Cellula staminale mesenchimale

Ricerca medica militare volume 10, numero articolo: 36 (2023) Citare questo articolo

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Le ferite cutanee sono caratterizzate da lesioni alla pelle dovute a traumi, strappi, tagli o contusioni. Poiché tali lesioni sono comuni a tutti i gruppi umani, a volte possono rappresentare un grave onere socioeconomico. Attualmente, un numero crescente di studi si è concentrato sul ruolo delle vescicole extracellulari (EV) derivate dalle cellule staminali mesenchimali (MSC) nella riparazione delle ferite cutanee. Essendo una terapia priva di cellule, gli EV derivati dalle MSC hanno mostrato un potenziale applicativo significativo nel campo della riparazione delle ferite come opzione più stabile e sicura rispetto alla terapia cellulare convenzionale. Il trattamento basato sugli EV derivati dalle MSC può promuovere in modo significativo la riparazione delle sottostrutture danneggiate, inclusa la rigenerazione di vasi, nervi e follicoli piliferi. Inoltre, gli EV derivati dalle MSC possono inibire la formazione di cicatrici influenzando i percorsi antifibrotici e correlati all'angiogenesi nel promuovere la polarizzazione dei macrofagi, l'angiogenesi della ferita, la proliferazione cellulare e la migrazione cellulare e inibendo l'eccessiva produzione di matrice extracellulare. Inoltre, queste strutture possono fungere da impalcatura per i componenti utilizzati nella riparazione delle ferite e possono essere sviluppate in veicoli elettrici bioingegnerizzati per supportare la riparazione dei traumi. Attraverso la formulazione di strategie standardizzate di coltura, isolamento, purificazione e somministrazione di farmaci, l’esplorazione del meccanismo dettagliato degli EV consentirà loro di essere utilizzati come trattamenti clinici per la riparazione delle ferite. In conclusione, le terapie basate sui veicoli elettrici derivati dalle MSC hanno importanti prospettive di applicazione nella riparazione delle ferite. Qui forniamo una panoramica completa del loro stato attuale, del potenziale applicativo e degli inconvenienti associati.

Il trauma cutaneo e la riparazione rappresentano le principali sfide cliniche che comportano notevoli oneri sociali e medici. La guarigione delle ferite è un processo complesso che coinvolge la coagulazione del sangue, l’infiammazione, la formazione di nuovi tessuti e il rimodellamento dei tessuti [1, 2]. Nel processo di guarigione della ferita, l’emostasi avviene entro pochi secondi o minuti [3]. I vasi danneggiati si contraggono, le piastrine vengono utilizzate e le vie della coagulazione vengono attivate attraverso l’esposizione della matrice subendoteliale per formare coaguli di fibrina che forniscono un’impalcatura per le cellule infiammatorie [4]. I neutrofili si infiltrano nell’area del trauma entro 24 ore, attratti dalle chemochine, seguiti dai macrofagi che vengono attratti dai sottoprodotti dell’apoptosi cellulare [3]. Durante la fase infiammatoria della guarigione della ferita, i macrofagi vengono attratti dalla ferita e mostrano fenotipi polari M1 e M2. Il primo tipo, chiamato macrofago M1, è coinvolto nel rilascio di citochine e nell'eliminazione dei patogeni. I loro fenotipi passano da M1 a M2 quando i macrofagi fagocitano i neutrofili. I macrofagi M2 supportano l’angiogenesi, la riparazione della matrice extracellulare (ECM), il rilascio di citochine antinfiammatorie e la risoluzione dell’infiammazione [5]. La fase proliferativa inizia il terzo giorno e normalmente dura 3-6 settimane, ad eccezione delle ferite complicate difficili da guarire. In questo momento, le cellule endoteliali proliferano e migrano per formare nuovi vasi sanguigni [4]. I fibroblasti producono collagene I e III per formare l’ECM. L’ECM è un’impalcatura di collagene priva di cellule che crea un ambiente che supporta una maggiore proliferazione e migrazione di fibroblasti e cheratinociti [6]. Il processo di rimodellamento inizia alla settimana 3 e può durare diversi anni. L'ECM viene degradata dalle metalloproteinasi della matrice (MMP) e il collagene di tipo I sostituisce il collagene di tipo III [4], come mostra la Fig. 1.

Diagramma schematico del processo di riparazione della pelle. Le quattro fasi di riparazione del trauma, emostasi, infiammazione, proliferazione e rimodellamento, si verificano in ordine e possono sovrapporsi. Le piastrine svolgono un ruolo nella fase emostatica. I neutrofili svolgono una funzione antinfettiva soprattutto durante la fase infiammatoria. I macrofagi sono coinvolti sia nella fase infiammatoria che proliferativa ed esercitano ruoli diversi a seconda della variazione fenotipica (M1 e M2). La vascolarizzazione e la formazione della matrice extracellulare (ECM) avvengono durante la fase proliferativa, mentre il rimodellamento dell'ECM può richiedere mesi o addirittura anni.

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