"C'è più semplicità e vita in una cellula staminale di quanta non immaginiamo"

Infarto del miocardio: ottimi risultati dalle cellule staminali di sangue del cordone ombelicale

18-03-2014

Questo post é stato scritto da Luana Piroli

infarto miocardio inscientiafides cellule staminaliL’infarto del miocardio rappresenta purtroppo una delle principali cause di morte. 

Per infarto del miocardio si intende la sindrome coronarica acuta dovuta ad una ostruzione della coronaria (arteria).

Colpisce principalmente gli uomini anche in età giovane.

Le cellule staminali si sono affacciate anche in questo mondo.

Studi clinici e preclinici hanno dimostrato che sono in grado di promuovere la rivascolarizzazione e la sostituzione dei miociti – cellule che compongono il muscolo cardiaco – danneggiati.

Vi sono diversi studi, effettuati tra il 2004 e il 2009, che hanno dimostrato che le cellule staminali contenute nel sangue del cordone ombelicale hanno la capacità di riparare tessuti muscolari e endoteliali grazie alle loro proprietà miogeniche e angiogeniche (capacità di sviluppare altri vasi sanguigni a partire da quelli esistenti), che le rende particolarmente adatte al trattamento di danni al miocardio.

Le cellule staminali contenute nel sangue del cordone ombelicale presentano infatti grandi potenzialità, fra cui:

  • capacità maggiore di differenziarsi rispetto ad altre cellule;
  • interessante capacità angiogenica (capacità di sviluppare altri vasi sanguigni a partire da quelli esistenti) ;
  • più efficaci in caso di trapianto autologo;
  • mantengono una buona vitalità anche dopo lunghi periodi di conservazione;
  • più facili da ottenere.

Gli studi effettuati hanno consentito  di valutare ciò che accade in seguito alla somministrazione di cellule staminali da sangue del cordone ombelicale in caso di infarto, ovvero:

  • Cardiomioplastia: dal momento che le cellule staminali di cordone ombelicale (emopoietiche e mesenchimali) sono in grado di differenziare in vitro in cardiomiociti (cellule del muscolo cardiaco), si suppone che la cardiomioplastia sia un meccanismo di riparo del miocardio danneggiato e di aumento della capacità contrattile dopo trapianto (studi effettuati tra il 1992 e il 2011);
  • Angiogenesi:  studi effettuati tra il 1992 e il 2011 hanno dimostrato che in seguito a trapianto di cellule di sangue cordonale si assisteva ad un aumento di neovascolarizzazione a livello del miocardio danneggiato, con miglioramento della funzione cardiaca. Si ipotizza che la vascolarizzazione induca le cellule native e endogene del miocardio a proliferare e rigenerare, e protegga le regioni ischemiche dall’apoptosi;
  • Effetti paracrini:  Studi effettuati tra il 2007 e il 2010 hanno evidenziato l’aumento di alcuni fattori di crescita nel tessuto danneggiato, associato ad alcuni fenomeni come l’aumento della densità capillare, la riduzione del collagene, variazioni nella matrice extracellulare, un maggior reclutamento di miofibroblasti endogeni;
  • Effetti antinfiammatori: il trapianto di cellule staminali da sangue del cordone ombelicale ha la capacità di attenuare la risposta infiammatoria e  immunitaria dovuta all’ischemia (studi 2006-2012). Le cellule staminali mesenchimali del sangue cordonale secernono una gran varietà di citochine pro e anti infiammatorie, che agiscono direttamente nel ridurre lo stato infiammatorio endogeno del muscolo cardiaco; infatti modelli di ratti trapiantati dopo infarto del miocardio hanno mostrato una riduzione delle dimensioni del tessuto danneggiato nell’arco di un mese in concomitanza con una significativa variazione della concentrazione di citochiche infiammatorie (come tumornecrosisfactor-alfa, interferon-gamma, proteine infiammatorie e chemotattiche mono-macrofagiche).

