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Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D. Università degli Studi di Pavia

Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

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Page 1: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Le

MCSa Il micro-innesto di tessuto in

Medicina Rigenerativa Estetica

Utilizzo delle Cellule Staminali

Mesenchimali Adulte

Fabiano Svolacchia MD

Universitagrave degli Studi di

Pavia

LA DEFINIZIONE

Come e cosa definiamo per MSCa in un micro-

innesto di tessuto

Fabiano Svolacchia MD

Per definire una cellula staminale sono necessari quattro

criteri primo la cellula deve poter andare incontro a

molteplici e sequenziali divisioni cellulari di auto-

mantenimento un prerequisito per sostenere una

popolazione cellulare

Fabiano Svolacchia MD

Secondo le cellule figlie derivate da una singola cellula

staminale devono poter differenziare in almeno un diverso

tipo cellulare rispetto a quello della staminale

Fabiano Svolacchia MD

Il terzo criterio per definire la staminalitagrave riguarda la

capacitagrave delle cellule di ripopolare il tessuto di origine se

trapiantate in un sito ricevente danneggiato

Fabiano Svolacchia MD

Il quarto ed ultimo criterio meno condiviso e meno

consolidato egrave che le cellule staminali devono essere in grado

di contribuire con una progenie differenziata in vivo anche in

assenza di danni tessutali

Fabiano Svolacchia MD

A differenza delle cellule staminali embrionali le cellule

staminali adulte hanno una minore capacitagrave di auto-

mantenimento in parte a causa di una carenza di alti livelli di

attivitagrave delle telomerasi che perograve sono superiori a quelli

medi delle cellule somatiche

Fabiano Svolacchia MD

La telomerasi egrave in grado di sintetizzare le sequenze telomeriche

riallungando cosigrave i telomeri accorciati in modo da mantenere

integri i cromosomi Si tratta di una vera e propria trascrittasi

inversa (o DNA polimerasi RNA-dipendente ) dal momento che

utilizza frammenti di RNA propri come stampo per

lelongazione dei telomeri

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule dei mammiferi dispongono di un

numero differenziato di replicazioni dopodichegrave

divengono incapaci di replicarsi ed entrano in uno

stato di laquo senescenza replicativa laquo correlata

allrsquoaccorciamento dei telomeri

Fabiano Svolacchia MD

I telomeri hanno una funzione protettiva delle

estremitagrave prevenendo le fusioni di cromosomi e

contribuendo al mantenimento della stabilita

genomica

Fabiano Svolacchia MD

I telomeri troppo corti sono riconosciuti

come una rottura del DNA e ciograve porta alla

formazione di foci contenenti H2AX (una

variante fosforilata dellrsquoH2A) e al fenotipo

senescente

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquo H2AX egrave un istone molto frequente nel genoma eucariotico

che si sostituisce allrsquo H2A La sua funzione egrave implicata nella

riparazione del DNA In caso di danneggiamento infatti viene

fosforilato listone H2AX piugrave vicino al sito di rottura tale

fosforilazione funge da segnale per richiamare in loco tutte le

proteine e gli enzimi necessari alla riparazione del genoma

Fabiano Svolacchia MD

Gli istoni H1 H2A H2B H3 H4 sono proteine associate al DNA

Linterazione tra gli istoni ed il DNA e molto ben regolata infatti

ogni sequenza di 150-180 paio di basi di DNA e legata ad una

molecola di istone H1 e a due molecole di istoni H2A H2BH3 e

H4 Fabiano Svolacchia MD

Le conseguenze funzionali delle modificazioni

istoniche non influenzano la stabilitagrave del core

nucleosomale ma alterano solamente la carica

elettrostatica delle code N-terminali Ciograve modifica le

proprietagrave strutturali dellrsquoistone o il suo legame al

DNA

Fabiano Svolacchia MD

Si crea cosigrave un meccanismo che altera la struttura della

cromatina la cui conseguenza egrave una modificazione

dello stato trascrizionale (ldquoon-offrdquo) oppure la

definizione di strutture cromosomali di ordine

superiore

Lrsquoaccorciamento dei telomeri quindi promuove

lo stato di non divisione e la cellula egrave

permanentemente bloccata nella fase G1 Si parla

allora di senescenza replicativa quando una

normale cellula si egrave divisa un certo numero di volte

Questo numero varia a seconda del tipo di cellula

ed anche dalle condizioni esterne alla cellula stessa

cioegrave la matrice extracitoplasmatica

International Journal of Morphology versioacuten On-line ISSN 0717-9502

Int J Morphol v28 n1 Temuco mar 2010 doi 104067S0717-95022010000100006

Int J Morphol 28(1)37-50 2010

The Dual Role of Senescence in Tumorigenesis

Papel Dual de la Senescencia en la Tumorigeacutenesis

Lilian Chuaire-Noack Magda Carolina Saacutenchez-Corredor amp Sandra Rociacuteo Ramiacuterez-Clavijo

Departamento de Biologiacutea Facultad de Ciencias Naturales y Matemaacuteticas Universidad del Rosario Bogotaacute DC Colombia

Fabiano Svolacchia MD

Quindi le cellule senescenti contribuiscono e

paradossalmente incrementano lrsquoinvecchiamento e

la sua espressione fenotipica stimolando il tipico

rimodellamento tissutale della cute senescente

Fabiano Svolacchia MD

Come accennato anche le cellule staminali adulte hanno

un potenziale di replicazione finito oltre il quale non

riescono piugrave a dividersi Raggiungeranno anchrsquoesse uno

stadio di cosigrave detta senescenza replicativa (Pittinger et al

1999)

Fabiano Svolacchia MD

Il potenziale replicativo delle cellule egrave infatti direttamente

correlato alla attivitagrave telomerasica (Brook e Gardner 1997

Thomson et al 1998 Rosler et al 2004) che come riportato

precedentemente egrave una caratterista di cellule ai primi stadi di

sviluppo embrionale (Wight e Shay 2002 Rubin 2002)

