La polpa della mela, opportunamente trasformata, può ospitare la crescita di cellule immature da cui ottenere nuova cartilagine, uno dei tessuti più difficili da rigenerare e, allo stesso tempo, tra quelli maggiormente coinvolti in patologie articolari, come l’artrosi e le lesioni traumatiche. L’approccio, sviluppato da un team di ricercatori dell’Università di Caen Normandie, in Francia, rappresenta una possibile svolta per terapie rigenerative più accessibili ed è stato da poco pubblicato su Journal of Biological Engineering.
Materia prima dalla natura
Alla base dello studio vi è l’ipotesi che l’organizzazione tridimensionale interna del frutto, cioè la matrice porosa composta principalmente da cellulosa, abbia caratteristiche in parte assimilabili alla matrice extracellulare e risulti adatta alla colonizzazione cellulare. L’obiettivo è replicare la cartilagine umana in laboratorio, al di fuori del corpo, a partire da questa impalcatura; cartilagine che possa poi essere usata come materiale per riparare parti del corpo danneggiate, tra cui le superfici articolari.
L’impiego di tessuti vegetali come scaffold non è nuovo: d’altronde, i materiali vegetali hanno il vantaggio di essere ampiamente disponibili, economici, biocompatibili e anche facili da modellare. Tuttavia, è la prima volta che si prova a ricostruire la cartilagine utilizzando un supporto a base vegetale.
Per ottenere lo scaffold, i ricercatori hanno decellularizzato la polpa di mela della varietà Granny Smith, tagliata a fettine sottili qualche millimetro, mediante trattamento con opportuni solventi e acqua.
Far crescere la cartilagine
Per generare strutture simili alla cartilagine, i ricercatori hanno messo alla prova diverse tipologie di cellule immature umane, come quelle del pericondrio auricolare e nasale, cellule staminali mesenchimali del midollo osseo e cellule della polpa dentale. Il materiale è stato depositato sugli scaffold e coltivato in vitro in diverse condizioni controllate. Nelle settimane successive sono state effettuate analisi per valutare i livelli di adesione, proliferazione e differenziazione cellulare.
I risultati dello studio
Oltre ad aderire alla matrice di supporto, tutti i tipi cellulari studiati hanno mostrato capacità proliferativa, con produzione, inoltre, di componenti tipici della matrice della cartilagine come collagene e glicosaminoglicani. È stata anche osservata l’espressione di marcatori condrogenici, a indicare che il processo di differenziazione si attiva.
Un’ulteriore buona notizia è scaturita dal confronto con altri sistemi di coltura: gli scaffold ricavati dalla mela sembrano favorire lo sviluppo di materiale cartilagineo più dei modelli tradizionali, come per esempio la microincapsulazione in sfere di alginato, già in uso in medicina rigenerativa.
Applicazioni e prospettive future
Si tratta di un’indagine ancora preliminare, con esperimenti per ora solo in vitro e che dovrà proseguire con ulteriori test, sia nei modelli animali sia negli esseri umani, affinché sia pienamente compreso il comportamento nel tempo dei tessuti rigenerati e il loro potenziale clinico. Ma certamente i dati a oggi disponibili sono un buon segnale e, considerata la varietà di matrici vegetali disponibili in natura, il potenziale da esplorare appare ampio.
L’approccio potrebbe essere applicato in futuro nella riparazione dei difetti delle cartilagini articolari, nel trattamento dell’artrosi e in interventi di ricostruzione maxillo-facciale. Al di là delle applicazioni in medicina rigenerativa, l’uso di queste piattaforme contribuirebbe anche a ridurre la sperimentazione animale, favorendo lo sviluppo di modelli in vitro rappresentativi.
Mira Hammad, Justin Dugué, Eric Maubert, Catherine Baugé, Karim Boumédiene Decellularized apple hypanthium as a plant-based biomaterial for cartilage regeneration in vitro: a comparative study of progenitor cell types and environmental conditions J Biol Eng. 2025 Apr 22;19:38. doi: 10.1186/s13036-025-00502-2 PMCID: PMC12012941 PMID: 40264116
