Nell’ambito del percorso formativo online organizzato da GISMVet (Gruppo Italiano Staminali Mesenchimali – Sezione Veterinaria), il prof. Stefano Grolli (Dipartimento di Scienze veterinarie dell’Università di Parma), ha tenuto una lezione riguardante i prodotti terapeutici derivanti da tessuti ricchi di cellule mesenchimali stromali (MSC); a cui è seguita una relazione del dott. Offer Zeira (medico veterinario libero professionista esperto di MSC in campo applicativo), il quale ha parlato della terapia cellulare nelle malattie neurologiche degli animali e degli aspetti traslazionali.
Frazione Stromale Vascolare (SVF): una fonte eterogenea di cellule rigenerative
Le cellule mesenchimali stromali sono cellule multipotenti che si trovano in numerosi tessuti, come midollo osseo, tessuto adiposo, cordone ombelicale e altre fonti biologiche. Il fascino terapeutico delle MSC risiede nella loro capacità di differenziarsi in vari tipi di cellule (osteociti, condrociti, adipociti). Inoltre esse influenzano l’ambiente circostante attraverso una potente azione paracrina, rilasciando fattori di crescita, citochine e altre molecole bioattive che modulano la risposta infiammatoria e promuovono la riparazione dei tessuti danneggiati.
Il processo di preparazione delle cellule mesenchimali stromali è particolarmente complesso, sia per il numero di passaggi, che per la necessità di numerose accortezze da mettere in atto per non inficiare l’efficacia del preparato.
La Frazione Stromale Vascolare (SVF) è una delle principali fonti di cellule mesenchimali stromali impiegate in campo veterinario. Derivata dal tessuto adiposo, è una popolazione cellulare eterogenea che contiene, oltre alle MSC, anche fibroblasti, periciti, cellule endoteliali e cellule del sistema immunitario (come linfociti, monociti e macrofagi); a queste si aggiungono fattori di crescita solubili e matrice extracellulare. Questa composizione diversificata conferisce alla SVF una capacità rigenerativa notevole, poiché ogni tipologia cellulare contribuisce a promuovere diversi aspetti del processo di guarigione. Esistono due principali modalità di preparazione della SVF: la digestione enzimatica e le tecniche meccaniche.
- La digestione enzimatica, che utilizza enzimi come le collagenasi, permette di ottenere la cSVF (cellularSVF) che contiene cellule dissociate, fattori di crescita, scarsa o assente matrice extracellulare organizzata; non considerata tra i prodotti minimamente manipolati, la cSVF segue una regolamentazione normativa stringente.
- Le tecniche meccaniche utilizzano invece strumenti di disgregazione fisica per isolare le cellule dalla matrice extracellulare, mantenendo un livello minimo di manipolazione del prodotto. Il prodotto ottenuto è la tSVF (tissueSVF), che contiene cellule dissociate, fattori di crescita, matrice extracellulare organizzata. Non subisce trattamenti chimici e rientra nella categoria dei prodotti minimamente manipolati. Approccio considerato meno invasivo, ha minori implicazioni regolatorie.
Il grasso microframmentato: microfat e nanofat
A differenza della SVF, il grasso microframmentato (anch’esso derivato dal tessuto adiposo) conserva gran parte dell’architettura tissutale originale, mantenendo intatte le connessioni tra le cellule stromali e la matrice extracellulare.
• Il microfat si ottiene mediante un processo di frammentazione meccanica che utilizza forze moderate per rompere il tessuto adiposo senza danneggiare le cellule. Ricco di cellule mesenchimali stromali e altri tipi cellulari che mantengono la loro capacità rigenerativa, è particolarmente adatto per applicazioni in cui è richiesto un supporto strutturale, come la riparazione ossea o cartilaginea. In uno studio condotto su cani affetti da lesioni al legamento crociato anteriore, l’iniezione di microfat ha accelerato significativamente la guarigione ossea, riducendo il tempo di recupero post-chirurgico e migliorando la stabilità articolare. Un altro studio, sull’uso del microfat in cani con osteoartrite spontanea, ha dimostrato che l’iniezione intra-articolare ha ridotto il dolore e migliorato la mobilità nei pazienti.
• Il nanofat è una versione ulteriormente processata del microfat, caratterizzata da dimensione cellulare ancora più ridotta e da un contenuto maggiore di fattori di crescita e citochine.
Questi prodotti vengono utilizzati principalmente per stimolare la rigenerazione tissutale in modo più mirato.
