paracelsus medical university 

Risposte globali dei costrutti tendinei

Healthfactories GmbH in collaborazione con il biologo Prof. Dr. Andreas Traweger ha condotto uno studio approfondito per studiare l'effetto dei Campi Elettromagnetici Pulsati del dispositivo omniTron-Pro sulla rigenerazione ossea e tendinea. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista scientifica MDPI nella sezione cellule.

 

Global Responses of Il-1β-Primed 3D Tendon Constructs to Treatment with Pulsed Electromagnetic Fields 

Renate Gehwolf, Bettina Schwemberger, Malik Jessen , Stefanie Korntner, Andrea Wagner,  Christine Lehner,  Nadja Weissenbacher,  Herbert Tempfer and Andreas Traweger.

Institute of Tendon and Bone Regeneration, Paracelsus Medical University—Spinal Cord Injury & Tissue Regeneration Center Salzburg, 5020 Salzburg, Austria

renate.gehwolf@pmu.ac.at (R.G.); b.schwemberger@pmu.ac.at (B.S.); m.jessen@stud.uni-heidelberg.de (M.J.); andrea.wagner@pmu.ac.at (A.W.); christine.lehner@pmu.ac.at (C.L.); nadja.weissenbacher@pmu.ac.at (N.W.); herbert.tempfer@pmu.ac.at (H.T.) 

Austrian Cluster for Tissue Regeneration, 1200 Vienna, Austria 

Institute of Transfusion Medicine and Immunology, Medical Faculty Mannheim, German 

Red Cross Blood Donor Service Baden-Württemberg-Hessen gGmbH, Heidelberg University, 68167 Mannheim, Germany 

Regenerative, Modular & Developmental Engineering Laboratory (REMODEL)

Science Foundation Ireland Centre for Research in Medical Devices (CÚRAM) National University of Ireland Galway; H91 W2TY Galway, Ireland; stefanie.korntner@nuigalway.ie 

Correspondence: andreas.traweger@pmu.ac.at; Tel.: +43-662-2420-8086

Astratto

La tendinopatia è accompagnata da una cascata di eventi infiammatori che promuovono la degenerazione tendinea. Tra le varie citochine, l'interleuchina-1β svolge un ruolo centrale nel guidare i processi catabolici, con conseguente attivazione delle metalloproteinasi della matrice e una ridotta sintesi del collagene, che promuovono entrambi la degradazione della matrice extracellulare del tendine. La terapia con campo elettromagnetico pulsato (PEMF) viene spesso utilizzata per la gestione del dolore, l'artrosi e la guarigione ritardata delle ferite. È stato dimostrato che il trattamento in vitro con PEMF delle cellule derivate da tendine modula le citochine pro-infiammatorie, limitando potenzialmente i loro effetti catabolici.
Il trattamento PEMF/rPMS ad alta energia è stato eseguito con un dispositivo OMNITRON pro (Healthfactory GmbH, Surheim, Germania). La massima densità del flusso magnetico e la frequenza fondamentale del segnale PEMF erano rispettivamente di 82 mT e 125 kHz. La frequenza del polso era di 2 Hz con una durata del burst di 80 µsec. I costrutti tendinei 3D sono stati trattati come segue: 2 cicli di trattamento a 82 mT per 60 minuti ciascuno seguiti da 90 minuti di riposo sono stati eseguiti in un incubatore di coltura cellulare a 37 ° C, 5% CO 2 e 90% di umidità. I costrutti sono stati raccolti 90 minuti dopo la seconda esposizione.




Quali sono i meccanismi molecolari e cellulari che guidano il ripristino dei tessuti?

RNA Sequenziamento Il sequenziamento dell'RNA può essere utilizzato per creare un profilo completo dei trascritti di RNA (mRNA), che consente:

  • rilevamento sensibile dell'espressione genica/attività di trascrizione
  • “panoramica” dell'intero trascrittoma
  • identificazione di trascritti noti e nuovi
  • alta gamma dinamica e alta risoluzione, identificazione anche di geni molto debolmente espressi o lievi differenze



annotazione dei dati del processo biologico

aumento delle proteine dopo il trattamento omnitron-pro

PROCESSO DI RIGENERAZIONE CELLULARE HECT DI GENI E PROTEINE

Codifica della Proteine

Bglap: Proteina Osteocalcina prodotta dagli osteoblasti che regola il rimodellamento osseo e il metabolismo energetico.

Col1a1: Proteina che codifica il principale componente del collagene di tipo 1, il collagene fibrillare presente nella maggior parte dei tessuti connettivi, inclusa la cartilagine.

Col3a1. Proteina che fornisce istruzioni per la produzione di collagene di tipo III.

Ctgf: Proteina secreta (presente nello spazio extracellulare) che fa parte del gruppo delle citochine con fattore di crescita del tessuto connettivo.

II6: è un potente induttore della risposta di fase acuta. La rapida produzione di IL6 contribuisce alla difesa dell'ospite durante l'infezione e il danno tissutale.

Mkx: Homeobox proteina Mohawk; Può agire come regolatore morfogenetico dell'adesione cellulare;

Sparc: regola la crescita cellulare attraverso interazioni con la matrice extracellulare e le citochine. Lega calcio e rame, diversi tipi di collagene.

Spp1: L'osteopontina è una proteina strutturale extracellulare e quindi una componente organica dell’osso.

Tgfb1: È una proteina secreta che svolge molte funzioni cellulari, incluso il controllo della crescita cellulare , della proliferazione cellulare, della differenziazione cellulare e dell’apoptosi.

Tnmd: Questo gene codifica per una proteina correlata alla condromodulina-I, che è una glicoproteina specifica della cartilagine che funziona per stimolare la crescita dei condrociti e per inibire la formazione del tubo delle cellule endoteliali. Questa proteina è anche un inibitore dell'angiogenesi. La variazione genetica in questo gene è associata a un rischio di diabete di tipo 2, obesità centrale e livelli sierici di mediatori immunitari sistemici in modo dipendente dalla dimensione corporea. Questo gene è anche un gene candidato per la degenerazione maculare legata all'età




Il trattamento con rPMS guida l'espressione di citochine citoprotettive

  • rPMS guida l'espressione di mediatori citoprotettivi
  • Azione Anti-infiammatoria
  • Protezione dei tessuti e risoluzione delle ferite

PEMF Pulsed Electromagnetic Field

La frequenza del campo elettromagnetico viene misurata in cicli al secondo (Hertz, abbreviato Hz). La frequenza è legata alla lunghezza d'onda . La maggior parte dei sistemi PEMF utilizza basse frequenze e lunghezze d'onda lunghe, da 1 Hz fino a 10.000 Hz circa, sebbene alcuni sistemi producano frequenze superiori a questa. I campi magnetici a frequenza estremamente bassa (ELF) sono quelli con una frequenza pari o inferiore a 3.000 Hz.

ricerca e formazione

Meccanismi ed efficacia della Stimolazione Elettromagnetica Periferica in pazienti con tendinopatie. Studio avviato dal Dr. Prof. Andreas Traweger.
 I nostri ricercatori in Austria e Germania, studiano nuove applicazioni  con i campi elettromagnetici pulsati (PEMF).  A questo proposito, i trattamenti con campi elettromagnetici pulsati (PEMF) presentano diversi potenziali vantaggi tra cui non invasività, sicurezza, assenza di tossicità per le cellule non cancerose e possibilità di essere combinata con altri terapie disponibili. 

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