Materiali e Tecnologie per la realizzazione di sostituti - FedOA ...

MATERIALI, METODI E STRUMENTAZIONE - 63
Essendo un biomateriale destinato ad essere utilizzato per la produzione di
medicazioni e di biomateriali per l’ingegneria tissutale, gli studi di biocompatibilità
hanno avuto una particolare rilevanza nello sviluppo dello HYAFF ®.
In particolare, a questo scopo sono stati effettuati studi di biodegradazione in
vitro ed in vivo, per confermare che i metaboliti provenienti dallo HYAFF ®
fossero assolutamente biocompatibili. In particolare, la via metabolica attraverso
cui avviene la degradazione dello HYAFF ® è stata studiata sia in vitro che in vivo [
117 ].
In questi studi è stato dimostrato che la degradazione avviene attraverso un
meccanismo in due tempi, con la seguente sequenza di eventi:
• liberazione di alcol benzilico;
• liberazione di acido ialuronico solubile;
Queste due molecole, una volta liberate nel tessuto, possono seguire due distinte
vie di degradazione.
Ad esempio, l'alcol benzilico viene ossidato nel fegato a formare acido benzoico
per poi coniugarsi con glicina al fine di produrre acido ippurico, successivamente
eliminato nelle urine [ 117 ]. Parallelamente, l’acido ialuronico solubile va ad
arricchire le riserve dell’organismo per la formazione di matrice extracellulare.
La biodegradazione dello HYAFF ® in vivo, dopo impianto sottocutaneo,
intraperitoneale e dorsolombare, è stata dimostrata in un modello animale [ 121 ].
Determinazioni quantitative dell’acido ialuronico e dell’alcol benzilico [ 117 ]
hanno dimostrato che, dopo cinque giorni, più del 90% dell’acido ialuronico era
ancora presente, mentre la quantità di alcol benzilico era inferiore al 30%.
Questi risultati sembrano indicare che il primo step del processo di degradazione
di HYAFF ® è il rilascio di alcol benzilico.
In realtà, l’ambiente biologico è caratterizzato da fluidi complessi, differenti
dall’acqua, costituiti da una soluzione ricca di ioni (anioni, cationi),
macromolecole (proteine, enzimi) ed altre specie chimicamente molto attive
(perossidi, superossidi, e radicali liberi) che, entrando a contatto con il materiale,
alterano i meccanismi di degradazione.
Ma la degradazione è condizionata in primo luogo dal grado di esterificazione
dell’Hyaff11: un grado di esterificazione più elevato aumenta la resistenza del
materiale rallentando i processi di degradazione [ 123 ][ 124 ].
Alla luce delle sue proprietà, HYAFF11 soddisfa entrambi i requisiti essenziali
richiesti da un materiale sostitutivo dell’osso in campo ortopedico: da un lato,
favorisce i meccanismi di adesione, proliferazione e differenziamento cellulare,
dall’altro mostra una rapida degradadazione i cui prodotti non intervengono
minimamente nel processo di ricrescita del nuovo tessuto [ 125 ].