Secondo una nuova ricerca della Washington State University, un estratto a base di curcuma e zenzero potrebbe favorire un fissaggio più sicuro degli impianti ossei, eliminando al contempo batteri e cellule tumorali. I risultati potrebbero essere di beneficio a milioni di persone con protesi articolari e affette da tumore alle ossa.
I primi esperimenti hanno dimostrato che l’estratto ha quasi raddoppiato l’adesione ossea entro sei settimane nel sito di impianto. Ha inoltre distrutto oltre il 90% dei batteri presenti sulle superfici degli impianti e ha ridotto significativamente le cellule cancerogene. Il lavoro unisce i principi della medicina tradizionale alla moderna tecnologia biomedica. La curcuma, nota per il suo colore arancione brillante e lo zenzero sono utilizzati in cucina e nelle pratiche terapeutiche in Cina e in India da migliaia di anni.
“In sostanza, si tratta di combinare il meglio con le ultime novità“, ha affermato Susmita Bose, professoressa titolare della cattedra Westinghouse presso la Scuola di Ingegneria Meccanica e dei Materiali della WSU e autrice corrispondente dell’articolo. “Il meglio proviene dal settore alimentare, mentre l’aspetto più innovativo deriva dai dispositivi biomedici”.
Composti naturali e impianti moderni si incontrano
Pubblicato sul Journal of American Ceramic Society, lo studio si basa su precedenti lavori di Bose e Amit Bandyopadhyay, Professore emerito Boeing presso la stessa Università. La loro ricerca dimostra che i composti della curcuma e dello zenzero possono migliorare trattamenti medici avanzati. Inoltre, estende i loro precedenti studi sull’utilizzo della stampa 3D per la creazione di impianti ossei, una tecnica che da concetto improbabile si è trasformata in un metodo di produzione ampiamente utilizzato.
In questo studio, il team si è concentrato sulle complicanze più comuni legate agli impianti ossei. Circa 7 milioni di americani vivono attualmente con protesi metalliche all’anca o al ginocchio e molti di questi impianti finiscono per richiedere riparazioni perché non si integrano bene con l’osso o perdono resistenza nel tempo. Le infezioni sulla superficie degli impianti rappresentano un’altra grave preoccupazione, verificandosi in quasi un terzo dei casi di fallimento e risultando difficili da trattare.
“Spesso, un’infezione richiede la rimozione dell’impianto”, ha affermato Bose. “Non esiste altro modo per fissare l’osso nel corpo del paziente. Pertanto, i problemi legati alle infezioni possono causare gravi problemi di salute e un notevole onere finanziario“.
Lotta contro le infezioni e il cancro alle ossa
I ricercatori hanno anche esaminato come l’estratto influisce sulle cellule dell’osteosarcoma, un tipo di tumore osseo più comune nei bambini e nei giovani adulti. Anche dopo trattamenti come interventi chirurgici, chemioterapia e impianti, alcune cellule tumorali possono rimanere.
Per ovviare a questo problema, il team ha sviluppato un rivestimento per impianti in titanio utilizzando estratto di zenzero e curcumina, il principio attivo della curcuma. Questo rivestimento è progettato per rilasciare gradualmente i composti nel tempo. L’approccio è stato testato in laboratorio e su un modello murino con un impianto nel femore.
I risultati hanno dimostrato che l’impianto rivestito ha rafforzato il legame tra osso e titanio, raddoppiando l’adesione entro sei settimane dall’intervento chirurgico. Ha inoltre eliminato il 92% dei batteri sulla superficie dell’impianto e ridotto di 11 volte le cellule cancerose intorno all’area rispetto ai campioni non trattati.
Impianti multifunzionali e impatto futuro
“Questa sfida presenta moltissime sfaccettature”, ha affermato Bandyopadhyay. “Stiamo realizzando un impianto che offrirà una certa resistenza alle infezioni. Stiamo realizzando un impianto che può favorire l’osteointegrazione. Questo articolo si concentra su problemi di grande portata e stiamo comunicando al mondo una serie di piccoli accorgimenti che possono apportare benefici significativi alla vita del paziente, che si tratti di un impianto all’anca, al ginocchio, alla colonna vertebrale o alla spalla. Questo è davvero il Santo Graal”.
Bose ha sottolineato che i benefici della curcuma e dello zenzero vanno oltre la tecnologia degli impianti. Se inclusi nella dieta, entrambi i composti sono noti per i loro effetti antinfiammatori e antiossidanti.
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“Nutro una grande passione per questi composti medicinali naturali, perché credo che possano essere facilmente utilizzati come terapia preventiva nella nostra vita quotidiana”, ha affermato Bose. “La curcumina, estratta dalla curcuma, ha un ottimo effetto antinfiammatorio e la perdita ossea infiammatoria è una grande sfida. E lo zenzero potrebbe avere un effetto antitumorale. Possiamo utilizzare questi composti come terapia preventiva“.
Riferimento: Journal of the American Ceramic Society