Fabiano Svolacchia MD

Secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy le

cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a

crescere in colture aderenti alle piastre esprimano markers - Cluster of

Differentiation (CD) - CD105 CD73 e CD90 in percentuale

superiore al 95

Fabiano Svolacchia MD

Mentre esprimano i markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a

o CD19 in percentuale non superiore al 2 (Dominici et al 2006)

Il CD34 tipico di cellule emopoietiche CD14 proprio dei macrofagi

e CD45 marker leucocitario (Kuznetsov et al 2001 Fernandez et al

1997 Tondreau et al 2005) CD31 dei neurofilamenti (Kuznetsov et

al 2001)

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoimpiego di MSCa come supporto al pool di cellule

locali fornisce il vantaggio della presenza di una

riserva di cellule staminali autologhe impedendo e

limitando lrsquoespressione fenotipica senescente

Fabiano Svolacchia MD

Il tempo di duplicazione delle MSCa isolate da

tessuto nellrsquouomo egrave di 4 giorni (Mitchell et al 2006)

Fabiano Svolacchia MD

E sono conosciute anche con il nome di CFU-C

colony forming fibroblast - cells

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa le troviamo nei i tessuti degli organismi adulti

Fabiano Svolacchia MD

1) Con una variabilitagrave individuale determinabile solo a

posteriori dopo il prelievo e 2) nelle sede del prelievo

Fabiano Svolacchia MD

3) Traumi recenti nella sede del prelievo con consumo di

cellule

4) Malattie endocrine gravi

5) Fumo di tabacco

7) Farmaci chemioterapici

8) Neoplasie in fase attiva Fabiano Svolacchia MD

9) Abuso di alcool

10) Etagrave

Hanno la capacitagrave di muoversi e rispondono alla

chemiotassi producono sostanze anti-apoptotiche

citoprotettive anti-fibrotiche angiogeniche e mitotiche

Fabiano Svolacchia MD

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 2: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

LA DEFINIZIONE

Come e cosa definiamo per MSCa in un micro-

innesto di tessuto

Fabiano Svolacchia MD

Per definire una cellula staminale sono necessari quattro

criteri primo la cellula deve poter andare incontro a

molteplici e sequenziali divisioni cellulari di auto-

mantenimento un prerequisito per sostenere una

popolazione cellulare

Fabiano Svolacchia MD

Secondo le cellule figlie derivate da una singola cellula

staminale devono poter differenziare in almeno un diverso

tipo cellulare rispetto a quello della staminale

Fabiano Svolacchia MD

Il terzo criterio per definire la staminalitagrave riguarda la

capacitagrave delle cellule di ripopolare il tessuto di origine se

trapiantate in un sito ricevente danneggiato

Fabiano Svolacchia MD

Il quarto ed ultimo criterio meno condiviso e meno

consolidato egrave che le cellule staminali devono essere in grado

di contribuire con una progenie differenziata in vivo anche in

assenza di danni tessutali

Fabiano Svolacchia MD

A differenza delle cellule staminali embrionali le cellule

staminali adulte hanno una minore capacitagrave di auto-

mantenimento in parte a causa di una carenza di alti livelli di

attivitagrave delle telomerasi che perograve sono superiori a quelli

medi delle cellule somatiche

Fabiano Svolacchia MD

La telomerasi egrave in grado di sintetizzare le sequenze telomeriche

riallungando cosigrave i telomeri accorciati in modo da mantenere

integri i cromosomi Si tratta di una vera e propria trascrittasi

inversa (o DNA polimerasi RNA-dipendente ) dal momento che

utilizza frammenti di RNA propri come stampo per

lelongazione dei telomeri

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule dei mammiferi dispongono di un

numero differenziato di replicazioni dopodichegrave

divengono incapaci di replicarsi ed entrano in uno

stato di laquo senescenza replicativa laquo correlata

allrsquoaccorciamento dei telomeri

Fabiano Svolacchia MD

I telomeri hanno una funzione protettiva delle

estremitagrave prevenendo le fusioni di cromosomi e

contribuendo al mantenimento della stabilita

genomica

Fabiano Svolacchia MD

I telomeri troppo corti sono riconosciuti

come una rottura del DNA e ciograve porta alla

formazione di foci contenenti H2AX (una

variante fosforilata dellrsquoH2A) e al fenotipo

senescente

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquo H2AX egrave un istone molto frequente nel genoma eucariotico

