Ipotesi di terapia cellulare per le lesioni del midollo spinale
Sfondo: Nel dicembre 2018, AMBROSE Cell Therapy ha sperimentato un protocollo innovativo per Jeff, un paziente che vive con una lesione al midollo spinale. Esito riferito dal paziente a 14 mesi di Jeff hanno registrato miglioramenti significativi dei sintomi, della funzionalità e della qualità della vita.
Nel dicembre 2017, un intervento chirurgico alla colonna vertebrale di Jeff andato male ha provocato una SCI e una paraplegia. Il prolungato ricovero in ospedale ha provocato un ascesso al colon che ha richiesto un'ileostomia. Come se non bastasse, ha dovuto convivere con il diabete T2.
Jeff lamentava dolore al collo e alla schiena, neuropatia, dolore alla cicatrice dell'ileostomia, dita dei piedi ad artiglio, spasticità, scarso equilibrio, diabete T2, immobilità della spalla e disfunzione erettile (DE). Per gestire i sintomi assumeva sette farmaci, tra cui gli oppioidi.
La nostra revisione approfondita degli studi pubblicati sulla terapia con cellule staminali della SCI ha dato risultati positivi. Pertanto, AMBROSE ha raccolto la letteratura e ha sviluppato un programma personalizzato di terapia con cellule staminali. protocollo per Jeff.
La strategia di trattamento non è stata convenzionale. Piuttosto che colpire solo la lesione del midollo spinale, l'équipe medica di AMBROSE ha affrontato la serie di disturbi di Jeff in un'unica procedura, utilizzando un Protocollo Master.
In sostanza, AMBROSE ha ideato un protocollo globale per trattare più problemi in un unico trattamento, compreso il sito della lesione, utilizzando cellule rigenerative di derivazione adiposa (ADRC). Il nostro team di trattamento lo personalizza per ogni paziente.
È importante notare che i precedenti successi del nostro gruppo, che ha utilizzato un protocollo master con oltre 300 pazienti affetti da diverse patologie croniche, hanno supportato la nostra ipotesi. (Okyanos Cell Therapy, Bahamas 2014-2017).
Inoltre:
- Una successiva meta-analisi, Trapianto di cellule staminali mesenchimali per le lesioni del midollo spinale: una revisione sistematica e una meta-analisi di rete, ha convalidato la sicurezza e l'efficacia dei trattamenti a base di MSC per la SCI. [1]
- I ricercatori hanno pubblicato casi di successo utilizzando iniezioni di tessuto adiposo micronizzato per risolvere condizioni muscoloscheletriche, dolore da cicatrice e neuropatia legate all'SCI. [2] [3]
- Informate le sperimentazioni pubblicate per altre patologie croniche.[4] [5]
- I KOL di urologia hanno consigliato un sottoprotocollo di iniezione del plesso sacrale per risolvere le disfunzioni della vescica e dell'intestino.
Ipotesi
Esiste un ampio divario tra la fisiopatologia nota della lesione del midollo spinale e lo standard di cura a cui ci si affida per trattarla. In particolare, il danno al midollo incita a una disregolazione multisistemica, che comprende disfunzioni immunitarie, endoteliali, metaboliche, mitocondriali e autonomiche. [6] [7] [8]

Di conseguenza, i pazienti soffrono di una serie di complicazioni secondarie.

Inoltre, l'insulto eccessivo sopprime la rigenerazione del midollo spinale, limitando il recupero funzionale. Pertanto, la finestra di miglioramento prevista per i pazienti con SCI è di circa 12 mesi.
Ad esempio, i sintomi di Jeff includevano dolore alla cicatrice 24/7, neuropatia, spasticità bilaterale, problemi all'intestino e alla vescica, DE e disturbi dell'equilibrio. A 11 mesi dall'infortunio, Jeff e il suo fisiatra si resero conto che i suoi progressi si erano stabilizzati.
Tuttavia, la scoperta di farmaci si concentra su un singolo meccanismo d'azione per riparare il sito della lesione o sopprimere un sintomo. In altre parole, il modello farmaceutico che prevede un solo farmaco, un solo gene o un solo tipo di cellula per trattare una malattia ha fatto pochi progressi nel migliorare la prognosi dei pazienti con lesioni al midollo spinale. Questo approccio non tiene conto di una vasta letteratura che documenta i molteplici fattori e le conseguenti comorbidità che si combinano per ostacolare i pazienti come Jeff.
Meccanismi multipli delle ADRC
Al contrario, le ADRC hanno meccanismi d'azione multipli (MOA) che mirano a tutti i fattori coinvolti in una condizione cronica, compresa la disregolazione multisistemica. [9]
Le ADRC si localizzano nei siti di infiammazione e secernono centinaia di molecole bioattive che sono antinfiammatorie, immuno-modulatorie, angiogeniche, anti-apoptotiche e di guarigione delle ferite.

Le ADRC funzionano attraverso la comunicazione cellula-cellula o effetto paracrino.

