23 Giugno 2008

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La ricerca medica soprattutto nell’ambito dell’ingegneria tessutale sta raggiungendo sempre nuovi traguardi che permettono di individuare strategie destinate in futuro a rivoluzionare le attuali modalità di intervento terapeutico.
In particolare gli studi sulle cellule staminali costituiscono un continuo stimolo per la comunità scientifica perché ogni progresso nella comprensione della loro biologia mette in luce potenziali applicazioni cliniche di notevole interesse.
Abbiamo rivolto alcune domande su questo tema al dottor Maurizio D’Amario, dell’Università degli Studi dell’Aquila, che svolge, presso il dipartimento di Scienze chirurgiche, il dottorato di ricerca in Chirurgia sperimentale, coordinato dal professor Giorgio Citone. Il dottor D’Amario collabora inoltre con la clinica Odontostomatologica dell’Università degli Studi dell’Aquila (direttore il professor Mario Giannoni) e con il reparto di odontoiatria conservatrice dell’Università “G. d’Annunzio” di Chieti (diretta dal professor Camillo D’Arcangelo).
Cosa si intende per cellule staminali? E quanti tipi di cellule staminali esistono?
Le cellule staminali sono cellule con due caratteri distintivi: la capacità di auto-rinnovamento e la capacità di differenziarsi in almeno due differenti tipi cellulari. Entrambe queste condizioni devono essere presenti per definire una cellula come cellula staminale.
Le cellule staminali si distinguono generalmente in: embrionali, che sono le cellule della massa cellulare interna della blastocisti durante lo sviluppo embrionale; derivate dal fluido amniotico, che sono isolate dagli aspirati dell’amniocentesi durante gli esami di screening genetico; del cordone ombelicale, derivate dal sangue del cordone ombelicale; adulte (o, meglio, postnatali), che mantengono l’integrità strutturale e funzionale dei tessuti adulti mediante la sostituzione delle cellule mature danneggiate.
La ragione per la quale è importante questa distinzione risiede nel differente potenziale di questi tipi di cellule staminali di differenziarsi in diverse cellule specializzate: in altre parole, nel loro differente grado di plasticità.
I ricercatori hanno trovato tradizionalmente la plasticità delle cellule staminali embrionali notevolmente più elevata di quella delle cellule staminali postnatali.
Per quale motivo, quindi, grande attenzione è recentemente rivolta alle cellule staminali adulte e quali vantaggi presentano in ambito odontoiatrico rispetto a quelle embrionali?
Innanzitutto, l’estrazione delle cellule staminali embrionali pone dei seri problemi di natura legale e bioetica che riducono l’attrattiva di queste cellule. In secondo luogo, studi recenti hanno indicato che la plasticità delle cellule staminali postnatali è decisamente più ampia di quanto in un primo tempo ipotizzato.
Fra tutte le possibili fonti di cellule staminali, quindi, le cellule staminali postnatali presentano un certo numero di vantaggi rispetto agli altri tipi di cellule staminali per la rigenerazione di molte strutture dentali, orali e craniofaciali.
Esistono molti tipi di cellule staminali postnatali, che si distinguono per i tessuti d’origine.
Per le potenziali applicazioni nel distretto maxillo-facciale, conviene ricordare alcune specifiche cellule staminali somatiche: le cellule staminali dello stroma del midollo osseo (BMSSCs), quelle mesenchimali periostali (PMSCs), della polpa dentale (DPSCs), dei denti decidui (SHED), del legamento parodontale (PDLSCs).
Da che cosa sono costituite e quali capacità hanno le cellule stromali isolate dal midollo osseo o BMSCs?
Le BMSCs sono una popolazione di cellule non ematopoietiche, isolate dallo stroma del midollo osseo, che hanno la capacità di replicarsi notevolmente e di mantenere un fenotipo indifferenziato per molto tempo, quando espanse ex vivo. Poiché le BMSCs hanno la capacità di differenziarsi, sia in vitro che in vivo, in differenti tessuti mesenchimali come osso, cartilagine, tessuto adiposo, tessuto tendineo, tessuto muscolare e stroma del midollo osseo, esse rappresentano un’enorme attrattiva per l’ingegneria tessutale.
È possibile isolare tali cellule da organismi adulti, espanderle in determinate condizioni di coltura, combinarle con materiali biocompatibili (carrier) e, quindi, trapiantarle nel paziente stesso. In tal senso, l’ingegneria tessutale offre l’opportunità di generare tessuti e organi “viventi”, in quanto contenenti cellule progenitrici e cellule staminali in grado di autorinnovarsi e di differenziare in tutte le linee cellulari specifiche di quel tessuto. In tal modo, vengono superati gli inconvenienti delle classiche terapie di ricostruzione tessutale. L’ingegneria tessutale prospetta, così, un nuovo strumento per la chirurgia ricostruttiva, che mira a produrre tessuti e organi a partire da cellule del paziente stesso, così da annullare la reazione immunitaria dell’organismo contro il tessuto trapiantato.
Quali sono le caratteristiche delle cellule staminali della polpa dentale dell’uomo e quali prospettive terapeutiche presentano?
La polpa dentale contiene una popolazione di cellule staminali, denominate cellule staminali della polpa (DPSCs), o, nel caso dei denti decidui, cellule staminali provenienti da denti decidui esfoliati (SHED). Le DPSCssono eterogenee e contengono subpopolazioni di cellule con differenti tassi di proliferazione e di potenziali di sviluppo. Vari studi hanno suggerito che le DPSCs, similmente ad altre popolazioni di cellule staminali, sono capaci di differenziarsi in linee cellulari multiple: odontoblasti, cellule della polpa, cellule dei vasi in vivo; adipociti e cellule simil neuronali in vitro.
Le DPSCs sono in grado di generare un tessuto mineralizzato in vitro e un tessuto simile al complesso polpadentina nei trapianti in vivo.Tali cellule staminali potranno essere alla base in un prossimo futuro di un approccio terapeutico di tipo rigenerativo in odontoiatria e, in particolare, in endodonzia: gli obiettivi delle procedure endodontiche rigeneratrici saranno di rigenerare tessuti simili alla polpa o, idealmente, al complesso polpa-dentina; di rigenerare dentina coronale, danneggiata in seguito a carie, radici riassorbite, dentina cervicale o apicale.
Il progresso delle tecnologie basate sulle cellule staminali dipenderà anche dalle leggi e dai regolamenti che i vari organi competenti nei differenti Stati imporranno in questo ambito. In Italia, vari sono i gruppi di ricerca che si stanno occupando di questo futuro settore dell’odontoiatria: presso l’Università degli Studi di Milano Bicocca, la ”G. D’Annunzio” di Chieti, il Secondo Ateneo di Napoli.
Sicuramente molto di quello che i dentisti conoscono sta evolvendosi in una nuova odontoiatria in cui l’approccio terapeutico è sempre più basato su parametri biologici.

GdO 2008; 9