che si sostituisce allrsquo H2A La sua funzione egrave implicata nella

riparazione del DNA In caso di danneggiamento infatti viene

fosforilato listone H2AX piugrave vicino al sito di rottura tale

fosforilazione funge da segnale per richiamare in loco tutte le

proteine e gli enzimi necessari alla riparazione del genoma

Fabiano Svolacchia MD

Gli istoni H1 H2A H2B H3 H4 sono proteine associate al DNA

Linterazione tra gli istoni ed il DNA e molto ben regolata infatti

ogni sequenza di 150-180 paio di basi di DNA e legata ad una

molecola di istone H1 e a due molecole di istoni H2A H2BH3 e

H4 Fabiano Svolacchia MD

Le conseguenze funzionali delle modificazioni

istoniche non influenzano la stabilitagrave del core

nucleosomale ma alterano solamente la carica

elettrostatica delle code N-terminali Ciograve modifica le

proprietagrave strutturali dellrsquoistone o il suo legame al

DNA

Fabiano Svolacchia MD

Si crea cosigrave un meccanismo che altera la struttura della

cromatina la cui conseguenza egrave una modificazione

dello stato trascrizionale (ldquoon-offrdquo) oppure la

definizione di strutture cromosomali di ordine

superiore

Lrsquoaccorciamento dei telomeri quindi promuove

lo stato di non divisione e la cellula egrave

permanentemente bloccata nella fase G1 Si parla

allora di senescenza replicativa quando una

normale cellula si egrave divisa un certo numero di volte

Questo numero varia a seconda del tipo di cellula

ed anche dalle condizioni esterne alla cellula stessa

cioegrave la matrice extracitoplasmatica

International Journal of Morphology versioacuten On-line ISSN 0717-9502

Int J Morphol v28 n1 Temuco mar 2010 doi 104067S0717-95022010000100006

Int J Morphol 28(1)37-50 2010

The Dual Role of Senescence in Tumorigenesis

Papel Dual de la Senescencia en la Tumorigeacutenesis

Lilian Chuaire-Noack Magda Carolina Saacutenchez-Corredor amp Sandra Rociacuteo Ramiacuterez-Clavijo

Departamento de Biologiacutea Facultad de Ciencias Naturales y Matemaacuteticas Universidad del Rosario Bogotaacute DC Colombia

Fabiano Svolacchia MD

Quindi le cellule senescenti contribuiscono e

paradossalmente incrementano lrsquoinvecchiamento e

la sua espressione fenotipica stimolando il tipico

rimodellamento tissutale della cute senescente

Fabiano Svolacchia MD

Come accennato anche le cellule staminali adulte hanno

un potenziale di replicazione finito oltre il quale non

riescono piugrave a dividersi Raggiungeranno anchrsquoesse uno

stadio di cosigrave detta senescenza replicativa (Pittinger et al

1999)

Fabiano Svolacchia MD

Il potenziale replicativo delle cellule egrave infatti direttamente

correlato alla attivitagrave telomerasica (Brook e Gardner 1997

Thomson et al 1998 Rosler et al 2004) che come riportato

precedentemente egrave una caratterista di cellule ai primi stadi di

sviluppo embrionale (Wight e Shay 2002 Rubin 2002)

Fabiano Svolacchia MD

Secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy le

cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a

crescere in colture aderenti alle piastre esprimano markers - Cluster of

Differentiation (CD) - CD105 CD73 e CD90 in percentuale

superiore al 95

Fabiano Svolacchia MD

Mentre esprimano i markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a

o CD19 in percentuale non superiore al 2 (Dominici et al 2006)

Il CD34 tipico di cellule emopoietiche CD14 proprio dei macrofagi

e CD45 marker leucocitario (Kuznetsov et al 2001 Fernandez et al

1997 Tondreau et al 2005) CD31 dei neurofilamenti (Kuznetsov et

al 2001)

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoimpiego di MSCa come supporto al pool di cellule

locali fornisce il vantaggio della presenza di una

riserva di cellule staminali autologhe impedendo e

limitando lrsquoespressione fenotipica senescente

Fabiano Svolacchia MD

Il tempo di duplicazione delle MSCa isolate da

tessuto nellrsquouomo egrave di 4 giorni (Mitchell et al 2006)

Fabiano Svolacchia MD

E sono conosciute anche con il nome di CFU-C

colony forming fibroblast - cells

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa le troviamo nei i tessuti degli organismi adulti

Fabiano Svolacchia MD

1) Con una variabilitagrave individuale determinabile solo a

posteriori dopo il prelievo e 2) nelle sede del prelievo

Fabiano Svolacchia MD

3) Traumi recenti nella sede del prelievo con consumo di

cellule

4) Malattie endocrine gravi

5) Fumo di tabacco

7) Farmaci chemioterapici

8) Neoplasie in fase attiva Fabiano Svolacchia MD

9) Abuso di alcool

10) Etagrave

Hanno la capacitagrave di muoversi e rispondono alla

chemiotassi producono sostanze anti-apoptotiche

citoprotettive anti-fibrotiche angiogeniche e mitotiche

Fabiano Svolacchia MD

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 3: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Per definire una cellula staminale sono necessari quattro

criteri primo la cellula deve poter andare incontro a

molteplici e sequenziali divisioni cellulari di auto-

mantenimento un prerequisito per sostenere una

popolazione cellulare

Fabiano Svolacchia MD

Secondo le cellule figlie derivate da una singola cellula

staminale devono poter differenziare in almeno un diverso

tipo cellulare rispetto a quello della staminale

Fabiano Svolacchia MD

Il terzo criterio per definire la staminalitagrave riguarda la

capacitagrave delle cellule di ripopolare il tessuto di origine se

trapiantate in un sito ricevente danneggiato

Fabiano Svolacchia MD

Il quarto ed ultimo criterio meno condiviso e meno

consolidato egrave che le cellule staminali devono essere in grado

di contribuire con una progenie differenziata in vivo anche in

assenza di danni tessutali

Fabiano Svolacchia MD

A differenza delle cellule staminali embrionali le cellule

staminali adulte hanno una minore capacitagrave di auto-

mantenimento in parte a causa di una carenza di alti livelli di

attivitagrave delle telomerasi che perograve sono superiori a quelli

medi delle cellule somatiche

Fabiano Svolacchia MD

La telomerasi egrave in grado di sintetizzare le sequenze telomeriche

riallungando cosigrave i telomeri accorciati in modo da mantenere

integri i cromosomi Si tratta di una vera e propria trascrittasi

inversa (o DNA polimerasi RNA-dipendente ) dal momento che

utilizza frammenti di RNA propri come stampo per

lelongazione dei telomeri

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule dei mammiferi dispongono di un

numero differenziato di replicazioni dopodichegrave

divengono incapaci di replicarsi ed entrano in uno

stato di laquo senescenza replicativa laquo correlata

allrsquoaccorciamento dei telomeri

Fabiano Svolacchia MD

I telomeri hanno una funzione protettiva delle

estremitagrave prevenendo le fusioni di cromosomi e

contribuendo al mantenimento della stabilita

genomica

Fabiano Svolacchia MD

I telomeri troppo corti sono riconosciuti

come una rottura del DNA e ciograve porta alla

formazione di foci contenenti H2AX (una

variante fosforilata dellrsquoH2A) e al fenotipo

senescente

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquo H2AX egrave un istone molto frequente nel genoma eucariotico

