-<br />

revisione della letteratura<br />

Ortognatodonzia Italiana vol. 14, 4-2007<br />

Blastocisti Stadio di sviluppo dell’embrione prima dell’impianto <strong>sulla</strong> parete uterina. Esso risulta costituito<br />

da uno strato esterno di cellule trofectodermiche, che permettono l’impianto dell’embrione e che<br />

circondano la massa di cellule interne<br />

Cellula progenitrice Termine che include sia le cellule staminali sia le cellule temporaneamente proliferanti o che<br />

sono <strong>sulla</strong> strada della differenziazione<br />

Cellula staminale Termine che identifica una cellula che è capace di autorinnovarsi e differenziarsi in uno o più<br />

fenotipi cellulari<br />

Embrione Eucariote diploide multicellulare nei primi stadi di sviluppo, dalla prima divisione cellulare<br />

all’ottava settimana di vita intrauterina<br />

Epigenetico Cambiamenti reversibili della funzione genica senza cambiamenti nella sequenza di DNA.<br />

Solitamente implica modificazioni chimiche del DNA o il legame di specifiche proteine alle<br />

sequenze di DNA<br />

Feto Prodotto del concepimento così definito a partire dalla nona settimana di sviluppo intrauterino.<br />

Plasticità Capacità di generare cellule di differenti <strong>tessuti</strong> e, talvolta, anche di differenti foglietti<br />

embrionali. La plasticità delle cellule staminali embrionali è maggiore di quella delle cellule<br />

staminali adulte; tuttavia, recenti scoperte indicano che le cellule staminali postnatali hanno una<br />

plasticità maggiore di quanto precedentemente si considerava<br />

Trofectoderma Strato cellulare esterno della blastocisti, da cui avranno origine i <strong>tessuti</strong> deputati al nutrimento<br />

del feto, come la placenta<br />

Tab. 1. Glossario.<br />

244<br />

re. In realtà ciò non è corretto, in quanto non tutte le cellule<br />

staminali possiedono la stessa plasticità (Tab. 2).<br />

Da oltre un secolo, è stato dimostrato che le cellule <strong>dei</strong><br />

primissimi stadi dello sviluppo embrionale sono totipotenti,<br />

avendo la capacità di dare origine ad un intero organismo.<br />

Anche le cellule staminali embrionali (ESC),<br />

derivate dalla massa interna della blastocisti, Sono in grado<br />

di dare origine a tutti i <strong>tessuti</strong> (6), ma non alle cellule<br />

trofoectodermiche; pertanto sono definite cellule pluripotenti.<br />

Queste cellule, in virtù del loro potenziale differenziativo,<br />

potrebbero costituire una risorsa fondamentale<br />

per l’ingegneria <strong>dei</strong> <strong>tessuti</strong>. Le cellule staminali<br />

embrionali, esposte agli opportuni fattori di crescita e<br />

morfogeni, potrebbero essere utilizzate per formare organi<br />

da trapiantare, oppure potrebbero essere impiantate<br />

direttamente nelle sedi del danno. Ovviamente l'utilizzo<br />

delle cellule embrionali per la ricerca e per finalità terapeutiche<br />

pone <strong>dei</strong> seri problemi etici. Inoltre, è stato evidenziato<br />

