Staminali e ingegneria tissutale della vescica

Walid Farhat e Michael Chua, urologi del The Hospital for Sick Children, Toronto, Canada, sottolineano quanto la vescica urinaria sia un organo complesso e dinamico e commentano quanto sia utile la pubblicazione di Chan e coll. sul ruolo della tecnologia staminale nella ristrutturazione e rigenerazione del tessuto vescicale.

“L’articolo – rimarcano i due ricercatori - descrive il funzionamento delle componenti intra ed extracellulari dell’organo, esaminando il significato e l’importanza dei differenti fenotipi cellulari e rappresenta una utile risorsa per i ricercatori interessati a questo campo, oltre ad essere una esaustiva e aggiornata review in questo campo”.

Infatti sono molte le condizioni patologiche che richiedono la ricostruzione della vescica, tra cui la vescica neurologica e tumori, e che viene attualmente eseguita utilizzando tessuto intestinale, il cui uso tuttavia è associato a numerose complicanze quali alterazioni metaboliche, infezioni urinarie, calcolosi e altre sequele a lungo termine. Recentemente uno degli approcci più promettenti della chirurgia ricostruttiva è rappresentato dall’uso di tecniche di ingegneria tissutale, ponendo le cellule staminali al centro di molte attuali strategie di rigenerazione e bioingegneria tissutale: questa pubblicazione di Chan illustra i recenti progressi in questo campo

L'ingegneria tissutale combina i principi della biologia cellulare con la scienza dei materiali e l'ingegneria biomedica, e studia la crescita cellulare su uno scaffold - impalcatura di varia natura- che sostiene la architettura cellulare e ne permette la proliferazione. Le complesse funzioni della vescica hanno reso questo processo impegnativo, ma negli ultimi due decenni sono stati fatti grandi progressi che rendono questo obiettivo realizzabile.

Questa review dà uno sguardo completo alle recenti applicazioni delle cellule staminali nella bioingegneria del tessuto vescicale, con particolare attenzione alle potenziali fonti di cellule per la rigenerazione uroteliale e la loro utilità nella creazione di un serbatoio urinario bioingegnerizzato; discute anche la rigenerazione muscolare e il processo di vascolarizzazione da varie cellule staminali; riassume gli studi chiave che hanno documentato in vitro e in vivo la riprogrammazione di cellule staminali da varie fonti verso l’urotelio, elencando  gli articoli chiave che hanno indagato la differenziazione uroteliale dalle cellule staminali embrionali e dalle cellule staminali pluripotenti indotte.

Farhat e Chua infine sottolineano l’utilità della tabella proposta dall’Autore nella pubblicazione che riassume gli studi che ad oggi hanno utilizzato vari fonti di cellule staminali polipotenti per l’urotelio, la muscolatura, la vascolarizzazione.

La neovescica ideale - conclude l’autore -  è composta da materiale biocompatibile in grado di sostenere le forze meccaniche necessarie per il riempimento e lo svuotamento vescicale. L’urotelio ingegnerizzato dovrebbe presentare giunzioni strette a formare una barriera efficace tra il mesenchima della vescica e l'urina. La vescica ingegnerizzata dovrebbe permettere la crescita neovascolare senza essere rifiutata dal sistema immunitario ospite.

I progressi tecnologici hanno permesso ai ricercatori di generare modelli affidabili per produrre cellule uroteliali e muscolari lisce da varie fonti, tra cui cellule staminali adulte, cellule staminali mesenchimali derivate dal midollo osseo, cellule fetali / postnatali, cellule staminali embrionali e cellule staminali pluripotenti indotte. Pertanto mentre sono stati fatti grandi progressi nell'ingegneria delle cellule staminali e nella differenziazione uroteliale, studi futuri probabilmente dovrebbero mettere in luce efficaci tecniche di semina e metodi per promuovere l'angiogenesi e la rigenerazione neurale per creare una vescica urinaria ideale e dinamica.

Bibliografia

Chan Y.Y. et al. The Current Use of Stem Cells in Bladder Tissue Regeneration and Bioengineering. Biomedicines 2017,5,4.

AN: L.IT.COM.05.2018.3745