Medicina rigenerativa per disordini muscolo scheletrici cane e cavallo.

La prestigiosa rivista Cells ha pubblicato una revisione, tutta italiana, sull’applicazione delle Cellule Staminali Mesenchimali (MSC) in medicina veterinaria, focalizzata sui disturbi muscolo-scheletrici del cane e del cavallo, basandosi sui report clinici fino ad oggi riportati in letteratura.

Medicina rigenerativa veterinaria e disturbi muscolo scheletrici: facciamo il punto.

La medicina rigenerativa basata sull’uso di terapie cellulari è stata riconosciuta come capace di recuperare la normale funzione di cellule danneggiate o malate di tessuti e organi.
In medicina veterinaria queste terapie sono strettamente correlate all’uso di Cellule staminali mesenchimali (MSCs), cellule anche definite come multipotenti, capaci cioè di replicarsi e differenziarsi in diversi tipi cellulari, a seconda del tessuto in cui si trovano.

Moltissimi sono gli studi fatti sull’argomento.

La revisione raccoglie tutto ciò che la letteratura ufficiale ha ampiamente reso noto, partendo da casi clinici di cani e cavalli affetti da patologie muscolo scheletriche.
Inoltre, fornisce una prospettiva sull’uso del secretoma e/o delle vescicole extracellulari (EVs) in campo veterinario, in sostituzione delle MSC, augurandosi che tale secreto possa essere utilizzato dalle case farmaceutiche, per realizzare un prodotto adatto all’uso per i protocolli terapeutici.

Gli studi e le ricerche in questi ambiti sono sempre piuttosto complessi e necessitano sempre di un  approccio multidisciplinare.
Per questo motivo gli autori di questa review sono farmacologi, biologi e medici veterinari.

Difficoltà di raccolta dei dati e valutazione preliminari

La medicina moderna si sta sempre più orientando verso la rigenerazione piuttosto che la riparazione tissutale.
La Medicina Rigenerativa si basa principalmente sull’impiego delle Cellule Staminali Mesenchimali, per le quali sono ormai ampiamente  comprovate, soprattutto in ambito umano, sicurezza ed efficacia.
In campo veterinario la situazione è più complessa a causa della grande variabilità anatomica e fisiologica delle differenti specie.

Gli studi, concentrati soprattutto su cane e cavallo, evidenziano come le terapie cellulari rispondano diversamente a seconda di

• biologia cellulare
• meccanismo d’azione
• possibilità applicative
• risposta più o meno marcata all’infiammazione.

Questi aspetti non mutano solo da una specie all’altra, ma anche a seconda  delle differenze tra

• razze
• peso del soggetto
• stile di vita
• background genetico.

Ecco perché è così complesso trovare un filo conduttore per descrivere lo stato dell’arte sulle ricerche e i risultati ottenuti.
Se da una parte poca letteratura è presente, dall’altra è grande la quantità di studi che vengono pubblicati soprattutto a proposito di modelli animali possibilmente applicabili su quelli della medicina umana.

Questa revisione, dunque, si pone l’obiettivo di raccogliere ciò che effettivamente è noto sull’uso delle MSC in campo veterinario, focalizzandosi, però, su ciò che è stato maggiormente riportato in letteratura, non valutando, invece, studi che hanno traslato da una specie ad un’altra i risultati terapeutici riscontrati.

L’applicazione terapeutica delle Cellule Staminali Mesenchimali, ad oggi, pare fornire risultati particolarmente promettenti nelle patologie a carico dell’apparato muscolo scheletrico

Gli studi pubblicati riguardano in particolare cane e cavallo e per questo vengono presi in considerazione più dettagliatamente.

MSCs e medicina rigenerativa veterinaria: caratteristiche, sedi del prelievo, procedure di isolamento e crioconservazione.

L’efficacia clinica delle Cellule è associata a molti fattori:

• staminalità
• capacità di secrezione di fattori trofici
• attività immunosoppressiva
• secrezione di citochine
• capacità di homing.

Per questi motivi, le cellule sono state considerate un “prodotto medicinale di terapia avanzata“.

Il loro crescente utilizzo è stato giustificato soprattutto per

• processo di isolamento delle cellule relativamente semplice
• mancanza di proprietà immunogeniche, che consente anche l’impiego di trapianti allogenici in studi pre-clinici e in trials clinici
• assenza di problemi etici.

Ciononostante, il costo per la loro applicazione, in patologie muscolo scheletriche e articolari, ne limita l’uso soprattutto al cane e al cavallo.

La raccolta, la preparazione e lo stoccaggio delle cellule in medicina veterinaria ricalca le procedure che vengono fatte in medicina umana, tuttavia, sono molti i fattori che possono influenzare l’efficacia terapeutica e cioè:

• la sede da cui si prelevano le cellule
• procedura di isolamento
• condizioni di coltura (pH, temperatura, tempo di incubazione, medium di coltura)
• crioconservazione.

Tutti processi che necessitano di essere standardizzati, al fine di ridurre la variabilità tra i diversi lotti di cellule.

