Un ponte di carbonio

Un“ponte”dicarboniofratessutinervosi
Unaspugna“hightech”connetteineuroniinvitro(edèbiocompatibileinvivo)
15luglio2016
Unostudiocomplesso,duratodiversianniechehavistocollaboraregruppiconexpertisediverse
provenientianchedacampimoltolontani,hadimostratocheunnuovomateriale(unaspugna
tridimensionalefattadinanotubidicarbonio)riesceafaredasostegnoallacrescitadifibre
nervose,collegandoporzionistaccateditessuto.Laconnessioneosservatanonèsoltantofisica
maanchefunzionale.
Laricerca,coordinatadallaScuolaInternazionaleSuperiorediStudiAvanzati(SISSA)diTrieste
conlacollaborazionedell’UniversitàdiRomaTorVergataedell’UniversitàdiTrieste,hainoltre
verificatolabiocompatibilitàdelmaterialeinvivodimostrandocheilsuoimpiantoneltessuto
nervosodiroditorinonprovocalaformazionedicicatricievidentiol’emergerediunarisposta
immunitariamarcata.LostudiopubblicatosuScienceAdvances(una“costola”dellaprestigiosa
rivistaScience)dimostrachequestomaterialeèmoltopromettentenelleapplicazionibiomediche
epotrebbeesserevalutatoilsuoutilizzonegliimpiantinervosipermanenti.
“Almicroscopiohal’aspettodiungroviglioditubi.Pensatecheinizialmenteerastatostudiato,
dalgruppodiMaurizioDeCrescenziall’UniversitàdiRomaTorVergata,perripulireilmaredagli
idrocarburisversati”,spiegaLauraBallerini,professoressadellaSISSAecoordinatricedellostudio
appenapubblicato.Èstatal’intuizionediMaurizioPratospiegaancoraBallerini,aspingerlia
indagarelapossibilitàdiutilizzarequestomaterialeneitessutinervosi.L’ideadisvilupparedegli
ibriditraneuronienano-materialinascedaunprogettodilungadataedallacollaborazionetrai
gruppidiPrato(UniversitàdiTrieste)eBalleriniallaSISSA.
NellaricercaattualeBallerinieilsuoteam,comeprimacosa,hannoindagatolareazionedel
materialeconitessutinervosiinvitro.“Abbiamousatoduefettinedimidollospinaleincoltura,
separateda300microndidistanza”,spiegaSadafUsmani,studentessadiPhDdellaSISSAe
primaautricedellaricerca.“Inquestecondizioni,senzanullachesifrappongafraiduecampioni
oltreallasoluzionedicoltura,siosservaunacrescitadifibrenervosechesiestendonoinlinea
rettainognidirezione,nonnecessariamenteversol’altrotessuto.Senellospaziofraidue
inseriamounpezzettodiquestaspugnaalcarbonioinvecevediamounafittissimacrescitadifibre
nervosechevannoariempireilsupportoesiincontranoeintreccianoconquelledell’altro
campione”.
Nonbastaperòchecisiaunincontrofisicofralefibre,puntualizzaDenisScaini,ricercatore
dell’UniversitàdiTrieste,efragliautoridellaricerca:“Bisognadimostrarecheesisteancheuna
connessionefunzionalefraleduepopolazionidineuroni”.Inquestapartedellavoroèstato
fondamentalel’apportodiDavideZoccolan,professoredellaSISSA,edelsuogruppo.“Con
tecnichedianalisidelsegnaledalorogiàsviluppatesiamoriuscitiadimostrareduecose:che
l’attivitànervosaspontaneaneiduecampioniconnessierarealmentecorrelata(mentrenonloera
quandolaspugnaeraassente),echeapplicandounsegnaleelettricoaunodeiduecampioni,solo
quandoeranopresentiinanotubiilsegnalevenivaregistratoanchenell’altrocampione”.
Provedibiocompatibilità
Ilrisultatoinvitrodunqueèstatoestremamentepositivo.MaaBalleriniecolleghiquestonon
bastava:“perpoterinvestireulteriorienergieerisorsesuquestericercheelepossibiliapplicazioni
sull’essereumanoènecessariotestaresequestomaterialevieneaccettatodaunorganismo
viventesenzaconseguenzanegative”,spiegaBallerini.
Pereseguirequesteprove,ilteamdiBallerinihalavoratoinstrettocontattoconFedericaRosselli,
ricercatricepostdocdellaSISSAnelgruppodiZoccolan.“Abbiamoimpiantatopiccoleporzioni
delmaterialeneltessutonervosodiroditorisani.Adistanzadi4settimaneleosservazioni
mostravanocheilmaterialeerabentollerato,nonsisonoformatecicatricievidenti,larisposta
immunitariaèstatacontenuta(ealcuniindicatoribiologicimostranochepotrebbeavererisvolti
ditipopositivo).C’èstatainoltreunaprogressivainvasionedineuroniall’internodellaspugnaei
rattidurantetuttele4settimaneditestsonorimastivitaliesani”,raccontaUsmani.
“Inconclusione”,commentaBallerini,“gliottimirisultatialivellostrutturaleefunzionaleinvitroe
leevidentiprovedibiocompatibilitàinvivocispingonoacontinuaresuquestalineadiricerca.
Questimaterialipotrebberoesseremoltoutiliperesempioperrivestireglielettrodichesiusano
neltrattamentodidisordinimotori,cometremoreessenzialeoParkinson,perchébenaccettati
daitessuti–gliimpiantidioggimostranoinfattiundecadimentonellaloroefficacianeltempoper
viadellacicatricechesiforma.Speriamoinoltredistimolarealtrigruppidiricerca,con
competenzemultidisciplinari,adampliarequestotipodistudi”.
LINKUTILI:
• Linkall’articolooriginalesuScienceAdvances:
http://advances.sciencemag.org/content/2/7/e1600087
IMMAGINI:
• Crediti:SISSA/UNITS
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