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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2004

italiano - english
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Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
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Classificazione geografica
Bibliografia
Adams JE, Jaffe KA, Lemons JE, Siegal GP.
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Ann Diagn Pathol. 2003 Feb;7(1):35-46. Related Articles, Links
Allain J, Roudot-Thoraval F, Delecrin J, Anract P, Migaud H, Goutallier D. Revision total hip arthroplasty performed after fracture of a ceramic femoral head. A multicenter survivorship study.J Bone Joint Surg Am. 2003;85 (5):825-30
Bosetti M, Zanardi L, Hench L, Cannas M. Type I collagen production by osteoblast-like cells cultured in contact with different bioactive glasses.J Biomed Mater Res. 2003;64A(1):189-95
Di Palma F, Chamson A, Lafage-Proust MH, Jouffray P, Sabido O, Peyroche S,Vico L, Rattner A. "Physiological strains remodel extracellular matrix and cell-cell adhesion in osteoblastic cells cultured on alumina-coated titanium alloy. Biomaterials. 2004;25(13):2565-75
Di Palma F, Douet M, Boachon C, Guignandon A, Peyroche S, Forest B, Alexandre C, Chamson A, Rattner A. Physiological strains induce differentiation in human osteoblasts cultured on orthopaedic biomaterial.Biomaterials. 2003;24(18):3139-51
Es-Souni M, Es-Souni M, Fischer-Brandies H. On the properties of two binary NiTi shape memory alloys. Effects of surface finish on the corrosion behaviour and in vitro biocompatibility. Biomaterials. 2002 ;23(14):2887-94.
Ferrari D, Pignatti G, Bertoni F, Bacchini P, Giunti A.
Angiosarcoma of bone following intramedullary nail fixation.
Orthopedics. 2001 Aug;24(8):795-7.
Gao T, Aro HT, Ylanen H, Vuorio E. Silica-based bioactive glasses modulate expression of bone morphogenetic protein-2 mRNA in Saos-2 osteoblasts in vitro. Biomaterials. 2001;22(12):1475-83
Hanawa Takao. Evaluation techniques of metallic biomaterials in vitro. Science and Technology of Advanced Materials. 2002;3: 289-295
Hofbauer LC, Khosla S, Dunstan CR, Lacey DL, Boyle WJ, Riggs BL. The roles of osteoprotegerin and osteoprotegerin ligand in the paracrine regulation of bone resorption. J Bone Min Res 2000;15:2-12
Hsu H, Lacey DL, Dunstan CR, Solovyev I, Colombero A, Timms E, Tan HL, Elliott G, Kelley MJ, Sarosi I, Wang L, Xia XZ, Elliott R, Chiu L, Black T, Scully S, Capparelli C, Morony S, Shimamoto G, Bass MB, Boyle WJ. Tumor necrosis factor receptor family member RANK mediates osteoclast differentiation and activation induced by osteoprotegerin ligand. Proc Natl.Acad Sci U.S.A 1999;96:3540-3545
Huang L, Cheng YY, Chow LT, Zheng MH, Kumta SM. receptor activator of NF-kappaB ligand (RANKL) is expressed in chondroblastoma: possibile involvement in osteoclastic giant cell recruitment. Mol Pathol 2003;56:116-120
Kaneyama K, Segami N, Sato J, Nishimura M, Yoshimura H. Expression of osteoprotegerin in synovial tissue and degradation of articular cartilage: comparison with arthroscopic findings of temporomandibular joint disorders. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 2003;3:258-262.
Keel SB, Jaffe KA, Petur Nielsen G, Rosenberg AE
Orthopaedic implant-related sarcoma: a study of twelve cases.
Mod Pathol. 2001 Oct;14(10):969-77.
