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Economia | 16 ottobre 2019, 11:04

Cellule mesenchimali: che cosa sono e quali funzioni svolgono

Si tratta di cellule indifferenziate, che hanno la capacità di trasformarsi in altre cellule, poiché non hanno raggiunto un grado di specializzazione ben definito

Cellule mesenchimali: che cosa sono e quali funzioni svolgono

Per capire cosa sono le cellule mesenchimali, è necessario fare una premessa. Di fatto, è fondamentale concentrarsi prima sulle cellule staminali. Si tratta di cellule indifferenziate, che hanno la capacità di trasformarsi in altre cellule, poiché non hanno raggiunto un grado di specializzazione ben definito. Possono essere prelevate dal midollo osseo, ma anche dal cordone ombelicale e dal liquido amniotico.

Questo particolare tipo di cellule, come ci tiene a precisare il Dott. Naccari Carlizzi, Ortopedico e Medico dello Sport, ha due incredibili proprietà. La prima, che è stata scoperta nel 1963, è l'autorinnovamento, ovvero la capacità di compiere un illimitato numero di cicli replicativi senza alterare il proprio stadio differenziativo. La seconda, invece, è la potenza, ovvero la capacità di originare una o più tipi cellulari, tramite il processo di differenziamento. Le cellule staminali vengono spesso classificate in base alla loro potenza.

Infatti, si parla di cellule staminali totipotenti, pluripotenti, multipotenti, oligopotenti e staminali unipotenti. Particolarmente interessanti sono le staminali multipotenti, che vengono dette anche cellule progenitrici, poiché sono in grado di differenziarsi in un numero specifico di lignaggi cellulari (l'insieme delle cellule specializzate che provengono da una cellule madre originale). Di fatto, sono capaci di produrre tutti i tipi di cellule che costituiscono un determinato tessuto.

Le cellule staminali mesenchimali

Le cellule staminali mesenchimali (o MSC), che non devono essere confuse con quelle ematopoietiche, che si occupano della formazione del sangue, non sono altro che delle cellule staminali adulte multipotenti. Di fatto, sono in grado, di produrre le diverse tipologie di cellule che compongono il tessuto scheletrico. Infatti, vengono considerate come delle unità biologiche di base estremamente versatili, in quanto possono differenziarsi o specializzarsi in cellule della cartilagine (condrociti), delle ossa (osteoblasti) e del grasso (adipociti).

Tuttavia, alcune ricerche, che sono ancora in fase iniziale, sembrano suggerire che le MSC potrebbero riuscire a differenziarsi anche in altri tipi di cellule, non appartenenti al tessuto scheletrico, come le cellule nervose, del muscolo cardiaco, del fegato e così via. Le cellule staminali mesenchimali hanno proprietà immunomodulatorie, poiché sono in grado di variare l'attività del sistema immunitario.

Inoltre, hanno incredibili capacità antinfiammatorie e rigenerative. Infatti, una volta innestate nell'organismo si spostano verso i tessuti danneggiati, favorendone la guarigione. Negli ultimi anni queste particolari cellule sono state studiate con grande fervore, in modo da poterle impiegare per creare delle terapie poco invasive, utili per contrastare determinate patologie, ritenute ancora oggi difficili da trattare.

Da dove derivano le cellule mesenchimali

Negli anni '70 le cellule mesenchimali sono state isolate dal midollo osseo ed hanno attirato immediatamente l'interesse dei fautori della medicina rigenerativa. Del resto, questa particolare branca della medicina ha come obiettivo quello di curare cellule, tessuti ed organi, non mediante la sostituzione, bensì l'innesco di efficaci processi di guarigione.

