Cellule stromali mesenchimali e salute degli animali: le nuove sfide del futuro
di Alessandra Pelagalli* e Stefano Grolli**
Sin dalla loro scoperta, le potenzialità dimostrate dalle cellule staminali nella riparazione dei tessuti, hanno prospettato il loro impiego in numerose malattie dell’uomo e degli animali, da sole o in combinazione con biomateriali di supporto (scaffold). L’efficacia terapeutica di queste cellule, e il fatto che sono una popolazione essenziale per mantenere l’omeostasi dell’organismo animale ha spinto lo sviluppo di nuovi protocolli con lo scopo di definire una sorta di “regenerative score” (1),che definiscala capacità rigenerativa di un organismo.
Le cellule stromali mesenchimali (MSCs), una popolazione particolare di cellule staminali adulte.
Le MSCs rappresentano una popolazione particolare di cellule staminali. Isolate da differenti tessuti adulti in vitro hanno morfologia fibroblastica, replicano attivamente e possono differenziarsi in cellule di tessuti di origine mesenchimale (2). Hanno inoltre una spiccata capacità di rilasciare svariati fattori biologici e di secernere microvescicole in cui queste molecole bioattive sono impacchettate, particolarità che le rende particolarmente “appealing” dal punto di vista applicativo. Infine, la loro importante attività immunomodulatoria (ossia la capacità di interagire con le cellule e i meccanismi del sistema immunitario) rende queste cellule adatte ad un impiego in numerosi disordini.
MSCs e tutela della salute animale: un binomio dalle potenzialità promettenti
In ambito veterinario, l’uso delle MSCs per il trattamento dei disordini osteoarticolari e muscoloscheletrici del cane e del cavallo sportivo è ormai consolidato: riducono l’infiammazione e stimolano la riparazione dei tessuti. Risultati promettenti suggeriscono la possibile efficacia di MSCs anche in patologie su base immunomediata, come ad esempio la gengivostomatite del gatto, mostrando un’attività nella “riprogrammazione” della risposta immunitaria (3). In questi ultimi anni, le potenzialità delle MSC si sono evidenziate anche nel trattamento di patologie nelle specie zootecniche (4). Effetti terapeutici si sono osservati sia utilizzando le cellule come tali sia il loro secretoma (l’insieme delle molecole bioattive liberate), ad esempio in patologie dell’apparato riproduttivo, come endometriti e mastiti (5,6). La possibilità di utilizzare cellule allogeniche da donatore, così come il secretoma contenuto nelle microvescicole, sarebbe estremamente interessante per la medicina veterinaria aprendo la strada ad una più ampia e rapida diffusione delle terapie cellulari.
Alcune sfide del futuro sono state quindi rivolte, oltre che al settore terapeutico e clinico, anche a quello produttivo. Di recente, infatti, l’attenzione è stata rivolta alla produzione di adipociti da MSCs di bovino coltivate in 3D. Queste cellule, integrate nel tessuto muscolare ingegnerizzato, possono dare origine a specifiche strutture presenti nel grasso inter e intramuscolare, permettendo di ipotizzare più prospettive, tra queste anche la produzione di “carne sintetica” (7).
Bibliografia
2. Dominici, M., Le Blanc K, Mueller I, Slaper-Cortenbach I, Marini F, Krause D, Deans R, Keating A, Prockop Dj, Horwitz E. Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement. Cytotherapy 2006, 8, 315-317.
3. Arzi, B., Clark, K.C., Sundaram, A., Spriet, M. Verstraete, F.J.M., Walker, N. J., Loscar, M.R., Fazel, N., Murphy, W.J., Vapniarsky, N., Borjesson. D.L. Therapeutic efficacy of fresh, allogeneic mesenchymal stem cells for severe refractory feline chronic gingivostomatitis. Stem Cells Transl Med. 2017 Aug; 6(8): 1710–1722.
4. Shao-Yu Peng, Chien-wen Chou, Yu-Hsuan Kuo, Perng-Chih Shen, S.W. Steven Shaw. Potential differentiation of islet-like cells from pregnant cow-derived placental stem cells. Taiwanese Journal of Obstetrics & Gynecology 56 (2017) 306e311.
5. Cahuascanco, B., Bahamonde, J., Huaman, O., Jervis, M., Cortez, J., Palomino, J., Escobar, A., Retamal, P., Torres, C.G., Peralta O.A. Bovine fetal mesenchymal stem cells exert antiproliferative effect against mastitis causing pathogen Staphylococcus aureus. Vet Res (2019) 50:25.
6. Allogenic umbilical cord blood-mesenchymal stem cells are more effective than antibiotics in alleviating subclinical mastitis in dairy cows. Ghai, S., Saini, S., Ansari, S., Verma, V., Chopra, S., Sharma, V., Devi, P., Malakar, D. Theriogenology, 2022, 187, 141-151.
7. Zagury, Y., Ianovici, I., Landau, S., Lavon, N., Levenberg S. Engineered marble-like bovine fat tissue for cultured meat. Commun Biol, 2022 Sep 8;5(1):927.
*Dipartimento di Scienze Biomediche Avanzate, Università degli Studi di Napoli Federico II
**Dipartimento di Scienze Medico-Veterinarie, Università degli Studi di Parma