Kirkpatrick CJ, Krump-Konvalinkova V, Unger RE, et al. Tissue response and biomaterial integration: the efficacy of in vitro methods. Biomolecular Engineering 2002; 19: 211-217
Knabe C, Berger G, Gildenhaar R, Meyer J, Howlett CR, Markovic B, Zreiqat H. Effect of rapidly resorbable calcium phosphates and a calcium phosphate bone cement on the expression of bone-related genes and proteins in vitro.J Biomed Mater Res. 2004;69A(1):145-54
Ku CH, Pioletti DP, Browne M, Gregson PJ. Effect of different Ti-6Al-4V surface treatments on osteoblasts behaviour. Biomaterials. 2002;23(6):1447-54.
Ku CH, Pioletti DP, Browne M, Gregson PJ. Effect of different Ti-6Al-4V surface treatments on osteoblasts behaviour. Biomaterials. 2002;23(6):1447-54.
Langkamer VG, Case CP, Collins C, Watt I, Dixon J, Kemp AJ, Atkins RM.
Tumors around implants
J Arthroplasty. 1997 Oct;12(7):812-8. Related Articles, Links
Lucas DR, Miller PR, Mott MP, Kronick JL, Unni KK.
Arthroplasty-associated malignant fibrous histiocytoma: two case reports.
Histopathology. 2001 Dec;39(6):620-8.
McDonald DJ, Enneking WF, Sundaram M
Metal-associated angiosarcoma of bone: report of two cases and review of the literature.
Clin Orthop. 2002 Mar;(396):206-14
Memoli VA, Urban RM, Alroy J, Galante JO.
Malignant neoplasms associated with orthopedic implant materials in rats.
J Orthop Res. 1986;4(3):346-55.
Merklein F, Hendrich C, Noth U, Kochinki G, Rader CP, Schutze N, Thull R,Eulert J. Standardized tests of bone implant surfaces with an osteoblast cell culture system. I. Orthopedic standard materials Biomed Tech (Berl). 1998; 43(12):354-9.
Nakazawa K, Sumita M, Maruyama N. Fatigue and fretting fatigue of austenitic and ferritic stainless steels in pseudo-body fluid. J. Jpn. Inst. Metal. 1999; 63: 1600-1608
Ramires PA, Romito A, Cosentino F, Milella E. The influence of titania/hydroxyapatite composite coatings on in vitro osteoblasts behaviour. Biomaterials. 2001;22(12):1467-74.
Ryhanen J, Niemi E, Serlo W, Niemela E, Sandvik P, Pernu H, Salo T. Biocompatibility of nickel-titanium shape memory metal and its corrosion behavior in human cell cultures.J Biomed Mater Res. 1997;35(4):451-7
Ryu RK, Bovill EG Jr, Skinner HB, Murray WR
Soft tissue sarcoma associated with aluminum oxide ceramic total hip arthroplasty. A case report.
Clin Orthop. 1987 Mar;(216):207-12.
Schmidt C, Ignatius AA, Claes LE. Proliferation and differentiation parameters of human osteoblasts on titanium and steel surfaces.J Biomed Mater Res. 2001;54(2):209-15
Sunderman FW Jr
Carcinogenicity of metal alloys in orthopedic prostheses: clinical and experimental studies.
Fundam Appl Toxicol. 1989 Aug;13(2):205-16
Torricelli P, Fini M, Borsari V, Lenger H, Bernauer J, Tschon M, Bonazzi V,Giardino R. Biomaterials in orthopedic surgery: effects of a nickel-reduced stainless steel on in vitro proliferation and activation of human osteoblasts.Int J Artif Organs. 2003;26(10):952-7.
Toth C, Szabò G, Kovàcs L, et al. Titanium implants with oxidized surfaces : the background and long-term results. Smart Mater. Struct. 2002;11: 813-818
Trentz OA, Platz A, Helmy N, Trentz O. Response of osteoblast cultures to titanium, steel and hydroxyapatite implants Swiss Surg. 1998;(4):203-9
Trentz OA, Zellweger R, Amgwerd MG, Uhlschmid GK. Testing bone implants in cell lines and human osteoblasts Unfallchirurg. 1997;100(1):39-43
Ward JJ, Thornbury DD, Lemons JE, Dunham WK.
