Cellule stromali: ancora attori non protagonisti del TMO?
Le cellule stromali hanno un importante ruolo nella ricostituzione della nicchia emopoietica come dimostrato in questo lavoro di Abbuehl et al.
In condizioni fisiologiche, le cellule stromali ematopoietiche (HSCs) risiedono in nicchie specializzate all’interno del midollo osseo che supportano la loro funzionalità e la capacità di self-renewal. Tali nicchie sono costituite da cellule stromali in grado di esprimere fattori trofici, capaci di sostenere la funzionalità e la vitalità delle stem cells. Inoltre, diversi studi hanno dimostrato come ogni lineage emopoietico necessiti di nicchie specifiche, costituite da cellule stromali specializzate. Il condizionamento pre-trapianto, agendo in maniera aspecifica, danneggia sia le HSCs endogene sia le cellule stromali. Tale approccio, se da un lato è essenziale per conferire un vantaggio proliferativo alle HSC trapiantate, distrugge il fisiologico microambiente midollare, privando le HSC di fattori trofici essenziali per la loro funzionailtà.
In questo studio, Abbuehl et al. indagano l’importanza del microambiente midollare, in particolare delle cellule stromali, nel sostenere l’attecchimento delle HSCs post-trapianto. In particolare, gli Autori si concentrano sulla possibilità di effettuare co-trapianti di HSCs e di cellule stromali midollari.
Gli Autori, avvalendosi di un modello murino, dimostrano come l’utilizzo della TBI nel regime di condizionamento pre-trapianto sia in grado di alterare la funzionalità e la vitalità delle cellule stromali midollari (Bone Marrow Stromal Cells, BMSCs) in maniera significativa e come questo danno permanga a lungo termine. Successivamente, gli Autori dimostrano come BMSCs derivate da animali irradiati non siano in grado di engraftare topi riceventi, al contrario di quanto accade con cellule derivate da animali non precedentemente irradiati. La presenza di BMSCs meno numerose e meno vitali è inoltre strettamente correlata ad una riduzione del numero di HSCs post-trapianto.
Al fine di valutare la presenza di fenomeni riparativi in caso di danneggiamento delle nicchie emopoietiche, gli Autori irradiano selettivamente uno solo dei due femori degli animali e valutano l’eventuale ricostituzione delle BMSCs. In questa maniera, essi dimostrando come la mobilizzazione cellulare sia scarsa e non vi sia significativa ricostituzione delle BMSCs nel femore irradiato dopo 4 settimane.
In seguito, gli Autori decidono di effettuare un esperimento di co-trapianto di HSCs e BMSCs: in questa maniera essi ottengono un più efficiente engraftment rispetto al solo trapianto di HSCs, con la presenza di numeri più alti di stem cells a livello midollare, un migliore chimerismo ed un più rapido attecchimento. Al fine si escludere la presenza di fattori confondenti locali o sistemici, gli Autori effettuano il co-trapianto di HSCs e BMSCs in uno solo dei femori degli animali, ottenendo un’efficienza di engraftment più elevata in confronto al solo trapianto di HSCs.
Infine, gli Autori dimostrano come l’utilizzo del co-trapianto di HSCs e BMSCs sia in grado di migliorare la velocità di ripristino delle conte leucocitarie post-trapianto rispetto al solo trapianto di HSCs. Tale dato è legato ad una più rapida risoluzione della neutropenia ed una più rapida ricostituzione dei linfociti B.
Questo lavoro dimostra l’importanza delle cellule stromali midollari nel favorire l’attecchimento delle HSCs e la successiva ricostituzione emopoietica post-trapianto.
Seppur ancora limitato a valutazioni su un modello animale, questo lavoro evidenzia come l’utilizzo del condizionamento pre-trapianto, in particolare la TBI, sia in grado di danneggiare a lungo termine la vitalità delle cellule stromali a livello del midollo osseo e come questo danno si associ ad uno ridotto attecchimento delle HSCs trapiantate. Una possibile soluzione a questo problema è rappresentata dal co-trapianto di HSCs e BMSCs. Tale pratica nel modello murino è in grado di migliorare l’engraftment e la rapidità della ricostituzione immunologica.
Sebbene questi dati richiedano ulteriori conferme dapprima in modelli animali e successivamente nell’uomo, questo studio getta le basi per una nuova tipologia di approccio in grado di accelerare il recupero dell’emopoiesi post-trapianto e la riduzione delle relative complicanze.
Abbuehl et al., Cell Stem Cell, Aug 2017, Vol 21
Post creato in collaborazione con dott. Matteo Doglio