che si sostituisce allrsquo H2A La sua funzione egrave implicata nella

riparazione del DNA In caso di danneggiamento infatti viene

fosforilato listone H2AX piugrave vicino al sito di rottura tale

fosforilazione funge da segnale per richiamare in loco tutte le

proteine e gli enzimi necessari alla riparazione del genoma

Fabiano Svolacchia MD

Gli istoni H1 H2A H2B H3 H4 sono proteine associate al DNA

Linterazione tra gli istoni ed il DNA e molto ben regolata infatti

ogni sequenza di 150-180 paio di basi di DNA e legata ad una

molecola di istone H1 e a due molecole di istoni H2A H2BH3 e

H4 Fabiano Svolacchia MD

Le conseguenze funzionali delle modificazioni

istoniche non influenzano la stabilitagrave del core

nucleosomale ma alterano solamente la carica

elettrostatica delle code N-terminali Ciograve modifica le

proprietagrave strutturali dellrsquoistone o il suo legame al

DNA

Fabiano Svolacchia MD

Si crea cosigrave un meccanismo che altera la struttura della

cromatina la cui conseguenza egrave una modificazione

dello stato trascrizionale (ldquoon-offrdquo) oppure la

definizione di strutture cromosomali di ordine

superiore

Lrsquoaccorciamento dei telomeri quindi promuove

lo stato di non divisione e la cellula egrave

permanentemente bloccata nella fase G1 Si parla

allora di senescenza replicativa quando una

normale cellula si egrave divisa un certo numero di volte

Questo numero varia a seconda del tipo di cellula

ed anche dalle condizioni esterne alla cellula stessa

cioegrave la matrice extracitoplasmatica

International Journal of Morphology versioacuten On-line ISSN 0717-9502

Int J Morphol v28 n1 Temuco mar 2010 doi 104067S0717-95022010000100006

Int J Morphol 28(1)37-50 2010

The Dual Role of Senescence in Tumorigenesis

Papel Dual de la Senescencia en la Tumorigeacutenesis

Lilian Chuaire-Noack Magda Carolina Saacutenchez-Corredor amp Sandra Rociacuteo Ramiacuterez-Clavijo

Departamento de Biologiacutea Facultad de Ciencias Naturales y Matemaacuteticas Universidad del Rosario Bogotaacute DC Colombia

Fabiano Svolacchia MD

Quindi le cellule senescenti contribuiscono e

paradossalmente incrementano lrsquoinvecchiamento e

la sua espressione fenotipica stimolando il tipico

rimodellamento tissutale della cute senescente

Fabiano Svolacchia MD

Come accennato anche le cellule staminali adulte hanno

un potenziale di replicazione finito oltre il quale non

riescono piugrave a dividersi Raggiungeranno anchrsquoesse uno

stadio di cosigrave detta senescenza replicativa (Pittinger et al

1999)

Fabiano Svolacchia MD

Il potenziale replicativo delle cellule egrave infatti direttamente

correlato alla attivitagrave telomerasica (Brook e Gardner 1997

Thomson et al 1998 Rosler et al 2004) che come riportato

precedentemente egrave una caratterista di cellule ai primi stadi di

sviluppo embrionale (Wight e Shay 2002 Rubin 2002)

Fabiano Svolacchia MD

Secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy le

cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a

crescere in colture aderenti alle piastre esprimano markers - Cluster of

Differentiation (CD) - CD105 CD73 e CD90 in percentuale

superiore al 95

Fabiano Svolacchia MD

Mentre esprimano i markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a

o CD19 in percentuale non superiore al 2 (Dominici et al 2006)

Il CD34 tipico di cellule emopoietiche CD14 proprio dei macrofagi

e CD45 marker leucocitario (Kuznetsov et al 2001 Fernandez et al

1997 Tondreau et al 2005) CD31 dei neurofilamenti (Kuznetsov et

al 2001)

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoimpiego di MSCa come supporto al pool di cellule

locali fornisce il vantaggio della presenza di una

riserva di cellule staminali autologhe impedendo e

limitando lrsquoespressione fenotipica senescente

Fabiano Svolacchia MD

Il tempo di duplicazione delle MSCa isolate da

tessuto nellrsquouomo egrave di 4 giorni (Mitchell et al 2006)

Fabiano Svolacchia MD

E sono conosciute anche con il nome di CFU-C

colony forming fibroblast - cells

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa le troviamo nei i tessuti degli organismi adulti

Fabiano Svolacchia MD

1) Con una variabilitagrave individuale determinabile solo a

posteriori dopo il prelievo e 2) nelle sede del prelievo

Fabiano Svolacchia MD

3) Traumi recenti nella sede del prelievo con consumo di

cellule

4) Malattie endocrine gravi

5) Fumo di tabacco

7) Farmaci chemioterapici

8) Neoplasie in fase attiva Fabiano Svolacchia MD

9) Abuso di alcool

10) Etagrave

Hanno la capacitagrave di muoversi e rispondono alla

chemiotassi producono sostanze anti-apoptotiche

citoprotettive anti-fibrotiche angiogeniche e mitotiche

Fabiano Svolacchia MD

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 4: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Secondo le cellule figlie derivate da una singola cellula

