Pelle artificiale: differenze tra le versioni

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Con il termine '''Cutecute''' o '''pelle artificiale''' viene chiamatoindicato un gruppo di '''sostituti cutanei''' biologicamente attivi sviluppati ed utilizzati in alternativa ai [[trapianti]] cutanei ([[trapianto#omotrapianto e autotrapianto|auto-]], [[trapianto#Allotrapianto|allo-]] o [[trapianto#xenotrapianto|xeno-]]) nella terapia delle gravi lesioni cutanee, [[ustioni]], [[ulcera|ulcerazioni]]zioni ecc.

La guarigione di [[Ferita|ferite]], pulite e non infette, che non rispondono completamente a trattamenti ordinari, può essere accelerata mediante l’innesto di sostituti dermici, con un’abbondante crescita tessutaletissutale, con un’apparenza migliore per la minore quantità di coaguli e l’eliminazione di tessuto [[Necrosi|necrotico]].

Gli innesti di pelle artificiale presentano vari vantaggi rispetto ai tradizionali trapianti cutanei<ref>{{cita pubblicazione|autore=Alrubaiy L, Al-Rubaiy KK|anno=2009|titolo=Skin Substitutes: A Brief Review of Types and Clinical Applications|rivista=Oman Medical Journal|volume=24|pp=4-6|doi=10.5001/omj.2009.2|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3269619/|nnumero=1}}</ref><ref>[{{cita web|url=https://www.accessdata.fda.gov/cdrh_docs/pdf/P900033S042c.pdf |titolo=Guide to Healing Diabetic Foot Ulcers] |lingua= |data= |accesso= }}</ref><ref>{{cita pubblicazione|autore=Heimbach D, Luterman A, Burke J, et al|anno=1988|titolo=Artificial dermis for major burns. A multi-center randomized clinical trial|rivista=Annals of Surgery|volume=208|pp=313-320|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1493652/|nnumero=3}}</ref><ref name="Burke et al. 1981" />:

* minor rischio di [[Rigetto di trapianto|rigetto]] e trasmissione di malattie rispetto a allo- e xenotrapianto

* maggiore disponibilità dmaggiori possibilità di coprire anche aree molto ampie.

* non richiedono la rimozione del tessuto dal paziente stesso, come nell'autotrapianto. Rimozione che comporta una limitazione nella quantità di tessuto che può essere prelevato e che induce in un ulteriore trauma e un’ulterioreun'ulteriore cicatrice.

Il termine viene utilizzato anche per tessuti sviluppati con tecniche di [[ingegneria tissutale]] a fine di ricerca biomedica ed hanno avuto grande rilevanza ed impiego "pelli artificiali" sviluppate per eseguire test cutanei alternativi ai [[sperimentazione animale|test su animali]].

Viene chiamata "cute artificiale " anche una pellicola flessibile con integrati sensori/trasduttori di pressione in grado di simulare il senso del [[tatto]] nelle [[Protesi ortopedica|protesi artificiali]].

== Cenni storiciStoria ==

La maggioranza delle [[Ferita|ferite]] e lesioni cutanee guarisce il più delle volte spontaneamente, ma in presenza di lesioni estese e profonde il processo fisiologico necessario per la guarigione può richiedere tempi molto lunghi o può non avvenire. Fin dall'antichità vengono riportate medicazioni con trapianti di pelle umana o di animali. Ma solo dopo gli studi di Reverdin nel 1869 il trapianto di lembi di pelle per curare, in particolare, le ustioni divenne una procedura standard.<ref>Reverdin J. Greffe epidermique. Bull Soc Chir Paris 1869.</ref><ref>[https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6753699{{Cita Haubenpubblicazione DJ, Baruchin| A,cognome Mahler= AChick |nome=LR. On| thetitolo histroy= ofBrief thehistory freeand biology of skin graftgrafting. Ann| Plasturl Surg.= 1982;9:242–5]</ref><ref>[https://wwwarchive.ncbi.nlm.nih.govorg/pubmeddetails/3069030sim_annals-of-plastic-surgery_1988-10_21_4/page/358 Chick| LR.rivista Brief= historyAnn andPlast biologySurg of| skinvolume grafting.= Ann21 Plast| Surg.numero 1988= Oct;21(4): | pp = 358-65. Review.| PubMedmese PMID:= Oct | anno = 1988 | pmid = 3069030] }}</ref><ref>{{cita pubblicazione|autore=Lee KC, Joory K, Moiemen NS|anno=2014|titolo=History of burns: The past, present and the future|rivista=Burns & Trauma|volume=2|pp=169-180|doi=10.4103/2321-3868.143620|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4978094/|nnumero=4}}</ref>

L'autotrapianto, l'allotrapianto con lembi di pelle prelevata da cadaveri e lo xenotrapianto con lembi di pelle prelevati da animali sono stati in casi specifici sostituiti dall'innesto di tessuti ingegnerizzati solo dopo gli studi di Rheinwald e Green, nel 1975, che proposero di utilizzare le colture di lamine di cheratinociti, coltivati secondo il metodo da loro stessi messo a punto quattro anni prima, per il trattamento di estese lesioni del tessuto cutaneo .<ref>Rheinwald JG, Green H, 1975, “Serial cultivation of strains of human epidermal keratinocytes: the formation of keratinizing colonies from single cells”. Cell 6: 331334.</ref>

