Cellule staminali da sangue cordonale elisir di lunga vita

21-06-2019

Questo post é stato scritto da Luana Piroli

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/