Prelievo cellule emopoietiche (CSE)
Le cellule staminali emopoietiche sono le cellule che hanno il compito
di formare le cellule del sangue (emopoiesi) per sostituire quelle che
muoiono naturalmente e terminano la loro funzione. La vita media di
queste cellule varia:
- gli eritrociti vivono circa 120 giorni;
- i granulociti 12-13 ore;
- i trombociti 9-12 giorni;
- i linfociti B 10-20 giorni;
- i linfociti T alcuni giorni;
Questa continua sostituzioni avviene tramite tre tipi di processi di
formazione:
Queste cellule si trovano soprattutto nel midollo osseo contenuto nelle
lacune dell'osso spugnoso di vari segmenti scheletrici (vertebre, coste,
sterno, ossa del bacino, cranio e parti distali delle ossa lunghe), nel sangue del cordone ombelicale e nel
sangue periferico. La loro
estrazione però ha metodi differenti in base alla loro locazione e alla
percentuale in cui sono presenti (nel midollo 1-3%, nel sangue periferico
0,01-0,1%, cordone ombelicale 0,1-0,5%).
Midollo
osseo
Il prelievo di midollo osseo avviene mediante
ripetute punture delle creste iliache (ossa del bacino); trattandosi di
punture ossee il prelievo avviene in anestesia generale, oppure quella
di tipo epidurale, mediante puntura lombare. Il
prelievo dura in genere, poco più di un'ora; la quantità di sangue
midollare che viene prelevata varia in rapporto al volume corporeo del
ricevente, ma è di norma compresa fra i 700 e i 1000 ml, ciò non
comporta alcun danno o menomazione al donatore. All'uscita dalla sala
operatoria si preferisce tenere il donatore sotto controllo per 12-24
ore. Al risveglio, egli avrà un lieve dolore nella zona del prelievo,
che già all'uscita dall'ospedale si trasforma generalmente in un
indolenzimento che sparisce in pochi giorni e facilmente controllabile
con analgesici comuni. Durante il prelievo di midollo, viene di solito
trasfusa al donatore, una o due unità di sangue, precedentemente
prelevate al donatore stesso, circa una o due settimana prima della data
fissata per l'espianto; questo perché, da una parte, consente di
bilanciare il volume di sangue circolante, dall'altra garantisce al
donatore l'assenza dei rischi di infezione da trasfusione.
Cordone ombelicale![](cordone.jpg)
Qui la concentrazione di cellule staminali è molto alta. Il prelievo
e la raccolta sono molto semplici e non presentano rischi. Il sangue
presente nel cordone ombelicale viene raccolto una volta terminate le
procedure per il parto.
Fino a pochi anni fa, il sangue del cordone ombelicale veniva gettato
via, con tutto il cordone. Oggi molti genitori decidono di raccoglierlo
e conservarlo.
.
Sangue periferico
Le cellule emopoietiche, come già citato, si trovano anche nel sangue
periferico, ma in basse quantità. Per questo motivo viene somministrato
al paziente il fattore di crescita
G-CSF (Growth-Colony Stimulating Factor) con lo scopo di stimolare la produzione di cellule emopoietiche
nel midollo osseo e successivamente facilitarne il trasferimento all'interno del sangue periferico.
Questa procedura può comportare lievi disturbi quali febbre, cefalea,
dolori ossei al bacino, schiena e arti, senso di affaticamento e perdita
dell'appetito che possono essere alleviati da comuni antidolorifici.
Solitamente in un soggetto sano, i risultati del trattamento con
G-CSF
si presentano dopo 4-5 giorni e a questo punto si può procedere col
prelievo. La procedure viene eseguita utilizzando un separatore
cellulare che consente di separare le cellule
staminali emopoietiche dalle altre cellule ematiche. Il sangue del paziente
viene centrifugato dalla macchina, isolando così le cellule staminali, e
viene successivamente reimmesso in circolo. L'operazione può richiedere diverse ore.
