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Cellule mesenchimali: perché sono così importanti?

Ricerca cellule mesenchimali

Oggi le cellule staminali sono al centro di molti studi applicati a tante branche della medicina, dall’ortopedia alla cardiologia, dalla neurologia all’oculistica. Le cellule mesenchimali, in particolare, sono delle unità biologiche di base “tuttofare” in grado di cambiare forma e di innescare processi rigenerativi e curativi in moltissime sedi.

 

Caratteristiche delle cellule mesenchimali

Le cellule mesenchimali (o MSC1) possono essere definite in termini semplici come delle unità biologiche di base “tuttofare”, estremamente versatili e capaci di dar vita a molti tipi diversi di tessuto.

Sono delle cellule staminali adulte multipotenti in grado di replicarsi e trasformarsi in altri tipi di cellula. Hanno proprietà immunomodulatorie, ovvero sono in grado di regolare le alterazioni delle risposte del sistema immunitario, hanno capacità anti-infiammatorie e, una volta innestate nell’organismo, favoriscono i processi di guarigione in loco migrando verso il tessuto danneggiato.

Le loro potenzialità hanno acceso grandi speranze nei ricercatori che, negli ultimi anni, non hanno mai smesso di studiarle e testarle per creare terapie poco invasive per moltissime patologie in molte branche specialistiche.

 

Dove si trovano le cellule mesenchimali?

Le cellule mesenchimali sono state isolate dalle cellule del midollo osseo a partire dagli anni ‘70 e per le loro particolari caratteristiche sono diventate da subito il fulcro della ricerca nell’ambito della cosiddetta medicina rigenerativa, la branca della medicina che si pone l’obiettivo di curare innescando processi di autoguarigione.

Il midollo osseo, però, è difficilmente accessibile e per il prelievo di queste cellule è necessaria una procedura molto invasiva. La ricerca ha inoltre dimostrato che le cellule mesenchimali presenti nel midollo osseo sono a bassissima frequenza e che il loro numero diminuisce con l’aumentare dell’età.

Tutto ciò ha spinto i ricercatori a trovare nuove fonti da cui isolare queste preziose cellule come il cordone ombelicale, il sangue periferico, la membrana e il fluido amniotico, la placenta e il grasso corporeo.

 

Cellule mesenchimali del tessuto adiposo

Scoperte intorno al 2000, le cellule mesenchimali di origine adiposa rappresentano oggi un elemento centrale della medicina rigenerativa per le loro formidabili caratteristiche.

In primo luogo i ricercatori hanno evidenziato come questo tipo di cellula sia più facilmente reperibile rispetto a tutte le altre fonti: il grasso ricopre tutto il corpo ed è facilmente accessibile per mezzo di una piccola liposuzione dal tessuto sottocutaneo.

Gli studiosi hanno scoperto che rispetto alle cellule del midollo osseo, le cellule mesenchimali del tessuto adiposo hanno una frequenza e una capacità proliferativa maggiori e non hanno riscontrato differenze significative riguardo alla crescita e alla capacità di differenziarsi in altri tessuti.2

 

Un po’ di storia: origini delle cellule staminali

L’aggettivo “staminale” deriva dal sostantivo latino stamen che significa trama, ordito, filo. Il concetto di cellula staminale come cellula “primigenia” è nato alle fine dell’800. A proporre questa tesi fu il naturalista darwiniano Ernst Haeckel nel 1868 e alla fine del secolo molti autori definirono queste cellule con il termine “stamzellen”.3 

A collegare le staminali alla rigenerazione fu Jacob Keller nel 1894 e l’istologo russo Alexander Maksimov, nel 1909, per la prima volta postulava l’esistenza delle cellule staminali emopoietiche, indifferenziate, pluripotenti e capostipiti di tutti gli elementi fondamentali del sangue (globuli rossi, globuli bianchi e piastrine) nell’ambito del Congresso della Società di Ematologia a Berlino.4 

L’interesse dei ricercatori non si è mai spento e negli anni ‘60/‘70 Friedenstein e colleghi descrissero l’isolamento delle cellule del midollo osseo e la loro capacità di sostenere o rigenerare l’osso ectopico (fuori dalla sua sede naturale), lo stroma (tessuto connettivo di supporto a un organo) e i tessuti ematopoietici (dove nascono gli elementi corpuscolari del sangue).

 

Utilizzo delle cellule mesenchimali

Le cellule mesenchimali (MSC) sono impiegate in molti campi della medicina. Per le patologie cardiache il loro utilizzo si è verificato utile per minimizzare i danni dei tessuti dopo un infarto post-miocardico inoltre sono impiegate per curare patologie e malfunzionamenti dei vasi sanguigni.

Nella chirurgia plastica e ricostruttiva sono particolarmente efficaci per la riparazione di ulcere, ferite e in particolare nelle bruciature, dove l’effetto antinfiammatorio e immunologico ha ridotto sensibilmente il proliferare delle infezioni batteriche e ha accelerato i tempi di guarigione.

