ITMI20091453A1 - Metodo per ristrutturare un tessuto biologico comprendente fibrille di collagene e relativi usi - Google Patents

Description

Metodo per ristrutturare un tessuto biologico comprendente fibrille di collagene e relativi usi.

La presente invenzione si riferisce ad un metodo per ristrutturare un tessuto biologico comprendente fibrille di collagene e relativi usi.

In particolare, la presente invenzione si riferisce ad un metodo per ristrutturare un tessuto biologico comprendente fibrille di collagene scelto fra un tessuto venoso, un tessuto valvolare cardiaco, un tessuto cutaneo o sottocutaneo.

Il suddetto metodo è particolarmente adatto per recuperare la continenza ed il diametro venoso e valvolare cardiaco.

L’insufficienza venosa è una patologia molto diffusa in tutto il mondo. Si calcola che circa il 50% della popolazione adulta dei paesi industrializzati soffra di una qualche forma d’insufficienza venosa.

Nel corpo umano l’insufficienza della circolazione venosa (insufficienza venosa) determina la dilatazione e il reflusso ematico nelle vene. Questo genera una sintomatologia e un rischio di complicazioni anche gravi.

La dilatazione delle varici è ingravescente, in quanto originata da una destrutturazione dei tessuti che costituiscono le vene (tessuti venosi).

L’insufficienza venosa può colpire sia le vene di dimensioni maggiori sia le varici reticolari che le telangectasie.

Specialmente nel caso delle telangectasie, il problema dell’insufficienza venosa ha anche delle implicazioni di tipo estetico, in quanto le telangectasie sono visibili sulla superficie della cute con ovvie ripercussioni estetiche.

Nello stato della tecnica, l’insufficienza venosa delle varici medio-grandi (diametro superiore a 0,5 mm) è trattata mediante chirurgia, scleroterapia e ablazione termica. Nel caso delle telangectasie, il trattamento di scelta è quello scleroterapico.

I suddetti trattamenti si basano o sull’asportazione chirurgica della varice o sull’induzione di una fibrosi del tessuto vascolare danneggiato che impedisce in modo definitivo e permanente il reflusso ematico all’interno della varice.

Nonostante il progresso tecnologico in questo campo abbia reso col tempo notevolmente meno invasive le suddette tecniche di trattamento chirurgico, esse rappresentano ancora una modalità piuttosto aggressiva di curare l’insufficienza venosa.

In questo settore tecnico, pertanto, è tuttora fortemente sentita l’esigenza di individuare nuovi metodi di trattamento dei tessuti vascolari danneggiati che possano risolvere le patologie sopra descritte in modo efficace e meno invasivo rispetto alle attuali tecniche chirurgiche.

Un’altra patologia molto diffusa nell’uomo, dovuta a diverse eziologie, è l’insufficienza valvolare cardiaca. Anche questa patologia, analogamente all’insufficienza venosa, è legata ad un danneggiamento dei tessuti. In particolare, i tessuti danneggiati sono quelli che costituiscono le valvole cardiache (tessuti valvolari cardiaci), che per diverse ragioni si destrutturano con conseguente riduzione del numero di legami che uniscono le fibre di collagene che compongono il tessuto valvolare.

Nello stato della tecnica l’insufficienza valvolare cardiaca è trattata sia chirurgicamente sia con terapie farmacologiche. Nonostante la disponibilità di diversi trattamenti, la morbilità e la mortalità di questa patologia rimangono, tuttavia, ancora piuttosto elevate.

Anche per questa patologia, pertanto, è sentita l’esigenza di individuare nuovi metodi di trattamento che possano risolvere l’insufficienza valvolare cardiaca in modo efficace e, possibilmente, poco invasivo.

Scopo della presente invenzione è quello di superare gli inconvenienti evidenziati dallo stato della tecnica.

È oggetto della presente invenzione un metodo per ristrutturare un tessuto biologico comprendente fibrille di collagene scelto fra un tessuto venoso, un tessuto valvolare cardiaco, un tessuto cutaneo o sottocutaneo, detto metodo comprendendo le seguenti fasi operative:

a) porre a contatto un tessuto biologico comprendente fibrille di collagene con una composizione chimica reticolante in grado di indurre la reticolazione (cross-linking) di fibrille di collagene a seguito di attivazione mediante radiazione elettromagnetica;

b) attivare detta composizione chimica reticolante mediante irraggiamento con una radiazione elettromagnetica;

c) reticolare (cross-linking) le fibrille di collagene di detto tessuto biologico ed ottenere un tessuto biologico ristrutturato.

Il metodo oggetto della presente invenzione è particolarmente adatto per ristrutturare i tessuti venosi patologici di una varice, i tessuti valvolari di una valvola cardiaca patologica ed i tessuti delle rughe cutanee o delle ferite chirurgiche o traumatiche.