staminale devono poter differenziare in almeno un diverso

tipo cellulare rispetto a quello della staminale

Fabiano Svolacchia MD

Il terzo criterio per definire la staminalitagrave riguarda la

capacitagrave delle cellule di ripopolare il tessuto di origine se

trapiantate in un sito ricevente danneggiato

Fabiano Svolacchia MD

Il quarto ed ultimo criterio meno condiviso e meno

consolidato egrave che le cellule staminali devono essere in grado

di contribuire con una progenie differenziata in vivo anche in

assenza di danni tessutali

Fabiano Svolacchia MD

A differenza delle cellule staminali embrionali le cellule

staminali adulte hanno una minore capacitagrave di auto-

mantenimento in parte a causa di una carenza di alti livelli di

attivitagrave delle telomerasi che perograve sono superiori a quelli

medi delle cellule somatiche

Fabiano Svolacchia MD

La telomerasi egrave in grado di sintetizzare le sequenze telomeriche

riallungando cosigrave i telomeri accorciati in modo da mantenere

integri i cromosomi Si tratta di una vera e propria trascrittasi

inversa (o DNA polimerasi RNA-dipendente ) dal momento che

utilizza frammenti di RNA propri come stampo per

lelongazione dei telomeri

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule dei mammiferi dispongono di un

numero differenziato di replicazioni dopodichegrave

divengono incapaci di replicarsi ed entrano in uno

stato di laquo senescenza replicativa laquo correlata

allrsquoaccorciamento dei telomeri

Fabiano Svolacchia MD

I telomeri hanno una funzione protettiva delle

estremitagrave prevenendo le fusioni di cromosomi e

contribuendo al mantenimento della stabilita

genomica

Fabiano Svolacchia MD

I telomeri troppo corti sono riconosciuti

come una rottura del DNA e ciograve porta alla

formazione di foci contenenti H2AX (una

variante fosforilata dellrsquoH2A) e al fenotipo

senescente

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquo H2AX egrave un istone molto frequente nel genoma eucariotico

che si sostituisce allrsquo H2A La sua funzione egrave implicata nella

riparazione del DNA In caso di danneggiamento infatti viene

fosforilato listone H2AX piugrave vicino al sito di rottura tale

fosforilazione funge da segnale per richiamare in loco tutte le

proteine e gli enzimi necessari alla riparazione del genoma

Fabiano Svolacchia MD

Gli istoni H1 H2A H2B H3 H4 sono proteine associate al DNA

Linterazione tra gli istoni ed il DNA e molto ben regolata infatti

ogni sequenza di 150-180 paio di basi di DNA e legata ad una

molecola di istone H1 e a due molecole di istoni H2A H2BH3 e

H4 Fabiano Svolacchia MD

Le conseguenze funzionali delle modificazioni

istoniche non influenzano la stabilitagrave del core

nucleosomale ma alterano solamente la carica

elettrostatica delle code N-terminali Ciograve modifica le

proprietagrave strutturali dellrsquoistone o il suo legame al

DNA

Fabiano Svolacchia MD

Si crea cosigrave un meccanismo che altera la struttura della

cromatina la cui conseguenza egrave una modificazione

dello stato trascrizionale (ldquoon-offrdquo) oppure la

definizione di strutture cromosomali di ordine

superiore

Lrsquoaccorciamento dei telomeri quindi promuove

lo stato di non divisione e la cellula egrave

permanentemente bloccata nella fase G1 Si parla

allora di senescenza replicativa quando una

normale cellula si egrave divisa un certo numero di volte

Questo numero varia a seconda del tipo di cellula

ed anche dalle condizioni esterne alla cellula stessa

cioegrave la matrice extracitoplasmatica

International Journal of Morphology versioacuten On-line ISSN 0717-9502

Int J Morphol v28 n1 Temuco mar 2010 doi 104067S0717-95022010000100006

Int J Morphol 28(1)37-50 2010

The Dual Role of Senescence in Tumorigenesis

Papel Dual de la Senescencia en la Tumorigeacutenesis

Lilian Chuaire-Noack Magda Carolina Saacutenchez-Corredor amp Sandra Rociacuteo Ramiacuterez-Clavijo

Departamento de Biologiacutea Facultad de Ciencias Naturales y Matemaacuteticas Universidad del Rosario Bogotaacute DC Colombia

Fabiano Svolacchia MD

Quindi le cellule senescenti contribuiscono e

paradossalmente incrementano lrsquoinvecchiamento e

la sua espressione fenotipica stimolando il tipico

rimodellamento tissutale della cute senescente

Fabiano Svolacchia MD

Come accennato anche le cellule staminali adulte hanno

un potenziale di replicazione finito oltre il quale non

riescono piugrave a dividersi Raggiungeranno anchrsquoesse uno

stadio di cosigrave detta senescenza replicativa (Pittinger et al

1999)

Fabiano Svolacchia MD

Il potenziale replicativo delle cellule egrave infatti direttamente

correlato alla attivitagrave telomerasica (Brook e Gardner 1997

Thomson et al 1998 Rosler et al 2004) che come riportato

precedentemente egrave una caratterista di cellule ai primi stadi di

sviluppo embrionale (Wight e Shay 2002 Rubin 2002)

Fabiano Svolacchia MD

Secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy le

cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a

crescere in colture aderenti alle piastre esprimano markers - Cluster of

Differentiation (CD) - CD105 CD73 e CD90 in percentuale

superiore al 95

Fabiano Svolacchia MD

Mentre esprimano i markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a

o CD19 in percentuale non superiore al 2 (Dominici et al 2006)

Il CD34 tipico di cellule emopoietiche CD14 proprio dei macrofagi

e CD45 marker leucocitario (Kuznetsov et al 2001 Fernandez et al

1997 Tondreau et al 2005) CD31 dei neurofilamenti (Kuznetsov et

al 2001)

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoimpiego di MSCa come supporto al pool di cellule

locali fornisce il vantaggio della presenza di una

riserva di cellule staminali autologhe impedendo e

limitando lrsquoespressione fenotipica senescente

Fabiano Svolacchia MD

Il tempo di duplicazione delle MSCa isolate da

tessuto nellrsquouomo egrave di 4 giorni (Mitchell et al 2006)

