Homing di cellule staminali estratte da polpa dentaria in modelli ex-vivo di cuori infartuati

Da molti tessuti di mammiferi adulti è stato possibile identificare, isolare e coltivare cellule staminali mesenchimali (CSM); adeguatamente stimolate esse sono state in grado di differenziare verso vari istotipi cellulari. Il midollo osseo rappresenta una delle fonti maggiormente studiate ed utilizzate come fonte di CSM da utilizzarsi per sperimentazioni con finalita’ di rigenerazione tissutale soprattutto in ambito cardiovascolare. Alcune sperimentazioni precliniche in modelli di cuore infartuato hanno infatti evidenziato come esse possano migliorare la funzionalità del miocardo. Una delle possibili limitazioni al loro futuribile impiego clinico e’ rappresentato dalla invasivita’ delle manovre necessarie per il loro reperimento. Recentemente sono state proposte fonti alternative di CSM, quali i tessuti adiposo, epiteliale, nervoso, ma con risultati insoddisfacenti. Il nostro gruppo di ricerca ha recentemente identificato e caratterizzato una popolazione di CSM residenti nella polpa dentaria (CSM-PD): esse si sono dimostrate particolarmente interessanti vista i) la relativa accessibilita’ del sito anatomico per l’eventuale prelievo e ii) la loro la loro capacità di differenziare verso precursori di vari tipi cellulari (adipociti, condrociti, osteociti, cellule del sistema nervoso e miocardiociti). Scopo della nostra ricerca è stato quello di valutare l’homing delle CSM-PD in un modello di cuore infartuato, con la prospettiva di identificarne le eventuali capacità riparative. Al fine di permetterne il riconoscimento delle CSM-PD iniettate nel cuore le cellule sono state precedentemente trattate con carbossifluoresceina che conferisce loro una tipica fluorescenza verde. Nella fase iniziale della ricerca è stato valutato il comportamento delle CSM-PD nelle prime 4 ore dopo il loro impianto in cuori di ratto isolati (gruppo di controllo) ed infartuati e riperfusi (gruppo I/R) secondo Langhendorff. In entrambi i gruppi i cuori sono stati perfusi a flusso costante con soluzione ossigenata di Krebs-Henseleit: nel gruppo di controllo 106 CSM-PD sono state inoculate in sede apicale dopo un periodo di stabilizzazione di 20 minuti. Nel gruppo I/R, invece, i cuori sono stati sottoposti ad ischemia regionale di 30 minuti mediante legatura temporanea del ramo discendente anteriore dell’arteria coronaria sinistra. Una volta rimossa l’occlusione e trascorsi ulteriori 5 minuti di riperfusione, i cuori sono stati trattati analogamente a quelli del gruppo di controllo. Al termine dell‘esperimento i cuori sono stati perfusi con un colorante in grado di evidenziare l’estensione del miocardio infartuato (Trypan blue). I risultati degli esperimenti hanno dimostrato che nel gruppo di controllo le CSM-PD presentano morfologia rotondeggiante e sono principalmente organizzate in cluster localizzati nella zona d’inoculo. Nel gruppo I/R, invece, le CSM-PD sono state in grado di migrare in prossimità dell’area ischemica, assumendo frequentemente una forma allungata. Esse, inoltre, erano in grado di orientarsi parallelamente ai miocardiociti del tessuto ospite, con i quali iniziavano ad integrarsi come dimostrato dalla localizzazione della connessina-43 sulla membrana plasmatica. Questi incoraggianti risultati suggerirebbero come le CSM-PD possano rappresentare un interessante alternativa alle CSM estratte da altri tessuti, vista la loro spropensione a migrare nell’area del miocardio infartuato integrandosi con i cardiomiociti. Ulteriori studi sono necessari per valutarne l’effettivo vantaggio funzionale e l’eventuale identificazione dei fattori chemiotattici implicati. .