Uno studio mostra che i trapianti di cellule staminali ematopoietiche possono proteggere i topi di Alzheimer dalla perdita di memoria, dalla neuroinfiammazione e dall'accumulo di amiloide-β.
Il trapianto sistemico di cellule staminali ematopoietiche di tipo selvaggio e progenitrici (verdi) ha portato alla loro differenziazione in cellule simili a microglia (rosso), che hanno ridotto la quantità di placche di amiloide-beta (magenta) nel cervello. Fonte: Priyanka Mishra e Alexander Silva/UC San Diego
Nella ricerca continua di una cura per il morbo di Alzheimer (MA), un ramo fiorente della medicina sta portando nuove speranze. Le terapie con cellule staminali sono già usate per trattare vari tumori e disturbi del sangue e del sistema immunitario. In un nuovo studio prova-di-concetto, gli scienziati dell'Università della California di San Diego mostrano che i trapianti di cellule staminali possono anche essere una terapia promettente contro l'Alzheimer.
Nello studio, pubblicato in Cell Reports, i ricercatori dimostrano che il trapianto di cellule staminali ematopoietiche e progenitrici è stata efficace nel recuperare vari segni e sintomi del MA in topi modello della malattia. I topi che hanno ricevuto cellule staminali ematopoietiche sane hanno conservato memoria e cognizione, ridotto la neuroinfiammazione e un accumulo significativamente minore di amiloide-β (Aβ) rispetto ad altri topi di MA non trattati.
"Il MA è una malattia molto complessa, quindi qualsiasi trattamento potenziale deve essere in grado di puntare molteplici percorsi biologici", ha affermato l'autrice senior dello studio Stephanie Cherqui PhD, prof.ssa della UC San Diego. "Il nostro lavoro mostra che il trapianto di cellule staminali ematopoietiche e progenitrici ha il potenziale di prevenire complicanze del MA e potrebbe essere una strada terapeutica promettente per questa malattia".
Il successo della terapia deriva dai suoi effetti sulle microglia, un tipo di cellule immunitarie nel cervello che sono state implicate in vari modi nell'iniziazione e nella progressione del MA. È noto che l'infiammazione sostenuta delle microglia può contribuire al MA, poiché il rilascio di citochine infiammatorie, chemochine e proteine del complemento, porta ad un aumento della produzione di Aβ.
In condizioni sane, le microglia hanno anche un ruolo primario nella pulizia delle placche di Aβ, ma questa funzione è compromessa nel MA. L'accumulo di Aβ risultante stressa anche altre cellule cerebrali, comprese le cellule endoteliali che influenzano il flusso sanguigno al cervello.
La ricercatrice post-dottorato e prima autrice Priyanka Mishra PhD, si è proposta di verificare se trapiantare cellule staminali potrebbe portare alla nascita di nuove microglia sane, riducendo così la progressione del MA. Il laboratorio della Chequi aveva già avuto successo con trapianti simili di cellule staminali per trattare topi modello di cistinosi, una malattia di stoccaggio lisosomiale e di atassia di Friedreich, una malattia neurodegenerativa.
La Mishra e i suoi colleghi hanno eseguito trapianti sistemici di cellule staminali ematopoietiche sane di tipo selvaggio e di cellule staminali progenitrici nei topi di MA e hanno scoperto che le cellule trapiantate si sono differenziate in cellule simili alle microglia nel cervello.
I ricercatori hanno quindi valutato il comportamento degli animali e hanno scoperto che la perdita di memoria e la compromissione neurocognitiva si sono completamente invertite nei topi che hanno ricevuto il trapianto di cellule staminali. Questi topi hanno mostrato migliore riconoscimento degli oggetti e percezione del rischio, nonché livelli normali di ansia e di attività locomotoria, rispetto ai topi di MA non trattati.
Guardando più da vicino il cervello degli animali, i ricercatori hanno scoperto che i topi trattati con cellule staminali sane avevano una riduzione significativa delle placche Aβ nell'ippocampo e nella corteccia. Il trapianto ha anche portato a microgliosi e neuroinfiammazione ridotte e ha contribuito a preservare l'integrità della barriera emato-encefalica.
Infine, i ricercatori hanno usato analisi trascrittomiche per misurare l'espressione di diversi geni nei topi MA trattati e non trattati. Quelli che avevano ricevuto la terapia con cellule staminali avevano meno espressione corticale di geni associati a microglia malate e meno espressione ippocampale di geni associati a cellule endoteliali malate.
Nel complesso, il trapianto di cellule staminali sane ematopoietiche e progenitrici ha portato a una migliore salute delle microglia, che a sua volta ha protetto da diversi livelli di patologia di MA. È importante sottolineare che un terzo gruppo di topi che ha ricevuto cellule staminali isolate dai topi di MA non presentava segni di miglioramento, dimostrando che queste cellule hanno mantenuto le informazioni legate alla malattia nel MA.
Studi futuri dovranno capire come le cellule staminali sane trapiantate abbiano prodotto miglioramenti così significativi e se possono essere usate strategie di trapianto simili per alleviare i sintomi di MA nell'uomo.
"Il MA rappresenta un grande onere emotivo ed economico per la nostra società, ma non è disponibile alcun trattamento efficace", ha affermato la Cherqui. "Siamo entusiasti di vedere risultati preclinici così promettenti dalla terapia delle cellule staminali ematopoietiche e non vediamo l'ora di sviluppare un nuovo approccio terapeutico per questa malattia devastante".
Fonte: University of California - San Diego (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: P Mishra, [+6], S Cherqui. Rescue of Alzheimer’s disease phenotype in a mouse model by transplantation of wild-type hematopoietic stem and progenitor cells. Cell Reports, 8 Aug 2023, DOI
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