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La medicina rigenerativa nel tessuto epiteliale

La integrità e la riparazione degli epiteli di rivestimento dipendono da una popolazione di cellule staminali presenti nello strato basale e in specifiche nicchie. Le cellule staminali epiteliali generano una popolazione di progenitori con capacità proliferativa limitata che danno origine alle cellule terminalmente differenziate. Negli epiteli stratificati umani sono stati identificati e isolati tre tipi di cheratinociti con differente capacità proliferativa: olocloni, merocloni e paracloni (Barrandon and Green, PNAS 1987). Gli olocloni sono le cellule staminali degli epiteli di rivestimento e sono stati caratterizzati a livello molecolare (De Luca et al., PNAS 1990; Marchisio et al., J. Cell Biol. 1991; Zambruno et al., J. Cell Biol. 1995; Pellegrini et al., J. Cell Biol. 1999; Dellambra et al., 2000; Pellegrini et al., PNAS 2001; Di Iorio et al., PNAS 2005; Barbaro et al., J. Cell Biol. 2007). Gli olocloni possiedono tutte le caratteristiche delle cellule staminali adulte, quali self-renewal, capacità proliferativa, attività telomerasica e capacità di generare tutti gli elementi del tessuto di origine. I merocloni e I paracloni hanno le caratteristiche dei progenitori transienti.

Nel corso degli ultimi anni, la conoscenza della biologia degli olocloni ne ha consentito la loro applicazione in clinica in protocolli di medicina rigenerativa personalizzata, sia in terapia cellulare che in terapia genica (reviewed in De Luca et al., Regen. Med. 2006; Pellegrini et al., J. Pathol. 2009; Pellegrini et al., Trends Mol. Med. 2011). In particolare, le cellule staminali degli epiteli di rivestimento sono state applicate (i) nella terapia salvavita delle ustioni di terzo grado (Pellegrini et al., Transplantation 1999), della vitiligine stabile (Guerra et al., Arch. Dermatol. 2000; Guerra et al., Br. J. Dermatolol. 2004) e delle ulcere croniche degli arti inferiori, (ii) nella prima ricostruzione dell’epitelio corneale in deficit di cellule staminali corneali con recupero della capacità visiva in occhi non altrimenti curabili (Pellegrini et al., Lancet 1997; Rama et al., Transplantation 2001; Rama et al., N. Eng. J. Med. 2010), (iii) nella prima ricostruzione dell’epitelio uretrale nelle ipospadie posteriori congenite (Romagnoli et al., N. Eng. J. Med. 1990), (iv) nella prima sperimentazione clinica di terapia genica ex vivo della epidermolisi bollosa giunzionale (Mathor et al., PNAS 1996; Dellambra et al., 1998; Mavilio et al., Nat. Med. 2006). Le applicazioni cliniche delle colture di cellule staminali epidermiche e limbari per la terapia cellulare delle ustioni, sia cutanee che oculari, sono terapie avanzate consolidate. Le applicazioni cliniche delle cellule staminali uretrali e di quelle epidermiche geneticamente modificate sono ancora in fase di sperimentazione clinica.

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