Quando le staminali scheletriche invecchiano contribuiscono alla scarsa guarigione delle fratture, all'osteoporosi e all'invecchiamento osseo in generale. Ma un gel potrebbe ripristinarne la funzione
Un po’ come Wolverine, che è in grado di rigenerare i propri tessuti se ferito, un gruppo di ricercatori della Stanford University School of Medicine, in California, ha sviluppato un gel che applicato su una frattura è in grado di accelerarne la guarigione. Al momento il prodotto è stato testato solo in un modello animale ma se la sperimentazione dovesse andare avanti superando anche gli studi clinici sugli esseri umani, potrebbe essere particolarmente utile per le persone più anziane in cui la rimarginazione dell’osso richiede più tempo e può portare anche a complicazioni come polmonite o coaguli di sangue nelle gambe. La ricerca è stata pubblicata lo scorso agosto su Nature.
LE CELLULE STAMINALI SCHELETRICHE “VECCHIE”
Il primo passo verso questa scoperta è stato compiuto analizzando le cellule staminali scheletriche e, in particolare, osservando i cambiamenti genetici e molecolari che si verificano con il passare del tempo. Il team ha notato che nei modelli murini i geni espressi dalle cellule staminali scheletriche più vecchie erano associati a una ridotta formazione ossea e a un maggiore riassorbimento dell’osso. Uno squilibrio tipico delle persone con osteoporosi.
Normalmente, infatti, le ossa si rigenerano costantemente: il vecchio tessuto osseo viene riassorbito e sostituito dal nuovo, in modo da riparare anche minuscole fratture che compaiono nel tempo. Nelle ossa giovani e sane questo processo è equilibrato, in quelle vecchie no. Inoltre, le cellule staminali scheletriche prelevate da topi di 24 mesi - un'età paragonabile a quella degli esseri umani di 75 anni – se fatte crescere in vitro in laboratorio hanno una ridotta capacità di formare tessuto osseo rispetto alle staminali giovani.
COMPRENDERE IL MECCANISMO
Sebbene gli scienziati abbiano compreso da tempo i meccanismi alla base dell'osteoporosi e della scarsa guarigione delle fratture, la novità dello studio guidato da Charles Chan e Michael Longaker, della Stanford University School of Medicine, è che per la prima volta i ricercatori sono riusciti a dimostrare il ruolo delle cellule staminali scheletriche in questi processi di invecchiamento.
Non solo, come spiegato da Chan: “Le cellule staminali scheletriche danno origine a ossa, cartilagine e cellule che costituiscono una sorta di vivaio per lo sviluppo di cellule staminali del sangue e immunitarie. Quindi, se le cellule staminali scheletriche invecchiano, e non funzionano bene, possono contribuire a un'ampia varietà di disturbi che insorgono nelle persone anziane”. Infatti, la guarigione ossea lenta o incompleta è una delle principali cause di morbilità e mortalità in età avanzata.
INFIAMMAZIONE E INVECCHIAMENTO
La ricerca ha anche dimostrato che le cellule staminali scheletriche invecchiate possono interferire con lo sviluppo delle cellule staminali ematopoietiche inducendole a produrre più cellule che esprimono fattori infiammatori e assorbono l'osso. “Se le cellule staminali scheletriche invecchiate portano alla formazione di una maggiore quantità di cellule infiammatorie, queste potrebbero essere responsabili di un aumento dell'infiammazione e dell'invecchiamento dei tessuti in tutto il corpo ed essere coinvolte nell'insorgenza di molte altre malattie, come l’aterosclerosi”, ha precisato Chan.
IL GEL ANTIETÀ
Oltre ad aggiungere nuovi tasselli di conoscenza il team di Chan ha anche individuato una molecola chiave per la guarigione delle ossa: il fattore stimolante le colonie 1 (Csf1). Dall’analisi genetica il gruppo di ricerca ha scoperto che i topi più anziani producevano troppo Csf1, fattore che per funzionare deve essere presente nella giusta quantità, né troppo né troppo poco. Inoltre, sempre nei topi più vecchi, è stata osservata una ridotta espressione della molecola BMP2, un potente stimolatore dell'attività delle cellule staminali scheletriche ed anche importante per la guarigione delle ossa.
Proprio la scoperta di queste due molecole ha portato il gruppo statunitense a sviluppare un gel a base di BMP2 e di un anticorpo che riduce il livello di Csf1. I ricercatori hanno testato il gel applicandolo sulla superficie delle fratture ossee nei topi anziani: la guarigione è comparabile a quella che avviene naturalmente per le fratture nei topi giovani.
Come già anticipato, questa ricerca è ancora in fase preclinica ma, se dovesse raggiungere con successo gli studi clinici, potrebbe avere un impatto importante sulla qualità di vita degli anziani. “Potremmo essere in grado di rendere la guarigione delle fratture nelle persone anziane più simile al processo che si verifica nei giovani”, ha affermato Michael Longaker. “È un filone di ricerca entusiasmante, soprattutto perché la nostra popolazione sta invecchiando, così come il carico delle fratture in età avanzata”.
