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UNA MATRICE MORFOGENETICA PER LA DIFFERENZIAZIONE DEL TESSUTO OSSEO
Lo sviluppo delle ossa è multifasico, procedendo contemporaneamente dalla deposizione di tessuto osseo (istogenesi), al riassorbimento e la riformazione di un ossicino di osso lamellare riempito di midollo osseo (morfogenesi). Recenti lavori sperimentali sulla differenziazione delle cellule mesenchimali post-fetali del muscolo dimostrano i tre requisiti per la morfogenesi ossea. Il primo è la cellula intrinseca o cianografie genetiche, inclusa la competenza, uno stato di inespressa capacità di sintetizzare i prodotti di cellule specializzate. Il secondo, è un substrato estrinseco o extracellulare per interazioni cellulari. Il terzo, è il complesso di supporto accessorio che comprende tutti i requisiti metabolici, endocrini, nutrizionali e minerali per la costruzione di prodotti di cellule specializzate. I requisiti primo e terzo sono ormai ben definiti in termini fisico-chimici nei moderni libri di testo di biologia cellulare. Il secondo, la comunicazione cellulare o il sistema estrinseco,è poco definito. Questo lavoro presenterà alcune nuove prove dell'esistenza di requisiti locali estrinseci di cellule mesenchimali post-fetali per la morfogenesi ossea.
Cellule mesenchimali si differenziano nell’ osso all'interno di un blocco di matrice ossea impiantate nel ventre di un muscolo in un periodo di 2 o 3 settimane. La reazione si verifica quasi sempre nei topi, ratti, cavie e conigli, se la matrice è preparata da decalcificazione in 6 / 10 HCl normale, a 2 ° C per non più di 3 o 4 giorni, e se denaturazione e gelatinizzazione del collagene osseo sono minime . Dopo che la matrice ossea di ratto è decalcificata, può essere conservata mediante liofilizzazione in fiale sterili per almeno un anno,con una perdita molto ridotta della sue proprietà morfogenetiche. Entro 10 - 15 giorni dopo l'impianto di matrice ossea, le cellule mesenchimali crescono dal muscolo che le circonda in ogni vecchio canale vascolare disponibile, proliferano, si fondono e diventano cellule multinucleate. Attraverso l'azione di cellule giganti multinucleate e alcune forme mononucleate, la matrice vecchia è riassorbita e sostituita da cellule reticolari che sembrano essere il prodotto di fissione delle cellule multinucleate e di cellule perivascolari del tessuto connettivo dei capillari nascenti. Queste cellule reticolari possono essere classificate come cellule osteoprogenitrici perché si differenziano in osteoblasti e ossa di deposito sulle pareti delle camere di scavo all'interno dell'impianto. In alcune località nel profondo dell'impianto, isolate dai capillari nascenti, cellule mesenchimali proliferano,si aggregano e si differenziano direttamente nella cartilagine ialina. Più tardi la cartilagine si vascolarizza e produce depositi endocondrali di nuovo osso. I depositi più antichi sono costituiti da tessuto osseo e vengono rimodellati immediatamente dopo la formazione. Il processo di rimodellamento avviene in due direzioni, centripeto per sostituire tessuto osseo con midollo osseo emopoietico e centripeto per sostituire tessuti ossei con osso lamellare. Il processo è un esempio di diversi mezzi per un fine comune che è, come affermato in precedenza, non semplicemente istogenesi, ma morfogenesi, un processo di formazione di un ossicino sferico costituito da una corteccia e da una porzione midollare centrale, piena di midollo osseo.
I componenti chimici della matrice ossea responsabili delle sue proprietà morfogenetiche sembrano essere strettamente correlati con i legami incrociati interfibrillari e la struttura di tessuto di fibre collagene si trova in tutti i tessuti calcificati. Le proprietà morfogenetiche vengono visualizzate dagli impianti intramuscolari di matrice decalcificata preparata a partire da smalto, dentina, cartilagine calcificata, placenta calcificata, epitelio della vescica urinaria. Il processo morfogenetico è relativamente facile da quantificare, perché la matrice impiantata è senza ceneri, e la resa di nuovo tessuto osseo è proporzionale alla quantità di ceneri che si formano inseguito all’ incenerimento a 300 ° C. In generale, la resa di nuovo tessuto osseo è proporzionale alla massa di matrice impiantata, ma vi è un altopiano nella quantità di nuovo osso, che è determinata dal numero di cellule mesenchimali disponibili per la migrazione e la proliferazione.
Microfotografia mostra nuova cartilagine che prolifera sulla superficie di 0,6 N HCl matrice ossea decalcificata nel terreno di coltura BGJ circa 20 giorni dopo l'espianto. Ematossilina eosina e azzurro II.
