Prof Maurizio Del Bue

L’IBD (Inflammatory Bowel Disease) nel cane è una sfida per il medico veterinario che si trova una vasta gamma di possibilità terapeutiche, non sempre risolutive.

La malattia è fonte di forte disagio, sia per l’animale che conduce una vita sofferente, sia per il proprietario frustrato dagli scarsi risultati ottenuti dalla terapia.

In uno nostro precedente articolo abbiamo analizzato molti studi fatti per comprendere se la terapia con cellule staminali fosse sicura e risolutiva anche in caso di IBD.

In questo scritto valutiamo i risultati di una ricerca fatta, per comprendere se l’utilizzo di cellule staminali mesenchimali allogeniche da tessuto adiposo (AdMSC) sia sicuro ed efficace nel trattamento dell’IBD nel cane.

IBD nel cane

L’IBD (Inflammatory Bowel Disease) è una delle più frequenti cause di patologia gastroenterica cronica nel cane.

Le cause sono da ricercare in differenti condizioni che comprendono:

  • batteri patogeni
  • predisposizione genetica
  • fattori ambientali

Dal punto di vista patogenetico, la causa che viene considerata con maggior attenzione è un’abnorme o inappropriata risposta immunitaria del tratto intestinale.

I trattamenti che vengono più spesso presi in considerazione per ottenere la remissione dei sintomi comprendono farmaci immunosoppressori e dosi immunosoppressive di corticosteroidi, come anche la somministrazione di ciclosporina.

Questi trattamenti, però, non sempre portano a risultati soddisfacenti.
Molti sono i cani la cui sintomatologia non migliora o si ripresenta al termine del trattamento, che non è scevro da effetti collaterali, soprattutto nella somministrazione a lungo termine.

Il trattamento ottimale per l’IBD non dovrebbe avere solo capacità immunomodulatrice, ma anche promuovere la proliferazione dell’epitelio, coordinandone il rimodellamento durante il processo di guarigione.

IBD nel cane e Cellule Staminali Mesenchimali (MSC): lo studio.

L’impianto di Cellule Staminali Mesenchimali (MSC) si è dimostrato efficace in diversi studi applicati al Morbo di Crohn e coliti ulcerative nell’uomo.
Queste ricerche hanno messo in evidenza come le cellule siano in grado di controllare i processi infiammatori, interagendo con il sistema immunitario, modulandolo.

In medicina veterinaria, uno studio del 2014 ha stabilito la sicurezza e l’efficace remissione dei sintomi in gatti con enteropatia, a cui sono state somministrate MSC.

Sulla base di questi risultati, lo studio preso in considerazione ha voluto dimostrare l’efficacia e affidabilità dell’infusione di Cellule Staminali Mesenchimali di origine adiposa (AdMSC) in cani affetti da IBD.

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Quali cani sono stati selezionati per lo studio?

L’Ospedale Universitario di Extremadura ha proposto una ricerca su cani che venivano presentati direttamente presso i loro ambulatori.

I cani selezionati per lo studio con IBD avevano queste caratteristiche:

  • sintomi persistenti per almeno 3 settimane oppure sintomi ricorrenti
  • risposta inadeguata a dieta specifica
  • risposta inadeguata a trattamenti sintomatici
  • assenza di remissione totale dei sintomi o sintomi ricorrenti dopo trattamenti da parte del veterinario curante con farmaci corticosteroidi, antidiarroici, antibiotici, antiparassitari e dieta ad eliminazione.

Prima del trattamento, ai cani è stata sospesa qualunque terapia per un periodo di 3 settimane e poi sono stati rivalutati per diagnosi di IBD, con esami di routine che escludessero altre cause di diarrea cronica.
Gli esami comprendevano:

  • conta cellulare completa
  • profilo biochimico
  • analisi delle urine
  • esame diretto delle feci per la presenza di parassiti (flottazione)
  • rx addome
  • eco addome
  • esame istopatologico della mucosa, prelevata tramite biopsia, sia attraverso gastro-duodenoscopia, che ileo-colonscopia

Nello studio, a tutti i cani è stato assegnato un punteggio iniziale, valutando entrambi i metodi: CIBDAI e CCECAI.

Di seguito, gli schemi della classificazione che abbiamo già descritto in un precedente articolo sull’IBD.

punteggio CCECAI IBD nel cane

IBD nel cane e gatto

Venivano inclusi nello studio:

  • cani con età superiore all’anno
  • cani con punteggio CIBDAI superiore a 4
  • cani con diagnosi istopatologica confermata per IBD

Venivano esclusi:

  • cani in gravidanza
  • cani con condizioni fisiche compromesse
  • cani con problemi settici

Infine,  prima del trattamento con Cellule Staminali Mesenchimali, è stato fatto un prelievo ematico finalizzato a valutare:

  • PCR
  • cobalamina
  • folati
  • albumina

Al termine della selezione, sono stati presi in considerazione 11 cani con IBD.

