La nostra Unità Operativa si dedica da diversi anni ad approfondire il tema dell'applicazione delle cellule staminali in Medicina Rigenerativa. In particolare, abbiamo contribuito allo sviluppo di protocolli terapeutici alternativi al trapianto di tessuto, dapprima mediante la ricostruzione di epiteli semplici o complessi (epidermide, derma e cute in toto) e di mucose (orale, vaginale, uretrale, congiuntivale), per poi dedicarci alla ricostituzione di alcuni dei tessuti ad origine mesenchimale quali cartilagini, osso e tendini, a partire da cellule staminali mesenchimali derivate da tessuti adiposi. Sulla base dei risultati e delle osservazioni cliniche ottenuti nel trattamento di patologie caratterizzate da fenomeni sclero-atrofici quali distrofie vulvari, radiodermiti, sclerodermie, Sindrome di
Romberg, esiti cicatriziali e Sindrome di Sjogren, ci aspettiamo di ottenere risultati incoraggianti in termini di miglioramento del trofismo tissutale grazie alle proprietà rigenerative di microinnesti tissutali utilizzati nel trattamento delle ulcere e ferite difficili. La metodica da noi proposta vuole rappresentare una possibilità terapeutica innovativa, volta alla cura di lesioni croniche e difficili da trattare, che spesso colpiscono pazienti defedati e/o immunodepressi, con importanti comorbidità e per i quali sono controindicate procedure invasive. La stessa tecnica è stata descritta in letteratura, per il salvataggio dell'arto ischemico in pazienti diabetici che erano candidati all'amputazione, possiamo immaginare, quindi, l'impatto socio-economico che tale tecnica determinerebbe, oltre al contributo prezioso che fornirebbe per lo sviluppo e la progressione della ricerca nel campo della chirurgia rigenerativa.
Il nostro progetto si avvarrà di una metodica già sperimentata nel trattamento dell'arto ischemico, che consisteva nell'infiltrazione di cellule mononuclete autologhe derivate da sangue periferico in sedi ipovascolarizzate e che ha permesso il salvataggio d'arto in pazienti destinati all'amputazione secondo quanto descritto dalla letteratura scientifica internazionale . In particolare, nella frazione cellulare mononucleata utilizzata per l'iniezione sono presenti i monociti. I monociti derivano dalle cellule ematopoietiche del midollo osseo e sono residenti in tutti i tessuti in uno stadio più maturo come macrofagi. Esse presentano diverse funzioni quali difesa dell'ospite, promozione e risoluzione dell'infiammazione, supporto della proliferazione cellulare e della riparazione tissutale. Numerosi studi dimostrano che tali cellule hanno la stessa capacità differenziativa delle cellule mesenchimali midollari. A seconda del micro-environment in cui si trovano, i macrofagi presenti nei tessuti possono essere polarizzati nella forma pro-infiammatoria , anti-batterica M1, producendo uno stato infiammatorio o nella forma anti-infiammatoria alternativa rigenerativa M2. Promuovendo il fenotipo M2 via recruitment specifico o attraverso polarizzazione, la risposta anti-infiammatoria può essere istantaneamente ridiretta verso la guarigione invece che verso l'nfiammazione. In una lesione tissutale, i monociti richiamati dal sangue periferico si differenziano prima in macrofagi M1, caratterizzati da un fenotipo pro-infiammatorio (early stage), ed in una seconda fase si polarizzano in M2 con fenotipo anti-infiammatorio e rigenerativo che caratterizza il risolversi dell'infiammazione cui segue rigenerazione tessutale e guarigione.Tuttavia nelle patologie croniche vascolari, nel diabete, in alcune malattie infiammatorie e dell'invecchiamento la polarizzazione in M2, necessaria alla guarigione della lesione, non avviene in quantità sufficiente e necessaria: in tali malattie l'infiammazione prima acuta diventa cronica, facendo sì che i macrofagi rimangano attivati in fenotipo M1 con scarsissime e quindi insufficienti, polarizzazioni in fenotipo M2. I macrofagi bloccati allo stadio M1 rilasciano fattori paracrini che inducono uno stato infiammatorio cronico nei tessuti, rendendo i fibroblasti attivi nella digestione della matrice extracellulare. I macrofagi M2, invece, rilasciano fattori paracrini che stimolano i fibroblasti a proliferare e a deporre fibre collagene, avviando il processo risolutivo. Le infiltrazioni di monociti possono indurre l'immuno-modulazione da M1 a M2. È stato dimostrato tramite studi preliminari che l'ambiente biochimico presente in un' area distrofica e/o atrofica, funga da effettore paracrino sui monociti inoculati in queste stesse aree inducendo una polarizzazione verso il fenotipo M2 in quei macrofagi bloccati nello stadio M1. Quindi impiantando un concentrato cellulare di monociti in un tessuto infiammato, i macrofagi M1 ivi presenti vengono "polarizzati" in M2 con l'inizio della
fase rigenerativa. Ciò avviene grazie alle citochine e fattori di crescita rilasciati dai monociti inoculati che agiscono sulle cellule M1, già presenti nell'area, inducendole a continuare il loro processo di transizione verso il fenotipo M2.I monociti esercitano il loro effetto angiogenico attraverso il rilascio paracrino di VEGF e citochine. Il risultato è la produzione di nuovi vasi, ciò suggerisce che queste cellule rappresentano una nuova strategia per l'angiogenesi terapeutica. La formazione di un nuovo network vascolare avviene
attraverso la sinergia del meccanismo di sprouting mediato da VEGF e le anastomosi mediate dai macrofagi, quind i monociti/macrofagi hanno una grande capacità di formare nuovi vasi, che assicurano l'apporto di ossigeno e metaboliti necessari per la rigenerazione. Alla luce di tutto ciò è utile sottolineare come ai fini della risoluzione dei processi patologici , quali lesioni ulcerative di varia natura, sia fondamentale ottenere nel tessuto distrofico interessato, una maggiore concentrazione di macrofagi di fenotipo M2 che
per via delle loro attività cellulo-molecolari, hanno potenziali capacità risolutive nei confronti di tali affezioni. Pertanto, in virtù delle proprietà angiogenetiche, riparative e rigenerative dei monociti, l'infiltrazione di tali cellule trova indicazione nel trattamento delle ulcere e ferite difficili di tutte le eziologie.