che colture di cellule embrionali possono includere<br />

cellule tumorali, che possono poi proliferare in<br />

maniera indesiderata (7). Un’ulteriore difficoltà nell’utilizzare<br />

quest’approccio è determinato dalla possibilità di


igetto per motivi immunologici, problema potrebbe<br />

essere risolto grazie alla tecnica nota come “clonazione<br />

terapeutica” (Fig. 1): il nucleo di una cellula somatica<br />

può essere trasferito ad un ovocita denucleato (similmente<br />

a come è stata clonata la pecora Dolly), per poi essere<br />

coltivati in vitro fino allo stadio di blastocisti, da cui possono<br />

essere derivate cellule staminali embrionali con lo<br />

stesso corredo genico del paziente da cui è stata prelevata<br />

la cellula somatica. Naturalmente anche questo<br />

approccio non è scevro da implicazioni etiche, determinate<br />

dall’utilizzo degli ovociti donati.<br />

I problemi legati all’utilizzo delle cellule staminali<br />

embrionali hanno stimolato la ricerca sulle cellule staminali<br />

adulte che, nonostante la minore plasticità, indotte a<br />

differenziare, possono generare anche fenotipi cellulari<br />

revisione della letteratura<br />

Ortognatodonzia Italiana vol. 14, 4-2007<br />

245<br />

diversi da quelli del tessuto di origine (4,5).<br />

Le prime cellule staminali adulte sono state isolate dal<br />

midollo osseo negli anni 60; erano le cellule staminali<br />

emopoietiche (HSCs), che storicamente sono state quelle<br />

maggiormente studiate (8), e quelle stromali (BMSCs)<br />

(9). Da allora, cellule staminali adulte sono state isolate<br />

da numerosi altri <strong>tessuti</strong> oltre al midollo osseo: sistema<br />

nervoso (10-11), epidermide (12), tessuto muscolare<br />

(13), tessuto adiposo (14), tendini (15), cartilagine articolare(16),<br />

milza e timo (17), pancreas (18).<br />

In particolare è stata dimostrata la presenza di cellule staminali<br />

anche nel tessuto pulpare del dente permanente<br />

(DPSCS) (19), deciduo (SHEDS) (20), nel legamento<br />

parodontale (PDLSCS) (21) e nel follicolo dentario (22)<br />

(Tab. 3).<br />

Cellule staminali Descrizione Derivazione<br />

Totipotenti Cellule staminali che possono dar luogo a tutti i fenotipi cellulari<br />

dell'embrione e dell'individuo adulto, comprese le cellule trofoectodermiche.<br />

Un uovo fecondato rappresenta la cellula staminale fondamentale in quanto<br />

è totipotente e può svilupparsi in un organismo completo<br />

Morula/Blastula<br />

Pluripotenti Cellule staminali che possono dar luogo a tutte le cellule e i <strong>tessuti</strong> Blastocisti (ESC),<br />

embrionali e dell'adulto, tranne le cellule trofoectodermiche carcinomi embrionali<br />

(ECC), gonadi<br />

embrionali (EGC)<br />

Multipotenti Cellule staminali derivate dai tre fogli embrionali (multipotenti fetali) o Feto, cordone<br />

presenti nei <strong>tessuti</strong> adulti. In virtù della loro plasticità, possono dare origine ombelicale<br />

solo ad alcuni tipi cellulari dell'adulto <strong>tessuti</strong> dell’adulto<br />

Unipotenti Cellule staminali che, differenziate, possono dar luogo ad un solo fenotipo<br />

cellulare<br />

Spermatogonio<br />

Tab. 2. Classificazione delle cellule staminali in base al potenziale differenziativo.<br />

Tipologia cellulare Denominazione Tessuto di origine Referenza<br />

Cellule staminali<br />

della polpa dentaria<br />

DPSC (dental pulp stem cells) Polpa dentaria Gronthos et al., 2000<br />

Cellule staminali da SHED (stem cells from human Polpa <strong>dei</strong> denti decidui Miura et al., 2003<br />

denti decidui esfoliati exfoliates deciduous teeth)<br />

Cellule staminali del PDLSC (periodontal ligament Legamento parodontale Seo et al., 2004<br />

legamento parodontale stem cells)<br />

Cellule staminali del<br />

follicolo dentario<br />

Dental follicle stem cells Follicolo dentario Morsczeck et al., 2005<br />

Tab. 3. Cellule staminali adulte presenti nei <strong>tessuti</strong> dentari.


