Cellule staminali e terapia cellulare dello scompenso cardiaco
A cura di Dott. C. Ventura
Le cellule staminali rappresentano elementi “pluripotenti” responsabili sia dello sviluppo di organi e apparati durante la vita embrionale, sia del mantenimento dell’integrità morfo-funzionale di alcuni tessuti nell’individuo adulto. Le potenzialità differenziative e di “autorinnovamento” delle cellule staminali hanno recentemente suggerito un nuovo approccio al danno tissutale, quello della “terapia cellulare”, aprendo la strada ad un nuovo ipotetico scenario, la cosiddetta “Medicina Rigenerativa”. Le aspettative generate sono immediatamente percepibili se si pensa all’enorme vantaggio che deriverebbe dalla cura, e forse guarigione, di patologie quali l’infarto miocardico, lo scompenso cardiaco, le gravi sofferenze vascolari dei pazienti diabetici, o dalla possibilità di contrastare il deterioramento cardiovascolare associato all’invecchiamento. Il successo della terapia cellulare dipenderà dalla comprensione dei meccanismi molecolari responsabili dell’induzione e del mantenimento di differenziamenti specifici nelle cellule staminali. L’identificazione di progenitori cardiaci in cellule staminali mesenchimali umane (hMSCs) può offrire promesse importanti per lo sviluppo di nuovi approcci in ingegneria tissutale e medicina rigenerativa cardiovascolare. Al riguardo, abbiamo sviluppato esteri misti di acido ialuronico, butirrico e retinoico (HBR), in grado di orchestrare il differenziamento di hMSCs in senso cardiovascolare (Ventura C. et al. J Biol Chem. 279, 23574, 2004; Ventura C. et al. J Biol Chem 282, 14243, 2007). In particolare, il trapianto di hMSCs precondizionate ex vivo con HBR in un modello in vivo di infarto miocardico acuto prodotto nel ratto ha portato ad un ripristino completo della contrattilità miocardica, assieme ad un aumento consistente della densità capillare coronarica. Questi effetti riparativi erano dovuti sia ad una attivazione mirata da parte dell’HBR di un programma trascrizionale cardio/vasculogenetico nelle hMSCs trapiantate, sia ad una stimolazione “paracrina” dell’angiogenesi indotta nel tessuto ricevente da fattori di crescita secreti dalle stesse hMSCs in risposta al pretrattamento con l’estere misto. Recentemente, siamo riusciti a rigenerare cuori di ratto sottoposti ad infarto speri- mentale con la sola iniezione intracardiaca di HBR, senza ricorrere al trapianto di cellule staminali. La somministrazione di HBR ha indotto la formazione di nuovi vasi coronarici e ha ridotto notevolmente sia la mortalità cellulare cardiaca, sia l’estensione della cicatrice infartuale, normalizzando l’assetto metabolico del tessuto miocardico. L’HBR ha inoltre causato un reclutamento nell’area infartuale di cellule staminali endogene provenienti dal midollo osseo. La possibilità di utilizzare l’HBR come “segnale di sopravvivenza e riparazione cardiovascolare” apre nuove prospettive nella medicina rigenerativa. Infatti, le cellule staminali rappresentano una speranza per la rigenerazione di cuori danneggiati che l’utilizzo della molecola HBR contribuirà a rendere ancora più concreta. Gli attuali ostacoli all’impiego di staminali per questa patologia sono la scarsa vitalità delle cellule staminali trapiantate e il loro incerto destino differenziativo in vivo. Inoltre, i tempi tecnici necessari a far moltiplicare queste cellule ex vivo prima del trapianto determinano un ritardo nell’effettuare l’impianto delle staminali anche di alcune settimane, quando il danno miocardico dovuto alla cicatrice infartuale, ormai formata, compromette la contrattilità del cuore.
