Le iniezioni di idrogel potrebbero alleviare il dolore lombare / Hydrogel injections could ease lower back pain

Le iniezioni di idrogel potrebbero alleviare il dolore lombare / Hydrogel injections could ease lower back pain

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

I ricercatori della Sheffield Hallam University hanno sviluppato un esclusivo sistema di somministrazione di idrogel che contiene cellule staminali e fattori chimici in grado di contrastare la degenerazione e favorire la crescita dei dischi intervertebrali danneggiati.

Il mal di schiena colpisce circa l'80% della popolazione ad un certo punto della propria vita, comportando un costo di miliardi per il Servizio Sanitario Nazionale e per l'economia in generale attraverso i giorni di malattia.

La responsabile del progetto, la dott.ssa Christine Le Maitre, ha affermato: "Una delle cause principali del dolore lombare è la stretta vicinanza della radice nervosa a numerose strutture mobili: quando ci si muove, ci si piega, ci si flette; tutto ciò è possibile perché lungo tutta la colonna vertebrale sono presenti questi dischi intervertebrali, che agiscono sostanzialmente come ammortizzatori, consentendo a tutte le sollecitazioni ed alle tensioni di essere dissipate attraverso la colonna vertebrale".

Circa il 40 per cento dei casi di dolore lombare è causato dalla degradazione dei dischi intervertebrali, composti da una matrice flessibile di proteoglicani e collageni, dispersi con cellule di mantenimento.

La maggior parte delle terapie attuali sono puramente sintomatiche o prevedono un intervento chirurgico, che non affronta le cause molecolari sottostanti il ​​dolore lombare.

Da diversi anni i ricercatori studiano gli enzimi ed i fattori di crescita che mantengono flessibile la matrice dei dischi intervertebrali. Il gruppo ha anche lavorato con cellule staminali adulte del midollo osseo, che potrebbero essere in grado di sostituire le cellule di mantenimento.

La sfida era quella di fornire cellule staminali, fattori di crescita proteici ed inibitori in un pacchetto che potesse essere potenzialmente iniettato direttamente nei dischi intervertebrali dei pazienti.

La soluzione idrogel ideata dal gruppo imita essenzialmente la composizione del disco intervertebrale e fornisce un ambiente favorevole affinché le cellule staminali ed i fattori proteici possano agire, anziché limitarsi ad introdurre cellule staminali e proteine ​​"nude".

"È qui che molti progetti falliscono: c'è chi valuta l'uso delle cellule staminali, ma nessuno si preoccupa di inibire le cause della malattia in primo luogo".

Il gruppo ha recentemente dimostrato che le cellule staminali e le proteine ​​possono sopravvivere nell'idrogel e sta attualmente studiando diverse composizioni di idrogel.

Il passo successivo sarà testare il pacchetto di somministrazione dell'idrogel in una coltura di tessuti umani e poi, eventualmente, in modelli animali.

ENGLISH

Chronic lower back pain could eventually be treated with hydrogel injections that restore the shock-absorbing properties of damaged intervertebral discs.

Researchers at Sheffield Hallam University have developed a unique hydrogel delivery system that contains stem cells and chemical factors that may combat degeneration and promote growth of damaged intervertebral discs.

Lower back pain affects approximately 80 per cent of the population at some point in their lives, incurring a cost of billions to the NHS and the wider economy through sick days.

Project leader Dr Christine Le Maitre said: ‘One of the main causes of low back pain is the close proximity of the nerve root to a lot of moveable structures — when you move, you bend, you flex; all of that is made possible because throughout your spine you have these intervertebral discs, which basically act as shock absorbers allowing all the stresses and strains to be dissipated though the spine.’

Around 40 per cent of cases of lower back pain are caused by degradation of the intervertebral discs, which are composed of a flexible matrix of proteoglycans and collagens, dispersed with maintenance cells.

Most of the current therapies are purely symptomatic or involve surgery, which does not address the underlying molecular causes of lower back pain.

For several years the researchers have been investigating the enzymes and growth factors that maintain the flexible matrix of the intervertebral discs. The team has also been working with adult bone-marrow stem cells, which may be able to take the place of the maintenance cells.

The challenge was to deliver stem cells, protein growth factors and inhibitors in a package that could potentially be injected directly into the intervertebral discs of patients.

The hydrogel solution that the group has devised essentially mimics the composition of the intervertebral disc and provides a favourable environment for the stem cells and protein factors to take effect — rather than just trying to introduce ‘naked’ stem cells and proteins.

‘That’s where a lot of projects are falling down; there are people looking at stem-cell use, but no one’s actually looking at inhibiting the causes of the disease in the first place.’

The group has recently shown that the stem cells and proteins can survive in the hydrogel and is currently investigating various hydrogel compositions.

The next step will be to test the hydrogel delivery package in a human tissue culture and then possibly animal models.

Da:

https://www.theengineer.co.uk/content/news/hydrogel-injections-could-ease-lower-back-pain?