Un concetto compiuto di cute artificiale fu introdotto solo nel 1979 con la scoperta di Ioannis V. Yannas (professore nella divisione fibre e polimeri, dipartimento di ingegneria meccanica, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts) e John F. Burke (capo della divisione Traumi, Shriners Burns Institute, Boston) di come l'innesto di specifici tessuti ingegnerizzati oltre a proteggere la lesione, partecipassero attivamente ai processi fisiologici di rigenerazione e ricostruzione della pelle lesa.<ref name="Burke et al. 1981">{{cita pubblicazione| titolo= Successful use of a physiologically acceptable artificial skin in the treatment of extensive burn injury| url= https://archive.org/details/sim_annals-of-surgery_1981-10_194_4/page/413|autore=J.F. Burke , I.V. Yannas , W.C.Q. Jr. , C.C. Bondoc , W.K. Jung | rivista= Ann. Surg| anno= 1981 | volume=194 | pp=413-428 |doi=10.1097/00000658-198110000-00005}}</ref><ref>. http://www.discoveriesinmedicine.com/Apg-Ban/Artificial-Skin.html</ref><ref>{{cita pubblicazione| titolo= Design of an artificial skin I. Basic design principles |autore=I.V. Yannas , J.F. Burke | rivista= J. Biomed. Mater. Res. | anno= 1980 | volume=14 | pp=65–8165-81 | doi=10.1002/jbm.820140108}}</ref><ref>{{cita pubblicazione| titolo= Prompt, long-term functional replacement of skin |autore=I.V. Yannas , J.F. Burke , M. Warpehoski , P. Stasikelis , E.M. Skrabut , D. Orgill , D.J. Giard | rivista= Trans. Am. Soc. Artif. Intern. Organs | anno= 1981 | volume=27 | pp=19–2219-22}}</ref><ref>{{cita pubblicazione| titoloname=" WoundYannas tissueet canal. utilize1989">{{Cita apubblicazione polymeric template| tocognome synthesize= a functional extension of skinYannas |autorenome=I.VIV. Yannas| ,coautori J.F= E. BurkeLee; , D.PDP. Orgill; , E.MEM. Skrabut; | rivista= Science | anno= 1982 | volume=215 | pp=174–176 | doi=10GF.1126/science.7031899}}</ref><ref name=" Yannas etMurphy al. 1989">{{cita pubblicazione| titolo = Synthesis and characterization of a model extracellular matrix whichthat induces partial regeneration of adult mammalian skin |autore=I.V. Yannas E. Lee , D.P. Orgill , E.M. Skrabut , G.F. Murphy | rivista = Proc. Natl. Acad. Sci. USA|U anno=S 1989A | volume = 86 | ppnumero =933–937 3 | doipp =10.1073/pnas.86.3. 933-7 | pmidmese =2915988 Feb | pmcanno =286593 1989 | pmid = 2915988 }}</ref><ref name="Burke et al. 1981">{{cita pubblicazione| titolo= SuccessfulWound usetissue ofcan utilize a physiologicallypolymeric acceptabletemplate artificialto skinsynthesize ina thefunctional treatmentextension of extensiveskin burn injury|autore=J.F. Burke , I.V. Yannas , WJ.C.QF. Jr.Burke , CD.CP. BondocOrgill , WE.KM. JungSkrabut | rivista= Ann.Science Surg| anno= 19811982 | volume=194215 | pp=413–428174-176 | doi=10.10971126/00000658-198110000-00005science.7031899}}</ref><ref>{{cita pubblicazione| titolo= Partial dermal regeneration is induced by biodegradable collagen-glycosaminoglycan grafts|autore=G.F. Murphy , D.P. Orgill , I.V. Yannas | rivista= Lab. Invest. | anno= 1990 | volume=62 | pp=305–313305-313}}</ref>

Per i diversi brevetti registrati dal [[Massachusetts Institute of Technology|MIT]] relativi alla pelle artificiale

I.V. Yannas nel 2015 è stato inserito nella ''[https://web.archive.org/web/20170202055538/http://www.invent.org/honor/inductees/inductee-detail/?IID=516 National Inventors Hall Of Fame]''

==Descrizione==

La pelle artificiale, utilizzata come sostituto cutaneo da innestare per ricoprire ferite traumatiche critiche, ustioni profonde, ulcerazioni e lesioni croniche , svolge varie funzioni

