Cellule staminali da sangue cordonale elisir di lunga vita
Grazie ad una ricerca italiana si aprono nuove strade su invecchiamento e malattie correlate, inclusi diabete, ateriosclerosi e tumori.
Lo studio, condotto dal GITMO (Gruppo italiano trapianti midollo osseo) coordinato da Corrado Terella, mette in evidenza l’efficacia delle cellule staminali da cordone ombelicale nel ringiovanimento delle cellule.
Ma di cosa stiamo parlando?
Del mantenimento della lunghezza telomerica in seguito a trapianto di sangue del cordone ombelicale
Cosa sono i telomeri?
I telomeri sono lunghe sequenze ripetute in tandem non codificanti che si trovano alle estremità dei cromosomi e prevengono la fusione dei cromosomi fra loro, l’accumulo di danni al DNA e la degradazione del DNA codificante.
Il mantenimento della lunghezza dei telomeri è cruciale per la stabilità genomica delle cellule eucariotiche, poichè l’accorciamento dei telomeri porterebbe a senescenza replicativa e morte cellulare.
Nell’uomo l’accorciamento dei telomeri è prevenuto dalla telomerasi (hTERT), un enzima in grado di aggiungere de novo coppie di nucleotidi, ripristinando le sequenze telomeriche.
La down-regolazione della telomerasi è un evento comune negli adulti, che porta al progressivo accorciamento dei telomeri nel tempo, in seguito a ciascun ciclo di divisione cellulare.
La lunghezza dei telomeri dei leucociti umani è correlata con la longevità della popolazione: negli adulti i telomeri sono più corti negli uomini rispetto alle donne e, di conseguenza, gli uomini mostrano un’aspettativa di vita più breve e una maggiore predisposizione al cancro. Per queste ragioni, la lunghezza telomerica è stata ampiamente studiata come un biomarker per il cancro e per malattie legate all’età, come il diabete e l’aterosclerosi.
Diversi studi indicano che elevati stress proliferativi, tra cui la rigenerazione del midollo osseo dopo trapianto di cellule staminali ematopoietiche, producono un accorciamento telomerico non fisiologico. Infatti, come conseguenza di un numero maggiore di cicli replicativi durante l’attecchimento, la lunghezza telomerica nei leucociti è significativamente minore se confrontata con quella nei leucociti pretrapianto o del donatore (trapianto autologo o allogenico rispettivamente).
Dato importante rispetto alle cellule staminali da sangue cordonale?
Le cellule staminali ematopoietiche derivanti da cordone ombelicale sono caratterizzate da telomeri molto lunghi, non ancora esposti a fattori ambientali, caratteristiche che risultano essere interessanti per lo studio della dinamica telomerica.
Nel presente studio, il Gruppo Italiano Trapianto di Midollo Osseo, ha valutato la lunghezza telomerica in 36 soggetti adulti che hanno subìto trapianto di sangue del cordone ombelicale (UCBT) tra il 2008 e il 2013.
Nello specifico, hanno confrontato la lunghezza telomerica delle cellule mononucleate del sangue periferico (PB-MNC) dei 36 soggetti che hanno subìto il trapianto con quella delle MNC di un gruppo di controllo costituito da unità di sangue del cordone ombelicale (n = 46) e con quella delle PB-MNC di un secondo gruppo di controllo costituito da donatori sani di età corrispondente (n = 85).
La scoperta cosa esprime?
1) hanno osservato una lunghezza telomerica maggiore nei soggetti trapiantati rispetto ai controlli sani della stessa età.
2) hanno constatato che tra i diversi fattori clinici indagati, solo il genere del ricevente e del donatore del trapianto è correlato significativamente con la lunghezza telomerica: le donne riceventi il trapianto conservano i telomeri più lunghi rispetto agli uomini. In particolare, i telomeri più lunghi sono stati osservati nelle donne trapiantate con UCB maschili, suggerendo che le cellule staminali di derivazione maschile possono mantenere i telomeri lunghi se collocati in un “ambiente femminile”.
In linea con questa ipotesi, hanno sottoposto MNC del midollo osseo maschio-derivate a trattamento in vitro con estradiolo (E2 – ormone prodotto nelle ovaie) osservando un aumento dell’espressione genica delle subunità costituenti la telomerasi (TERT, TERC, DKC1) rispetto a quella che si verifica nelle cellule di derivazione femminile.
3) il trattamento in vitro delle MNC di derivazione maschile con estradiolo aumenta l’attività della telomerasi prevenendo la degradazione dei telomeri negli uomini.
4) inoltre, hanno osservato che la differenza di lunghezza dei telomeri tra i riceventi UCBT e i controlli sani della relativa età era indipendente dall’età dei riceventi stessi, indicando che il sistema ematopoietico sostituito dopo UCBT mostra telomeri lunghi anche all’interno di un microambiente (midollo osseo) non più giovane.
Questi risultati sono di particolare interesse data la nota associazione tra lunghezza telomerica dei leucociti e longevità nella popolazione generale: l’allungamento dei telomeri in seguito a UCBT dimostra la possibilità di utilizzare cellule staminali giovani (da sangue cordonale) per il ringiovanimento ematopoietico.
Nonostante le limitazioni di questo studio dovute al numero esiguo di campioni coinvolti e all’assenza di una misurazione della lunghezza dei telomeri dei soggetti coinvolti prima che subissero il trapianto, questi dati ed altri presenti in letteratura indicano che il trapianto di sangue del cordone ombelicale fornisce una fonte di cellule staminali in grado di sostenere e ringiovanire l’ematopoiesi umana; fattori estrinseci e modificabili come lo stato ormonale e “l’ambiente femminile” sono determinanti della lunghezza telomerica nel setting del trapianto; l’upregolazione della telomerasi mediata dal trattamento con estradiolo può prevenire la degradazione dei telomeri negli uomini.
