Riassunto analitico
Le cellule staminali (CS) sono precursori dotati di potenzialità differenziative e replicative. Il midollo osseo (MO) e il tessuto connettivo possono originare CS mesenchimali (CSM) utili per la rigenerazione tissutale anche in ortopedia. L’osteonecrosi (ON) della testa del femore (TF) è una patologia che colpisce giovani adulti, in cui la morte del tessuto osseo sembra essere causata dall’interruzione traumatica o non traumatica dell’apporto di sangue alla TF. I corticosteroidi sembrano giocare un ruolo chiave nell’insorgenza e nella progressione della malattia. La patologia è classificata in 4 stadi, di cui l’ultimo richiede la sostituzione dell’arto con protesi, spesso fallimentare. Diversi modelli animali di ON sono stati realizzati allo scopo di procedere con cure alternative. Questa tesi vuole investigare l’efficacia delle CSM nel trattamento dell’ON, in un modello animale di coniglio, in previsione del suo trasferimento sull’uomo. La prima fase di questo studio è stata quella di standardizzazione della metodica di induzione del danno ON nel coniglio, riproducendo gli eventi fisiopatogenetici dell’ON umana. È stata poi verificata l’efficacia terapeutica del trattamento con CSM autologhe. In vista di un trasferimento clinico dell’approccio terapeutico, in cui il paziente verrebbe trattato con le CSM autologhe affette dalla patologia, sono state confrontate le due popolazioni di CSM-MO sane (ON-) e di CSM-MO dopo 2 settimane dal danno (ON+), in termini di isolamento da MO, espansione in vitro, immunofenotipo e capacità differenziativa in vitro, per valutare eventuali differenze che potrebbero compromettere l’approccio terapeutico. Il modello animale creato con somministrazione di un’elevata dose di corticosteroidi e tecniche chirurgiche per l’occlusione vascolare alla TF, è risultato il migliore nel mimare gli eventi fisiopatogenetici dell’ON umana. La tempistica migliore per l’impianto delle CSM è risultata di 2 settimane dall’induzione dell’ON, perchè a 4 e 6 settimane il processo di autoriparazione impedisce una corretta valutazione dell’efficacia terapeutica. Dal confronto delle due popolazioni cellulari è risultato che: il numero di elementi nucleati per ml di MO è maggiore per il gruppo ON- (p-value>0,05); il numero di CFU-F è maggiore per le CSM-MO ON+ (p-value<0,05); le CSM-MO in coltura mostrano una uguale morfologia cellulare; le curve di crescita hanno un andamento simile e crescente fino a P4, ma con livelli di crescita più bassi per le CSM-MO ON+ rispetto alle CSM-MO ON-, queste ultime caratterizzate da un calo a P5; il Cumulative Population Doubling mostra un raddoppiamento simile ma inferiore per le CSM-MO ON+; il Doubling Time mostra come le CSM-MO ON- impieghino più ore per raddoppiare; l’analisi immunofenotipica mostra un’ espressione considerabile negativa per il CD45 in entrambi i gruppi, maggiore per le CSM-MO ON+, mentre il CD29 è positivo; entrambe le popolazioni cellulari sono capaci di differenziare in senso osteogenico e adipogenico (colorazioni Von Kossa e Oil Red O). Le TF espiantate 2 settimane dopo l’impianto delle CSM per le indagini istologiche hanno rivelato la formazione di nuove lacune osteocitarie significativa rispetto ai controlli non trattati. È stata dunque standardizzata la metodica di induzione e valutazione del danno ON. Dal confronto delle popolazioni cellulari è risultato che le CSM-MO ON+, pur essendo più numerose per ml di MO aspirato, formano meno CFU-F ed hanno una maggiore contaminazione di CD45+. Tuttavia, le buone capacità proliferative e differenziative delle CSM-MO ON+ mostrano come la malattia sia in grado di selezionare le CSM più performanti. L’analisi istologica dopo il trattamento con CSM autologhe dimostra la loro efficacia nel promuovere la rigenerazione ossea, ponendo le basi per poter effettuare un trattamento con CSM autologhe nell’uomo.
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