Potere bionico per gli uomini: il tessuto sintetico ripristina la funzione erettile nei maiali

Apr 28, 2023

Da Cell Press27 gennaio 2023

Pene artificiale bionico Cappotto bianco. Credito: Matter/Chai et al.

In uno studio pubblicato il 4 gennaio sulla rivista Matter, gli scienziati hanno sviluppato un tessuto sintetico che ripara le lesioni e ripristina la normale funzione erettile in un modello di maiale. I risultati suggeriscono che la tunica albuginea artificiale (ATA), che imita una guaina fibrosa di tessuto necessaria per mantenere l’erezione, è promettente per la riparazione delle lesioni del pene negli esseri umani.

"Abbiamo ampiamente previsto i problemi e i risultati del processo di costruzione dell'ATA, ma siamo rimasti comunque sorpresi dai risultati negli esperimenti sugli animali, dove il pene ha riacquistato un'erezione normale immediatamente dopo l'uso dell'ATA", ha detto Xuetao Shi, un ricercatore del South China University of Technology di Guangzhou, Cina, e autore dello studio.

"Il più grande vantaggio dell'ATA che riportiamo è che raggiunge funzioni simili ai tessuti imitando la microstruttura dei tessuti naturali", ha aggiunto. "Questo approccio progettuale non si limita alla progettazione biomimetica dei tessuti della tunica albuginea, ma può essere esteso a molti altri tessuti portanti".

Shi ha affermato che l'attenzione della ricerca del suo team si è recentemente rivolta alla produzione di biomateriali per affrontare problemi di salute riproduttiva maschile, tra cui la disfunzione erettile, l'infertilità e la malattia di Peyronie, un disturbo del tessuto connettivo che si ritiene sia dovuto a lesioni dovute al sesso. Secondo quanto riferito, circa la metà degli uomini di età compresa tra 40 e 70 anni soffre di qualche forma di disfunzione erettile, mentre circa il 5% soffre della malattia di Peyronie, in cui si forma tessuto cicatriziale nella tunica albuginea, causando dolore e una serie di altri effetti.

"Abbiamo notato che si tratta di un'area che ha ricevuto poca attenzione, ma che il relativo bisogno è enorme", ha affermato Shi.

Il corpo spugnoso del maiale viene iniettato con soluzione salina normale per erigere il pene e si osserva la forma del pene dopo l'erezione. Credito: Matter Chai et al.

Mentre molti studi precedenti si sono concentrati sulla riparazione dell’uretra, Shi ha affermato che meno ricerche si sono concentrate sul ripristino della funzione erettile. E sebbene i medici possano trattare pazienti con tessuto della tunica albuginea danneggiato realizzando cerotti da altri tessuti del corpo del paziente combinati con matrice extracellulare, questi cerotti presentano degli svantaggi. A volte il sistema immunitario li respinge o si verificano complicazioni nel sito donatore e, poiché la loro microstruttura è diversa da quella della tunica albuginea naturale, è difficile che questi cerotti possano sostituire perfettamente il tessuto naturale.

Per affrontare questo problema, Shi e colleghi hanno sviluppato ATA a base di alcol polivinilico, che ha una struttura di fibre arricciate simile a quella del tessuto naturale. Di conseguenza, il materiale sintetico ha proprietà biomeccaniche che imitano quelle della tunica albuginea. I ricercatori hanno eseguito esperimenti di laboratorio per studiare la tossicità e la compatibilità del sangue del tessuto artificiale, poiché è progettato per rimanere nel corpo per lungo tempo, e hanno stabilito che non dovrebbe essere dannoso per altri tessuti.

Successivamente, hanno testato l'ATA nei maialini nani di Bama con lesioni alla tunica albuginea. I ricercatori hanno scoperto che i cerotti realizzati con il tessuto artificiale ripristinavano la funzione erettile in modo tale da renderla simile a quella del normale tessuto del pene, suggerendo che il cerotto ha sostituito con successo la funzione dei tessuti naturali. I ricercatori hanno analizzato l'effetto dei cerotti ATA dopo un mese, scoprendo che mentre il tessuto artificiale non ha ripristinato la microstruttura del tessuto naturale circostante, ha sviluppato una fibrosi paragonabile a quella del tessuto normale e ha raggiunto un'erezione normale dopo l'iniezione di soluzione salina nel pene. .

"I risultati un mese dopo la procedura hanno mostrato che il gruppo ATA ha ottenuto risultati di riparazione buoni, anche se non perfetti", ha detto Shi.

Shi ha osservato che nelle lesioni del pene la tunica albuginea di solito non è l'unico tessuto danneggiato. Anche i nervi circostanti e il corpo cavernoso, il tessuto spugnoso che attraversa l'asta del pene, sono spesso danneggiati, rendendo le riparazioni ancora più difficili.