Grazie agli effetti della ristrutturazione, il metodo oggetto della presente invenzione, quando applicato ai tessuti venosi e ai tessuti valvolari cardiaci, permette di conseguire il recupero della continenza e del diametro venoso e valvolare cardiaco.

In accordo a questo aspetto di realizzazione della presente invenzione, è un secondo oggetto della presente invenzione l’uso del metodo sopra definito per recuperare la continenza ed il diametro venoso e valvolare cardiaco.

Il metodo oggetto della presente invenzione consiste essenzialmente in una trasformazione chimica in vivo dei tessuti biologici comprendenti collagene, quali i tessuti venosi, i tessuti valvolari e i tessuti cutanei.

Ai fini della presente invenzione, con il termine ristrutturazione si intende la compattazione delle fibre che compongono un tessuto biologico comprendente fibrille di collagene (di seguito indicato anche solo “tessuto biologico”) mediante formazione di legami chimici tra dette fibrille di collagene. Per effetto di tale compattazione, il tessuto biologico modifica le proprietà meccaniche, quali l’elasticità o la resistenza meccanica.

La ristrutturazione del tessuto biologico è ottenuta inducendo un processo di reticolazione (in inglese, cross-linking) tra le fibrille di collagene presenti, in particolare tra le fibrille di collagene di una parete venosa, di un lembo valvolare danneggiato oppure di un tessuto di una ruga cutanea o di una ferita chirurgica o traumatica. La reticolazione è ottenuta veicolando una composizione chimica reticolante all’interno del sistema circolatorio sanguigno, sino a farla giungere a in prossimità del tessuto patologico, successivamente, attivando tale composizione mediante irraggiamento con radiazioni elettromagnetiche.

Preferibilmente, per l’attivazione della composizione chimica reticolante si utilizzano radiazioni elettromagnetiche aventi lunghezza d’onda ricadente nell’intervallo 300-500 nm e l’irraggiamento è realizzato mediante dispositivi laser o LED, preferibilmente un LED blu.

L’attivazione della composizione chimica reticolante consiste nell’avvio di una reazione fotochimica che genera specie radicaliche attive in grado di reagire chimicamente con le fibrille di collagene.

Le composizioni chimiche reticolanti sono composizioni liquide comprendenti uno o più sostanze chimiche fotoattive, quali ad esempio riboflavina o bioflavonoidi.

Le composizioni chimiche reticolanti utilizzabili ai fini della presente invenzione sono attivabili per irraggiamento con una radiazione elettromagnetica di lunghezza d’onda variabile nell’intervallo 300-500 nm, preferibilmente nell’intervallo 450-480 nm.

Benché non si intenda in questa sede fare riferimento ad alcuna particolare teoria, si ritiene che per effetto della radiazione elettromagnetica, la composizione chimica reticolante origini specie radicaliche, preferibilmente radicali liberi (ossigeno singoletto), in grado di formare dei legami chimici a ponte (cross-linking) fra le fibrille di collagene presenti nel tessuto biologico trattato.

Il cross-linking delle fibrille di collagene porta alla ristrutturazione del tessuto biologico contenente le fibrille di collagene, con conseguente compattazione (shrinkage) e modifica delle sue proprietà meccaniche.

Nel caso del tessuto vascolare di una varice, tramite il cross-linking si provoca la ritrazione del tessuto vascolare, riducendo la dilatazione della varice sino a ristabilire un diametro molto prossimo a quello originario della vena, prima dell’insorgenza della patologia.

Il recupero del diametro venoso con il metodo oggetto della presente invenzione, inoltre, offre il vantaggio di essere pressoché indipendente dall’azione dell’operatore che lo attua.

A differenza dei metodi di trattamento noti nello stato della tecnica che inibiscono in via definitiva la funzionalità del tessuto vascolare della varice (scleroterapia) oppure, in modo ancora più invasivo, asportano chirurgicamente l’intera varice, il metodo oggetto della presente invenzione, quando utilizzato per il recupero della continenza e del diametro venoso, presenta il vantaggio di effettuare sostanzialmente una ri-modellazione della vena danneggiata e di rigenerare la sua originaria funzionalità.

Il metodo oggetto della presente invenzione è particolarmente adatto per ristrutturare i tessuti delle pareti delle varici, sia quelle di diametro medio-grande, superiore a 0,5 mm e fino a oltre 2 cm), sia quelli delle teleangectasie e delle vene reticolari (diametro inferiore a 0,5 mm).

Nel caso dei tessuti biologici costituiti dai tessuti venosi o valvolari, in una prima forma preferita di realizzazione della presente invenzione, la composizione chimica reticolante è veicolata sino al tessuto venoso da ristrutturare mediante perfusione con l’ausilio di un catetere vascolare. Preferibilmente, si utilizza un catetere vascolare che abbia in cima una sorgente di radiazioni elettromagnetiche (ad esempio, un LED) oppure un catetere vascolare predisposto per consentire anche il passaggio di una fibra ottica in grado di convogliare una radiazione laser.