Fabiano Svolacchia MD

E sono conosciute anche con il nome di CFU-C

colony forming fibroblast - cells

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa le troviamo nei i tessuti degli organismi adulti

Fabiano Svolacchia MD

1) Con una variabilitagrave individuale determinabile solo a

posteriori dopo il prelievo e 2) nelle sede del prelievo

Fabiano Svolacchia MD

3) Traumi recenti nella sede del prelievo con consumo di

cellule

4) Malattie endocrine gravi

5) Fumo di tabacco

7) Farmaci chemioterapici

8) Neoplasie in fase attiva Fabiano Svolacchia MD

9) Abuso di alcool

10) Etagrave

Hanno la capacitagrave di muoversi e rispondono alla

chemiotassi producono sostanze anti-apoptotiche

citoprotettive anti-fibrotiche angiogeniche e mitotiche

Fabiano Svolacchia MD

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 5: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Il terzo criterio per definire la staminalitagrave riguarda la

capacitagrave delle cellule di ripopolare il tessuto di origine se

trapiantate in un sito ricevente danneggiato

Fabiano Svolacchia MD

Il quarto ed ultimo criterio meno condiviso e meno

consolidato egrave che le cellule staminali devono essere in grado

di contribuire con una progenie differenziata in vivo anche in

assenza di danni tessutali

Fabiano Svolacchia MD

A differenza delle cellule staminali embrionali le cellule

staminali adulte hanno una minore capacitagrave di auto-

mantenimento in parte a causa di una carenza di alti livelli di

attivitagrave delle telomerasi che perograve sono superiori a quelli

medi delle cellule somatiche

Fabiano Svolacchia MD

La telomerasi egrave in grado di sintetizzare le sequenze telomeriche

riallungando cosigrave i telomeri accorciati in modo da mantenere

integri i cromosomi Si tratta di una vera e propria trascrittasi

inversa (o DNA polimerasi RNA-dipendente ) dal momento che

utilizza frammenti di RNA propri come stampo per

lelongazione dei telomeri

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule dei mammiferi dispongono di un

numero differenziato di replicazioni dopodichegrave

divengono incapaci di replicarsi ed entrano in uno

stato di laquo senescenza replicativa laquo correlata

allrsquoaccorciamento dei telomeri

Fabiano Svolacchia MD

I telomeri hanno una funzione protettiva delle

estremitagrave prevenendo le fusioni di cromosomi e

contribuendo al mantenimento della stabilita

genomica

Fabiano Svolacchia MD

I telomeri troppo corti sono riconosciuti

come una rottura del DNA e ciograve porta alla

formazione di foci contenenti H2AX (una

variante fosforilata dellrsquoH2A) e al fenotipo

senescente

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquo H2AX egrave un istone molto frequente nel genoma eucariotico

che si sostituisce allrsquo H2A La sua funzione egrave implicata nella

riparazione del DNA In caso di danneggiamento infatti viene

fosforilato listone H2AX piugrave vicino al sito di rottura tale

fosforilazione funge da segnale per richiamare in loco tutte le

proteine e gli enzimi necessari alla riparazione del genoma

Fabiano Svolacchia MD

Gli istoni H1 H2A H2B H3 H4 sono proteine associate al DNA

Linterazione tra gli istoni ed il DNA e molto ben regolata infatti

ogni sequenza di 150-180 paio di basi di DNA e legata ad una

molecola di istone H1 e a due molecole di istoni H2A H2BH3 e

H4 Fabiano Svolacchia MD

Le conseguenze funzionali delle modificazioni

istoniche non influenzano la stabilitagrave del core

nucleosomale ma alterano solamente la carica

elettrostatica delle code N-terminali Ciograve modifica le

proprietagrave strutturali dellrsquoistone o il suo legame al

DNA

Fabiano Svolacchia MD

Si crea cosigrave un meccanismo che altera la struttura della

cromatina la cui conseguenza egrave una modificazione

dello stato trascrizionale (ldquoon-offrdquo) oppure la

definizione di strutture cromosomali di ordine

superiore

Lrsquoaccorciamento dei telomeri quindi promuove

lo stato di non divisione e la cellula egrave

permanentemente bloccata nella fase G1 Si parla

allora di senescenza replicativa quando una

normale cellula si egrave divisa un certo numero di volte

Questo numero varia a seconda del tipo di cellula

ed anche dalle condizioni esterne alla cellula stessa

cioegrave la matrice extracitoplasmatica

International Journal of Morphology versioacuten On-line ISSN 0717-9502

Int J Morphol v28 n1 Temuco mar 2010 doi 104067S0717-95022010000100006

Int J Morphol 28(1)37-50 2010

The Dual Role of Senescence in Tumorigenesis

Papel Dual de la Senescencia en la Tumorigeacutenesis

Lilian Chuaire-Noack Magda Carolina Saacutenchez-Corredor amp Sandra Rociacuteo Ramiacuterez-Clavijo

Departamento de Biologiacutea Facultad de Ciencias Naturales y Matemaacuteticas Universidad del Rosario Bogotaacute DC Colombia

Fabiano Svolacchia MD

Quindi le cellule senescenti contribuiscono e

paradossalmente incrementano lrsquoinvecchiamento e

la sua espressione fenotipica stimolando il tipico

rimodellamento tissutale della cute senescente

Fabiano Svolacchia MD

Come accennato anche le cellule staminali adulte hanno

un potenziale di replicazione finito oltre il quale non

riescono piugrave a dividersi Raggiungeranno anchrsquoesse uno

stadio di cosigrave detta senescenza replicativa (Pittinger et al

1999)

