Derivati piastrinici nella patologia degenerativa del disco intervertebrale: risultati e revisione della letteratura.

Abstract

La degenerazione del disco intervertebrale (IVD) è un processo cronico, età-correlato e a carattere progressivo. I trattamenti attuali si limitano al controllo dei sintomi derivati dalla degenerazione discale e dalle sue complicanze, senza intervenire sul processo degenerativo. Molti studi riportano l’efficacia del Platelet-Rich-Plasma (PRP) e i suoi derivati sulla IVD. Lo scopo della tesi è stato di studiare in vitro l’efficacia dei derivati piastrinici su dischi umani degenerati di pazienti sottoposti a intervento di discectomia. Inoltre è stata effettuata una revisione dei dati presenti in letteratura sull’impiego di PRP nell’IVD. Per la parte sperimentale sono stati utilizzati campioni di nucleo polposo di pazienti con IVD. I campioni sono stati suddivisi in frammenti e coltivati in terreno con 5% lisato piastrinico (PL) o 10% siero fetale bovino (FBS). Trascorsi circa 7-10 gg si è assistito ad una fuoriuscita spontanea di cellule dai campioni. Le cellule sono state studiate in termini di proliferazione valutando i tempi di duplicazione e sono state caratterizzate con l’analisi citofluorimetrica (FACS) per i marcatori tipici delle cellule staminali mesenchimali (MSC). Di seguito è stato fatto un confronto tra le cellule ottenute direttamente dai pezzettini senza digestione (NPsWD) e le cellule derivanti sempre da campioni di nucleo polposo degenerato, ma sottoposto a digestione enzimatica per isolare le cellule (NPs). I risultati mostrano una netta superiorità d’efficacia del PL rispetto all’FBS in termini di proliferazione cellulare. L’analisi al FACS evidenza marcatori uguali a quelli delle MSC sia per cellule in PL che FBS. La proliferazione e il fenotipo risultano sovrapponibili in cellule NPsWD e NPs. Possiamo concludere come un campione di disco degenerato sotto lo stimolo del PL sia in grado di rilasciare cellule con caratteristiche di MSC e di indurre un’elevata proliferazione confermando il suo potenziale rigenerativo.

Intervertebral disc degeneration (IVD) is a chronic, age-related disease which has a progressive course. Current treatments are not able to stop the degenerative process; they just control symptomps derived from the complications of the disc degeneration. Several studies report the efficacy of Platelet-Rich-Plasma (PRP) and platelet derivatives in the degenerative process. The purpose of this thesis is to study in vitro the efficacy of platelet derivatives on degenerate human discs taken from patients undergoing discectomy surgery. In addition a review of the data reported in the literature about the use of PRP in IVD was carried out.For the experimental part, fragments of nucleus polposus from patients aged between 45 and 70 years old have been used. The samples obtained were cut into pieces and cultivated in medium with 5% platelet lysate (PL) or 10% fetal bovine serum(FBS). After 7-10 days there was a spontaneous extrusion of cells from the samples. This cells have been studied in terms of proliferation, through the evaluation of the doubling times and have been characterized through the flow cytometric analysis(FACS) for the main markers of the mesenchymal stem cells(MSC). Subsequently, a comparison analysis was made between the cells obtained directly from the previously analyzed pieces without digestion(NPsWD) and the cells always deriving from samples of the nucleus pulpy degenerated, but subjected to enzymatic digestion to isolate the cells(NPs). The results show a clear superiority of efficacy of PL compared to FBS in terms of cell proliferation.The FACS shows markers that corresponds to that of MSC both for cells in PL and FBS conditions. Furthermore, proliferation and the phenotype appear to be similar in NPsWD and NPs cells. We can conclude that a degenerated disc sample under the stimulus of PL is able to release cells with MSC characteristics and induce a high proliferation capacity, confirming its potential use in terms of regeneration of disc tissue.