Mentre la proliferazione e la differenziazione delle cellule mesenchimali dipende anche dallo sviluppo della rete vascolare per il trasporto dei fattori nutrizionali, le cellule endoteliali e gli elementi del sangue intravascolare non sono la fonte della nuova cartilagine o delle cellule ossee. Impianti di matrice morfogenetica e muscoli tritati producono nuova cartilagine e condro-osteoide anche all'interno delle camere millipore (dimensione dei pori, 45 μ e uno spessore di 125μ) che escludono capillari. Recentemente, si è in grado di espiantare piccoli frammenti di muscolo nel midollo di segmenti di matrice ossea diafisaria decalcificata, e osservare la differenziazione delle cellule mesenchimali in cartilagine in un mezzo di coltura di tessuti chimicamente definito, entro un periodo di nove giorni. Se il mezzo BGJ è completato con il plasma, l'ipertrofia delle cellule della cartilagine modula e produce osso endocondrale. La matrice intercellulare della cartilagine calcifica ed è riassorbita in coltura (Fig. 2). In assenza della matrice morfogenetica in colture di tessuti, cellule mesenchimali crescono sul pallone in monostrato e si differenziano in fibroblasti e producono solo una rete di fibrille di collagene. Matrice ossea denaturata produce analogamente solo tessuto fibroso. Così, una matrice morfogenetica o substrato induttivo sembra essere un requisito essenziale del sistema. Prima dell'uso dei preparati di cui sopra descritto di matrice morfogenetica dell'osso, il lavoro su colture di tessuto osseo è stato limitato allo sviluppo di modelli di cartilagine embrionale. Nessuna differenziazione di cellule ossee de novo in coltura tissutale sembra essere stato segnalato in precedenza, probabilmente perché una matrice morfogenetica non era disponibile.
Microfotografia mostra la cartilagine ipertrofica sviluppata e calcificata in vitro 30 giorni dopo l'espianto di cellule mesenchimali dell’endomisio in un cilindro di matrice ossea nel terreno di coltura BGJ. Ematossilina eosina e von Kossa macchia. Freccia indica la crescita del mesenchima.
Matrice ossea non demineralizzata impiantata nel muscolo non riesce a produrre più di uno scarso deposito di osso nuovo. Protesi liofilizzate di superfici demineralizzate producono anche piccoli depositi, ma il rendimento è proporzionale alla massa della frazione demineralizzata della matrice impiantata. Particelle di matrice ossea demineralizzata produce solo una malattia cronica infiammatoria e massiccia reazione a cellule giganti, ma piccole sfere di un particolare minerale osseo produce un ossicino incistata. Deaminazione o dinitrofenolazione dei gruppi epsilon-amino, l'irradiazione e altri agenti fisici che producono denaturazione del collagene osseo distruggono le proprietà morfogenetiche della matrice ossea.
Differenze di specie che sono attualmente difficile da spiegare, sono un ostacolo per l'uso clinico di matrice morfogenetica come sostituto di un innesto osseo. Cani, scimmie, babbuini, e gli esseri umani producono rendimenti molto più bassi di osso nuovo rispetto ai roditori nelle protesi per via intramuscolare di matrice ossea; rane e uccelli producono anche solo rendimenti molto piccoli di nuovo osso con metodi attualmente conosciuti di decalcificazione dei legami crociati morfogenetici della struttura della matrice ossea. La matrice della dentina, che è altamente permeabile alle soluzioni demineralizzanti e più altamente dotata di legami crociati rispetto alla matrice ossea, produce un alto rendimento di osso nuovo, anche nei cani. Il rapporto tra la struttura insolubile di legami crociati, l'iniziatore di calcificazione, e le proprietà morfogenetiche della matrice impiantata sembra tenere la chiave per la soluzione del problema della osteogenesi come lo vediamo ora .
Differenze nella competenza osteogenetica, uno stato di prontezza inespressa di popolazione di cellule mesenchimali a differenziarsi in cellule ossee, indica che non ci sono cellule indifferenziate in tutto il corpo. Impianti di matrice ossea nella tiroide, nel fegato,nel timo,nella milza, e nei reni rivelano che il mesenchima di questi organi sono osteogeneticamente incompetenti. Impianti di matrice ossea nel tessuto sottocutaneo, cervello, midollo spinale, muscoli, cartilagine delle ossa, midollo osseo, tendini e del peritoneo e molte capsule dei tessuti connettivi mostrano competenza osteogenetico . La questione cardinale,cioè quali componenti fisico-chimici o componenti della matrice in grado di attivare competenza osteogenetica, e come la proprietà si trasmette da una generazione di cellule mesenchimali a un altro, è attualmente senza risposta.
1. Buring, K., and M. R. Urist: Clin. Orthop. 54, 235—242 (1969)
2. Dubuc, F. L., and M. R. Urist: Clin. Orthop. 55, 217—223 (1967).
3. Huggins, C. B., and M. R. Urist: In preparation.
4. Strates, B. S., and M. R. Urist: Clin. Orthop. 66, 226—240 (1969).
5. Urist, M. R.: Science, 150, 893—899 (1965).
6. Urist, M. R., et al.: Clin. Orthop. 53, 243—283 (1967).
7. Urist, M. R., and T. A. Dowell: Clin. Orthop. 61, 61—71 (1969).
8. Urist, M. R.: Mesenchymal Cell Reactions to inductive Substances for Bone Formation. In, Wound Healing. W. van Winkle, Jr., ed. New York: McGraw-Hill Book Co. 1969.
9. Urist, M. R., et al.: Clin. Orthop. 63, 210—221 (1969).
10. Urist, M. R., et al.: Clin. Orthop. 64, 194—220 (1969).
11. Urist, M. R., and P. L. Craven: Fed. Proceed., In preparation.
12. Urist, M. R., and H. Nogami: In preparation.
13. vande Putte, K. A., and M. R. Urist: Clin. Orthop. 43, 257—270 (1966).
14. Yeomans, J. D., and M. R. Urist: Arch. Oral Biol. 12, 999—1008 (1967).
Fonte: http://www.salearning.org/focus/diffosseo.docx
Sito web da visitare: http://www.salearning.org/
Autore del testo: ANTONIO FOCCILLO
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