MSC – Cellule Staminali Mesenchimali

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Nella medicina rigenerativa, l’utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali (MSC) è forse quello maggiormente noto.

Le attuali conoscenze sulle capacità biologiche delle Cellule Staminali Mesenchimali sono ampiamente studiate e sperimentate e quotidianamente emergono altre potenzialità biologiche, sia dirette sia indotte, di queste cellule.

Il termine sperimentale deve essere inteso però in modo corretto:

la terapia non può essere ancora annoverata nell’ambito della medicina dell’evidenza, perché non supportata da numeri sufficienti.

In altre parole, la casistica attualmente disponibile non è sufficientemente numerosa da potere essere oggetto di valutazioni statistiche affidabili.

In questo senso la terapia va considerata sperimentale, ossia non ancora suffragata da risultati statisticamente validi.

Ma partiamo dall’inizio e vediamo le definizioni, per comprendere meglio un argomento piuttosto complesso.

Definizione di Cellule Staminali Mesenchimali: cosa sono?

Per definizione, le Cellule Staminali Mesenchimali (MSC: Mesenchymal Stem Cells) sono quelle cellule con caratteristiche biologiche particolari, che sono in grado cioè di replicarsi e di differenziarsi.

Ogni cellula madre si divide in due cellule figlie:

  • una ha tendenza a differenziarsi in determinati tipi cellulari, che variano a seconda di fattori differenti;
  • l’altra mantiene le caratteristiche della madre e a sua volta darà origine a due cellule di cui una si differenzierà e l’altra si replicherà.

In questo modo si mantiene attiva la capacità di replicazione e di differenziazione, cioè quella caratteristica chiamata staminalità.

Cellule Staminali Mesenchimali o Stromali Multipotenti

Le Cellule Staminali Mesenchimali sono meglio definite come Cellule Stromali Multipotenti (lo stroma è il tessuto di supporto di un organo).

Questo perché in una popolazione di cellule staminali coesistono differenti ceppi cellulari: sono tutte cellule con caratteristiche analoghe, ma con grado di staminalità non omogeneo, per cui esistono cellule con più spiccata attività replicativa rispetto ad altre con più spiccata attività differenziativa.

Questo fa pensare che la definizione di Cellula Staminale Mesenchimale (MSC) sia inadeguata a queste popolazioni, pertanto oggi tendenzialmente si preferisce definirle in modo più ampio come Cellule Stromali Multipotenti (sempre comunque con lo stesso acronimo MSC: Multipotent Stromal Cells), cioè un gruppo di cellule di aspetto molto simili  ai fibroblasti, in grado di formare colonie, con capacità replicativa e differenziativa di vario grado.

Staminalità = capacità di riprodursi e differenziarsi

Cellule Staminali da dove si prelevano?

Le MSC sono contenute, in quantità diverse, in tutti i tessuti di origine mesenchimale, i quali, quindi, possono essere teoricamente  fonte del prelievo; alcuni tessuti però ne sono più ricchi.

Sia in campo umano che veterinario i tessuti donatori sono numerosi: dal sangue circolante, al cordone ombelicale, alla placenta, ecc, ma i principali sono:

  • il tessuto adiposo, dal quale si ottengono le AdMSC (Adipose Mesenchymal Stem Cells) Cellule Staminali Mesenchimali adipose;
  • il midollo osseo, dal quale si ottengono le BMMSC (Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells) Cellule Staminali Mesenchimali del Midollo.

Le caratteristiche dei due tipi di cellule sono piuttosto simili e spesso vengono usate indifferentemente in terapia.

Le principali caratteristiche biologiche delle MSC vengono verificate in laboratorio e sono quelle che ne confermano la “staminalità”, cioè la loro capacità, sotto opportuni stimoli, di differenziarsi in adipociti, osteociti e condrociti. (Cellule adipose, ossee e cartilaginee, il suffisso “-citi”, sta per cellule)

cellule staminali mesenchimali

La ricerca nelle Cellule Staminali Mesenchimali (MSC)

Gli studi in questo settore sono in costante evoluzione e ricerche relativamente recenti hanno dimostrato anche una potente attività antinfiammatoria di queste cellule, che si esplica in modo indiretto per azione di altre cellule ad attività apocrina e paracrina, liberate dalle MSC stesse e che sarebbero in buona parte le artefici anche di quasi tutti gli effetti biologici.

In pratica le Cellule Staminali liberano altre cellule che producono sostanze che possono avere diverse funzioni (stimolazione della cicatrizzazione, liberazione di sostanze antinfiammatorie, ed altre).