Oltre ai meccanismi di guarigione delle ferite, le ADRC ripristinano l'equilibrio cellulare, sistemico e tissutale (omeostasi multisistemica). [10] [11]

Nel recupero di Jeff, il ripristino dell'omeostasi multisistemica ha comportato un miglioramento dell'equilibrio, del punteggio del dolore, della funzione vescicale e intestinale, oltre a una significativa riduzione della spasticità. Il risultato netto è stato l'eliminazione di tutti i farmaci, l'impegno in palestra, il ritorno alle corse, l'apprendimento del pilotaggio di elicotteri e delle immersioni subacquee e la pratica del golf tre volte alla settimana. Sebbene non sia guarito o asintomatico, Jeff è la prova concreta che le ADRC hanno prolungato la sua finestra di recupero.

In sintesi, le nostre prove preliminari indicano che le ADRC possono estendere o riavviare la finestra di recupero neurologico ripristinando l'omeostasi multisistemica.
Perché il tessuto adiposo?
A differenza di altre fonti tissutali di cellule staminali adulte, come il midollo osseo, le ADRC rimangono accessibili, abbondanti e potenti per tutta la vita. [12] Dopo la liposuzione, il Celution™ Cell Processing System (Lorem Cytori, Inc.) centrifuga il lipoaspirato e prepara le ADRC.

Perché gli ADRC

Adipose-Dderivato Regenerativo C(ADRCs) è la denominazione di una preparazione di grado clinico della frazione vascolare stromale (SVF), una popolazione eterogenea di cellule che risiedono nel rivestimento esterno dei capillari del tessuto adiposo. Il mix di cellule comprende MSC, cellule endoteliali (EC), cellule progenitrici endoteliali (EPC), fibroblasti, cellule T-regolatorie (Tregs), macrofagi e altre cellule immunitarie (leucociti).[13]

Le ADRC secernono quantità significativamente più elevate di fattori trofici rispetto alle MSC di derivazione adiposa (ADSC).[14] Pertanto, il secretoma delle ADRC amplifica le MOA delle ADSC, tra cui, a titolo esemplificativo ma non esaustivo:
- Antinfiammatori e immunomodulatori,
- Anti-apoptosi,
- Angiogenesi,
- Sostegno alla crescita,
- Differenziazione delle cellule staminali e progenitrici locali,
- Anti-cicatrici e
- Chemioattrazione.
Gli studi sull'uomo dimostrano che gli ADRC:
- Rilascio di fattori che riducono la regolazione dei marcatori infiammatori-autoimmuni, tra cui, ma non solo, TNF-A, TH17, IL6 e IL2, e aumentano la regolazione di IL10.
- Promuovere il passaggio da macrofagi infiammatori (M1) a macrofagi antinfiammatori (M2) attraverso la prostaglandina E2 (PGE2) e le MSC nel mix.
- Ridurre l'Endotelina-1 (ET-1), un noto costrittore dei vasi sanguigni, implicato nell'interruzione della barriera emato- midollare dopo la lesione.

- Contribuiscono alla crescita e alla stabilizzazione di nuovi vasi sanguigni secernendo il fattore di crescita placentare (PGF), il fattore stromale derivato-1 (SDF-1) e il fattore di crescita endoteliale vascolare (VEGF).
In particolare, esiste una stretta relazione tra la rivascolarizzazione e il miglioramento dei risultati funzionali dopo la SCI. In primo luogo, una lesione ben vascolarizzata fornisce un microambiente favorevole alla sopravvivenza del tessuto locale e alla rigenerazione nervosa. Il miglioramento del flusso sanguigno capillare, dell'angiogenesi e dell'integrità B-SC-B facilita il recupero funzionale.[15] [16]
Fattori neurotrofici
Le ADRC forniscono fattori neurotrofici (NTF) al SNC, al PNS e all'ANS. Proprio come i fertilizzanti mantengono le piante sane e in crescita, gli NTF stimolano lo sviluppo di nuove cellule cerebrali, connessioni tra cellule cerebrali e nervi.
Uno di questi fattori trofici è il fattore neurotrofico di derivazione cerebrale o BDNF.
BDNF:
- Riparazione della guaina mielinica che circonda i nervi
- Riduce l'infiammazione e,
- Impedisce l'apoptosi che deriva da una lesione o da una malattia. [17] [18] [19] [20] [21]

Una recente scoperta di cellule neuroimmuni nelle ADRC collega il loro ruolo al potenziamento della neuroplasticità.[22] [23]

