Sclerosi multipla. Le cellule staminali potrebbero favorire la riparazione dei tessuti

Le cellule staminali potrebbero contribuire a riparare tessuti ed organi colpiti da sclerosi multipla, ictus o lesioni del midollo spinale. I precursori delle cellule staminali neurali (Npcs) trasferiscono alle cellule target sostanze bioattive attraverso vescicole extracellulari, favorendo l’auto-riparazione del tessuto danneggiato. Ad individuare questo meccanismo è uno studio* condotto all’Università di Cambridge e pubblicato su Molecular Cell, in cui i ricercatori evidenziano che le cellule staminali mostrano risultati promettenti rispetto alla riparazione dei tessuti.
 
Migliorando la comprensione di questo ed altri meccanismi, essi confidano di identificare nuovi modi per aumentare l’efficacia e ridurre i rischi associati delle terapie con cellule staminali.
Lo studio è stato finanziato dall’“European Research Council”, dal Ministero della Salute, da AISM e dalla Fondazione Italiana Sclerosi Multipla (FISM).
 
“L’ipotesi che le terapie basate su cellule staminali lavorino soltanto mediante la sostituzione cellulare viene messa in discussione dall’osservazione di un regolare scambio endocellulare di molecole tra l’innesto e l’ospite”, si legge nello studio.
I ricercatori mostrano che le terapie con cellule staminali possono anche agire utilizzando meccanismi alternativi a quelli comprendenti la differenziazione e l’integrazione cellulare. In particolare, grazie a modelli sperimentali di malattie neurodegenerative, come quelli di SM–, si è rilevato un notevole livello di recupero quando le cellule staminali neurali e/o i loro precursori (NPCs) sono iniettati nel loro sistema circolatorio. Per spiegare questo recupero, l’ipotesi è che gli NPC trasferiscano delle molecole che regolano il sistema immunitario, con il risultato finale che porta ad una riduzione dei danni o ad un miglioramento della riparazione dei tessuti.
 
I ricercatori hanno dimostrato che gli NPCs "comunicano" con le cellule target, trasferendo molecole e sostanze bioattive attraverso piccole strutture membranose chiamate vescicole extracellulari (EVs). “Abbiamo definito un meccanismo di signaling cellulare mediante il quale cellule staminali neurali/precursori NPCs comunicano col micro-ambiente mediante vescicole extracellulari ed abbiamo spiegato il loro ‘marchio’ e la loro funzione molecolare”, si legge nello studio.
 
“Per la prima volta si dimostra la presenza di un meccanismo di signaling mediato da vescicole di membrana su cellule staminali”, riferiscono gli esperti.
“Queste piccole vescicole nelle cellule staminali contengono molecole come proteine e acidi nucleici che stimolano le cellule bersaglio, ne modificano funzioni, e le aiutano a sopravvivere, agendo pertanto come un mini ‘kit di pronto soccorso’ che le cellule staminali rilasciano a proprio uso e consumo”, ha dichiarato il Dottor Stefano Pluchino del Wellcome Trust-Medical Research Council Stem Cell Institute di Cambridge, che ha coordinato lo studio. "Essenzialmente, la nostra scoperta conferma ulteriormente come le NPCs siano in grado di riconoscere, di rispondere e di trasferire a cellule target segnali di infiammazione simili a quelli descritti in corso di traumi e malattie del sistema nervoso. Siamo convinti che questo appena rivelato sia uno dei meccanismi con cui le cellule staminali aiutino le cellule nervose danneggiate ad auto-ripararsi".

“Questo lavoro dimostra una funzione totalmente nuova delle vescicole extracellulari in risposta a stimoli del microambiente infiammatorio", ha aggiunto Pluchino. "La nostra scoperta identifica un nuovo meccanismo molecolare delle terapie con cellule staminali e rappresenta un notevole passo in avanti nella comprensione dei molti livelli d’interazione tra cellule staminali e sistema immunitario".
 
Viola Rita
 
*Chiara Cossetti,Nunzio Iraci et al., Extracellular Vesicles from Neural Stem Cells Transfer IFN-γ via Ifngr1 to Activate Stat1 Signaling in Target Cells, Molecular Cell, September 18, 2014, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.molcel.2014.08.020