Staminali da tessuto adiposo

staminali da tessuto adiposo:
La Scelta Ottimale.

Abbondante, facile da ottenere, ricco di staminali mesenchimali e clinicamente versatile: la letteratura clinica indica nel tessuto adiposo uno degli strumenti più potenti a disposizione di coloro che praticano medicina rigenerativa.

Staminali - la terapia più promettente

Le cellule staminali derivate dall'adipe (ADSCs) sono una popolazione di cellule staminali plastico-aderenti e multipotenti, con un potenziale di differenziazione comparabile a quello delle staminali da midollo e da cordone ombelicale, capaci come queste di differenziarsi nelle cellule necessarie per la riparazione dei tessuti (adipe, osso, cartilagine, cellule nervose e muscoli) ma molto più agevoli di queste da raccogliere e gestire, oltre ad essere in grado di stimolare la rigenerazione cellulare dei tessuti circostanti e modulare la risposta immunitaria ed infiammatoria.

Le ADSC sono venute alla ribalta nel 2001, a seguito di un articolo di  Zuk et al. [01], in cui si dimostrava la possibilità di ottenere dal lipoaspirato cellule staminali multipotenti isolandole dalla frazione vascolare stromale (=SVF) del tessuto adiposo. Da quello studio, sono stati pubblicati migliaia di articoli sui molteplici utilizzi di tali cellule, identificate con varie sigle, tra cui PLA (Processed Lipo Aspirate), ADAS (Adipose-Derived Adult Stemcells), ADMSCs (Adipose Derived Mesenchimal Stem Cells) ed ASC (Adipose Stroma-Stem Cells).

Rivascolarizzazione
Il tassuto adiposo può essere raccolto agevolmente ed in grande quantità senza generare morbilità nel paziente

Facili da ottenere

La prova che le MSC (cellule staminali mesenchimali) potevano essere isolate dal tessuto adiposo ha portato la comunità scientifica a considerare il tessuto adiposo come la fonte ideale di MSC ed una valida alternativa al midollo osseo, e questo per varie ragioni:

  • Non ha i problemi etici o di reperibilità insiti in altre fonti di staminali quali i tessuti embrionali o del cordone ombelicale
  • E' facilmente accessibile, abbondante e può essere raccolto in grande quantità senza danni per l'individuo;
  • E' una fonte molto ricca di MSC: secondo studi in merito il contenuto in staminali del tessuto adiposo è di 100-1000 volte superiore a quello del midollo osseo  [02].
  • Possiede un'ampia capacità proliferativa, circa 40 volte maggiore delle MSC da midollo e, se coltivata in vitro può dare una resa cellulare 100-1000 volte maggiore [03].
  • Non ha problemi dal punto di vista regolatorio, in quanto è un tessuto autologo non ematico,cosa che lo pone al di fuori sia della restrittiva legislazione relativa a sangue e derivati, che a quella relativa ai tessuti da trapianto. 

Un gruppo di studiosi dell'Università del Sacro Cuore di Roma in una review della letteratura clinica in merito alle ADSC  [07] ha messo l'accento su come già nel 2015 vi fossero oltre 3000 pubblicazioni che definivano le ADSCs come il tipo di cellule più efficace e sicuro per gli approcci di medicina rigenerativa.

Altamente versatili

Numerose review della letteratura clinica, come quella di quella di De Francesco e Ricci del 2014 [04] , quella di Frese e Dijkman del 2016 [05] e, più di recente. quella di Shukla e Yuan del 2020 [06] elencano molteplici studi nei quali le ADSC si sono dimostrate in grado di differenziarsi in vari tipi di cellule quali ad esempio osteociti, adipociti, cellule neurali, cellule endoteliali vascolari, cardiomiociti, cellule pancreatiche ed epatociti, operando cioè quali cellule progenitrici tessuto-specifiche,

Non solo: negli studi elencati è stato dimostrato come le ADSC intervengano inoltre nella rigenerazione tissutale attraverso una moltitudine di meccanismi, come la segnalazione paracrino-mediata di angiogenesi, infiammazione, homing cellulare, sopravvivenza cellulare e processi simili. Sono inoltre state evidenziata le proprietà immunosoppressive e la bassa immunogenicità di tale tipo di cellule.