Clin Orthop. 1990 Mar;(252):299-306.
Metal-induced sarcoma. A case report and literature review
Yamamoto A, Honma R, Sumita M. Cytotoxicity evaluation of 43 metal salts using murine fibroblasts and osteoblastic cells. J. Biomed. Mater. Res. 1998; 39: 331-340
Yamamoto A, Honma R, Tanaka A, Sumita M. Generic tendency of metal salt cytotoxicity for six cell lines. J. Biomed. Mater. Res. 1999; 47: 396-403
Yamamoto A, Mishima S, Maruyama N, Sumita M. Quantitative evaluation of cell attachment to glass, polystyrene, and fibronectin- or collagen- coated polystyrene by measurement of cell adesive shear force and cell detachment energy. J. Biomed. Mater. Res. 2000;50: 114-124
Zaffe D, Bertoldi C, Consolo U. Accumulation of aluminium in lamellar bone after implantation of titanium plates, Ti-6Al-4V screws, hydroxyapatite granules. Biomaterials. 2004;25(17):3837-44
Zreiqat H, Howlett CR. Titanium substrata composition influences osteoblastic phenotype: In vitro study. J Biomed Mater Res. 1999;47(3):360-6
Zwerina J, Hayer S, Tohidast-Akrad M, Bergmeister H, Redlich K, feige U, Dunstan C, kollias G, Steiner G, Smolen J, Schett G. Single and combined inhibition of tumor necrosis factor, interleukin-1 and RANKL pathways in tumor necrosis factor-induced arthritis: effects on synovial inflammation, bone erosion, and cartilage destruction.Arthritis Rheum 2004;50:277-290.
Parole Chiave
OSSO; BIOMATERIALI; MORFOLOGIA; CARTILAGINE; TUMORI OSSEI; TESSUTO PERIPROTESICO; CAMPI ELETTROMAGNETICI

La risposta dello scheletro all'impianto protesico: dal rigetto, alle mobilizzazioni tardive, all'induzione neoplastica. Meccanismi cellulari e molecolari.

Università degli Studi di Roma "La Sapienza"
Abstract
Scopo di tale studio è di giungere alla conoscenza dei meccanismi che determinano o concorrono alla risposta patologica del tessuto scheletrico all'impianto di biomateriale. Nel caso delle mobilizzazioni, l'utilizzo di sempre diversi materiali o diversi trattamenti degli stessi rende necessario un continuo aggiornamento sui loro effetti; inoltre rari appaiono esperimenti condotti in vitro sulla tolleranza di culture umane osteoblastiche e/o condrocitarie ai diversi biomateriali. Per quel che concerne l'induzione neoplastica da biomateriali le ricerche fino ad oggi effettuate non vanno oltre la mera segnalazione di questo raro, ma ormai ben riconosciuto evento o al massimo ad occasionali esperimenti in vitro. Si è ritenuto pertanto utile da un lato lo studio di tessuti periprotesici prelevati in corso di mobilizzazioni precoci e/o tardive, dall'altro di cellule e matrice intercellulare ottenuti in vitro a partire da tali tessuti per le risposte patologiche non neoplastiche. Per l'induzione neoplastica la disponibilità di un enorme archivio di tumori dell'osso e dei tessuti molli ha permesso di ipotizzare uno studio retrospettivo sia per la tipizzazione istologica delle neoplasie insorte su biomateriali che per la ricerca immunoistochimica dei prodotti e dei polimorfismi genici relativi agli oncogeni di maggiore interesse.
