L'Elaborazione Non Enzimatica del Tessuto Adiposo Potenzia il Potenziale delle Cellule Staminali
Margherita Maioli, Salvatore Rinaldi, Sara Santaniello, Alessandro Castagna, Gianfranco Pigliaru, Alessandro Delitala, Francesca Bianchi, Carlo Tremolada, Vania Fontani, Carlo Ventura · Cell Transplantation · 2013
Uno Studio di Laboratorio Dimostra che le Cellule Lipogems® Rispondono Meglio all'Attivazione
I ricercatori hanno confrontato due metodi per ottenere cellule staminali dal tessuto adiposo umano. Il primo metodo utilizzava il dispositivo Lipogems®, che elabora il grasso attraverso una delicata azione meccanica. Il secondo impiegava l'elaborazione tradizionale basata su enzimi. Entrambi i metodi hanno prodotto cellule staminali, ma l'approccio Lipogems® ha preservato le cellule in uno stato più naturale. Questo le ha rese candidate migliori per un ulteriore potenziamento in laboratorio.
I Campi Radioelettrici Attivano Molteplici Vie Cellulari
Il gruppo di ricerca ha esposto le cellule staminali raccolte a uno speciale dispositivo chiamato REAC. Questa tecnologia utilizza campi radioelettrici a bassissima potenza per stimolare le cellule. Immaginatelo come un delicato segnale elettronico che incoraggia le cellule a "risvegliare" le loro capacità naturali. Il dispositivo REAC ha trasmesso questi campi direttamente nel terreno di coltura dove le cellule stavano crescendo.
Le Cellule Lipogems® Mostrano una Risposta Più Forte Rispetto alle Cellule Elaborate con Enzimi
Quando esposte ai campi radioelettrici, le cellule staminali derivate da Lipogems® hanno mostrato un'attivazione significativamente più forte rispetto alle cellule elaborate enzimaticamente. L'elaborazione meccanica delicata di Lipogems® sembra preservare la reattività naturale delle cellule. L'elaborazione enzimatica, sebbene efficace, può danneggiare alcune delle strutture cellulari che aiutano le cellule a rispondere ai segnali di attivazione.
Le Cellule Hanno Mostrato Segni di Differenziamento Verso Tessuto Cardiaco, Vascolare e Nervoso
Dopo l'esposizione ai campi radioelettrici, i ricercatori hanno misurato l'attività genica nelle cellule staminali. Hanno riscontrato un aumento dell'attività nei geni associati a:
Sviluppo del tessuto cardiaco (geni GATA-4 e Nkx-2.5)
Formazione dei vasi sanguigni (geni VEGF, HGF e vWF)
Sviluppo delle cellule nervose (gene neurogenina-1)
Formazione del tessuto muscolare (gene myoD)
Questa attivazione multi-via suggerisce che le cellule hanno mantenuto una forte "multipotenza". Ciò significa che hanno conservato la loro capacità di svilupparsi potenzialmente in molti tipi diversi di tessuto.
I Geni della Staminalità Sono Rimasti Attivi Durante il Differenziamento
Una scoperta chiave ha riguardato i geni che mantengono le cellule staminali nel loro stato indifferenziato e flessibile. Questi geni della "staminalità"—Nanog, Sox-2 e Oct-4—hanno mostrato un'attività attentamente bilanciata. Le cellule hanno mantenuto la loro identità di cellule staminali preparandosi contemporaneamente per il potenziale sviluppo tissutale. Questo equilibrio è importante perché le cellule che perdono troppo rapidamente la loro staminalità potrebbero non funzionare bene nei trattamenti.
Cosa Significa Questo per i Pazienti che Considerano un Trattamento Rigenerativo
Questo studio di laboratorio fornisce un supporto scientifico per il metodo di elaborazione Lipogems®. La ricerca suggerisce che l'approccio delicato e non enzimatico preserva meglio la qualità delle cellule staminali rispetto all'elaborazione enzimatica tradizionale.
Punti chiave per i pazienti:
Lipogems® utilizza il vostro stesso tessuto adiposo, evitando materiale da donatore
Il metodo di elaborazione meccanica sembra mantenere le cellule più sane
Le cellule preservate possono rispondere meglio una volta reintrodotte nel vostro corpo
Non sono necessarie manipolazioni genetiche o vettori virali
Contesto importante: Questo è stato uno studio di laboratorio che ha utilizzato cellule in piastre di coltura. I ricercatori non hanno trattato pazienti né misurato risultati clinici. I risultati aiutano a spiegare perché il tessuto elaborato con Lipogems® possa funzionare bene, ma non dimostrano direttamente l'efficacia del trattamento negli esseri umani.
Lo studio si aggiunge alle crescenti evidenze che il modo in cui le cellule staminali vengono raccolte è importante. Metodi di elaborazione delicati come Lipogems® possono offrire alle cellule un punto di partenza migliore per le applicazioni rigenerative. Questa ricerca supporta l'obiettivo più ampio di ottimizzare le terapie con cellule staminali senza ricorrere a complesse ingegnerie genetiche o sostanze chimiche sintetiche.
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Fonte: Maioli et al., Cell Transplantation, 2013.
Pubblicazione Originale
Radio Electric Asymmetric Conveyed Fields and Human Adipose-Derived Stem Cells Obtained with a Non-Enzymatic Method and Device
Margherita Maioli, Salvatore Rinaldi, Sara Santaniello, Alessandro Castagna, Gianfranco Pigliaru, Alessandro Delitala, Francesca Bianchi, Carlo Tremolada, Vania Fontani, Carlo Ventura · Cell Transplantation · 2013
Human adipose derived stem cells (hASCs) have been recently proposed as a suitable tool for regenerative therapies for their simple isolation procedure, and high proliferative capability in culture. Although hASCs can be committed into different lineages in vitro, the differentiation is a low-yield and often incomplete process. We have recently developed a novel non-enzymatic method and device, named Lipogems, to obtain a fat tissue derivative highly enriched in pericytes/mesenchymal stem cells by mild mechanical forces from human lipoaspirates. When compared to enzymatically dissociated cells, Lipogems-derived hASCs exhibited enhanced transcription of vasculogenic genes in response to pro-vasculogenic molecules, suggesting that these cells may be amenable for further optimization of their multipotency. Here, we exposed Lipogems-derived hASCs to a Radio Electric Asymmetric Conveyer (REAC), an innovative device asymmetrically conveying radio electric fields, affording both enhanced differentiating profiles in mouse embryonic stem cells, and efficient direct multi-lineage reprogramming in human skin fibroblasts. We show that specific REAC exposure remarkably enhanced the transcription of prodynorphin, GATA-4, Nkx-2.5, VEGF, HGF, vWF, neurogenin-1 and myoD, indicating the commitment towards cardiac, vascular, neuronal and skeletal muscle lineages, as inferred by the overexpression of a program of targeted marker proteins. REAC exposure also finely tuned the expression of stemness related genes, including Nanog, Sox-2, and Oct-4. Noteworthy, the REAC induced responses were fashioned at a significantly higher …