21 Ottobre 2011,Napoli
description
Transcript of 21 Ottobre 2011,Napoli
![Page 1: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/1.jpg)
21 Ottobre 2011,Napoli
Le cellule Stromali Mesenchimali
![Page 2: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/2.jpg)
Le cellule staminali (stem cells, SC) sono cellule non specializzate a uno stadio precoce di sviluppo.
Hanno la caratteristica di riprodursi a lungo senza differenziarsi (auto-rinnovamento) e di dare origine a cellule progenitrici
dalle quali derivano linee cellulari differenziate (muscolari, ematiche, nervose, ecc...).
Possono dividersi e differenziarsi in un largo numero di tipi cellulari che producono i tessuti e gli organi del corpo.
Le Cellule Staminali
![Page 3: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/3.jpg)
![Page 4: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/4.jpg)
Proprietà delle Cellule Staminali
• Capacità di riprodursi all’infinito• Abilità a specializzarsi in diversi tipi cellulari
![Page 5: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/5.jpg)
Divisione simmetrica
Divisione asimmetrica
Differenziamento delle cellule progenitrici
Autorinnovamento e differenziamento
![Page 6: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/6.jpg)
Potenziale differenziativo Tipo di staminale Numero di tipi cellulari Tipi di cellule risultanti
Totipotenzialità Zigote Tutti Tutti i tipi cellulari
Pluripotenzialità Cellule embrionali coltivate Tutti, eccetto le membrane enbrionali
Cellule da tutti i foglietti germinativi
Multipotenzialità Cellule ematopoietiche Molti Muscolo scheletrico, muscolo cardiaco, fegato, cellule del
sangue
Oligopotenzialità
Precursori mieloidi Pochi Alcuni tipi di cellule del sangue
Cellule staminali mesenchimali Pochi
Condrociti, miociti, osteoblasti, adipociti, cellule endoteliali,
cellule neurali
Potenziale
![Page 7: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/7.jpg)
• Embrionali
• Fetali
• Placentali o cordonali
• Adulte
Principali tipi di staminali
![Page 8: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/8.jpg)
Origine
![Page 9: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/9.jpg)
• Difficoltà nel controllare la differenziazione in vitro• Uso omologo: possibilità di risposta immunologica • Cancerogenicità• Problemi etici
Problemi nell’uso di cellule staminali non adulte
![Page 10: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/10.jpg)
• Ematopoietiche
• Stromali o Mesenchimali• Neurali• Muscolari • Pancreatiche • Epatiche • Epiteliali
Cellule staminali adulte o somatiche
![Page 11: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/11.jpg)
Midollo osseo: principale fonte di MSC
![Page 12: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/12.jpg)
CD 13 Aminopeptidase N, APN, gp150 +++
CD 29 VLA-1/4 subunit (Integrin β1 chain) +
CD 44 H-CAM, Pgp-1, Hermes antigen (ECMR-III) ++
CD 49d VLA-4 subunit (Integrin 4) +
CD 54 Intercellular Adhesion Molecule, ICAM-1 +
CD 90 Thy-1 ++
CD 105 Endoglin ++
CD 14 MO2 - LPS-receptor --
CD 45 Leukocyte common antigen (LCA), T200 --
CD 71 T9 – Transferrin Receptor -
CD 106 VCAM-1 --
Carta d’Identità delle MSC
![Page 13: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/13.jpg)
• Supporto all’ematopoiesi
• Attrazione di cellule ematopoietiche
circolanti (homing)
• Immunosoppressione
• Capacità di differenziare in cellule
tessuto-specifiche (rigenerazione
tissutale)
• Angiogenesi- Vasculogenesi
Funzioni delle MSC
![Page 14: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/14.jpg)
Teoria della plasticità
Fattori tissutali locali (citochine, fattori di crescita) possono “riprogrammare” la cellula staminale
![Page 15: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/15.jpg)
Alexander Jakovlevich Friedenstein(1924-1997)
Friedenstein, 1966 J EMBRYOL EXP MORPH
![Page 16: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/16.jpg)
Osso trabecolare (Osyczka, 2002 Ann NY Acad Sci)Periostio (Nakahara 1991, J Othop Res)Grasso sottocutaneo (Zuk, 2001 Tissue Eng)Grasso viscerale (Tholpady, 2003 Anat Rec)Grasso intrapatellare (Whickham, 2003, Clin. Orthop &R.R.)Periciti (Brighton, 1992 Clin Orthop)Sangue (Zvaifler, 2000 Arthritis Res)Derma (Toma, 2001Nat Cell Biol; Young, 2001, Rec)Muscolo (Lu, 2003 BBRC)Membrana sinoviale (De Bari, 2001 Arthritis Rehum) Pancreas fetale (Hu, 2003 J lab Clin Med)Polpa dei denti (Gronthos, 2000 PNAS)Denti da latte (Miura 2003 PNAS)Legamenti Peridontali (Trubiani 2005; Int J of Immunopat & Pharm)
…origine
![Page 17: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/17.jpg)
?
?