Il catetere è protetto dalla radiazione luminosa ambientale, così da impedire l’attivazione della composizione chimica reticolante prima che questa giunga a contatto con il tessuto da stabilizzare.

Questa forma di veicolamento è particolarmente preferita nel caso dell’applicazione del metodo oggetto della presente invenzione alla stabilizzazione dei tessuti venosi delle varici di diametro medio-grande e dei tessuti valvolari cardiaci.

In una seconda forma di realizzazione preferita, la composizione chimica reticolante può essere veicolata sino al tessuto venoso da ristrutturare mediante elettroeporazione che permette il passaggio transdermico di molecole.

L’elettroeporazione è applicabile nel caso del trattamento di vasi superficiali, ossia prossimi alla cute, quali le teleangectasie e le vene reticolari. Questa tecnica permette di distribuire per via transdermica la composizione chimica reticolante sino a farla giungere in contatto con la vena da stabilizzare.

In una terza forma di realizzazione del metodo, la composizione chimica reticolante può essere distribuita sino a giungere a contatto con il tessuto venoso o valvolare da ristrutturare mediante somministrazione sistemica (per os, intradermica, sottocutanea, intramuscolare o endovenosa)

Nel metodo oggetto della presente invenzione, l’attivazione della composizione chimica reticolante può essere effettuata con l’ausilio di un catetere vascolare dotato, ad un’estremità, di una sorgente di radiazione elettromagnetica, quale un LED. Alternativamente, è possibile utilizzare un catetere vascolare predisposto per consentire anche il passaggio di una fibra ottica convogliante una radiazione laser.

Preferibilmente, per veicolare la composizione chimica reticolante in prossimità del tessuto ed attivarla in situ si utilizza il medesimo catetere.

La lunghezza d’onda della radiazione emessa dalla sorgente ed il tipo di sorgente da utilizzare (led o laser) sono scelte in funzione delle specifiche sostanze fotoattive presenti nella composizione chimica reticolante.

Per individuare la posizione esatta della vena o della valvola da ristrutturare, nel caso di strutture profonde, è possibile utilizzare l’analisi ecodoppler o ecocolordoppler.

L’analisi ecodoppler o ecocolordoppler permette anche di seguire l’evoluzione della reazione di crosslinking delle fibrille di collagene e, quindi, la ristrutturazione e stabilizzazione del tessuto trattato.

In particolare, nel caso del trattamento delle vene, con le suddette analisi è possibile monitorare la progressiva riduzione del diametro vasale conseguente alla ristrutturazione del tessuto trattato. In questo modo è possibile protrarre l’irraggiamento UV o con luce laser e, quindi, la reazione di reticolazione sino al raggiungimento del valore di diametro desiderato.

Generalmente, è possibile ottenere la ristrutturazione di un tessuto venoso o valvolare cardiaco proseguendo l’irraggiamento con le radiazioni elettromagnetiche per un tempo di pochi minuti, variabile in genere da 10 a 30 minuti circa.

Prolungando l’irraggiamento UV per tempi superiori, la coartazione della varice può proseguire sino all’occlusione completa del lume.

La coartazione di una vena che si ottiene applicando il metodo oggetto della presente invenzione ai tessuti venosi è da attribuirsi ad una ristrutturazione e consolidamento dei tessuti trattati con un meccanismo chimico e non ad un effetto termico provocato dal riscaldamento del tessuto conseguente all’irraggiamento con radiazioni elettromagnetiche.

A riprova di ciò, test di laboratorio effettuati su segmenti di vena safena hanno mostrato che durante la reazione di cross-linking si osserva un aumento medio di temperatura di appena 0,5°C e comunque inferiore in genere a 1°C.

Nel caso del trattamento delle telangectasie, il metodo oggetto della presente invenzione può essere realizzato irradiando con radiazioni elettromagnetiche la composizione chimica reticolante, a contatto con il tessuto vasale, agendo dall’esterno della varice. Infatti, poiché le telangectasie e le vene reticolari sono vasi superficiali ben visibili sulla cute, è possibile irradiarle con una radiazione elettromagnetica prodotta da una sorgente posta esternamente al corpo umano. Ad esempio, è possibile utilizzare una lampada UV che irraggi la superficie esterna della cute in corrispondenza del tessuto vascolare da trattare. Allo stesso modo una sorgente LED o laser esterna potrà agire come attivatore della reazione.

In una ulteriore forma di realizzazione preferita della presente invenzione, il metodo oggetto della presente invenzione è applicabile alla ristrutturazione dei tessuti cutanei o sottocutanei.