Tipi di Cellule Staminali Mesenchimali che si possono utilizzare

Attualmente, in medicina veterinaria non esiste una regolamentazione specifica per queste terapie e questo rende particolarmente difficile orientarsi verso centri con competenze specifiche.

Oggi le staminali impiegate sugli animali, sia in Italia che all’estero, derivano soprattutto da tessuto adiposo o da midollo osseo e possono essere:

  • omologhe (dette anche allogeniche), cioè derivanti da un altro animale della stessa specie  (donatore)
  • autologhe, cioè derivanti dallo stesso animale

Inoltre, possono essere:

  • fresche, utilizzabili entro poche ore
  • congelate, conservate in azoto liquido ed utilizzabili alle bisogna

Le MSC, per essere somministrate, hanno necessità di un supporto che sia in grado di veicolarle nei tessuti (scaffold).

Il PRP autologo, a nostro parere, è lo scaffold ideale, in quanto, per le sue caratteristiche, ne potenzia l’attività.

Impiego di cellule omologhe (o allogeniche, cioè da altro animale della stessa specie)

Presenta il vantaggio evidente di potere fare “banking”, cioè di conservare diverse dosi in azoto liquido e di potere disporre immediatamente del materiale terapeutico, di alta efficacia e ad una elevata concentrazione predeterminata in laboratorio.

Lo svantaggio principale consiste nella necessità, da parte del laboratorio, di eseguire tutti i test che garantiscano che le cellule sono esenti da contaminazione e che l’animale donatore è esente da malattie trasmissibili.

Le moderne tecnologie di analisi permettono, oggigiorno, di controllare con sicurezza l’assenza di elementi patogeni negli inoculi di cellule al momento dell’utilizzo.

Cellule Staminali Mesenchimali autologhe e omologhe (1)

Impiego di cellule autologhe (provenienti dallo stesso soggetto)

Presenta il vantaggio di garantire la fonte delle cellule (provengono dallo stesso animale), quindi non rende necessari controlli sulle malattie trasmissibili.

Lo svantaggio è dato dai passaggi che necessita il trattamento per essere effettuato:

  1. necessità di eseguire un primo intervento per il prelievo del tessuto dall’animale; dal   momento che il prelievo è una pratica dolorosa, spesso necessita di un’anestesia con  relativi rischi aggiuntivi, soprattutto in animali in condizioni cliniche precarie;
  2. la qualità del prelievo viene verificata in tempi successivi, cioè al momento della  preparazione in laboratorio.
    Il campione potrebbe risultare:
    a) scarso, se eseguito da  personale non addestrato a questa pratica,
    b) inidoneo: soprattutto se l’animale è anziano o defedato, le cellule derivate non saranno di buona qualità (scarsa staminalità);
  3. l’isolamento e l’espansione delle cellule richiedono diversi giorni, da 10 a 20 giorni circa, in relazione al tipo ed alla quantità del tessuto prelevato;
  4. la necessità di eseguire due interventi, uno per il prelievo del tessuto e uno per l’impianto, comporta un aumento dei costi del trattamento.

Nel mese di novembre del 2013 il Ministero della Salute ha emanato le Linee Guida per l’utilizzo corretto, sicuro e non fraudolento delle MSC e queste linee guida riguardano il solo utilizzo delle MSC autologhe (G.U. 277 del 26.11.2013).
In genere, la terapia con MSC necessita di un unico trattamento, in quanto le cellule staminali divengono lo stimolo che innesca ed esalta tutti i processi rigenerativi.

Le terapie rigenerative con le Cellule Staminali Mesenchimali, cosa curano?

In base alle esperienze maturate e alla letteratura scientifica, le patologie sulle quali ad oggi è possibile ottenere risultati terapeutici sugli animali sono:

  • grandi perdite di sostanza cutanea (ustioni, piaghe di grande estensione)
  • lesioni tendinee / legamentose (ferite da taglio a livello dell’estremità degli arti, stiramenti, distensioni, distrazioni)
  • lesioni muscolari
  • lesioni corneali (ulcere)
  • artropatie degenerative (artriti, artrosi)
  • fratture (scheggiose, comminute, esposte)
  • pseudoartrosi/ritardi di consolidamento in seguito a fratture
  • piodermiti
  • patologie osteolitiche (necrosi cefalica)
  • osteomieliti endogene e esogene

Elenchi completi ed esaustivi non è possibile fornirli, in quanto le potenzialità terapeutiche delle MSC sono moltissime e c’è una costante evoluzione dei campi applicativi, che  vanno dalle malattie autoimmuni, alle patologie degenerative e traumatiche del sistema nervoso, alle cardiomiopatie e a numerose altre malattie per le quali ci sono i presupposti per la loro efficacia che tuttavia necessitano ancora di tempo per potere essere validati definitivamente.

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