La distribuzione dei parametri era così composta:

  1. CIBDAI.
    – 5 cani con moderata IBD
    – 6 cani con severa IBD
  2. CCECAI.
    – 5 cani con moderata IBD
    – 1 cane con severa IBD
    – 5 cani con molto severa IBD

 10 cani,  all’endoscopia, hanno evidenziato infiltrazioni linfoplasmacellulari. Uno presentava colite ulcerativa.

I parametri presi in considerazione mostravano:

  • albumine seriche basse: 3 soggetti (2 dei quali presentavano anche ascite)
  • ipocobalaminemia: 8 cani
  • folati bassi: 7 cani
  • PCR: normale in tutti

Di seguito la tabella riassuntiva dei cani presi in considerazione.

trattamento con cellule staminali cane con ibd Perez Marino trattamento con cellule staminali cane con ibd Perez Marino

Trattamento con Cellule Staminali Mesenchimali (AdMSC) intravenose per il trattamento di IBD nel cane.

Le Cellule Staminali Mesenchimali utilizzate per il trattamento provenivano da un cane di razza Bernese, maschio di 50 Kg di peso e 2 anni e mezzo di età.

Il prelievo di 12 gr di tessuto adiposo è stato fatto dalla regione addominale e poi sottoposto a opportuna lavorazione.

Le cellule sono state poi inviate all’ospedale, conservate congelate e pronte per il trattamento.

Gli 11 cani che sono stati sottoposti a trattamento hanno ricevuto un dosaggio di 2 x 10⁶ cell/kg, somministrate per via endovenosa, diluite in 250 ml di soluzione fisiologica.
La somministrazione endovenosa lenta è avvenuta in un tempo programmato di 20 minuti e sotto attento monitoraggio; al termine del trattamento tutti i cani sono stati tenuti in osservazione per un periodo complessivo di 60 minuti.

Ad un cane, al quale era stata diagnosticata una colite ulcerativa, è stato somministrato anche Enrofloxacin (5 mg/kg/24 h) come parte integrante del trattamento.

Protocollo di osservazione dopo somministrazione di MSC.

Tutti i soggetti sono stati monitorati ogni 7 giorni, per un periodo di 6 settimane, nell’Ospedale Veterinario.
In tali controlli veniva valutato lo stato di salute generale e l’eventuale necessità di trattamenti per contrastare possibili effetti collaterali al trattamento.

Dopo 6 settimane venivano rivalutati:

  • punteggi CIBDAI e CCECAI
  • PCR
  • folati
  • cobalamina
  • albumina

La remissione dei sintomi veniva stabilita come ≥ 75% rispetto al valore osservato prima del trattamento.

La parziale remissione veniva stabilita con valori maggiori del 25% e inferiori al 75% .

trattamento con cellule staminali cane con ibd Perez Marino

Tabella 2. Valutazione dei parametri CIBDAI e CCECAI prima e dopo il trattamento con MSC

Osservazioni e valutazioni dopo il trattamento con AdMSC  per l’IBD nel cane.

La prima valutazione importante è la assenza di effetti collaterali sia durante il trattamento che per tutto il periodo di osservazione.

Come si può vedere nella Tabella 2, dopo due settimane dal trattamento tutti i cani hanno avuto una risposta clinica positiva:

  • scomparsa dei sintomi digestivi (vomito, diarrea e feci molli),
  • miglioramento dell’attività e dell’appetito,
  • aumento del peso del cane con una media dal 4% al 15%, maggiore nelle razze di taglia grande,
  • scomparsa dell’ascite (nei due cani in cui era presente) al giorno 42 del follow up,
  • valori sierici migliorati,
  • in 9 cani su 11 i valori dell’indice di attività clinica sono nettamente migliorati in modo variabile dal 81% al 100%,
  • i restanti 2 cani hanno avuto un miglioramento con un range dal 69,2 %al 71,4%.

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IBD nel cane e Cellule Staminali Mesenchimali: conclusioni

Nonostante le cellule staminali siano considerate una valida strategia terapeutica per le malattie autoimmuni nell’uomo, così come nelle coliti ulcerative, pochi sono gli studi che pongono l’attenzione sulla fattibilità del trattamento nelle malattie immunologiche del cane.

Quello riportato mostra l’efficacia e sicurezza della somministrazione di Cellule Staminali Mesenchimali  per via endovenosa nel cane, al pari di altri studi similari fatti sull’uomo.

La remissione dei sintomi è stata osservata fin dalle prime 2 settimane dal trattamento.

Considerazione sulla sicurezza e paragone con terapie immunosoppressive.

I risultati ottenuti sono stati messi a confronto con altre ricerche, nelle quali cani con sintomatologia meno grave venivano sottoposti a trattamenti tradizionali con immunosoppressori.

In questi studi, i valori CIBDAI avevano percentuali di miglioramento dopo trattamento con prednisolone del:

  • 50% [3]
  • 66% [2]
  • 69% [4]
  • 83% [5]

La percentuale di miglioramento ottenuta con il trattamento a base di Cellule Staminali Mesenchimali è del tutto paragonabile a quelle ottenute con i trattamenti tradizionali qui sopra descritti (o almeno a quelle più significativamente positive), nonostante la sintomatologia dei cani trattati con AdMSC fosse più grave.

