Risultati del Progetto FFC 5/2006

Progetto FFC 5/2006
Meccanismi di reclutamento di cellule staminali derivate dal midollo osseo nell'epitelio polmonare normale o affetto da fibrosi cistica

Mechanisms of recruitment of adult bone marrow-derived cells to normal and cystic fibrosis airway epithelium

Responsabile: Roberto Loi (Dipart. Tossicologia - Sez. Patol. e Oncologia Molecolare - Università di Cagliari)
Durata: due anni
Finanziamento: euro 30.000
Adozione: totale, Calzedonia e Montblanc Italia

Ancora difficoltà nell'utilizzo di staminali dal midollo osseo per la terapia riparativa del danno polmonare

Premesse: Nel midollo osseo sono presenti cellule che possono migrare verso la mucosa respiratoria e acquisire caratteristiche funzionali di cellule epiteliali polmonari. Cellule prelevate dal midollo osseo di pazienti affetti da fibrosi cistica potrebbero percio' essere potenzialmente utilizzate per ripopolare l'epitelio polmonare malato mediante trapianto nello stesso paziente, previa correzione del difetto genetico in vitro. Un limite di questo approccio e' rappresentato dal fatto che il numero di cellule di derivazione midollare che si integrano nell'epitelio polmonare e' ancora insufficiente perché questo approccio possa avere rilevanza terapeutica.

Obiettivi: Lo studio si era proposto di capire quali sono i meccanismi responsabili della migrazione delle cellule dal midollo osseo al polmone e della loro integrazione strutturale e funzionale nel microambiente dell'epitelio polmonare, nell'intento di contribuire allo sviluppo di eventuali trattamenti riparativi della malattia polmonare CF mediante l'impiego di cellule staminali midollari dello stesso paziente.

Risultati: Sono stati confermati i dati preliminari indicanti che la interleuchina-17 (IL-17), una citochina infiammatoria gia' nota per la sua azione attrattiva sui granulociti neutrofili, favorisce la migrazione in vitro di cellule staminali mesenchimali (MSC) derivate dal midollo verso cellule epiteliali delle vie aeree derivate da topi normali e CF. In una serie di studi di migrazione cellulare in vitro, è stata confermata l'azione chemo-attrattiva esercitata dalla IL-17 sulle cellule MSC ed è stata analizzata l'azione di altri mediatori chemiotattici potenzialmente rilevanti. E' stato anche valutato se la sovraespressione della IL-17 nelle vie aeree di topi normali o CF potesse risultare in un aumento del reclutamento di MSC. Nel complesso, gli studi in vivo non hanno mostrato un aumento del ripopolamento delle vie aeree da parte di cellule derivate dal midollo, che rimane a un livello troppo basso perchè questo approccio sia potenzialmente applicabile in un contesto clinico.

In una serie parallela di studi in vivo, è stato valutato se le note proprietà immunomodulatorie delle cellule MSC fossero utilizzabili per contrastare la esagerata risposta infiammatoria verso P. aeruginosa in topi CF. I risultati indicano che cellule derivate dal midollo carenti nella funzione di CFTR potrebbero direttamente contribuire alla esagerata risposta infiammatoria che caratterizza la CF e un tale studio potrebbe portare alla identificazione di nuovi bersagli terapeutici per attenuare la morbosità associata alla fibrosi cistica.