Tuttavia, come ha più volte sottolineato il Dott. Naccari Carlizzi, uno dei massimi esperti italiani nell'infiltrazione di cellule mesenchimali anca, ginocchio e così via, il prelievo di queste particolari cellule dal midollo osseo richiede l'attuazione di una procedura piuttosto invasiva e dolorosa. Inoltre, bisogna considerare che il loro numero diminuisce drasticamente con l'avanzare dell'età. Per queste ragioni si è cercato di isolare le cellule staminali mesenchimali da altre fonti, come il sangue periferico, il cordone ombelicale, la membrana amniotica, il grasso corporeo e la placenta.

Le cellule mesenchimali da tessuto adiposo

Il grasso corporeo è ricco di cellule mesenchimali in grado di favorire la spontanea rigenerazione dei tessuti. La scoperta di queste cellule in corrispondenza del tessuto adiposo è avvenuta intorno al 2000 ed hanno attirato fin da subito l'interesse dei ricercatori, poiché si tratta di cellule facilmente reperibili.

Infatti, il grasso ha una maggiore facilità di accesso rispetto al midollo osseo, anche perché si trova in tutto il corpo, e garantisce poco dolore nel prelievo. Inoltre, sembra che le cellule del tessuto adiposo abbiano una capacità proliferativa maggiore. L'infiltrazione di cellule mesenchimali da grasso corporeo è indicata in caso di tendinopatia cronica, di osteoartrosi precoce, di lesioni tendinee e di difetti cartilaginei focali.

Come si procede?

La procedura di innesto, al contrario di quello che si potrebbe pensare, è poco invasiva. Infatti, secondo quanto riferito dal Dott. Naccari Carlizzi, dura circa 30 minuti. Viene attuata in ambulatorio chirurgico o in sala operatoria. Di fatto, è prevista l'anestesia locale della zona del prelievo adiposo, la lipoaspirazione, attraverso l'impiego di siringhe dotate di aghi fenestrati, della quantità di tessuto adiposo necessaria per l'innesto, la chiusura del sito d'ingresso e l'attuazione del bendaggio compressivo. Successivamente, viene effettuata la processazione del lipoaspirato ottenuto, mediante un kit monouso asettico.

Il chirurgo procede, quindi, alla eliminazione dei residui oleosi ed ematici, che potrebbero generare infiammazioni. La manipolazione delle cellule non deve essere aggressiva o traumatica, in modo da preservarle al meglio. Al termine di questa operazione, le MSC vengono inoculate, mediante siringa, nel tessuto da trattare. Questo tipo di intervento è utile soprattutto per gli sportivi che hanno bisogno di velocizzare la guarigione, ma anche per il trattamento post-operatorio.

L'impiego delle cellule mesenchimali

Al contrario di quello che si potrebbe pensare, le cellule mesenchimali hanno un utilizzo estremamente variegato. Di fatto, vengono impiegate in caso di patologie cardiache, al fine di limitare i danni subiti dai tessuti in caso di infarto del miocardio. Tuttavia, risultano utili anche per curare malattie e malfunzionamenti che colpiscono i vasi sanguigni. Trovano, però, largo utilizzo anche in ambito neurologico, in quanto favoriscono la rigenerazione dei componenti neurali alterati.

Inoltre, secondo recenti studi queste particolari cellule sarebbero in grado di ridurre gli spiacevoli effetti generate da patologie degenerative, come il Parkinson, ed i danni prodotti da ictus ischemico. Nella chirurgia plastica le MSC risultano particolarmente efficaci per la riparazione di ferite, ulcere e bruciature. Di fatto, l'effetto antinfiammatorio ed immunologico prodotto porta a diminuire il rischio di infezioni batteriche, riducendo drasticamente i tempi di guarigione.

Non bisogna dimenticare, poi, che le cellule mesenchimali vengono impiegate anche in ortopedia per favorire la rigenerazione tessuti ossei, cartilaginei e connettivi. Numerose ricerche hanno dimostrato che i maggiori successi riguardano la cura della cartilagine articolare.

