Traumi cerebrali riparabili grazie al trapianto di cellule del sangue del cordone ombelicale

28 Novembre 2011

Ogni anno in Italia 180.000 persone vengono colpite da trauma cranico. I giovani, tra i 15 e i 24 anni, sono i più colpiti e in questa fascia di età il trauma cranico rappresenta la prima causa di morte e disabilità permanente. Il danno cerebrale "primario", dovuto all'impatto meccanico sul cervello al momento dell'incidente è responsabile solo in parte del danno cerebrale finale. A seguito dell'impatto iniziale infatti si attivano molteplici meccanismi "secondari" (quali eventi infiammatori, rilascio di neurotrasmettitori, produzione di radicali liberi etc) che perdurano per settimane e mesi e sono responsabili dell'amplificazione del danno. Il danno cerebrale traumatico è quindi caratterizzato da una progressione temporale e in linea di principio esiste un ampio intervallo di tempo entro cui intervenire con l'intento di bloccarne/ridurne la progressione. Tuttavia attualmente non esiste una terapia farmacologica in grado di limitare il danno cerebrale post-traumatico. Negli ultimi anni sono stati testati nell'uomo più di 30 farmaci rivelatisi promettenti in fase sperimentale, tuttavia nessuno di questi trattamenti è risultato poi efficace nell'uomo. Un'attenta analisi di questi fallimenti ha permesso di comprendere che per curare il cervello che ha subito un trauma, bisogna interagire contemporaneamente con molteplici cascate di eventi biochimici e molecolari, che si intrecciano e si amplificano a vicenda, e che sono i meccanismi responsabili della progressione del danno cerebrale. In quest'ottica le cellule staminali (cellule primitive dotate della singolare capacità di autorigenerarsi e di trasformarsi in diversi altri tipi di cellule del corpo) rappresentano ad oggi una concreta speranza terapeutica in quanto sono in grado di agire simultaneamente su molti di questi aspetti: studi di laboratorio hanno infatti dimostrato che le cellule staminali possono produrre molecole antinfiammatorie e sostanze nutritive in grado di stimolare i processi riparativi nel cervello danneggiato.

Un recente studio, condotto da Elisa Zanier e coordinato da Maria Grazia De Simoni che dirige il Laboratorio di Infiammazione e Malattie del Sistema Nervoso dell'Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario Negri, in collaborazione con i ricercatori della Cell Factory dell'Ospedale Maggiore Policlinico di Milano, ha recentemente dimostrato che le cellule staminali mesenchimali (cellule staminali di supporto, residenti in moltissimi organi dell'organismo adulto e fetale) isolate dal cordone ombelicale umano proteggono dal danno cerebrale post-traumatico. Il lavoro pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica Critical Care Medicine dimostra che le cellule, somministrate nel liquido cefalorachidiano di topi 24 ore dopo il trauma, esercitano una precoce e persistente azione protettiva sul danno sensori-motorio, cognitivo e anatomico associato al trauma.

L'idea iniziale della terapia cellulare aveva come obiettivo la rigenerazione tissutale attraverso la formazione di nuovi neuroni da parte delle cellule staminali trapiantate. Oggi tale prospettiva è stata ampiamente rivisitata. L'idea maggiormente condivisa vede le cellule staminali capaci di: 1) interagire con l'ambiente danneggiato producendo molecole in grado di trasmettere segnali protettivi, limitando la progressione del danno cerebrale; 2) modificare il microambiente cerebrale favorendo meccanismi propri del cervello di riparazione. In quest'ottica i ricercatori del Mario Negri hanno indagato i meccanismi attraverso cui le cellule staminali esercitano il loro effetto benefico: le cellule staminali sono state in grado di aumentare la produzione di brain derived neurotrophic factor (BDNF), un'importante neurotrofina cerebrale. Inoltre hanno dimostrato che le cellule staminali sono state in grado di modificare il microambiente cerebrale, inducendo un'attivazione verso un fenotipo benefico e protettivo.
 
"Le cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale hanno dimostrato qui un notevole potenziale protettivo" afferma Maria Grazia De Simoni. "Queste cellule rappresentano quindi una grandissima speranza, anche se rimangono ancora importanti aspetti pre-clinici che necessitano di essere analizzati prima di poter trasferire i risultati ottenuti dalla sperimentazione alla clinica".

Francesca Pischiutta (francesca.pischiutta@marionegri.it)
Laboratorio di "Infiammazione e Malattie del Sistema Nervoso"