FERITE CRONICHE E LA SFIDA DELLA GUARIGIONE (dalla tesi di Ilaria Stefani)

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1 FERITE CRONICHE E LA SFIDA DELLA GUARIGIONE (dalla tesi di Ilaria Stefani)

2 Recenti studi sulle ferite croniche, come le ulcere venose alle gambe e le ulcere ai piedi causate da diabete, hanno reso evidente il fatto che sono profondamente diverse da quelle acute Anomalie circolatorie, che portano ad infiammazioni croniche, sono la caratteristica tipica di queste lesioni La causa principale della formazione di ulcere e il deterioramento del processo di guarigione sono probabilmente dovuti ai processi di eccessivo danno del tessuto propri di un infiammazione grave Biomateriali e Tessuti Biologici Laurea Magistrale in Bioingegneria e Ingegneria Clinica 2

3 Che fare in questi casi? Biomateriali e Tessuti Biologici Laurea Magistrale in Bioingegneria e Ingegneria Clinica 3

4 Acido ialuronico: vantaggi 1. Glicosamminoglicano: - presente nei batteri e nell uomo 2. Ubiquitario: - componente della ECM - lubrificante nelle articolazioni - regola adesione, crescita e migrazione cellulare 3. Biocompatibile: - non immunogenico Biomateriali e Tessuti Biologici Laurea Magistrale in Bioingegneria e Ingegneria Clinica 4

5 Acido ialuronico: svantaggi 1. Veloce riassorbimento 2. Solubile in ambiente acquoso 3. Non processabile 4. Ridotte proprietà viscoelastiche Biomateriali e Tessuti Biologici Laurea Magistrale in Bioingegneria e Ingegneria Clinica 5

6 HYAFF 11 È un derivato dell HyA ottenuto mediante esterificazione dei gruppi carbossilici con alcol benzilico - Migliore processabilità - Lenta degradazione - Biocompatibilità - Stabilità dopo sterilizzazione Biomateriali e Tessuti Biologici Laurea Magistrale in Bioingegneria e Ingegneria Clinica 6

7 ACP Gel 7

8 Prodotto Descrizione Indicazione Laserskin Hyalograft 3D Hyaloglide Hyalobarrier gel Ialuronato ingegnerizzato: reticolato Barriera chirurgica Barriera chirurgica Ferite croniche di difficile guarigione Prevenzione di adesioni postchirurgiche a tendini e nervi Prevenzione di adesioni addominali Biomateriali e Tessuti Biologici Laurea Magistrale in Bioingegneria e Ingegneria Clinica 8

9 Ruolo Biologico Rilascio controllato di HyA nel sito di applicazione Scaffold a base di HyA Ruolo strutturale Efficace colonizzazione cellulare e distribuzione 3D Biomateriali e Tessuti Biologici Laurea Magistrale in Bioingegneria e Ingegneria Clinica 9

10 Hyalograft-3D e Laserskin autograft Biomateriali e Tessuti Biologici Laurea Magistrale in Bioingegneria e Ingegneria Clinica 1

11 L efficacia clinica di questi prodotti è stata dimostrata da uno studio clinico controllato, randomizzato, multicentrico, condotto presso 135 centri italiani specializzati nelle ulcere del piede diabetico e, in generale, in ulcere croniche di varia eziologia Il periodo di osservazione è stato di 4 anni e sono stati prodotti 9697 costrutti per trattare 2118 pazienti Il 7% dei pazienti aveva ulcere croniche; di seguito vengono riportati i dati riguardanti 1156 lesioni di 975 pazienti Biomateriali e Tessuti Biologici Laurea Magistrale in Bioingegneria e Ingegneria Clinica 11

12 Fibroblasti autologhi, ricavati da biopsie cutanee prelevate dai pazienti, sono stati seminati ed espansi per 7 giorni su Hyalograft 3D Si tratta di una matrice tridimensionale di HYAFF 11 su cui hanno aderito e proliferato e cominciato a produrre componenti della matrice extracellulare Cheratinociti autologhi, invece, sono stati seminati ed espansi su Laserskin autograft, una membrana microperforata di HYAFF 11 Biomateriali e Tessuti Biologici Laurea Magistrale in Bioingegneria e Ingegneria Clinica 12

