Pelle artificiale: differenze tra le versioni

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Con il termine '''cute''' 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]]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 tissutale, 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/|numero=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/|numero=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>{{Cita pubblicazione | cognome = Chick |nome=LR. | titolo = Brief history and biology of skin grafting. | url = https://archive.org/details/sim_annals-of-plastic-surgery_1988-10_21_4/page/358 | rivista = Ann Plast Surg | volume = 21 | numero = 4 | pp = 358-65 | mese = 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/|numero=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=413–428413-428 |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 name=" Yannas et al. 1989">{{Cita pubblicazione | cognome = Yannas |nome=IV. | coautori = E. Lee; DP. Orgill; EM. Skrabut; GF. Murphy | titolo = Synthesis and characterization of a model extracellular matrix that induces partial regeneration of adult mammalian skin. | rivista = Proc Natl Acad Sci U S A | volume = 86 | numero = 3 | pp = 933-7 | mese = Feb | anno = 1989 | pmid = 2915988 }}</ref><ref>{{cita pubblicazione| titolo= Wound tissue can utilize a polymeric template to synthesize a functional extension of skin |autore=I.V. Yannas , J.F. Burke , D.P. Orgill , E.M. Skrabut | rivista= Science | anno= 1982 | volume=215 | pp=174–176174-176 |doi=10.1126/science.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]''

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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