È quindi un ulteriore oggetto della presente invenzione l’uso del metodo sopra descritto per il trattamento delle rughe cutanee o per la chiusura delle ferite chirurgiche o traumatiche.

In entrambe queste applicazioni il metodo oggetto della presente invenzione produce benefici anche di tipo estetico, in quanto l’induzione del cross-linking delle fibrille di collagene cutanee provoca la riduzione della visibilità delle rughe cutanee o la migliore guarigione delle ferite.

Il metodo oggetto della presente invenzione è particolarmente adatto al trattamento dei tessuti di una valvola cardiaca.

In questa forma di realizzazione dell’invenzione, la composizione chimica reticolante è veicolata per mezzo di un catetere vascolare sino a giungere in prossimità del tessuto valvolare da stabilizzare.

Le composizioni chimiche reticolanti utilizzabili per il trattamento dei tessuti vascolari delle valvole cardiache sono quelle sopra descritte per il caso dell’applicazione del metodo alle varici.

Nel caso dei tessuti di una valvola cardiaca, la composizione chimica reticolante è distribuita all’interno del sistema circolatorio sanguigno sino al tessuto da trattare mediante perfusione con un catetere vascolare di opportune dimensioni.

L’attivazione della composizione reticolante può essere effettuata con l’ausilio di un catetere vascolare dotato, ad un’estremità, di una sorgente di radiazione elettromagnetica, quale un LED. Alternativamente, è possibile utilizzare un catetere vascolare predisposto per consentire anche il passaggio di una fibra ottica convogliante una radiazione laser.

L’individuazione del punto esatto in cui è collocato il tessuto vascolare della valvola cardiaca da stabilizzare, nonché il monitoraggio degli effetti della reticolazione delle fibrille di collagene, possono essere monitorati mediante ecocardiografia.

Anche se in via del tutto teorica è possibile pensare a un utilizzo della stessa metodica di ristrutturazione nel circolo arterioso, la presenza di calcio e colesterolo in grande quantità che si ritrova comunemente nelle parete arteriose patologiche, rende improbabile un effetto terapeutico apprezzabile per esempio nelle patologie aneurismatiche arteriose.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1) Metodo per ristrutturare un tessuto biologico comprendente fibrille di collagene scelto fra un tessuto venoso, un tessuto valvolare cardiaco, un tessuto cutaneo o sottocutaneo, detto metodo comprendendo le seguenti fasi operative: a) porre a contatto un tessuto biologico comprendente fibrille di collagene con una composizione chimica reticolante in grado di indurre la reticolazione (cross-linking) di fibrille di collagene a seguito di attivazione mediante radiazione elettromagnetica; b) attivare detta composizione chimica reticolante mediante irraggiamento con una radiazione elettromagnetica; c) reticolare (cross-linking) le fibrille di collagene di detto tessuto biologico ed ottenere un tessuto biologico ristrutturato.
2. 2) Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto tessuto biologico è un tessuto venoso o un tessuto valvolare cardiaco e detta composizione chimica reticolante è veicolata sino al tessuto biologico da trattare mediante perfusione con un catetere vascolare.
3. 3) Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto tessuto biologico è un tessuto venoso superficiale, un tessuto cutaneo o sottocutaneo e detta composizione chimica reticolante è veicolata sino al tessuto biologico da trattare mediante elettroeporazione.
4. 4) Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta composizione chimica reticolante è veicolata sino al tessuto biologico da trattare mediante somministrazione sistemica.
5. 5) Metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detta composizione chimica reticolante comprende una o più sostanze chimiche fotoattive, preferibilmente riboflavina o bioflavonoidi.
6. 6) Metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che viene utilizzata una radiazione elettromagnetica di lunghezza d’onda ricadente nell’intervallo 300–500 nm, preferibilmente nell’intervallo 450-480 nm.
7. 7) Metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detta radiazione elettromagnetica è una radiazione prodotta con un dispositivo laser oppure con un dispositivo LED, preferibilmente un dispositivo LED nel blu.
8. 8) Metodo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta fase b) di attivazione è realizzata mediante un catetere vascolare che abbia in cima un dispositivo LED oppure mediante un catetere vascolare predisposto per consentire anche il passaggio di una fibra ottica in grado di convogliare una radiazione laser, detto catetere essendo inserito all’interno di una vena o in prossimità di una valvola cardiaca che contiene il tessuto patologico da ristrutturare.
9. 9) Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto tessuto venoso è una telangectasia e detta fase b) di attivazione è realizzata mediante irraggiamento della superficie esterna della cute in corrispondenza del tessuto da trattare.
10. 10) Uso del metodo secondo la rivendicazione 1 per recuperare la continenza ed il diametro venoso e valvolare cardiaco.
11. 11) Uso del metodo secondo la rivendicazione 1 per il trattamento delle rughe cutanee o per la chiusura delle ferite chirurgiche o traumatiche.