Tendon
(Badiavas ARCH DERMATOL 2003)
Endothelium
(Reyes JCI 2002)
Neurons
Azizi (PNAS 1999)Sancez-Ramos (EXP NEUROL 2000)
Liver
(Schwartz, JCI 2002)
BoneJaiswal
(J CELL BIOCHEM 1997)
Fat Pittenger
(SCIENCE 1999)
CartilageYoo (JBJS 1998)
Makino(JCI 1999)
Cardio m.
Muscle Ferrari
(SCIENCE 1998)
Pancreatic β-cells (Ianus, JCI 2003)
Renal epithelial cells(Kale, JCI 2003)
La potenzialità
![Page 18: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/18.jpg)
Applicazioni terapeutiche delle ASCs
• Ferite difficili /Ustionati• PVD• Infarto miocardico• tumore• Artrite• Parkinson• Alzheimer• Diabete• Disfunzioni ematiche• Lesioni del midollo• Rigenerazione Tissutale
![Page 19: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/19.jpg)
FETO
LIQUIDO AMNIOTICO CORDONE OMBELICALE
EMBRIONE
VILLI CORIALI MIDOLLO OSSEO
TESSUTO ADIPOSO SANGUE PERIFERICO
FONTI DI cellule MSC
![Page 20: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/20.jpg)
MSC
ADI
PBMMP
FONTI DI cellule MSC
![Page 21: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/21.jpg)
1. Accelerare i processi riparativi.2. Intervenire dove gli attuali approcci terapeutici non sono soddisfacenti
Obbiettivi
![Page 22: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/22.jpg)
![Page 23: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/23.jpg)
70% della serie leucocitaria19% della serie eritroide
Circa 1:18.000 SSCSu 64.000.000 di cellule nulceate 3555 SSC
Muschler GF: J Orthop Res. 2001 Jan;19(1):117-25
![Page 24: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/24.jpg)
1. Impiantare il midollo intero
2. Impiantare le cellule mononucleate isolate
3. Impiantare una popolazione delle cellule isolate
4. Impiantare le cellule dopo espansione
![Page 25: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/25.jpg)
Prelievo Isolamento
Espansione
impianto
Fattori di crescita
Assemblaggio
Il sogno…
![Page 26: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/26.jpg)
EU IT
IN ACCORDANCE COMPLY
Good Manufacture Practice
La normativa
![Page 27: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/27.jpg)
Chimici
Biologici
![Page 28: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/28.jpg)
1. Impiantare il midollo intero2. Impiantare le cellule mononucleate isolate3. Impiantare una popolazione di cellule isolate4. Impiantare le cellule dopo espansione
![Page 29: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/29.jpg)
-Midollo
Due tipi di cellule:
Emapoietiche• Popolazione estesa• Formano linee sangue• Non formano osso?
Mesenchimali• Popolazione limitata• Formano cellule
osteoprogenitrici• Formano osso,tendine, cartilagine,muscolo,grasso
EmapoieticheMesenchimali
![Page 30: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/30.jpg)
Concentrazione di cellule Mesenchimali Stromali
![Page 31: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/31.jpg)
Manico ergonomicoAttacco luer
Disegno a un foro
Disegno a tre foriTacche di
profondità
5”, 12 gauge
Aghi per aspirato midollare
![Page 32: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/32.jpg)
Aspiration to obtain osteoblast progenitor cells from human bone marrow: the influence of aspiration volume G. Muschler, C. Bohem, K. Easley. J Bone Joint Surg (Am), 1997;79-A;1699-1709
Tot cell nucleate
[Cell] nucleate/
ml Tot
Tot cell positive
ALP+
[Cell] ALP+ /ml
40 106 40 106 1451 1451
72 106 636 106 2836 1418
100 106 25 106 3526 882
1ml aspirato
2ml aspirato
4ml aspirato
![Page 33: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/33.jpg)
Il prelievo midollo osseo dalla cresta iliaca anteriore o posteriore
Limitare il volume di aspirato a 2-4 ml per prelievo
L’ago a 3 e a 5 fori permettono di aumentare il volume di prelievo con un cospicuo risparmio di tempo senza inficiare la qualità dell’aspirato
![Page 34: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/34.jpg)
[mononucleate] [MSC]Età Femmine Maschi Femmine Maschi<30 anni 56 106 38 106 14.843 2.829 30-49 28,5 106 37 106 3.482 1.28850-69 19 106 30 106 834 3.712>70 19,5 106 25,5 106 498 4.320
Muschler GF, Nitto H, Boehm C, Easley K. Age- and gender-related changes in the cellularity of human bone marrow and the prevalence of osteoblastic progenitors. J Orthop Res. 2001 Jan;19(1):117-25
Parametri che influenzano la cellularità
![Page 35: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/35.jpg)
![Page 36: 21 Ottobre 2011,Napoli](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081604/56816357550346895dd40b92/html5/thumbnails/36.jpg)
Ruolo dei monociti/macrofagi nella vasculogenesi
• Creano lo spazio tissutale attraverso la degradazione locale della matrice extracellulare
• Facilitano la penetrazione dei progenitori formano tunnel (co-migrazione)
• Coadiuvano la trasformazione delle colonne cellulari in strutture tessutali complesse (vasi)