Fabiano Svolacchia MD

Il potenziale replicativo delle cellule egrave infatti direttamente

correlato alla attivitagrave telomerasica (Brook e Gardner 1997

Thomson et al 1998 Rosler et al 2004) che come riportato

precedentemente egrave una caratterista di cellule ai primi stadi di

sviluppo embrionale (Wight e Shay 2002 Rubin 2002)

Fabiano Svolacchia MD

Secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy le

cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a

crescere in colture aderenti alle piastre esprimano markers - Cluster of

Differentiation (CD) - CD105 CD73 e CD90 in percentuale

superiore al 95

Fabiano Svolacchia MD

Mentre esprimano i markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a

o CD19 in percentuale non superiore al 2 (Dominici et al 2006)

Il CD34 tipico di cellule emopoietiche CD14 proprio dei macrofagi

e CD45 marker leucocitario (Kuznetsov et al 2001 Fernandez et al

1997 Tondreau et al 2005) CD31 dei neurofilamenti (Kuznetsov et

al 2001)

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoimpiego di MSCa come supporto al pool di cellule

locali fornisce il vantaggio della presenza di una

riserva di cellule staminali autologhe impedendo e

limitando lrsquoespressione fenotipica senescente

Fabiano Svolacchia MD

Il tempo di duplicazione delle MSCa isolate da

tessuto nellrsquouomo egrave di 4 giorni (Mitchell et al 2006)

Fabiano Svolacchia MD

E sono conosciute anche con il nome di CFU-C

colony forming fibroblast - cells

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa le troviamo nei i tessuti degli organismi adulti

Fabiano Svolacchia MD

1) Con una variabilitagrave individuale determinabile solo a

posteriori dopo il prelievo e 2) nelle sede del prelievo

Fabiano Svolacchia MD

3) Traumi recenti nella sede del prelievo con consumo di

cellule

4) Malattie endocrine gravi

5) Fumo di tabacco

7) Farmaci chemioterapici

8) Neoplasie in fase attiva Fabiano Svolacchia MD

9) Abuso di alcool

10) Etagrave

Hanno la capacitagrave di muoversi e rispondono alla

chemiotassi producono sostanze anti-apoptotiche

citoprotettive anti-fibrotiche angiogeniche e mitotiche

Fabiano Svolacchia MD

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 6: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Il quarto ed ultimo criterio meno condiviso e meno

consolidato egrave che le cellule staminali devono essere in grado

di contribuire con una progenie differenziata in vivo anche in

assenza di danni tessutali

Fabiano Svolacchia MD

A differenza delle cellule staminali embrionali le cellule

staminali adulte hanno una minore capacitagrave di auto-

mantenimento in parte a causa di una carenza di alti livelli di

attivitagrave delle telomerasi che perograve sono superiori a quelli

medi delle cellule somatiche

Fabiano Svolacchia MD

La telomerasi egrave in grado di sintetizzare le sequenze telomeriche

riallungando cosigrave i telomeri accorciati in modo da mantenere

integri i cromosomi Si tratta di una vera e propria trascrittasi

inversa (o DNA polimerasi RNA-dipendente ) dal momento che

utilizza frammenti di RNA propri come stampo per

lelongazione dei telomeri

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule dei mammiferi dispongono di un

numero differenziato di replicazioni dopodichegrave

divengono incapaci di replicarsi ed entrano in uno

stato di laquo senescenza replicativa laquo correlata

allrsquoaccorciamento dei telomeri

Fabiano Svolacchia MD

I telomeri hanno una funzione protettiva delle

estremitagrave prevenendo le fusioni di cromosomi e

contribuendo al mantenimento della stabilita

genomica

Fabiano Svolacchia MD

I telomeri troppo corti sono riconosciuti

come una rottura del DNA e ciograve porta alla

formazione di foci contenenti H2AX (una

variante fosforilata dellrsquoH2A) e al fenotipo

senescente

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquo H2AX egrave un istone molto frequente nel genoma eucariotico

che si sostituisce allrsquo H2A La sua funzione egrave implicata nella

riparazione del DNA In caso di danneggiamento infatti viene

fosforilato listone H2AX piugrave vicino al sito di rottura tale

fosforilazione funge da segnale per richiamare in loco tutte le

proteine e gli enzimi necessari alla riparazione del genoma

Fabiano Svolacchia MD

Gli istoni H1 H2A H2B H3 H4 sono proteine associate al DNA

Linterazione tra gli istoni ed il DNA e molto ben regolata infatti

ogni sequenza di 150-180 paio di basi di DNA e legata ad una

molecola di istone H1 e a due molecole di istoni H2A H2BH3 e

H4 Fabiano Svolacchia MD

Le conseguenze funzionali delle modificazioni

istoniche non influenzano la stabilitagrave del core

nucleosomale ma alterano solamente la carica

elettrostatica delle code N-terminali Ciograve modifica le

proprietagrave strutturali dellrsquoistone o il suo legame al

DNA

Fabiano Svolacchia MD

Si crea cosigrave un meccanismo che altera la struttura della

cromatina la cui conseguenza egrave una modificazione

dello stato trascrizionale (ldquoon-offrdquo) oppure la

definizione di strutture cromosomali di ordine

superiore

Lrsquoaccorciamento dei telomeri quindi promuove

lo stato di non divisione e la cellula egrave

permanentemente bloccata nella fase G1 Si parla

allora di senescenza replicativa quando una

normale cellula si egrave divisa un certo numero di volte

Questo numero varia a seconda del tipo di cellula

ed anche dalle condizioni esterne alla cellula stessa

cioegrave la matrice extracitoplasmatica

International Journal of Morphology versioacuten On-line ISSN 0717-9502

Int J Morphol v28 n1 Temuco mar 2010 doi 104067S0717-95022010000100006

Int J Morphol 28(1)37-50 2010

The Dual Role of Senescence in Tumorigenesis

Papel Dual de la Senescencia en la Tumorigeacutenesis

Lilian Chuaire-Noack Magda Carolina Saacutenchez-Corredor amp Sandra Rociacuteo Ramiacuterez-Clavijo

