Tecnologia rigenerativa autologa (ART) per la guarigione delle ferite

Le ferite cutanee a volte sono difficili da guarire con la chiusura primaria e spesso richiedono la sostituzione del tessuto mediante innesto autologo che richiede il prelievo della pelle del donatore. Quest'ultimo può causare morbilità come rischio di infezione, scolorimento, dolore e cicatrizzazione sia dell'area donatrice che di quella ricevente. Gli innesti di stinco a tutto spessore (FTSG) vengono creati quando vengono prelevati l'intero derma e l'epidermide. Questi innesti sono generalmente utilizzati per ferite acute a tutto spessore in cui la ferita può sostenere e nutrire l'innesto ed è importante migliorare l'aspetto estetico. L'innesto cutaneo a spessore parziale (STSG) è stato utilizzato per chiudere grandi ferite cutanee e comporta il prelievo dell'epidermide e del derma superiore da un sito donatore. È generalmente il metodo di innesto preferito per ripristinare l'integrità strutturale delle ferite croniche, poiché il letto della ferita potrebbe non avere la capacità di supportare un FTSG. Tuttavia, poiché le strutture dermiche profonde come le ghiandole sudoripare e i follicoli piliferi non vengono raccolte, l'STSG è funzionalmente anormale. Prima che avvenga il processo di innesto, gli STSG vengono comunemente ingranati e ingranditi, aumentando l'area di copertura e consentendo il drenaggio dei fluidi. Tuttavia, il processo di meshing produce un aspetto "a rete" della pelle innestata. Altre limitazioni includono la guarigione del sito donatore, che spesso è ritardata e lascia cambiamenti pigmentari sgradevoli e, a volte, la formazione di cicatrici.

Attualmente, innesti ingegnerizzati "pronti all'uso" come pelle da cadavere, xenotrapianti e sostituti cutanei artificiali vengono utilizzati nella gestione delle ferite croniche e difficili da guarire. I sostituti della pelle agiscono fornendo cellule, fattori di crescita e altri elementi chiave che promuovono la guarigione prevenendo la degradazione della matrice extracellulare. Tuttavia, questi offrono solo una copertura transitoria della ferita e richiedono una guarigione secondaria della ferita stessa. Pertanto, l'innesto cutaneo autologo continua ad essere necessario. La formazione della cicatrice nel sito donatore e innestato rimane la morbilità più fastidiosa nell'innesto cutaneo autologo. Il tessuto cicatriziale è rigido, disfunzionale, spesso doloroso e tende a contrarsi nel tempo, producendo irregolarità cutanee.

Al contrario, il rimodellamento della pelle è un processo che sostituisce il tessuto mancante preservando l'architettura del tessuto. Mentre la cicatrizzazione è innescata da un danno tissutale su larga scala, il rimodellamento è stimolato da un danno tissutale microscopico. Questo principio è diventato chiaro quando è stata sviluppata la fototermolisi frazionata (FP), attualmente utilizzata per il trattamento della pelle fotoinvecchiata e le cicatrici delle ferite. Nella FP, i microraggi laser vengono utilizzati per produrre lesioni termiche microscopiche per cm2 di superficie cutanea, che causano colonne molto sottili di danno tissutale o ablazione. È stato riscontrato che le colonne di diametro inferiore a 500 µm guariscono prontamente senza lasciare cicatrici. FP coinvolge tutto lo spessore (cioè epidermide completa e derma) lesione tissutale in cui l'epidermide si chiude entro 1 giorno e il danno dermico si risolve in circa 2 settimane, seguito da un rimodellamento tissutale senza cicatrici.

Poiché l'esperienza con FP ha dimostrato che milioni di piccole colonne di tessuto cutaneo a tutto spessore possono essere rimosse senza lasciare cicatrici, è stato ipotizzato che colonne microscopiche di tessuto cutaneo a tutto spessore (MSTC) potrebbero essere raccolte da pelle sana con una morbilità del sito donatore insignificante e che questi MSTC potrebbero funzionare come un innesto per accelerare la guarigione delle ferite.

Per esplorare questo aspetto, è stato sviluppato un prototipo di dispositivo in grado di raccogliere centinaia di colonne a tutto spessore di tessuto cutaneo (500 micrometri di diametro) utilizzando la tecnologia di raccolta assistita da fluidi ad ago singolo. Gli MSTC raccolti possono successivamente essere posizionati direttamente su una ferita per favorire la guarigione.

Con gli innesti convenzionali a tutto spessore e gli innesti a spessore parziale, l'area donatrice richiede a volte un periodo di immobilità, che richiede un'attenta cura della ferita e gestione del dolore. L'ART può fornire un metodo più efficace per prelevare la pelle con dolore minimo o nullo, guarendo rapidamente con poche cicatrici. Questo può avvenire in regime ambulatoriale, con l'uso della sola anestesia locale.