Prelievo cellule
mesenchimali (MSC)
Le cellule staminali mesenchimali sono cellule staminali multipotenti
che possono differenziarsi principalmente in tre tipologie:
- Osteoblasti, cellule dell'osso;
- Adipociti, cellule dell'adipe;
- Condrociti, cellule della cartilagine.
Le
MSC si trovano soprattutto nell'adipe e nel liquido amniotico,
ma è possibile individuarle anche nel midollo osseo.
Tessuto adiposo
Le cellule mesenchimali presenti
nell'adipe vengono prelevate attraverso una semplice liposuzione,
bastano infatti solo 10ml di tessuto. Le
MSC vengono successivamente
separate e trattate per consentirne
la proliferazione e infine vengono congelate per essere conservate.
![](amniocentesi.jpg)
Liquido
amniotico
Per il prelievo delle cellule
mesenchimali dal liquido amniotico sono necessari solo 3 millilitri di
liquido. Questa quantità viene prelevata durante l'amniocentesi e
inviati ad un laboratorio che separa le cellule staminali e poi le
congela con vapori di azoto.
Cellule
staminali pluripotenti indotte (iPS)
Uno studio giapponese del 2007
condotto da ricercatori dell'università di Kyoto ha dimostrato che è
possibile la dedifferenzione delle cellule. La ricerca è stata condotta
in particolare su
fibroblasti umani adulti (HDF) provenienti dal derma
facciale di un soggetto femminile di razza caucasica di 36 anni.
Utilizzando un
retrovirus queste cellule sono state indotte a produrre 4
proteine ( Oct3/4, Sox2, c-Myc e Klf4) che hanno fatto regredire la
cellula in circa 2 settimane fino a uno stato simile alle cellule
staminali embrionali umane (hES). Delle cellule non dedifferenziatesi
fino a questo stato non ne è ancora stata determinata la natura. Queste
cellule sono state battezzate come "Cellule staminali pluripotenti
indotte (iPS)".
Il campione di
iPS è stato poi diviso in 2 terreni: uno progettato per
la crescita di cellule neurali; il secondo per la crescita di cellule
cardiache.
Crescita delle
cellule neurali
Dopo 2 settimane dalla semina,
un'analisi di
immunofluorescenza ha riscontrato la presenza di tirosina idrossilasi (TH) e βIII tubulina, proteine precursori delle cellule
neurali.
Inoltre l'esame del DNA (RT-PCR) ha rilevato che le cellule neurale
prodotte sono neuroni dopaminergici la cui mancanza determina
l'insorgere di una grave patologia quale il morbo di Parkinson.
Ciò ha dimostrato che le
iPS
rappresenterebbero quindi una possibile cura per questa malattia che
colpisce ogni anno dalle 8.000 alle 12.000 persone solo in Italia.
Crescita delle
cellule cardiache
Dopo 20 giorni dalla semina, un'analisi all'RT-PCR ha mostrato la presenza di
miociti cardiaci.
Queste cellule rappresenterebbero la cura per molte patologie miocardiche
come l'infarto.
Esperimento in vivo
Sono state immesse
iPS in cavie di
topo immunodeficienti. A 9 settimane dall'iniezioni si è riscontrata la
formazione di un tumore. All'esame istologico è emerso che il tumore
conteneva vari tipi di tessuti tra cui cellule di muscolo striato,
cartilagine, tessuti neurali (e cellule che producono cheratina). Ciò
significa che queste cellule possono dare origine a varie e diverse
popolazioni cellulari.
L'uso clinico di queste cellule non è però riconosciuto perché non sono
ancora stati fatti esperimenti con esiti soddisfacenti per determinare i
possibili rischi e conseguenze che l'introduzioni delle
iPS
nell'organismo umano potrebbe causare.
Altre fonti di iPS
L'esperimento è stato condotto, con buoni
risultati, anche su un campione di cellule del
tessuto sinoviale di un
paziente maschio di razza caucasica 69enne. Si sono riscontrati a
livello qualitativo gli stessi risultati, tuttavia con una minore resa a
livello quantitativo.
Per maggiori informazioni consultare l'articolo
originale:
Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by
defined factors
(L'articolo è stato preso dalla rivista Nature) |