La già citata review di De Francesco, Nicoletti et al. [07] vede inoltre nelle ADSCs il tipo di cellule più promettente per le applicazioni di rigenerazione ossea, intravvedendo inoltre la possibilità di interessanti sviluppi nell'utilizzo combinato con scaffold biocompatibili.

Trial clinici
Numerosi trial clinici in letteratura dimostrano l'efficacia della terapia con monociti
Trial clinici
Le ADSC sono in grado di intervenire nel processo di guarigione a più livelli

Effetti Endocrini, Paracrini ed Immunomodulanti

Un'estesa revisione della letteratura clinica fatta nel 2012 da studiosi delle università di Tokyo ed Ankara [08] mette in luce come già allora le ADSC avessero trovato numerosissimi campi di applicazione, dalle ulcere diabetiche ai danni tissutali da radiazione, dal morbo di Crohn alla chirurgia plastica, campo quest'ultimo dove l'uso di grasso arricchito di ADSC isolate da altre fonti aveva portato notevoli successi  nella ricostruzione dei tessuti molli.

In tutte queste applicazioni le ADSC avevano dato una forte spinta al meccanismo di guarigione grazie al rilascio di diversi fattori di crescita, tra cui VEGF e HGF, e alla successiva angiogenesi e proliferazione di cheratinociti o fibroblasti dermici. Tale review citava inoltre gli effetti immunomodulatori delle ADSC riscontrati nel campo delle malattie allergiche ed autoimmuni, nonchè nel mitigare la malattia acuta da rigetto. Ulteriori studi [09],[10],[16] hanno poi confermato queste ultime conclusioni, arrivando ad affermare come dal punto di vista immunomodulatorio le ADSC abbiano effetti molto più potenti rispetto alle staminali da midollo.

Efficaci nel Wound Healing e nelle Ischemie

Nel campo del Wound Healing una estesa review del 2020 di Conese, Annacontini et al.   [11] afferma che l'uso di ADSC può rappresentare una strategia alternativa per aumentare il tasso di guarigione delle ferite difficili da guarire, soprattutto per il miglioramento dell'angiogenesi che l'utilizzo delle ADSC comporta.

Un'ulteriore, recentissima review del 2021 ad opera di Gentile e Garcovich [12] conferma l'efficacia di PRP ed ADSC nella terapia delle lesioni cutanee croniche e dei difetti cutanei e dei tessuti molli, affermando inoltre che in tali campo l'uso di ADSC porta ad una guarigione più rapida rispetto alle metodiche tradizionali basate su innesti cutanei, acido ialuronico o medicazioni avanzate. Quanto sopra è confermato da uno studio [13] che afferma come l'uso di ADSC migliori il rimodellamento e la chiusura delle ferite indipendentemente dalla modalità di applicazione delle stesse, intramuscolare, topica o addirittura endovenosa.

Relativamente ad un altro settore "caldo" del wound healing - l'ischemia cronica obliterante degli arti inferiori (CLI), sono presenti in letteratura già da anni studi [14] che dimostrano come in tale campo le ADSC abbiano effetti biologici persino superiori alle staminali da midollo in termini di ripristino del flusso sanguigno e di attività proangiogenica in generale, mentre uno studio più recente [15] attribuisce alle ADSC una attività comparabile a quella delle staminali da cordone ombelicale - e per alcuni versi addirittura superiori.