Sebbene i dati pubblicati su questo argomento mostrino come il trapianto di cellule staminali da sangue del cordone ombelicale nel muscolo cardiaco sia ancora nelle prime fasi, i modelli animali hanno già dimostrato che diverse vie di somministrazione possono essere utilizzate per avere un trapianto efficace e sicuro:

  • Iniezione intra-miocardio: sembra essere un metodo più efficace della somministrazione indiretta, in termini di riduzione delle dimensioni dell’infarto. Tuttavia la procedura consente l’infusione solo di un numero limitato di cellule ed è un metodo più invasivo da eseguire a cuore aperto. Nonostante tutto gli studi preclinici su modelli animali hanno mostrato risultati promettenti.
  • Iniezione in vena: è un sistema di infusione meno invasivo. Studi su modelli animali hanno dimostrato che le cellule trapiantate dopo infarto sono in grado di migrare nei siti ischemici e possono contribuire al miglioramento della zona lesa (2004). Tuttavia è opportuno non eseguire somministrazioni continue, in quanto causano la formazione di aggregati di cellule staminali in diversi organi prima di raggiungere il tessuto danneggiato (2006). Il metodo più efficace testato in studi pre-clinici sembra essere quello di quattro infusioni di cellule di cordone ombelicale. Ulteriori studi saranno necessari per capire se la capacità riparatoria di queste cellule mantiene un effetto a lungo termine.
  • Infusione intra-coronarica: questo metodo consente di raggiungere il miocardio evitando di passare attraverso il circolo sanguigno. Tuttavia la probabilità di formare aggregati di cellule è molto alta e ulteriori studi si rendono necessari per valutare la reale efficacia e sicurezza di questo metodo.

NUOVE TECNICHE

Studi effettuati nel 2005 su modelli murini di infarto del miocardio, hanno dimostrato l’efficacia del trattamento combinato di trapianto di cellule cordonali e terapia genica; questi topi sono stati trattati con cellule staminali CD34+ modificate geneticamente e hanno mostrato un aumento dell’angiogenesi e un miglioramento delle prestazioni cardiache.

Nel 2012 è stata messa a punto un’altra tecnica che consiste nella sfericizzazione delle cellule staminali mesenchimali di sangue da cordone ombelicale, in seguito ad aumento dell’espressione del gene calderina. Questa alterazione sembra essere importante per migliorare la contrattilità ventricolare.

CONCLUSIONI

Da un’attenta analisi della letteratura scientifica è evidente che il trapianto di cellule staminali emopoietiche di sangue da cordone ombelicale effettuato entro 24 ore dall’infarto del miocardio, consente di migliorare la funzione ventricolare e la contrattilità del muscolo cardiaco.

Inoltre anche nei casi in cui il trapianto è stato effettuato dopo 4 settimane dell’infarto, si è osservato un miglioramento generale delle funzioni del miocardio.

 

“E’ attualmente in fase di avvio una sperimentazione per la cura dell’infarto del miocardio. La Commissione Europea infatti ha finanziato il progetto BAMI (Bone MarrowCells in Acute MyocardialInfarction) che coinvolgerà 3000 pazienti originari di undici paesi dell’Unione Europea. Il nuovo metodo sperimentale si basa in questo caso sul prelievo delle cellule staminali dal midollo osseo, che verranno iniettate nel cuore per riparare i tessuti danneggiati dall’eventuale infarto. Tutti i pazienti saranno trattati entro cinque giorni dopo che hanno subito un attacco di cuore.Obiettivo del metodo sperimentale BAMI è di ridurre di un quarto le morti da infarto. Le cellule staminali indurranno la riparazione dei tessuti cardiaci fino a generate tessuto cicatriziale.

Lo studio BAMI è coordinato dal Prof. Mathur e rappresenta  la più grande e più completa sperimentazione di questo tipo al mondo.”

 

Human Umbilical Cord Blood for Transplantation Therapy in Myocardial Infarction  - J Stem Cell Res Ther. 2013 July 1; (Suppl 4): S4-005.

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