Sicurezza
Dal 2007 non sono stati segnalati eventi avversi legati all'ADRC.[24]
[1] Chen et al Transplantation of mesenchymal stem cells for spinal cord injury: a systematic review and network meta-analysis J Transl Med (2021) 19:178
[2] Cherian C et al. Tessuto adiposo autologo microframmentato come trattamento del dolore cronico alla spalla in un individuo con lesione midollare che utilizza la sedia a rotelle: un case report Spinal Cord Series and Cases (2019) 5:46
[3] Huang S-H, Wu S-H, Lee S-S, Chang K-P, Chai C-Y, Yeh J-L, et al. (2015) L'innesto di grasso nella cicatrice da ustione allevia il dolore neuropatico attraverso un effetto anti-infiammatorio nella cicatrice e nel midollo spinale. PLoS ONE 10(9): e0137563
[4] A Nguyen, A et al Frazione vascolare stromale: Una realtà rigenerativa? Parte 1: Concetti attuali e revisione della letteratura Journal of Plastic, Reconstructive & Aesthetic Surgery (2016) 69, 170e179
[5] Guo et al Frazione vascolare stromale: Una realtà rigenerativa? Parte 2: concetti attuali e revisione della letteratura Journal of Plastic, Reconstructive & Aesthetic Surgery (2016) 69, 180e188
[6] Sun et al. Disfunzione d'organo multipla e infiammazione sistemica dopo una lesione del midollo spinale: una relazione complessa Journal of Neuroinflammation (2016) 13:260
[7] B. Perrouin-Verbe, C. Lefevre, P. Kieny, R. Gross, B. Reiss, M. Le Fort, Spinal cord injury: A multisystem physiological impairment/dysfunction, Revue Neurologique, Volume 177, Issue 5, 2021, Pagine 594 605,
[8] Marion et al. Previously Identified Common Post-Injury Adverse Events in Traumatic Spinal Cord Injury-Validation of Existing Literature and Relation to Selected Potentially Modifiable Comorbidities: A Prospective Canadian Cohort Study JOURNAL OF NEUROTRAUMA 34:2883-2891 (15 ottobre 2017)
[9] Caplan A I Cellule staminali mesenchimali: È ora di cambiare nome! CELLULE STAMINALI TRANSLATIONALMEDICINE 2017; 6:1445-1451
[10] Visoso F. J. et al Le cellule staminali mesenchimali nell'omeostasi e nelle malattie sistemiche: Ipotesi, evidenze e opportunità terapeutiche Int. J. Mol. Sci. 2019, 20, 3738
[11] Morris, M.E. et al. (2015), Cellule della frazione vascolare stromale adiposa somministrate per via sistemica si diffondono alle pareti delle arterie periferiche e riducono il tono vasomotorio attraverso un meccanismo di CD11b+ Meccanismo dipendente dalle cellule. STEM CELLS Translational Medicine, 4: 369-380.
[12] Perin EC e Willerson JT Acquisto di nuova anima J Am Coll Cardiol. 2012;60(21):2250-2251
[13]S Kesten e JK Fraser Cellule rigenerative di derivazione adiposa autologhe: Una piattaforma per le applicazioni terapeutiche Advanced Wound Healing Surgical Technology International XXIX
[14] Hirosi Y et al. Confronto dei fattori trofici secreti dalla frazione vascolare stromale di derivazione adiposa umana con quelli delle cellule stromali/staminali di derivazione adiposa negli stessi individui
[15]Yao C, Cao X e Yu B (2021) Rivascolarizzazione dopo lesione traumatica del midollo spinale. Front. Physiol. 12:631500.
[16] Numan MT et al. Terapia con cellule staminali adipose autologhe per la disfunzione del sistema nervoso autonomo in due giovani pazienti. Cellule staminali e sviluppo 2017 26:6, 391-393
[17] Razavi, Shahnaz et al. "Fattori neurotrofici e loro effetti nel trattamento della sclerosi multipla". Avanzato Ricerca biomedica 4 (2015): 53. PMC. Web. 28 settembre 2018.
[18] J. K. Huang et al Rigenerazione della mielina nella sclerosi multipla: Targeting. Cellule staminali endogene", Società americana di neuroterapia sperimentale, Inc. 2011.
[19] T Lopatina et al. (2011) Le cellule staminali di derivazione adiposa stimolano la rigenerazione dei nervi periferici: Il BDNF secreto da queste cellule promuove la guarigione dei nervi e la crescita degli assoni de novo. PLoS ONE 6(3): e178991
[20] S. Seigo et al, Uncultured adipose-derived regenerative cells promote peripheral nerve regeneration, Journal of Orthopaedic Science, Volume 18, Issue 1,2013, Pagine 145-151
[21] Xu et al Il fattore neurotrofico derivato dal cervello riduce l'infiammazione e l'apoptosi dell'ippocampo nella meningite sperimentale da Streptococcus pneumoniae Journal of Neuroinflammation (2017) 14:156
[22] O'Reilly ML e Tom VJ (2020) Il sistema neuroimmunitario come forza motrice della plasticità dopo una lesione del sistema nervoso centrale. Front. Cell. Neurosci. 14:187.
[23] Blaszkiewicz, M., Wood, E., Koizar, S. et al.. Il coinvolgimento delle cellule neuroimmuni nell'innervazione adiposa. Mol Med 26, 126 (2020)
[24] Lorem Cytori, Inc Dati interni non pubblicati