In ambito neurologico vengono utilizzate per promuovere la rigenerazione dei componenti neurali danneggiati e secondo alcuni studi gli innesti autologhi di cellule mesenchimali sono in grado di diminuire gli effetti di patologie come il Parkinson e i danni causati da ictus ischemico.5

In ortopedia le MSC sono considerate uno strumento importante per la rigenerazione dei tessuti connettivi, ossei e cartilaginei. Gli studi sull’efficacia di questa terapia sulla riparazione dei tessuti ossei si sta evolvendo parallelamente alla ricerca di nuovi impianti in grado di aumentare la velocità di proliferazione e differenziazione delle cellule per accelerare il processo di guarigione. I maggiori successi nella ricerca riguardano la cura della cartilagine articolare. Recenti e numerosi studi hanno dimostrato che l’innesto autologo di cellule mesenchimali adipose all’interno della cavità articolare innesca un processo di rigenerazione del tessuto cartilagineo in grado di alleviare i sintomi delle principali patologie reumatiche, come l’artrite e l’artrosi.6

L’utilizzo delle cellule staminali mesenchimali sta raccogliendo dati positivi anche in odontoiatria, in particolare per la rigenerazione mandibolare7, e in campo oculistico vengono utilizzate per rigenerare i tessuti del cristallino, organo trasparente interno al bulbo oculare.8 

 

A che punto è la ricerca sulle MSC?

Le diverse applicazioni delle MSC e le loro caratteristiche peculiari le rendono molto interessanti per gli studiosi. La ricerca in questo particolare ambito apre le porte alla possibilità di sviluppare terapie importanti per la cura di molte patologie come l’epidermolisi bollosa (malattia dermatologica), la ricostruzione dell’uretra, diversi tipi di tumore, la distrofia di Duchenne, la Sclerosi Multipla e tante altre ancora.9

La sfida più grande affidata ai medici e agli scienziati è individuare i percorsi e i meccanismi che inducono le cellule a differenziarsi in uno specifico tessuto in modo da creare cure sempre più efficaci.

La letteratura in merito è molto ampia ed esistono numerosi studi che dimostrano la validità terapica degli innesti di cellule mesenchimali in vivo, come ad esempio lo studio condotto dal King Abdulaziz University Hospital in Arabia Saudita il cui risultato ha portato i ricercatori ad affermare che l’innesto autologo di cellule mesenchimali può essere considerato una terapia in grado di migliorare la qualità di vita dei pazienti affetti da patologie articolari croniche.10 

Altri studi si stanno concentrando sulla rigenerazione ossea come lo studio presentato al XIII Congresso Internazionale SIDP in cui gli autori affermano la positività dell’intervento e l’elevata resa ottenibile grazie a una procedura mini-invasiva.11 

Oggi le cellule mesenchimali rappresentano uno degli elementi più interessanti della ricerca scientifica e della medicina moderna. A dimostrarlo sono ormai molti studi clinici e pre-clinici che attestano l’efficacia dell’utilizzo di queste cellule per la cura di varie patologie.

  1. Mesenchymal Stem Cell
  2. Chierago, Katia. “Definizione di cocktail citochini per l’espansione, in condizioni FBS-Free, di cellule stromali mesenchimali isolate da tessuto adiposo e cordone ombelicale”, Università degli studi di Padova
  3. “Le applicazione delle cellule staminali in medicina rigenerativa”, Materiali a cura dell’Ufficio del Sen. Prof. Elena Cattaneo, Roma, 15/04/2014
  4. Valencic, Erica. “Studio dell’azione immunosoppressiva di cellule stromali ottenute da cordone ombelicale”, 2007-2008
  5. Boggs, Will. “Ictus: il cervello potrà autoripararsi con le cellule staminali multipotenti?”, Quotidiano Sanità, 15/05/2017
  6. Caplan Mesenchymal stem cells environmentally responsive therapeutics for regenerative medicine, Tissue sources of MSC, 2013
  7. Pelegrine, André Antonio. “Cellule staminali in odontoiatria implantare”, Implantis, speciale scienza e pratica, 01/2014
  8. “Occhi nuovi grazie alle staminali”, Le Scienze, 10/03/2016
  9. Bocci, Michele. “Dalla cornea alla sclerosi: l’Italia delle staminali buone.”, La Repubblica Salute, 27/04/2017
  10. Osteoarthritis therapy using adipose tissue-derived stromal vascular fraction cells, 2014
  11. Girolamo, L. Brini, AT. Weinstein, RL. “Impiego di hASCS (Human adipose-derived stem cells) nella rigenerazione ossea”, SIDO, XIII Congresso internazionale

Tag: articolazione, cellule adipose, cellule mesenchimali, cellule staminali, medicina rigenerativa, rigenerazione cellulare,

Ultimo aggiornamento: 31 luglio 2017