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sabato 17 novembre 2018
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I possibili utilizzi delle cellule staminali da cordone ombelicale nella medicina rigenerativa

Numerose risultanze pre-cliniche e cliniche evidenziano il possibile impiego delle cellule staminali cordonali nell’ambito della medicina rigenerativa. Approcci sperimentali recentemente sviluppati hanno mostrato promettenti risultati legati alle capacità rigenerative delle cellule staminali da cordone ombelicale quando impiegate, in modelli animali, nel trattamento di patologie di natura:

- Neurologica: la somministrazione in topo, affetto da SLA artificialmente indotta, di cellule neuronali derivanti da cellule staminali del cordone ombelicale ha ritardato la progressione della malattia ed aumentato la durata della vita (1) degli animali trattati. Inoltre, quando trapiantate in topi pre-sintomatici, le cellule staminali cordonali hanno mostrato un effetto neuroprotettivo verso i motoneuroni,  inibendo interleuchine pro-infiammatorie (2).

- Oncologica: le cellule staminali del cordone ombelicale possono essere indotte a differenziare in cellule con caratterisitche tipiche delle cellule epatiche (3). Cellule simil-epatiche derivanti da staminali cordonali, quando trapiantate nel fegato danneggiato di topo immunodeficiente, hanno mostrato la capacità di integrarsi nel parenchima epatico e di mantenere l’espressione di marker epatici anche dopo 6 settimane dall’innesto (3).

Numerose risultanze pre-cliniche e cliniche evidenziano il possibile impiego delle cellule staminali cordonali nell’ambito della medicina rigenerativa. Approcci sperimentali recentemente sviluppati hanno mostrato promettenti risultati legati alle capacità rigenerative delle cellule staminali da cordone ombelicale quando impiegate, in modelli animali, nel trattamento di patologie di natura:

- Neurologica: la somministrazione in topo, affetto da SLA artificialmente indotta, di cellule neuronali derivanti da cellule staminali del cordone ombelicale ha ritardato la progressione della malattia ed aumentato la durata della vita (1) degli animali trattati. Inoltre, quando trapiantate in topi pre-sintomatici, le cellule staminali cordonali hanno mostrato un effetto neuroprotettivo verso i motoneuroni,  inibendo interleuchine pro-infiammatorie (2).

- Oncologica: le cellule staminali del cordone ombelicale possono essere indotte a differenziare in cellule con caratterisitche tipiche delle cellule epatiche (3). Cellule simil-epatiche derivanti da staminali cordonali, quando trapiantate nel fegato danneggiato di topo immunodeficiente, hanno mostrato la capacità di integrarsi nel parenchima epatico e di mantenere l’espressione di marker epatici anche dopo 6 settimane dall’innesto (3).

- Nefrologica: cellule staminali cordonali, trapiantate in un modello murino di insufficienza renale acuta,  cellule hanno mostrato la capacità di giungere verso l’area renale danneggiata. Raggiunto il target, le cellule trapiantate hanno alleviato lo stato infiammatorio e stimolato la proliferazione delle cellule renali sane favorendo la rigenerazione del tessuto compromesso (4).

- Cardiologica: cellule staminali del cordone ombelicale, quando  iniettate in ratto cui è stato indotto un infarto, hanno mostrato sia la capacità di migrare selettivamente verso la regione tissutale compromessa ripopolandola, sia di migliorare significativamente la funzionalità cardiaca (5) e di ridurre la fibrosi (6). In aggiunta, la somministrazione di cellule staminali del cordone ombelicale in topi con ipertrofia cardiaca artificialmente indotta, ha evidenziato che le cellule cordonali da un lato differenziano in miociti pulsanti capaci di rigenerare il tessuto cardiaco compromesso e dall’altro inibiscono il meccanismo di apoptosi (7).

- Ortopedica: cellule staminali cordonali trapiantate in animali con femore fratturato, hanno mostrato una significativa capacità nell’indurre la guarigione dell’osso (8).

- Oculistico: quando differenziate in vitro, le cellule staminali cordonali originano strutture morfologicamente indistinguibili dagli epiteli corneali nativi. Quando trapiantate in conigli bianchi Neo Zelandesi, le staminali cordonali differenziate sono in grado di ricostruire la cornea formando una superficie otticamente chiara (8).

In aggiunta, nell’ambito della medicina rigenerativa, le cellule staminali cordonali hanno trovato applicazione in diversi trials clinici (Tabella 1, fonte Clinicaltrials.gov) ed i risultati preliminari di alcuni di essi hanno dimostrato la sicurezza e l’efficacia dei trattamenti.



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Bibliografia

1. Mazzini L, Vercelli A, Mareschi K, Ferrero I, Testa L, Fagioli F: Mesenchymal stem cells for ALS patients. Amyotroph Lateral Scler 10:123-124, 2009

2. Garbuzova-Davis S, Sanberg CD, Kuzmin-Nichols N, Willing AE, Gemma C, Bickford PC, Miller C, Rossi R, Sanberg PR: Human umbilical cord blood treatment in a mouse model of ALS: optimization of cell dose. PLoS One 3:e2494, 2008

3. Zhao Q, Ren H, Zhu D, Han Z: Stem/progenitor cells in liver injury repair and regeneration. Biol Cell 101:557-571, 2009

4. Cao H, Qian H, Xu W, Zhu W, Zhang X, Chen Y, Wang M, Yan Y, Xie Y: Mesenchymal stem cells derived from human umbilical cord ameliorate ischemia/reperfusion-induced acute renal failure in rats. Biotechnol Lett 32:725-732

5. Schlechta B, Wiedemann D, Kittinger C, Jandrositz A, Bonaros NE, Huber JC, Preisegger KH, Kocher AA: Ex-vivo expanded umbilical cord blood stem cells retain capacity for myocardial regeneration. Circ J 74:188-194

6. Hu CH, Li ZM, Du ZM, Zhang AX, Rana JS, Liu DH, Yang DY, Wu GF: Expanded Human Cord Blood-derived Endothelial Progenitor Cells Salvage Infarcted Myocardium in Rat with Acute Myocardial Infarction. Clin Exp Pharmacol Physiol, 2009

7. Gopinath S, Vanamala SK, Gondi CS, Rao JS: Human umbilical cord blood derived stem cells repair doxorubicin-induced pathological cardiac hypertrophy in mice. Biochem Biophys Res Commun 395:367-372

8. Harris DT: Non-haematological uses of cord blood stem cells. Br J Haematol 147:177-184, 2009

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