Le staminali del cordone ombelicale e le malformazioni cardiache

di Paolo De Lillo  

ROMA, domenica, 12 febbraio 2012 (ZENIT.org).- Le staminali del cordone ombelicale potrebbero diventare in un futuro molto prossimo la soluzione più efficace per riparare il cuore di un bambino, dalla sostituzione o modificazione di parti del sistema cardiovascolare in neonati affetti da cardiopatie congenite, fino all' ipotesi sempre più realistica di ricostruire l' intero cuore, facendo moltiplicare le staminali cordonali autologhe su uno scaffold progettato appositamente.

Un bambino ogni 120 nasce oggi con un difetto cardiaco, che rappresenta la forma più comune di malattia congenita.1

Nell' autunno del 2008 un team di ricercatori tedeschi coordinati dal Dottor Can Yerebakan del Department of Cardiac Surgery, nella Medical Faculty, presso la University of Rostock (Germania), ha valutato con successo la fattibilità e l' efficacia di un trapianto di staminali cordonali autologhe in un vasto modello animale sofferente di sovraccarico del ventricolo destro alla nascita.

Nei loro studi le hanno anche sperimentate per curare uno dei più complessi e comuni difetti congeniti del cuore: la Tetralogia di Fallot o Sindrome del Bambino Blu. La patologia si caratterizzata per la coesistenza di quattro difetti, che determinano cianosi: la conservazione della comunicazione tra i due ventricoli, l' origine dell' aorta da ambedue i ventricoli, la stenosi della valvola polmonare e l' ipertrofia del ventricolo destro.2

Presenta un' incidenza tra i 33 ed i 40 casi ogni 100.000 nati vivi, con circa 50.000 nuovi malati nel mondo ogni anno.3 Mentre fattori di rischio sono il diabete nella madre, l' uso di acido retinoico nel Io trimestre di gravidanza e la fenilchetonuria non controllata.4

La sperimentazione è stata pubblicata nell' Aprile 2009 sulla rivista scientifica Cell Transplantation.

Il Dottor Yerebakan ha preso spunto dalla constatazione che le staminali del cordone ombelicale umano hanno già dimostrato di essere agenti terapeutici efficaci in pazienti adulti, che soffrano delle principali patologie cardiovascolari e di disordini ematologici.5

In un gruppo di 10 soggetti ha creato artificialmente una situazione cardiologica simile a quella della Tetralogia di Fallot, soprattutto per quanto riguarda l' insufficienza del ventricolo destro. Poi sono state innestate 8,22x107 staminali autologhe del cordone ombelicale in ogni soggetto. Tutti gli animali sono sopravvissuti e non è stata osservata nessuna modifica negativa dei tessuti interessati, ma un maggior numero di microvasi, nella zona dove sono state trapiantate le staminali cordonali.

La funzione del ventricolo destro è stata valutata con l' ecocardiografia trans-toracica dopo 6 settimane e con la TAC a distanza di 3 mesi dall' intervento. La curva pressione/volume, sotto stress farmacologico, ha mostrato un netto miglioramento della funzione diastolica ventricolare destra nel gruppo che ha ricevuto l'innesto di staminali del cordone ombelicale. Secondo gli scienziati tedeschi la loro efficacia per la Tetralogia di Fallot ed il sovraccarico circolatorio sarebbero mediati dall' aumento dell' angiogenesi.2

Il Dottor Yerebakan ha dichiarato riguardo alla sua importante ricerca:“Per queste patologie la correzione chirurgica risulta inevitabile e mira a normalizzare il flusso ematico polmonare, normalizzando le alterazioni anatomiche del tratto terminale del ventricolo destro, ma nessuna sperimentazione era stata ancora condotta, per studiare il potenziale della staminali autologhe cordonali nella terapia del sovraccarico di tale struttura cardiaca.”

Tre mesi dopo l' intervento i ricercatori della Università di Rostock sono stati in grado di confermare una modifica positiva nella funzione del ventricolo destro, che risulta uno dei parametri determinanti di morbilità e mortalità dopo trattamento chirurgico della Tetralogia di Fallot.