Fig. 1. Clonazione terapeutica. Il nucleo viene rimosso da<br />

uno ovocita, che viene fuso con una cellula del paziente.<br />

L’embrione viene cresciuto fino allo stadio di blastocisti,<br />

quando, dalla massa interna, possono essere raccolte cellule<br />

staminali pluripotenti. Le cellule staminali embrionali, attraverso<br />

una serie di stadi differenziativi, possono poi dare origine<br />

a tutti i tipi cellulari di un individuo adulto.<br />

■ Strategie per l'utilizzo delle cellule staminali<br />

nell'ingegneria <strong>dei</strong> <strong>tessuti</strong> dentari<br />

Studi recenti indicano che le cellule staminali postnatali<br />

sono più plastiche di quanto ritenuto in precedenza; dal<br />

Fig. 2. Campi di applicazione<br />

dell’ingegneria <strong>dei</strong> <strong>tessuti</strong> in ambito<br />

craniofacciale.<br />

revisione della letteratura<br />

Ortognatodonzia Italiana vol. 14, 4-2007<br />

246<br />

momento che le implicazioni etiche che le riguardavano<br />

hanno limitato la ricerca sulle cellule staminali pluripotenti<br />

(23), le cellule staminali mesenchimali adulte postnatali<br />

sono diventate un ambito di ricerca notevolmente<br />

produttivo. Le cellule staminali del tessuto pulpare e del<br />

legamento parodontale sono, insieme alle cellule staminali<br />

del midollo osseo, le risorse più promettenti per l'ingegneria<br />

<strong>dei</strong> <strong>tessuti</strong> craniofacciali.<br />

L’impatto che l'utilizzo delle cellule staminali potrebbe<br />

avere nella <strong>pratica</strong> <strong>clinica</strong> riguarda virtualmente tutti gli<br />

ambiti dell'odontoiatria. Sono stati tentati approcci sia<br />

alla ingegneria <strong>dei</strong> <strong>tessuti</strong> duri che della polpa e<br />

dell’intero dente (Fig. 2).<br />

L'attuazione di questo progetto richiede però l'integrazione<br />

di tre elementi chiave (Fig. 3) rappresentati rispettivamente<br />

dalle cellule staminali, dagli scaffolds e dai<br />

segnali morfogenetici induttivi.<br />

Gli scaffold rappresentano <strong>dei</strong> substrati biocompatibili<br />

che consentono la proliferazione e il differenziamento<br />

delle cellule staminali (24). Lo scaffold, oltre a incoraggiare<br />

processi biologici quali la produzione di matrice<br />

extra-cellulare e la vascolarizzazione, ha anche un'importante<br />

funzione strutturale governata da una biomeccanica<br />

programmata. Uno scaffold progettato per la rigenerazione<br />

di un tessuto duro, infatti, deve inizialmente<br />

sostenere i cimenti meccanici che si trasmettono attraverso<br />

i <strong>tessuti</strong> con cui confina. Questa funzione biomec-<br />

Fig. 3. L’ingegneria <strong>dei</strong> <strong>tessuti</strong> craniofacciali può utilizzare<br />

anche le cellule staminali con appropriati scaffold e molecole<br />

morfogenetiche.


canica deve essere gradualmente trasferita nel tempo al<br />

tessuto in via di rigenerazione.<br />

Le proprietà dello scaffold dipendono primariamente<br />

dalla natura del biomateriale e dal processo di fabbricazione<br />

(25-27). La natura del biomateriale è stata oggetto<br />

di studi numerosi. Sono stati proposti differenti materiali<br />

come metalli, ceramiche, vetro, polimeri sintetizzati chimicamente,<br />

polimeri naturali e combinazioni di questi<br />

materiali a formare compositi (24, 28, 29). Sfortunatamente,<br />

al momento non è disponibile alcuno scaffold che<br />

soddisfi tutti i requisiti per la rigenerazione di osso e dentina.<br />

In particolare, gli scaffold dovrebbero essere ottimizzati<br />

per una migliore integrazione con il tessuto ospite<br />

nel periodo iniziale post-operatorio e per una completa<br />

sostituzione con tessuto in formazione a lungo termine.<br />

L’individuazione di substrati ideali su cui le cellule staminali<br />

possano proliferare, differenziarsi e “costruire” i<br />

<strong>tessuti</strong> è una delle maggiori sfide <strong>dell'ingegneria</strong> tissutale<br />