Applicazioni cliniche dei prodotti ricchi di cellule mesenchimali stromali in Veterinaria
Da condizioni degenerative a quelle conseguenti a traumi, le principali aree di utilizzo dei prodotti ricchi di MSC in ambito veterinario includono:
- osteoartrite e patologie articolari: l’osteoartrite è una delle principali patologie degenerative che affliggono cani e cavalli, causando dolore, mobilità ridotta e qualità di vita compromessa. Iniezioni intra-articolari di SVF o microfat, si sono dimostrate efficaci nel ridurre l’infiammazione, stimolare la rigenerazione cartilaginea e migliorare la funzione articolare, con effetti benefici duraturi;
- lesioni tendinee e muscolari: nei cavalli sportivi, le tendinopatie rappresentano una causa frequente di zoppia e possono richiedere lunghi periodi di riabilitazione. Le cellule mesenchimali stromali, in particolare il microfat, hanno dimostrato di accelerare la rigenerazione del tessuto tendineo, riducendo il tempo di recupero e migliorando la resistenza e la funzionalità dei tendini trattati;
- riparazione ossea e fratture: grazie alla loro capacità di stimolare la neoformazione ossea e migliorare l’integrazione delle cellule nell’ambiente circostante, le cellule mesenchimali stromali e il grasso microframmentato si sono rivelati preziosi nella gestione di fratture complesse e ritardi di consolidazione ossea.
Cellule mesenchimali stromali in neurologia
Le cellule mesenchimali stromali stanno anche offrendo nuove speranze di trattamento per condizioni gravi e degenerative del sistema nervoso.
Diverse malattie neurologiche sono infatti tuttora senza una valida possibilità terapeutica, e molte di queste malattie, sia nell’uomo che negli animali, presentano un’eziologia autoimmunitaria. Inoltre, spesso il decorso è simile nell’uomo e negli animali, specialmente per quanto riguarda il cane; ne deriva una notevole importanza degli aspetti traslazionali.
Metodiche di somministrazione e tecniche avanzate
Il trattamento con cellule mesenchimali stromali in neurologia può avvenire attraverso diverse vie di somministrazione, tra cui quella intratecale (cisterna magna) per patologie del sistema nervoso centrale, intra-carotidea in casi acuti e persino intra-oculare per le patologie della retina. Queste tecniche di somministrazione permettono un’azione mirata delle cellule mesenchimali stromali.
Uno degli ambiti più promettenti dell’applicazione delle cellule mesenchimali stromali è la rigenerazione dopo traumi al midollo spinale o ernie discali: questo trattamento ha dimostrato un recupero della funzionalità motoria grazie alla capacità di rigenerare i neuroni e modulare l’infiammazione. Alcuni pazienti, dopo settimane di terapia, hanno mostrato miglioramenti notevoli nella deambulazione, evitando l’uso di supporti ortopedici come carrelli.
Un altro sviluppo innovativo nell’uso delle MSC è il loro impiego come “cavallo di Troia” per veicolare farmaci chemioterapici nei tumori (es. glioma canino): le cellule mesenchimali stromali caricate con paclitaxel hanno dimostrato di ridurre la crescita del glioma in modelli animali, aprendo nuove prospettive per il trattamento di tumori cerebrali sia nei cani che nell’uomo.
Per maggiori informazioni:
- Greenwood V, Clausen P, Matuska AM. Micro-fragmented adipose tissue cellular composition varies by processing device and analytical method. Sci Rep. 2022;12(1):16107. doi:10.1038/s41598-022-20581-1.
- Laroni A, de Rosbo NK, Uccelli A. Mesenchymal stem cells for the treatment of neurological diseases: Immunoregulation beyond neuroprotection. Immunol Lett. 2015;168(2):183-90. doi:10.1016/j.imlet.2015.08.007.
- Pennasilico L, Di Bella C, et al. Effects of autologous microfragmented adipose tissue on healing of tibial plateau levelling osteotomies in dogs: a prospective clinical trial. Animals (Basel). 2023;13(13):2084. doi:10.3390/ani13132084.
- Zeira O, Asiag N, Aralla M, et al. Adult autologous mesenchymal stem cells for the treatment of suspected non-infectious inflammatory diseases of the canine central nervous system: safety, feasibility and preliminary clinical findings. J Neuroinflam. 2015;12:181. doi:10.1186/s12974-015-0402-9.
- Zeira O, Scaccia S, Pettinari L, et al. Intra-articular administration of autologous micro-fragmented adipose tissue in dogs with spontaneous osteoarthritis: safety, feasibility, and clinical outcomes. Stem Cells Transl Med. 2018;7(11):819-828. doi:10.1002/sctm.18-0020.
