Cellule mesenchimali stromali adulte da midollo osseo (BM-MSC) e plasma ricco di piastrine (PRP) per la rigenerazione del muscolo scheletrico

È noto che il muscolo scheletrico adulto possiede una notevole capacità di riparazione/rigenerazione grazie all’attività di cellule staminali unipotenti residenti nel tessuto muscolare, dette cellule satelliti. Tali cellule sono capaci di attivarsi in risposta ad un trauma o malattia muscolare, di proliferare e differenziarsi in fibre muscolari mature. Tuttavia, le cellule satelliti sono relativamente scarse e, in caso di danno esteso, non è possibile reclutarne un gran numero; inoltre, le loro potenzialità rigenerative possono essere ostacolate dall’insorgenza di fibrosi in corso di rimodellamento del tessuto danneggiato. Recenti evidenze sperimentali suggeriscono che la riparazione muscolare può beneficiare della terapia cellulare; a tal fine, i migliori candidati, risultano essere le cellule stromali/staminali mesenchimali adulte provenienti dal midollo osseo (Bone marrow derived-mesenchymal stromal cells, BM-MSCs). Un numero crescente di studi sembra dimostrare che queste cellule, una volta inoculate nel muscolo danneggiato o affetto da patologie muscolari, sono in grado di esercitare un’azione benefica in termini di recupero morfofunzionale del muscolo e che tale effetto, più che a un transdifferenziamento, sia dovuto alla loro capacità di secernere e liberare fattori di crescita e citochine in grado di esercitare molteplici effetti a livello del tessuto circostante. Tuttavia, la loro applicazione clinica è ostacolata da una serie di criticità tra cui la necessità di evitare contaminazioni con sieri origine animale durante l'espansione in vivo e la loro scarsa sopravvivenza quando inoculate nel tessuto ospite. In questo contesto, l'utilizzo di emoderivati ad uso non trasfusionale quali il plasma ricco di piastrine (Platelet rich plasma, PRP) potrebbe offrire numerosi vantaggi. Il PRP, infatti, è facilmente isolabile da sangue intero di pazienti, è potenzialmente sicuro e, essendo una fonte naturale di fattori di crescita derivati dalle piastrine, potrebbe rappresentare un buon sostituto del siero animale per la coltura cellulare in vitro, apportando contemporaneamente effetti terapeutici benefici quando applicato in vivo nel sito di lesione tissutale. Sulla base di queste premesse, scopo del presente studio è stato quello di valutare comparativamente gli effetti del PRP e dei terreni di coltura standard contenenti sieri di origine animale su mioblasti della linea cellulare C2C12, cellule satelliti e BM-MSC in termini di vitalità, sopravvivenza, proliferazione e differenziamento miogenico e di valutare l'effetto della combinazione PRP/BM-MSC nel supportare e promuovere il programma differenziativo miogenico. Dal presente studio è emerso che il PRP era in grado di: i) indurre un aumento dell’attività mitocondriale e dell’espressione di Ki67 (marker nucleare di proliferazione) nelle cellule mioblastiche e BM-MSC in modo paragonabile o addirittura superiore rispetto alle cellule coltivate negli specifici terreni standard di proliferazione; ii) promuovere l'attivazione, nelle cdllule BMMSC, di vie di segnalazione coinvolte nei processi di proliferazione e sopravvivenza cellulare quali quelle mediate da Notch-1 e da Akt; iii) stimolare nei mioblasti C2C12 l'espressione di marker miogenici precoci e tardivi quali MyoD, miogenina, actina α-sarcomerica e della metalloproteasi MMP-2; e iv) indurre l’attivazione di cellule satelliti Pax7+ isolate da singola fibra. La combinazione PRP/BM-MSC era in grado di potenziare tutti questi effetti rispetto al trattamento delle cellule con il solo PRP. I nostri risultati suggeriscono che il PRP potrebbe rappresentare un buon sostituto del siero di origine animale per la manipolazione in vitro di cellule BM-MSC e offrire vantaggi per il trapianto di queste cellule in vivo e allo stesso tempo influenzare il funzionamento dei progenitori residenti nel muscolo scheletrico, favorendo così i meccanismi endogeni di riparazione/rigenerazione. Questi dati, pur considerando i limiti di uno studio condotto in vitro, forniscono informazioni e spunti interessanti per lo sviluppo di strategie terapeutiche sempre più efficaci e innovative nel campo della medicina rigenerativa, proponendo l’associazione PRP/BM-MSC come potenziale strumento terapeutico per la riparazione/rigenerazione del muscolo scheletrico in grado di unire gli effetti benefici del PRP con quelli delle cellule BM-MSC e, allo stesso tempo, potenziare la funzionalità di queste ultime.