La revisione offre un’ampia panoramica degli studi che riguardano diversi aspetti della produzione delle cellule, valutando vantaggi e svantaggi di ognuno:

• tessuti di provenienza
• procedure di isolamento
• condizioni di coltura
• crioconservazione
• controllo della qualità
• vie di sommministrazione
• autologo vs allogenico

Cellule staminali in medicina rigenerativa: per quali patologie?

Le patologie muscolo scheletriche sono certamente situazione molto frequente nella pratica clinica. Particolarmente dolorosi, possono avere decorso acuto o cronico e sono spesso il risultato di

• traumi ripetuti
• affaticamento muscolare
• infiammazioni ai tendini
• degenerazione dei dischi intervertebrali

Tra le patologie più frequenti troviamo

• osteoartrosi
• lesioni tendinee o legamentose
• degenerazione dei dischi intervertebrali.

Ad oggi, le opzioni di trattamento sono rappresentate dall’utilizzo per via sistemica o intrarticolare di antinfiammatori, acido jaluronico e Plasma Ricco di Piastrine (PRP).
L’uso di Cellule Staminali è stato posto all’attenzione dei medici veterinari come alternativa a queste pratiche.

La revisione prende in considerazione l’utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali per ogni specifico disordine muscolo scheletrico.

Per ciascuna patologia sotto riportata vengono riferiti gli studi pubblicati e riassunti i risultati riportati.

• osteoartrosi (OA) – cane e cavallo
• traumi ai legamenti (TLI) – cane e cavallo
• degenerazione intervertebrale del disco – cane

La review prende poi in considerazione la bibliografia presente sulle patologie spontanee (non indotte sperimentalmente) come modelli preclinici potenziali per la medicina umana.

Infine, descrive i risultati ottenuti negli ultimi 10 anni sull’utilizzo del secretoma come potenziale terapia applicabile in diversi ambiti patologici.

Il secretoma rappresenta la parte funzionale delle cellule, le quali esplicano la loro attività biologica attraverso il rilascio di sostanze particolari come:

• fattori paracrini
• citochine
• chemiochine
• fattori di crescita
• nano vescivole extracellulari

Molti studi supportano l’ipotesi che la frazione delle vescicole extracellulare (EVs) sia, da sola, in grado di promuovere la guarigione del tessuto o di prevenire il danno tissutale in diversi contesti.

Tali componenti, isolati dalle Cellule Staminali Mesenchimali (MSC), hanno mostrato di possedere le stesse funzioni delle cellule stesse in termini di capacità antinfiammatoria e attività pro-rigenerativa.

Nonostante l’atteggiamento sia quello del cauto ottimismo sul loro utilizzo, paiono incoraggianti i risultati, soprattutto per alcuni vantaggi che hanno mostrato, tra i quali ricordiamo:

• ridotta immunogenicità (cioè ridotta risposta immunitaria)
• ridotte dimensioni (che le rendono una alternativa più sicura alla iniezione delle cellule in toto)

Restano da indagare maggiormente altri aspetti tra cui:

• cinetica dei prodotti
• meccanismo d’azione
• bioattivabilità
• dosaggio e frequenza
• vie di somministrazione

Conclusioni dello studio.

Le Cellule Staminali Mesenchimali fanno parte del sistema di rigenerazione insito nell’organismo e sono  in grado di replicarsi e differenziarsi in diversi tipi cellulari e questo fornisce loro un potenziale significativo per le applicazioni cliniche.

In ambito veterinario gli studi condotti per lo sviluppo di protocolli di cura delle patologie spontanee sono numerosi e prendono in considerazione tutti gli aspetti: dal prelievo, alla produzione, allo stoccaggio, fino all’applicazione terapeutica.

Questi studi hanno posto in evidenza che gli animali affetti da patologie spontanee forniscono indicazioni molto più utili rispetto a quando vengono usati animali da laboratorio con patologie indotte; quindi forniscono quadri più completi per essere trasferiti in campo umano.

Recenti acquisizioni sull’utilizzo del secretoma, nonostante siano ancora pochi gli studi in medicina veterinaria, suggeriscono la possibilità di una loro applicazione con vantaggi in termini di sicurezza e maneggevolezza.

Autori dello studio

• Michela Mocchi, Farmacologo, Dottorando di Ricerca in Scienze Chimiche e Farmaceutiche, Università di Pavia.
• Silvia Dotti, DVM, Reparto Substrati Cellulari e Immunologia Cellulare, IZSLER, Brescia.
• Maurizio Del Bue, DVM, già Professore Ordinario di Clinica Chirurgica Veterinaria, Università di Parma.
• Riccardo Villa, Biologo, Laboratorio Colture Cellulari, ISZLER, Brescia.
• Elia Bari, Farmacologo, PhD in Scienze Chimiche e Farmaceutiche, Università di Pavia.
• Sara Perteghella, Farmacologo, Ricercatore, Dipartimento di Scienze del Farmaco, Università di Pavia.
• Maria Luisa Torre, Farmacologo, Professore Associato in Tecnologia Farmaceutica Speciale, Università di Pavia.
• Stefano Grolli, DVM, Professore Associato di Biochimica Veterinaria, Dipartimento di Scienze Mediche Veterinarie, Università di Parma.

Consulta lo studio completo.