Trial clinici
Numerosi studi hanno diomostrato come le ADSC possano avere un ruolo importante anche nell'arteriopatia obliterante degli arti inferiori (CLI)

Bibliografia

  1. Zuk PA, Zhu M , et al. Multilineage cells from human adipose tissue: implications for cell-based therapies. Tissue Eng. 2001;7(2):211-228. DOI:10.1089/107632701300062859
  2. Faustini M, Bucco M, et al. Nonexpanded mesenchymal stem cells for regenerative medicine: yield in stromal vascular fraction from adipose tissues. Tissue Eng Part C Methods. 2010;16:1515–21. DOI: 10.1089/ten.tec.2010.0214
  3. Yoshimura K, Shiguera T,: Characterization of freshly isolated and cultured cells derived from the fatty and fluid portions of liposuction aspirates. J Cell Physiol. 2006 Jul;208(1):64-76. DOI: 10.1002/jcp.20636.
  4. De Francesco F, Ricci G, et al.: Human Adipose Stem Cells: From Bench to Bedside. Tissue Eng Part B Rev. 2015 Dec;21(6):572-84. DOI: 10.1089/ten.TEB.2014.0608
  5. Frese L, Dijkman PE, et al: Adipose Tissue-Derived Stem Cells in Regenerative Medicine, Transfus Med Hemother 2016;43:268–274. DOI: 10.1159/000448180
  6. Shukla L, Yuan Y, et al : Fat Therapeutics: The Clinical Capacity of Adipose-Derived Stem Cells and Exosomes for Human Disease and Tissue Regeneration. Front. Pharmacol. 11:158. DOI: 10.3389/fphar.2020.00158
  7. Barba M, Cicione C, et al : Adipose-Derived Mesenchymal Cells for Bone Regereneration: State of the Art. BioMed Research International Vol 2013, Article ID 416391. DOI: 10.1155/2013/416391
  8. Mizuno H, Tobita M, Uysal AC. Concise review: Adipose-derived stem cells as a novel tool for future regenerative medicine. Stem Cells. 2012 May;30(5):804-10. DOI: 10.1002/stem.1076
  9. Strem BM, Hicok KC, et al.: . Multipotential differentiation of adipose tissue-derived stem cells. Keio J Med. 2005 Sep;54(3):132-41. DOI: 10.2302/kjm.54.132.
  10. Fu Y, Karbaat L, et al.: Trophic Effects of Mesenchymal Stem Cells in Tissue Regeneration. Tissue Eng Part B Rev. 2017 Dec;23(6):515-528. DOI: 10.1089/ten.TEB.2016.0365.
  11. Conese M, Annacontini L et al.: The Role of Adipose-Derived Stem Cells, Dermal Regenerative Templates, and Platelet-Rich Plasma in Tissue Engineering-Based Treatments of Chronic Skin Wounds. Stem Cells International Vol 2020, Art ID 7056261.DOI: 10.1155/2020/7056261
  12. Gentile,P.; Garcovich,S.: Systematic Review: Adipose-Derived Mesenchymal Stem Cells, Platelet-Rich Plasma and Biomaterials as New Regenerative Strategies in Chronic Skin Wounds and Soft Tissue Defects. Int. J. Mol. Sci. 2021, 22, 1538. DOI: 10.3390/ ijms22041538
  13. Kim H, Hyun MR, Kim SW : The Effect of Adipose-Derived Stem Cells on Wound Healing: Comparison of Methods of Application. Stem Cells International Vol 2019, Art ID 2745640, DOI: 10.1155/2019/2745640
  14. Kim Y, Kim H, Cho H et al: Direct comparison of human mesenchymal stem cells derived from adipose tissues and bone marrow in mediating neovascularization in response to vascular ischemia. Cell Physiol Biochem. 2007;20(6):867-76. DOI: 10.1159/000110447
  15. Hu L, Hu J, Zhao J et al : Side-by-Side Comparison of the Biological Characteristics of Human Umbilical Cord and Adipose Tissue-Derived Mesenchymal Stem Cells. BioMed Research International Vol 2013, Art ID 438243, DOI: 10.1155/2013/438243
  16. Melief SM, Zwaginga JJ, et al.: Adipose Tissue-Derived Multipotent Stromal Cells Have a Higher Immunomodulatory Capacity Than Their Bone Marrow-Derived Counterparts. Stem Cells Translational Medicine, 2: 455-463. DOI: 10.5966/sctm.2012-0184

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