13 A B (A) Hyalograft 3D è una matrice tridimensionale a base di HYAFF 11 in forma di non-tessuto utilizzato per la crescita dei fibroblasti (B) Laserkin è una membrana laser-perforata a base di HYAFF 11, utilizzata per la crescita dei cheratinociti Biomateriali e Tessuti Biologici Laurea Magistrale in Bioingegneria e Ingegneria Clinica 13

14 A B (A) Fotografia al microscopio elettronico a scansione di fibroblasti umani in coltura (B) I cheratinociti coltivati sulla membrana di HYAFF11 migrano attraverso le microperforazioni e raggiungono il letto della ferita, creando migliaia di isole di riepitelializzazione che garantiscono una copertura estremamente rapida della lesione Biomateriali e Tessuti Biologici Laurea Magistrale in Bioingegneria e Ingegneria Clinica 14

15 I tessuti ingegnerizzati sono stati applicati direttamente sulle ferite L applicazione di Laserskin autograft è stata eseguita 7 giorni dopo l innesto di Hyalograft 3D In casi particolari è stata necessaria una seconda applicazione di Hyalograft 3D, per portare ad un adeguato incremento del tessuto di granulazione L indagine ha incluso tutte le ulcere croniche trattate nei centri partecipanti (135) nel corso di 4 anni: ai medici contattati è stato chiesto di compilare una scheda per la raccolta dei dati riguardanti ogni ulcera trattata Biomateriali e Tessuti Biologici Laurea Magistrale in Bioingegneria e Ingegneria Clinica 15

16 Sono stati registrati i dati di seguito elencati: dati demografici e anamnestici del paziente, incluse condizioni fisiopatologiche rilevanti e trattamenti paralleli che potessero influenzare l andamento del processo di guarigione; tipo di ferita; localizzazione della lesione, area, profondità e tempo di insorgenza al momento del primo trattamento; dettagli sul trattamento di Hyalograft 3D e Laserskin autograft; risultato del trattamento in termini di guarigione, tempo di guarigione e presenza di recidive; eventi avversi relativi al trattamento Biomateriali e Tessuti Biologici Laurea Magistrale in Bioingegneria e Ingegneria Clinica 16

17 Piede diabetico Venose Artero/ Venose Arteriose Da Pressione Posttraumatica Altro Totale No.Pazienti Età media (SD) 64.5 (12.) 68.8 (12.8) 7.6 (13.) 68.4 (15.5) 62.8 (14.8) 57.1 (2.3) 65.9 (14.2) 66.1 (14.4) Sesso (%F) No.Ulcere trattate Caratteristiche della popolazione trattata Biomateriali e Tessuti Biologici Laurea Magistrale in Bioingegneria e Ingegneria Clinica 17

18 Piede diabetico Venose Artero/ Venose Arteriose Da pressione Post-traumatiche Altro Totale No. ulcere trattate Sede dell ulcera Piede Caviglia Gamba Altri siti (1) Area dell ulcera Non spec. <5 cm cm2 > 15cm Profondità (2) Non spec. Superficiale Spessore parziale Tutto spessore Profonda Tempo di insorgenza Non spec. < 12 mesi > 12 mesi Classificazione delle ulcere prima del trattamento Biomateriali e Tessuti Biologici Laurea Magistrale in Bioingegneria e Ingegneria Clinica 18

19 Piede diabetico Venose Artero/ venore Arteriose Da pressione Post-traumatiche Altro Totale No. Ulcere Tempo di osservazione medio giorni(sd) 33 (216) 33 (27) 333 (225) 284 (211) 224 (148) 285 (199) 318 (192) 319 (213) Tasso di guarigione No. ulcere guarite 282 (7.3) 132 (56.4) 97 (42.9) 67 (5.4) 15 (71.4) 67 (65.) 19 (5.) 679 (58.7) Tempo di guarigione Non spec. < 4 mesi > 4 mesi Recidive Risultato del trattamento relativo al tipo di ulcera. I valori indicano i numeri delle ulcere, le percentuali sono tra parentesi, se non diversamente specificato Biomateriali e Tessuti Biologici Laurea Magistrale in Bioingegneria e Ingegneria Clinica 19