Per la risposta patologica non neoplastica i prevede di poter utilizzare materiale derivante da circa 50 casi di revisione di protesi, corredato dei >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Carlo DELLA ROCCA Universita' degli Studi di ROMA
Obiettivo del Programma di Ricerca
Lo studio e le applicazioni dei biomateriali utilizzati per la costruzione delle protesi e/o de mezzi di sintesi da impiantare nello scheletro rivestono notevole importanza nella medicina moderna. Vanno incontro, infatti, a sostituzioni protesiche sia pazienti giovani in seguito,soprattutto, a patologie neoplastiche; sia pazienti di media o tarda età a causa di patologie piuttosto frequenti come l'artrosi grave, l'artrite reumatoide, l'osteoporosi. Inoltre in traumatologia ortopedica l'applicazione di mezzi di sintesi, quali viti, chiodi ecc, è frequentissimo. Tali mezzi sono spesso destinati a permanere per lungo tempo nel sito dell'impianto anche in relazione all'aumento continuo dell'aspettativa di vita, ed interagiscono strettamente con i tessuti viciniori. Tale ampio uso che è stato fatto, negli ultimi decenni, dell'impianto di biomateriali nello scheletro ha messo in evidenza una serie di risposte patologiche del tessuto scheletrico che vanno dalla mobilizzazione, precoce e tardiva dell'impianto stesso, allo sviluppo di neoplasia nei tessuti ad esso prossimi.
In realazione a quanto detto il programma proposto ha tre obiettivi principali:
1)caratterizzare dal punto di vista cellulare e molecolare il tessuto periprotesico in corso di mobilizzazioni precoci e tardive di impianti scheletrici di biomateriale al fine di individuare le possibili modalità di prevenzione delle mobilizzazioni stesse anche a livello farmacologico;
2)valutare gli effetti di >>>

Risultati parziali attesi
Determinazione delle caratteristiche morfologiche e immunofenotipiche del tessuto periprotesico relative a specifici biomateriali impiantati.
Caratterizzazione dei meccanismi regolatori dell'osteoclastogenesi nel tessuto periprotesico
Allestimento di colture in vitro dai tessuti di cui sopra , e valutazione in esse delle caratteristiche strutturali delle cellule e della matrice in relazione allo specifico biomateriale impiantato.
Effetti di biomateriali sui cellule osteo e condrogeniche e sulla matrice intercellulare nelle suddette colture.
Caratterizzazione delle modificazioni nella composizione e nella struttura dei biomateriali non riassorbibili dopo soggiorno di varia durata nelle colture.
Determinazione dell'incidenza globale e istotipo correlata delle lesioni neoplastiche insorte su biomaterali anche in relazione alla specificità del biomateriale stesso

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
L'utilizzo di biomateriali a livello scheletrico sia a fini protesici che di sintesi è estremamente diffuso ed in continuo aumento sia per la disponibilità di materiali sempre più adatti, sia per l'aumento progressivo dell'aspettativa di vita. Sebbene i dati al riguardo non siano di facile reperimento si pensi, a mo di esempio, che correntemente si assiste ad un incremento annuo di circa il 5% per quel che concerne gli interventi di artroprotesi d'anca. Le patologie per le quali si arriva alla necessità di utilizzare mezzi protesici e/o di sintesi sono di competenza ortopedica, reumatologica e traumatologica e sono principalmente la coxoartrosi, la necrosi asettica, la spondilite anchilosante, l'artrite reumatoide, il lupus eritematosus sistemicus, e le fratture, verificatesi in soggetti con tessuto osseo precedentemente sano o indebolito da patologie preesistenti, come l'osteoporosi. Una parte piccola, ma consistente di mezzi di protesi e di sintesi viene ormai costantemente utilizzata nelle ricostruzioni per ablazioni di segmenti scheletrici per patologie neoplastiche Ad una tale varietà di patologie si contrappone una pari molteplicità di pazienti; nel definire la scelta della procedura e del materiale d'impianto vanno valutati di volta in volta fattori quali il quadro clinico del soggetto, l'età e naturalmente l'aspettativa di vita, le attività svolte, anche in termini di vita di relazione. Tali variabili sono estremamente importanti sia per una buona riuscita >>>