in ambito craniofacciale. D’altra parte, è di fondamentale<br />

importanza anche la comprensione <strong>dei</strong> meccanismi che<br />

inducono la differenziazione nella direzione voluta. I<br />

segnali coinvolti nel controllo dello sviluppo dentario e<br />

osseo appartengono principalmente alle famiglie Transforming<br />

Transforming Growth Factor-beta (TGF-β),<br />

Fibroblast Growth Factor (FGF), Hedgehog, e Wingless<br />

(Wnt) (30). Queste proteine, sono piccole molecole,<br />

chiamate fattori di crescita o morfogeni, che vengono<br />

secrete andando a legarsi a recettori presenti <strong>sulla</strong> membrana<br />

cellulare. Essi rappresentano il mezzo con cui le<br />

cellule si scambiano le informazioni che guidano la<br />

morfogenesi e la formazione <strong>dei</strong> <strong>tessuti</strong> e degli organi.<br />

Tra questi, le Bone Morphogenetic Protein (BMP) rappresentano<br />

un’opportunità promettente per l’utilizzo in<br />

ortopedia, parodontologia ed endodonzia, dal momento<br />

che sono in grado di indurre la differenziazione in osteoblasti<br />

e condrociti, ma anche in odontoblasti e cementoblasti<br />

(31).<br />

■ Rigenerazione ossea e del disco articolare<br />

Per lungo tempo l'unico valido rimedio per i difetti ossei<br />

è stato rappresentato dall'applicazione di innesti e matrici<br />

osteoconduttive. Ancora oggi, questi sono validi presidi<br />

riabilitativi, ma l'introduzione delle cellule staminali<br />

nella ricostruzione <strong>dei</strong> <strong>tessuti</strong> promette di mutare profondamente<br />

il potenziale riabilitativo di tali lesioni.<br />

Il distretto cranio-faciale, infatti, è interessato da diverse<br />

patologie che comportano alterazioni delle strutture<br />

ossee e cartilaginee. In molti casi il difetto è secondario a<br />

revisione della letteratura<br />

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patologie genetiche, basti pensare che circa 700 tra le sindromi<br />

genetiche conosciute interessa il distretto craniofaciale<br />

(32). Tra queste sicuramente la Sindrome di Apert<br />

e di Crouzon hanno un forte impatto <strong>sulla</strong> qualità di vita<br />

<strong>dei</strong> pazienti. Inoltre, patologie congenite, legate ad alterazioni<br />

di sviluppo delle strutture derivate dal I e II arco<br />

branchiale, comportano frequentemente schisi delle labbra<br />

e/o del palato (nonché iposviluppo mandibolare)<br />

come nel caso della Sindromi di Pierre Robin e di Treacher<br />

Collins. Altri difetti del tessuto osseo possono essere<br />

secondari a traumi o all'asportazione di tumori, comportando<br />

in alcuni casi serie menomazioni per i pazienti.<br />

Alcuni studi su modelli animali hanno dimostrato l'effettivo<br />

potenziale rigenerativo delle cellule staminali (33-<br />

35). Per quanto concerne il distretto cranio-faciale sono<br />

stati rigenerati difetti ossei di calvaria e mandibola utilizzando<br />

cellule staminali di midollo osseo (BMSCs) combinate<br />

con particelle di idrosssiapatite/fosfato tricalcico<br />

(HA/TCP) (36). È stata inoltre dimostrata la rigenerazione<br />

delle suture craniche utilizzando cellule staminali<br />

autologhe di midollo e fattori di crescita ormonali, come<br />

il TGF-β, incapsulati in microsfere di PLGA (acido-polilattico-co-glicolico)<br />