Una migliore conoscenza di questi meccanismi potrebbe portare a nuove ampie implicazioni terapeutiche nel setting di trapianti di sangue cordonale.
In conclusione, queste osservazioni costituiscono un’ottima base per futuri studi sulla dinamica dei telomeri, fornendo la logica per l’indagine clinica sulla terapia ormonale per prevenire la degradazione dei telomeri, malattie correlate all’accorciamento telomerico, tra cui il cancro, e l’invecchiamento.
Conservare le cellule staminali da sangue cordonale diventa sempre più importante.
Fonte *https://oggiscienza.it/2019/06/05/cellule-staminali-cordone-ombelicale/
Diabete di tipo 2 e staminali del cordone ombelicale
Questo studio pubblicato ad Aprile 2016, valuta l’effetto delle cellule mesenchimali del tessuto cordonale (WJ-MSC) per il trattamento del diabete di tipo 2.
Il diabete mellito di tipo 2 è di gran lunga la forma di diabete più frequente (interessa il 90% dei casi) ed è tipico dell’età matura.
È caratterizzato da un duplice difetto: non viene prodotta una quantità sufficiente di insulina per soddisfare le necessità dell’organismo (deficit di secrezione di
insulina), oppure l’insulina prodotta non agisce in maniera soddisfacente (insulino-resistenza). Il risultato, in entrambi i casi, è il conseguente incremento dei livelli di glucosio nel sangue (iperglicemia). leggi tutto >
Diabete: la ricerca fa passi avanti attraverso l’utilizzo delle staminali emopoietiche
Il diabete di tipo 1 è una patologia multifattoriale che riguarda soggetti geneticamente predisposti, ed è caratterizzata dal attacco delle cellule beta delle isole pancreatiche da parte di anticorpi anti-GAD, anti insulina, anti auto antigene 2 insulinoma-associato e anti trasportatore dello zinco, con conseguente riduzione della produzione di insulina.
In circa la metà dei casi esordisce in età inferiore ai 20 anni proprio per questo in passato veniva chiamato “diabete giovanile”, ma può comparire anche in bambini piccolissimi (in età neonatale) o in giovani adulti (circa il 30% dei casi di diabete di tipo 1 è diagnosticato in età adulta).
In Italia le persone con diabete di tipo 1 sono circa 300.000 e l’incidenza di questa condizione è in aumento in tutto il mondo (tra il 2001 e il 2009 l’incidenza di diabete di tipo 1 nei soggetti al di sotto dei 20 anni è aumentata del 23%, il che significa che il numero dei giovani ai quali viene diagnosticato il diabete di tipo 1 cresce del 3% ogni anno).
L’assunzione di insulina non sempre consente di avere una regolazione metabolica efficace per prevenire complicazioni.
Per questo motivo gli studi sono concentrati sulla possibilità di preservare la secrezione di insulina endogena.
In quest’ottica il trapianto di cellule staminali emopoietiche autologhe è stato effettuato in malattie autoimmuni, utilizzando il principio del “reset immunologico”.
Le cellule staminali emopoietiche le troviamo allo stato libero nel sangue cordonale, questo è uno dei motivi per cui è importate la raccolta e la conservazione privata.
Oltre sette anni fa il gruppo di Voltarelli effettuò il trapianto di cellule staminali emopoietiche in pazienti con diabete di tipo 1 appena diagnosticato con risultati incoraggianti. Questi risultati vennero replicati da altri centri.
Attualmente si è alla ricerca di un protocollo che consenta di avere un buon bilanciamento tra un’immuno-soppressione ottimale e gli effetti collaterali osservati in passato in questa procedura.
A questo proposito è stato avviato uno studio prospettico relativo ad un unico centro, riguardante il trapianto autologo di cellule staminali emopoietiche in pazienti con diabete tipo 1 di nuova diagnosi, che prevede l’utilizzo di metodiche semplificate e meno tossiche.
I pazienti (in tutto 16 in età pre-puberale e puberale) sono stati arruolati tra il 2010 e il 2013 in accordo con i criteri dell’American Diabetes Association.
I pazienti trattati in questo studio non hanno manifestato complicazioni serie.
L’81% dei pazienti ha manifestato un aumento della produzione endogena di insulina, con conseguente riduzione della somministrazione di insulina.
Il 44% di essi ha raggiunto l’indipendenza dal farmaco.
7 pazienti hanno ottenuto una risposta completa a lungo termine (media 34 mesi).
In conclusione il regime di condizionamento descritto in questo studio, consente di avere uno stato di immuno-soppressione tale da permettere cambiamenti nel sistema immunitario, riducendo i rischi e gli effetti avversi rispetto agli studi precedenti.
Questo metodo mostra le potenzialità per cambiare la storia del diabete mellito di tipo 1.
FONTE:
*Long-Term Insulin Independence in Type 1 Diabetes Mellitus Using a Simplified Autologous Stem Cell Transplant – J Clin Endocrinol Metab, 2016
*http://www.salute.gov.it/portale/salute/p1_5.jsp?id=168&area=Malattie_endocrine_e_metaboliche
Direttore Generale della Biobanca InScientiaFides e Presidente della Fondazione InScientiaFides