Infatti, infiltrazioni cellule mesenchimali adipose nella cavità articolare, consentono di rigenerare il tessuto cartilagineo, attenuando malattie di tipo reumatico, come l'artrosi e l'artrite. Infine, è importante sottolineare che le cellule staminali mesenchimali stanno riscontrando un buon successo anche in ambito odontoiatrico, soprattutto per quanto riguarda la rigenerazione mandibolare, nonché in ambito oculistico, per la rigenerazione dei tessuti del cristallino danneggiato.

L'utilizzo delle cellule staminali mesenchimali in ortopedia

Le cellule staminali mesenchimali vengono impiegate soprattutto in ambito ortopedico, per la cura e la riparazione di organi. Di fatto, anca, ginocchio, spalla, caviglia, gomito, polso, collo, schiena ed eventuali ernie al disco possono ristabilirsi in maniera più rapida attraverso l'impiego di questa tecnica. Ma per chi è indicata? Certamente, per gli sportivi, ma anche per coloro che si sottopongo ad interventi chirurgici importanti, in quanto favoriscono l'attecchimento dei tessuti.

Tuttavia, le MSC sono utili anche per il sollievo e la cura di qualunque tipo di artrosi, anche nel caso di pazienti con oltre 70 anni di età. In generale, il trattamento con le cellule mesenchimali, in tutti gli interventi di tipo ortopedico, permette di favorire la guarigione, di ridurre in maniera significativa il dolore post-operatorio e di accelerare il recupero, in modo da poter riprendere il prima possibile le occupazioni giornaliere ed anche l'attività sportiva.

La scoperta delle cellule staminali e mesenchimali

Il termine staminale deriva dal latino "stamen", che significa "origine, stipite, ceppo, tronco, ordito". Di fatto, il concetto di cellula primigenia è nato verso la fine dell'Ottocento, grazie al naturalista Ernst Haeckel. Infatti, sul finire del secolo diversi autori hanno cominciato a parlare di "stamzellen".

Tuttavia, ad intuire per primo la capacità rigenerativa delle cellule staminali è stato Jacob Keller nel 1894. Nel 1909, invece, Alexander Maksimov, un importante istologo russo, ha ipotizzato l'esistenza delle cellule staminali emopoietiche, che sono alla base di tutti gli elementi che compongono il sangue (globuli rossi, globuli bianchi e piastrine).

Ciò è avvenuto in occasione del Congresso della Società di Ematologia di Berlino. Tuttavia, le cellule staminali sono state isolate dal midollo osseo solo negli anni '70, grazie a Friedenstein e dai suoi collaboratori. Da questo momento in poi sono iniziate una serie di sperimentazioni, che hanno permesso di raggiungere scoperte inaspettate. Tuttavia, molti studi sono ancora in atto, poiché diversi aspetti devono ancora essere scoperti e chiariti.

La ricerca attuale delle MSC e gli sviluppi futuri

Di fatto, le MSC, come tiene a precisare il Dott. Carmine Naccari Carlizzi, uno dei massimi esperti in Italia di trapianto cellule mesenchimali ginocchio ed anca, hanno aperto nuove strade, dando il via ad una nuova ed eccitante branca della medicina: la medicina rigenerativa. Di fatto, non si conoscono ancora tutte le potenzialità di queste particolari cellule.

Per questa ragione gli studiosi hanno intenzione di intensificare gli studi in atto. Del resto, la speranza è quella di poter sviluppare nuove terapie, meno invasive ed in grado di favorire la cura di malattie ancora difficili da trattare, come la Sclerosi Multipla, diversi tipi di tumori, la Distrofia di Duchenne e così via.

Di fatto, la sfida più grande che gli scienziati sono chiamati ad affrontare è quella di riuscire ad individuare i meccanismi che portano le cellule a differenziarsi in corrispondenza dei diversi tessuti, al fine di proporre cure sempre più efficaci. Di fatto, rimangono ancora numerose domande su come queste particolari tipi di cellule possano essere controllate e su come possano essere collocate al meglio.

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