inseriti in un carrier preformato di<br />

spugna di collagene (37).<br />

Nell’ultimo decennio, la medicina rigenerativa ha riportato<br />

notevoli progressi anche nel campo dell’ingegneria<br />

tissutale dell’ATM. Alhadlaq e Mao (38-39) hanno<br />

descritto l’ingegneria tissutale di un condilo mandibolare<br />

a partire da MSCs adulte isolate dal midollo osseo della<br />

tibia e del femore. Le cellule, dopo essere state esposte ai<br />

fattori di differenziazione condrogenica e osteogenica,<br />

sono state inserite in uno scaffold di idrogel PEGDA<br />

(Polietilenglicolediacetato) che riproduceva un condilo<br />

mandibolare umano. Dopo quattro settimane di impianto<br />

in vivo, si è ottenuto una struttura che riportava fedelmente<br />

la forma e le dimensioni di un condilo umano.<br />

All’osservazione <strong>dei</strong> preparati istologici, la struttura<br />

microscopica del condilo mostrava noduli di calcificazione<br />

nella componente ossea ed una matrice pericellulare<br />

cartilaginea ricca di condroitin- e cheratin-solfato, due<br />

glicosamminoglicani (GAG) tipici del tessuto cartilagineo.<br />

Successive ricerche degli stessi autori hanno permesso di<br />

ottenere una maturazione tissutale maggiore, che veniva<br />

evidenziata dalla presenza di una reciproca infiltrazione<br />

<strong>dei</strong> componenti osseo e cartilagineo, così come presente<br />

nell’anatomia umana normale (40).<br />

Ricerche in fieri, mirano a valutare l’integrazione funzio-


nale in vivo della struttura neoformata. Esperimenti preliminari<br />

su minipig, cui è stato impiantato un condilo<br />

ottenuto secondo la metodica sopra riportata, presentano<br />

<strong>dei</strong> dati preliminari incoraggianti, mostrando una masticazione<br />

regolare dopo 1 e 3 mesi dall’impianto (41).<br />

L’ingegneria tissutale del disco articolare, invece, pur<br />

avendo potenzialità terapeutiche ancora maggiori in<br />

quanto il disco non presenta alcuna capacità autorigenerativa,<br />

sembra essere ancora ad uno stadio precoce.<br />

Recenti revisioni sottolineano la necessità di nuovi studi<br />

che caratterizzino la complessa struttura del disco articolare<br />

(42-43). Questa struttura fibrocartilaginea presenta<br />

notevoli differenze rispetto alla cartilagine ialina nella<br />

composizione (GAG, collagene), nella struttura e nella<br />

componente cellulare (fibrociti, fibrocondrociti) (42).<br />

Recentissimi studi hanno riportato la fabbricazione in<br />

vitro di un disco articolare temporomandibolare basando<br />

l’approccio ingegneristico sull’utilizzo di fattori di crescita<br />

e scaffold (44-46).<br />

Conclusioni<br />

La convergenza delle conoscenze ottenute nel campo<br />

della genetica, della biologia molecolare e cellulare, e<br />

delle scienze <strong>dei</strong> biomateriali nell'ambito <strong>dell'ingegneria</strong><br />

tissutale sta stimolando lo sviluppo di nuovi regimi di<br />

trattamento che compongono il territorio dell'odontoiatria<br />

rigenerativa (47).<br />

La prospettiva di utilizzare le cellule staminali e l'ingegneria<br />

tissuale per sostituire e/o riparare i <strong>tessuti</strong> dentali<br />

e craniofacciali è una realtà in divenire. La sostituzione<br />

del tessuto dentinale, smalteo e/o pulpare tramite tecnologie<br />

di ingegneria tissutale con nuovo tessuto neoformato,<br />

risulterebbe essere una svolta epocale nell'ambito dell'odontoiatria<br />

conservativa e dell’endodonzia. Così come<br />

la sostituzione di denti mancanti rivoluzionerebbe la <strong>pratica</strong><br />

implanto-protesica.<br />

Dal punto di vista parodontale, le terapie più moderne,<br />

che utilizzano un approccio biomimetico (amelogenine)<br />

sembrano superare le limitazioni <strong>dei</strong> materiali alloplastici,<br />

pur tuttavia possedendone di proprie relative all'incerta<br />

predicibilità del successo terapeutico (48). L' utilizzo<br />

di cellule staminali e scaffold all'interno <strong>dei</strong> difetti parodontali<br />

potrebbe garantire la neogenesi dell'apparato di<br />

sostegno del dente.<br />

La chirurgia rigenerativa dell'osso, che utilizza innesti<br />

autologhi, risulta attualmente la tecnica che più si avvici-<br />

revisione della letteratura<br />

Ortognatodonzia Italiana vol. 14, 4-2007<br />

248<br />

na all'utilizzo combinato di conoscenze biologico-ingegneristiche.<br />

Essa, tuttavia, presentando l'insormontabile<br />

limite della morbilità di un sito donatore (41). Le attuali<br />

terapie basate su materiali alloplastici, pur riportando<br />

notevoli successi, presentano importanti limiti nelle<br />

potenziali reazioni avverse, nella validità a lungo termine<br />

ed, inoltre, nell'incapacità da parte <strong>dei</strong> materiali di<br />

subire <strong>dei</strong> rimodellamenti in concomitanza con quelli <strong>dei</strong><br />