“Abbiamo osservato un significativo aumento nella formazione di capillari tra i soggetti trapiantati con staminali cordonali, che ha reso possibile comprendere le cause di una funzione diastolica migliore, osservata in questo gruppo di animali da esperimento rispetto a quello di controllo.” Ha detto lo scienziato tedesco. “La nostra scoperta evidenzia chiaramente l' importanza delle staminali autologhe del cordone ombelicale umano, per il rimodellamento del ventricolo destro dopo l' intervento d' infundibolo-tomia.”

“Questi studi aumentano il numero di potenziali utilizzi delle staminali cordonali, che vanno dalle terapie per le malattia neurologiche, come l' ictus od il morbo di Alzheimer, al diabete ed ora la riparazione di cuore e polmoni danneggiati” ha commentato il Dottor Giulio Voltarelli, professore di Medicina Clinica ed Immunologia Clinica della Head, Bone Marrow Transplantation Unit nello University Hospital, presso l' Università di San Paolo in Brasile.4

Secondo le più recenti ricerche le staminali autologhe del cordone ombelicale risulterebbero estremamente utili nei neonati anche per altre malattie congenite cardiache. Ad esempio potrebbero fornire la materia prima, per riparare i cuori di migliaia di bambini nati ogni anno con valvole cardiache difettose, come è stato spiegato in modo approfondito dalle relazioni del meeting annuale dell' American Heart Association.

Risultati altrettanto positivi sono stati ottenuti da studi preclinici sull' uso delle staminali autologhe cordonali, per realizzare tessuti ingegnerizzati, da utilizzare nei trapianti vascolari. Potrebbero risultare estremamente efficaci, per riparare difetti congeniti in campo angiologico. Tali ricerche si devono alla Dottoressa Doerthe Schmidt insieme ai colleghi del Department of Surgical Research and Clinic for Cardiovascular Surgery, presso la University Hospital, a Zurigo (Svizzera), e sono apparse su The Annals of Thoracic Surgery nel Dicembre 2004.

Anche in questo caso le staminali autologhe del cordone ombelicale hanno permesso di superare un limite fondamentale ai possibili progressi della chirurgia cardiocircolatoria pediatrica: la mancanza di materiali adeguati per la riparazione di difetti congeniti. Per colmare questa lacuna, risulta fondamentale l'ingegneria dei tessuti, che è un settore scientifico che mira alla fabbricazione in vitro di innesti autologhi vitali con capacità di crescita, di riparazione e rigenerazione.

Le ricerche presentate dagli scienziati già da alcuni anni, come i risultati preclinici, offrono una ragione convincente perché i genitori, il cui figlio ha avuto una diagnosi in fase prenatale per difetti congeniti, debbano considerare la possibilità di conservare il sangue o le staminali del cordone ombelicale del loro bambino: esse possono offrire una valida opzione di trattamento in futuro anche in campo cardiologico, oltre che per decine di patologie, su cui sono in corso avanzate sperimentazioni.

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1) Centers for Disease Control and Prevention. About Heart Disease Page. 2008

2) Yerebakan C, Sandica E, Prietz S, Klopsch C, Ugurlucan M, Kaminski A, Abdija S, Lorenzen B, Boltze J, Nitzsche B, Egger D, Barten M, Furlani D, Ma N, Vollmar B, Liebold A, Steinhoff G. - Autologous umbilical cord blood mononuclear cell transplantation preserves right ventricular function in a novel model of chronic right ventricular volume overload.- Cell Transplant. 2009;18(8):855-68. Epub 2009 Apr 9.

3) Child JS (July 2004). - "Fallot's tetralogy and pregnancy: prognostication and prophesy". - J. Am. Coll. Cardiol. 44 (1): 181–3.

4) Tetralogia di Fallot - http://www.sunhope.it/ - TOF-SP-CoA