Considerando però la possibilità di effetti collaterali significativi in caso di somministrazione di farmaci corticosteroidi per via sistemica, il trattamento con Cellule Staminali Mesenchimali si è mostrato sicuro nel cane, così come lo è stato sia nel gatto che nell’uomo.

Cellule Staminali Mesenchimali nell’intestino: i meccanismi di guarigione

Nonostante le AdMSC abbiano grande capacità di differenziarsi, pare che nell’IBD non sia questa la funzione principale che stimola la guarigione.

Sembra infatti che il meccanismo che maggiormente influisce sul risultato sia da ricercare nella loro capacità di inibire la risposta immunitaria e di rilasciare fattori di crescita che modulano la guarigione e favoriscono la riparazione dei tessuti [6,7].

Il meccanismo alla base di ciò non è del tutto chiaro.

Pare che le AdMSC abbiano  caratteristiche immunosopressive regolatrici in comune con i linfociti T.

Inoltre, hanno capacità di agire sulle lesioni interagendo, attivamente o passivamente, con le cellule staminali presenti fisiologicamente nei tessuti danneggiati [8].

Grazie alla loro capacità di regolazione della omeostasi delle cellule epiteliali, le staminali sono in grado di migliorare l’integrità del piccolo intestino.

L’efficacia delle MSC è giustificata dalla loro capacità di favorire il rinnovo cellulare dell’epitelio del piccolo intestino, oltre che di promuovere una rapida inversione della disfunzione secretoria (trasporto di acqua ed elettroliti) attraverso l’epitelio cellulare [9].

Limiti dello studio sono:

  • il piccolo campione di animali preso in considerazione,
  • l’assenza di un gruppo di controllo,
  • la mancanza di una valutazione diretta della refrattarietà ai trattamenti precedenti, che era stata fatta dai medici veterinari che avevano in cura gli animali con protocolli non standardizzati,
  • l’assenza di controlli sul lungo termine (non più di 6 settimane).

Nonostante queste considerazioni, si può affermare che l’utilizzo delle cellule staminali mesenchimali può essere preso in considerazione per il trattamento dell’IBD nel cane.
L’assenza di necessità di somministrazione di immunomodulatori, l’assenza di immunogenicità che prevede la possibilità di utilizzare cellule allogeniche e la loro capacità di modulare la risposta immunitaria alla base della patologia enterica, rende questo trattamento interessante per la patologia in questione.

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Bibliografia
  1. E.M. Pérez-Merino, J.M. Usón-Casaús, C. Zaragoza-Bayle, J. Duque- Carrasco, L. Mariñas-Pardo, M. Hermida-Prieto, R. Barrera-Chacón, M. Gualtieri, Safety and efficacy of allogeneic adipose tissue-derived mesenchymal stem cells for treatment of dogs with inflammatory bowel disease: clinical and laboratory outcomes, The Veterinary Journal (2015)
  2. Allenspach, K., Bergman, P., Sauter, S., Gröne, A., Doherr, M., Gaschen, F., 2006a.  glycoprotein expression in lamina propria lymphocytes of duodenal biopsy  samples in dogs with chronic idiopathic enteropathies. Journal of comparative pathology 134, 1-7
  3. Allenspach, K., Wieland, B., Gröne, A., Gaschen, F., 2007. Chronic enteropathies in dogs: evaluation of risk factors for negative outcome. Journal of Veterinary Internal Medicine 21, 700-708
  4. Dye, T., Diehl, K., Wheeler, S., Westfall, D., 2013. Randomized, controlled trial of budesonide and prednisone for the treatment of idiopathic inflammatory bowel disease in dogs. Journal of Veterinary Internal Medicine 27, 1385-1391
  5. Jergens, A., Crandell, J., Morrison, J., Deitz, K., Pressel, M., Ackermann, M., Suchodolski, J., Steiner, J., Evans, R., 2010. Comparison of Oral Prednisone and Prednisone Combined with Metronidazole for Induction Therapy of Canine Inflammatory Bowel Disease: A Randomized‐Controlled Trial. Journal of veterinary internal medicine 24, 269-277
  6. Hackett, C.H., 2013. Assessing the function of mesenchymal stromal cells: all that glitters is not gold. Vet J 195, 10-11
  7. Nagaishi, K., Arimura, Y., Fujimiya, M., 2015. Stem cell therapy for inflammatory bowel disease. Journal of gastroenterology, 1-7
  8. Stappenbeck, T.S., Miyoshi, H., 2009. The role of stromal stem cells in tissue regeneration and wound repair. Science 324, 1666-1669
  9. Semont, A., Mouiseddine, M., François, A., Demarquay, C., Mathieu, N., Chapel, A., Saché, A., Thierry, D., Laloi, P., Gourmelon, P., 2010. Mesenchymal stem cells improve small intestinal integrity through regulation of endogenous epithelial cell homeostasis. Cell Death & Differentiation 17, 952-961

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