Guarire le ferite con l'aiuto della luce. La sfida della medicina rigenerativa

È possibile guarire una ferita con la luce? A questa sfida della medicina rigenerativa risponde uno studio dell'Istituto di scienze applicate e sistemi intelligenti del Consiglio nazionale delle ricerche di Pozzuoli (Cnr-Isasi).

I ricercatori hanno dimostrato la possibilità di promuovere il processo di rigenerazione tissutale in organismi trattati con nanoprismi di oro e illuminati con luce nel vicino infrarosso. Lo studio, pubblicato recentemente, condotto in collaborazione con Saragozza (Spagna), descrive come piccole quantità di calore generate da nanoparticelle di oro a seguito di illuminazione infrarossa (Nir) possono favorire il processo di rigenerazione cellulare mediante attivazione delle cellule staminali.

La ricerca apre prospettive innovative: «Uno degli obiettivi della medicina rigenerativa è la possibilità di riattivare le cellule staminali nel tessuto lesionato e promuovere i processi che portano alla rigenerazione del tessuto piuttosto che al riparo, che raramente riesce a ripristinare la morfologia e la funzionalità del tessuto esistenti prima della lesione», spiega Claudia Tortiglione del Cnr. «In tutti gli organismi viventi - aggiunge - la rigenerazione avviene grazie a fattori genetici e biochimici, che agiscono a livello cellulare ed è anche regolata da stimoli fisici quali calore, campi elettrici, luce, ecc. che rivestono ruoli fondamentali per coordinare grandi numeri di cellule nel processo di guarigione della ferita.

L'effetto dell'esposizione alla luce o al calore nel favorire il processo di rigenerazione sono noti e nella quotidianità applichiamo impacchi caldi o cerotti termici per ridurre l'infiammazione, alleviare il dolore e migliorare la circolazione». Mentre il corpo umano riesce a rigenerare, allo stadio adulto, solo parte di alcuni organi (pelle, fegato) nel mondo animale esistono organismi invertebrati, come l'idra e la planaria, in cui il potenziale di rigenerazione tessutale è massimo. Ed è proprio su esemplari di Hydra vulgaris che il team si è concentrato, dimostrando come il trattamento con nanoheaters, nanomateriali che producono calore quando fotostimolati, aumenti la velocità di rigenerazione della testa, della capacità riproduttiva e del tasso di proliferazione delle cellule staminali dell'animale.

«In animali come Hydra la capacità di rigenerare parti amputate è dovuta alla presenza di cellule staminali: per questo il nostro obiettivo era capire come riattivare le cellule staminali nel tessuto umano adulto. Lo studio delinea i meccanismi molecolari alla base dell'aumentata efficienza di rigenerazione, identificando i geni chiave dello sviluppo e i geni coinvolti nella risposta allo stress termico che vengono riattivati in anticipo rispetto ai tempi normali grazie all'illuminazione dei nanoprismi.

Inoltre, mediante analisi termografica, viene stimata la quantità di calore prodotta dai nanoheaters intracellulari, rivelando Hydra come un termometro vivente per testare le prestazioni di questi innovativi materiali. Quindi nuove strategie di medicina rigenerativa che consentiranno di utilizzare la luce per la guarigione delle ferite».