<ref>{{cita pubblicazione|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3269619/ |autore=Alrubaiy L, Al-Rubaiy KK|titolo= Skin Substitutes: A Brief Review of Types and Clinical Applications|rivista= Oman Medical Journal|anno= 2009|volume=24|nnumero=1|pp=4-6| doi=10.5001/omj.2009.2}}</ref><ref>{{cita pubblicazione|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3038402/ |autore= Halim AS, Khoo TL, Mohd. Yussof SJ|titolo= Biologic and synthetic skin substitutes: An overview|rivista= Indian Journal of Plastic Surgery: Official Publication of the Association of Plastic Surgeons of India|anno=2010|volume=43(Suppl)|pp=23-28| doi=10.4103/0970-0358.70712.}}</ref><ref>{{cita pubblicazione|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3834903/ |autore=Zhang Z, Michniak-Kohn BB|titolo= Tissue Engineered Human Skin Equivalents|rivista= Pharmaceutics|anno= 2012|volume=4|nnumero=1|pp=26-41| doi=10.3390/pharmaceutics4010026}}</ref><ref>{{cita pubblicazione|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4964040/ |autore=Van Zuijlen P, Gardien K, Jaspers M, et al|titolo= Tissue engineering in burn scar reconstruction|rivista= Burns & Trauma|anno=2015|volume=18 | doi=10.1186/s41038-015-0017-5}}</ref><ref>{{cita pubblicazione|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5187774/ |autore=Chaudhari AA, Vig K, Baganizi DR, et al|titolo=Future Prospects for Scaffolding Methods and Biomaterials in Skin Tissue Engineering: A Review. Hardy JG, |rivista= International Journal of Molecular Sciences|anno= 2016| volume=1712| p=1974| doi=10.3390/ijms17121974}}</ref><ref>{{cita pubblicazione|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5299852 |autore=Augustine R, Kalarikkal N, Thomas S|titolo= Advancement of wound care from grafts to bioengineered smart skin substitutes|rivista= Progress in Biomaterials|anno= 2014|volume=3|pp=103-113| doi=10.1007/s40204-014-0030-y}}</ref>:

* evita che l’area si asciughi

* riduce la perdita di proteine essudative e cellule ematiche

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Con gli importanti sviluppi di [[ingegneria tissutale]] seguiti alle scoperte di Burke e Yannas, nel simulare sempre meglio struttura e funzionalità della pelle umana, le più avanzate pelli artificiali possono contenere 3 componenti fondamentali:

* cellule cutanee, prevalentemente [[Cheratinocita|cheratinociti]] e [[Fibroblasto|fibroblasti]], ma la ricerca si sta focalizzando anche su altre [[Cellula somatica|cellule somatiche]] o [[Cellula staminale|staminali]]

* una impalcatura tridimensionale (nota come '''''scaffold''''') che può interagire in certi casi anche come [[matrice extracellulare]] in cui le cellule possono migrare, costituita da strutture porose, filamentose, matrici di [[collagene]] acellulare, idrogel formati da macromolecole biologiche o da polimeri sintetici, microsfere e [[nanomateriali]].

* [[Fattore di crescita|fattori di crescita]] e di adesione, anche sotto forma di cellule non vitali che si comportano sostanzialmente come serbatoi di fattori di crescita.

Al 2017 lo [[stato dell'arte]] nello sviluppo ed utilizzo di pelle artificiale per innesti cutanei presenta alcuni limiti :

* Mancanza di [[Ghiandola sebacea|ghiandole sebacee]], [[Ghiandola sudoripara|sudoripare]], [[Follicolo pilifero|follicoli piliferi]], nervi periferici, [[Ostio follicolare|pori]], cellule del sistema immunitario

* Non sono disponibili cellule non-immunogeniche se non i fibroblasti neonatali

* Tempi lunghi nel caso in cui si coltivino cellule autologhe

* Non sono disponibili cellule non-immunogeniche se non i fibroblasti neonatali

* Tempi lunghi nel caso in cui si coltivino cellule autologhe

* Processi di produzione, distribuzione e stoccaggio complessi e costosi

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La classificazione legale dei diversi prodotti offerti come pelle artificiale si basa sulla composizione e sul meccanismo d’azione principale del prodotto.

Nella [[Unione europea|UE]], la maggior parte dei prodotti vengono classificati come [[dispositivi medici]] di Classe III. Negli [[Stati Uniti d'America|USA]], la normativa li

considera ''medical device'' che necessitano di una autorizzazione ad essere commercializzati ed usati da parte della [[Food and Drug Administration|FDA]] mediante il processo noto come ''510(k)'' per dimostrarne sicurezza, efficacia ed ambito applicativo. I prodotti derivati dalla cute di donatori vengono classificati come tessuti da Banca degli organi e dei tessuti umani.<ref>[https://www.fda.gov/biologicsbloodvaccines/tissuetissueproducts/regulationoftissues/ucm150485.htm FDA Regulation of Human Cells, Tissues, and Cellular and Tissue-Based Products (HCT/P's) Product List]</ref> Visto il rapido sviluppo delle tecniche di [[ingegneria tissutale]] alcuni nuovi prodotti tuttavia non possono essere inseriti nelle categorie già esistenti ed il problema è ancora più complesso nei prodotti composti da due o più elementi regolamentati diversamente (cioè farmaci, dispositivi o prodotti biologici).

==Note==

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* [[Ulcera]]

* [[Chirurgia plastica]]

== Collegamenti esterni ==

{{Portale|chimica|medicina}}