Riassunto analitico
La polpa dentale umana, un tessuto connettivo lasso vascolarizzato ed innervato racchiuso nella camera pulpare del dente, rappresenta una risorsa alternativa di cellule staminali, le DPSC, che sono caratterizzate da una grande capacità proliferativa, auto rinnovamento e bassa immunogenicità. La derivazione embrionale dalla cresta neurale attribuisce loro proprietà di multi/pluripotenza, essendo in grado di differenziare in diversi lineages cellulari. Il potenziale differenziativo delle DPSC ha trovato riscontro in diversi studi in vivo, che hanno evidenziato il loro contributo alla rigenerazione di differenti tessuti danneggiati nonché il loro diretto effetto promotore della vascolarizzazione. L’effetto angiogenetico delle DPSC è stato infatti osservato nella rigenerazione di deficit ossei critici così come nel ripristino della integrità morfofunzionale del tessuto muscolare scheletrico. Queste proprietà angiogenetiche sono riconducibili alla localizzazione perivascolare delle DPSC nella polpa dentale, che permette di definirle pericyte-like cells. Studi precedenti hanno dimostrato che le DPSC sono in grado di esprimere non soltanto markers tipici dei periciti, bensì anche delle cellule endoteliali nei processi di neoangiogenesi in vivo. L’angiogenesi, processo che porta allo sviluppo di nuovi vasi sanguigni, riveste un ruolo cruciale in una grande varietà di eventi fisiologici così come nella progressione di stati patologici, come l’infiammazione cronica e i processi tumorali. A tal proposito, lo scopo della mia ricerca è stato quello di indagare le proprietà angiogeniche delle DPSCs sia in condizioni statiche di induzione al differenziamento, sia in condizioni dinamiche di flusso. Le DPSCs, isolate da polpe dentali di soggetti adulti sani ed immunoselezionate per i markers di staminalità c-Kit e STRO-1, sono state indotte al differenziamento endoteliale valutato a diversi tempi sperimentali. Analisi di Western Blot e di immunofluorescenza confocale hanno mostrato un aumento di espressione dei markers VEGF e VE-caderina la cui localizzazione citoplasmatica ha suggerito il raggiungimento di un commitment avanzato a tempi di induzione tardivi. Allo stesso tempo, si è riscontrato un aumento di espressione dei markers angiogenetici CD34 e Tie2 ed una concomitante diminuzione di PDGFR beta. Il tube formation assay effettuato sulle DPSC coltivate in condizioni di differenziamento su Matrigel ha rivelato dopo solo 5 ore la capacità delle DPSC di organizzarsi a costituire network simil-vascolari in vitro. Parallelamente, le DPSCs sono state poste in condizioni di coltura dinamiche che emulassero le variazioni di flusso a cui le cellule dei vasi sanguigni sono normalmente esposte. Analisi di microscopia ottica hanno rivelato uno shift morfologico già dopo poche ore di coltura in condizioni dinamiche. Inoltre, analisi di immunofluorescenza confocale hanno evidenziato l’aumento di espressione di VEGF e di Tie2 nelle DPSCs sottoposte al flow-rate, indicando che lo stimolo fisico di esposizione al flusso è in grado di indurre precocemente il differenziamento in senso endoteliale. Lo step successivo di queste indagini sarà l’allestimento di co-colture dirette tra DPSC e cellule mononucleate del sangue periferico (PBMCs), pre-attivate con anticorpi anti-CD3 e anti-CD28, al fine di valutare se l’esposizione ad un microambiente infiammatorio in condizioni di coltura dinamiche possa influire sull’induzione delle DPSC al commitment endoteliale. I risultati attesi consentiranno di predire il coinvolgimento delle cellule staminali e le loro proprietà angiogenetiche nei processi infiammatori per la comprensione e lo sviluppo di approcci terapeutici alternativi finalizzati a modulare l’angiogenesi nei processi infiammatori cronici.
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