20 Informazioni aggiuntive Numero di applicazioni di Hyalograft 3D e Laserskin autograft: in media 1.7 applicazioni di fibroblasti autologhi su Hyalograft 3D e 1.3 applicazioni di cheratinociti autologhi su Laserskin autograft Biomateriali e Tessuti Biologici Laurea Magistrale in Bioingegneria e Ingegneria Clinica 2

21 Ulcere del piede diabetico Delle 179 ulcere di dimensioni maggiori ai 15 cm 2 la maggior parte era più grande di 3 cm 2 (65.4%); inoltre è interessante notare che molte ulcere di questo gruppo (85%) erano ulcere a tutto spessore o profonde Biomateriali e Tessuti Biologici Laurea Magistrale in Bioingegneria e Ingegneria Clinica 21

22 Ulcere venose La maggioranza (84.6%) delle ulcere con una superficie maggiore di 15 cm 2 aveva dimensioni maggiori a 3 cm 2. Inoltre delle 152 presenti da più di 12 mesi, il 49.3% era presente da più di 36 mesi Ulcere miste (artero/venose di eziologia complessa) Delle 138 ulcere con superficie più grande di 15 cm 2, la maggioranza aveva dimensioni superiori a 3 cm 2 (83.2%); inoltre il 49.6% delle ulcere di durata maggiore a 12 mesi erano presenti da più di 36 mesi Biomateriali e Tessuti Biologici Laurea Magistrale in Bioingegneria e Ingegneria Clinica 22

23 Ulcere arteriose Delle 64 ulcere con area maggiore a 15 cm 2, il 78% aveva un area superiore ai 3 cm 2. Per di più, delle 64 presenti da più di 12 mesi, il 39% era presente da un periodo superiore ai 36 mesi Ulcere da pressione L aspetto più rilevante per questo gruppo è la profondità della ferita: il 9% delle ulcere era a tutto spessore o estese ai tessuti profondi; un terzo presentava il coinvolgimento delle strutture ossee. In questo gruppo non sono state registrate recidive Biomateriali e Tessuti Biologici Laurea Magistrale in Bioingegneria e Ingegneria Clinica 23

24 Ulcere post-traumatiche Delle 63 ulcere con superficie più grande di 15 cm 2, l 84% aveva dimensioni superiori a 3 cm 2 Inoltre, delle 33 ulcere di durata maggiore a 12 mesi, 18 erano presenti da più di 36 mesi Biomateriali e Tessuti Biologici Laurea Magistrale in Bioingegneria e Ingegneria Clinica 24

25 L analisi dei dati ha messo in evidenza una popolazione di pazienti trattati che può essere considerata come caratteristica per ogni tipo di lesione Complessivamente è stato raggiunto un risultato clinico soddisfacente: il 59% delle ulcere trattate si è chiuso completamente, con un tempo di guarigione, nella maggioranza dei casi, inferiore ai 4 mesi e non si sono presentati eventi avversi di rilevante importanza Il tasso di recidive complessivo durante il periodo di follow-up è stato basso, circa il 1% Biomateriali e Tessuti Biologici Laurea Magistrale in Bioingegneria e Ingegneria Clinica 25

26 Risultati molto incoraggianti si sono ottenuti nei riguardi delle ulcere da pressione: queste, largamente interessate da ferite che coinvolgono i tessuti profondi, hanno mostrato un tasso di guarigione molto elevato, senza recidive e con un tempo di guarigione inferiore ai 4 mesi nell 87% dei casi L alta percentuale di guarigioni ottenuta per tutte le categorie di ulcere nel contesto della pratica clinica corrente, sottolinea l efficacia del prodotto nel trattamento delle lesioni croniche e di difficile guarigione Biomateriali e Tessuti Biologici Laurea Magistrale in Bioingegneria e Ingegneria Clinica 26

27 Importante far notare anche che il tasso di recidive è stato basso per ogni categoria La significativa riduzione della ri-ulcerazione suggerisce che il tessuto neoformato ottenuto con il trattamento è funzionalmente valido e questo può riflettere il contributo dell acido ialuronico rilasciato dalla matrice di HYAFF11 Biomateriali e Tessuti Biologici Laurea Magistrale in Bioingegneria e Ingegneria Clinica 27