<strong>tessuti</strong> e degli organi biologici (41). La possibilità di<br />

sostituire o rigenerare un tessuto craniofacciale danneggiato<br />

per traumi, patologie, cancro, o anomalie facciali<br />

(emisomia facciale, schisi) tramite l'ingegneria tissutale<br />

offrirebbe un prezioso mezzo terapeutico alla terapia delle<br />

anomalie craniofacciali.<br />

In ambito ortodontico-gnatologico, i promettenti risultati,<br />

ottenuti nella rigenerazione <strong>dei</strong> componenti dell'ATM,<br />

potrebbero essere di grosso impatto clinico, se si considera<br />

anche tutti i fallimenti in cui sono esitati i tentativi<br />

di utilizzare dischi sintetici (43).<br />

La creazione in laboratorio di strutture complesse come<br />

quelle delle suture, inoltre, sarà un valido aiuto non solo<br />

nel garantire il ripristino di un normale sviluppo in particolari<br />

condizioni patologiche (craniostenosi), ma, non si<br />

può escludere del tutto, che in futuro possa essere utilizzata<br />

anche allo scopo di ripristinare un potenziale di crescita<br />

perduto ai fini del trattamento ortodontico.<br />

Nonostante la ricerca proceda ad un ritmo sostenuto,<br />

l'impiego routinario di queste tecnologie nella <strong>pratica</strong> <strong>clinica</strong><br />

sembra dover attendere; tuttavia, l'ingegneria tissutale<br />

è un'opportunità che l'odontoiatria non può permettersi<br />

di perdere (41).<br />

Riassunto<br />

Ingegneria <strong>dei</strong> <strong>tessuti</strong> è una dizione generica che include<br />

una serie di strategie grazie alle quali è possibile ripristinare,<br />

mantenere o migliorare la funzione di un tessuto o<br />

di un intero organo. È possibile utilizzare solo cellule<br />

(come nel caso del trapianto del midollo osseo), ma, per<br />

la rigenerazione dentale e maxillofacciale, l’approccio<br />

preferito è l’utilizzo di cellule staminali in combinazione<br />

con appropriati scaffolds e carriers. Le cellule staminali<br />

sono la nuova speranza della ricerca moderna. Esse sono<br />

presenti in numerosi <strong>tessuti</strong> umani e rappresentano una<br />

riserva di cellule indifferenziate capaci di formare specifici<br />

<strong>tessuti</strong>. La ricerca sulle cellule staminali sembra<br />

essere promettente per la cura di un ampio range di con-


dizioni cliniche. In particolare, l’ingegneria tissutale<br />

potrebbe fornire migliori modalità di trattamento <strong>dei</strong><br />

difetti o delle disfunzioni orofacciali, che hanno una così<br />

notevole influenza <strong>sulla</strong> vita dell’individuo. Questo articolo<br />

analizza i risultati delle più recenti ricerche sulle cellule<br />

staminali e sulle loro applicazioni nell’ingegneria <strong>dei</strong><br />

<strong>tessuti</strong> craniofacciali per offrire una descrizione delle<br />

potenziali implicazioni nella <strong>pratica</strong> <strong>clinica</strong> <strong>ortodontica</strong>.<br />

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Indirizzo autore<br />

Prof. Rosa Valletta<br />

Dipartimento di Scienze Odontostomatologiche<br />

e Maxillo-Facciali<br />

Università degli Studi di Napoli " Federico II "<br />

Via S. Pansini 5<br />

80131 Napoli<br />

Tel. 081.7462195<br />

e-mail: valletta@unina.it

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