Departamento de Biologiacutea Facultad de Ciencias Naturales y Matemaacuteticas Universidad del Rosario Bogotaacute DC Colombia

Fabiano Svolacchia MD

Quindi le cellule senescenti contribuiscono e

paradossalmente incrementano lrsquoinvecchiamento e

la sua espressione fenotipica stimolando il tipico

rimodellamento tissutale della cute senescente

Fabiano Svolacchia MD

Come accennato anche le cellule staminali adulte hanno

un potenziale di replicazione finito oltre il quale non

riescono piugrave a dividersi Raggiungeranno anchrsquoesse uno

stadio di cosigrave detta senescenza replicativa (Pittinger et al

1999)

Fabiano Svolacchia MD

Il potenziale replicativo delle cellule egrave infatti direttamente

correlato alla attivitagrave telomerasica (Brook e Gardner 1997

Thomson et al 1998 Rosler et al 2004) che come riportato

precedentemente egrave una caratterista di cellule ai primi stadi di

sviluppo embrionale (Wight e Shay 2002 Rubin 2002)

Fabiano Svolacchia MD

Secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy le

cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a

crescere in colture aderenti alle piastre esprimano markers - Cluster of

Differentiation (CD) - CD105 CD73 e CD90 in percentuale

superiore al 95

Fabiano Svolacchia MD

Mentre esprimano i markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a

o CD19 in percentuale non superiore al 2 (Dominici et al 2006)

Il CD34 tipico di cellule emopoietiche CD14 proprio dei macrofagi

e CD45 marker leucocitario (Kuznetsov et al 2001 Fernandez et al

1997 Tondreau et al 2005) CD31 dei neurofilamenti (Kuznetsov et

al 2001)

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoimpiego di MSCa come supporto al pool di cellule

locali fornisce il vantaggio della presenza di una

riserva di cellule staminali autologhe impedendo e

limitando lrsquoespressione fenotipica senescente

Fabiano Svolacchia MD

Il tempo di duplicazione delle MSCa isolate da

tessuto nellrsquouomo egrave di 4 giorni (Mitchell et al 2006)

Fabiano Svolacchia MD

E sono conosciute anche con il nome di CFU-C

colony forming fibroblast - cells

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa le troviamo nei i tessuti degli organismi adulti

Fabiano Svolacchia MD

1) Con una variabilitagrave individuale determinabile solo a

posteriori dopo il prelievo e 2) nelle sede del prelievo

Fabiano Svolacchia MD

3) Traumi recenti nella sede del prelievo con consumo di

cellule

4) Malattie endocrine gravi

5) Fumo di tabacco

7) Farmaci chemioterapici

8) Neoplasie in fase attiva Fabiano Svolacchia MD

9) Abuso di alcool

10) Etagrave

Hanno la capacitagrave di muoversi e rispondono alla

chemiotassi producono sostanze anti-apoptotiche

citoprotettive anti-fibrotiche angiogeniche e mitotiche

Fabiano Svolacchia MD

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 7: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

A differenza delle cellule staminali embrionali le cellule

staminali adulte hanno una minore capacitagrave di auto-

mantenimento in parte a causa di una carenza di alti livelli di

attivitagrave delle telomerasi che perograve sono superiori a quelli

medi delle cellule somatiche

Fabiano Svolacchia MD

La telomerasi egrave in grado di sintetizzare le sequenze telomeriche

riallungando cosigrave i telomeri accorciati in modo da mantenere

integri i cromosomi Si tratta di una vera e propria trascrittasi

inversa (o DNA polimerasi RNA-dipendente ) dal momento che

utilizza frammenti di RNA propri come stampo per

lelongazione dei telomeri

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule dei mammiferi dispongono di un

numero differenziato di replicazioni dopodichegrave

divengono incapaci di replicarsi ed entrano in uno

stato di laquo senescenza replicativa laquo correlata

allrsquoaccorciamento dei telomeri

Fabiano Svolacchia MD

I telomeri hanno una funzione protettiva delle

estremitagrave prevenendo le fusioni di cromosomi e

contribuendo al mantenimento della stabilita

genomica

Fabiano Svolacchia MD

I telomeri troppo corti sono riconosciuti

come una rottura del DNA e ciograve porta alla

formazione di foci contenenti H2AX (una

variante fosforilata dellrsquoH2A) e al fenotipo

senescente

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquo H2AX egrave un istone molto frequente nel genoma eucariotico

che si sostituisce allrsquo H2A La sua funzione egrave implicata nella

riparazione del DNA In caso di danneggiamento infatti viene

fosforilato listone H2AX piugrave vicino al sito di rottura tale

fosforilazione funge da segnale per richiamare in loco tutte le

proteine e gli enzimi necessari alla riparazione del genoma

Fabiano Svolacchia MD

Gli istoni H1 H2A H2B H3 H4 sono proteine associate al DNA

Linterazione tra gli istoni ed il DNA e molto ben regolata infatti

ogni sequenza di 150-180 paio di basi di DNA e legata ad una

molecola di istone H1 e a due molecole di istoni H2A H2BH3 e

H4 Fabiano Svolacchia MD

Le conseguenze funzionali delle modificazioni

istoniche non influenzano la stabilitagrave del core

nucleosomale ma alterano solamente la carica

elettrostatica delle code N-terminali Ciograve modifica le

proprietagrave strutturali dellrsquoistone o il suo legame al

DNA

Fabiano Svolacchia MD

Si crea cosigrave un meccanismo che altera la struttura della

cromatina la cui conseguenza egrave una modificazione

dello stato trascrizionale (ldquoon-offrdquo) oppure la

definizione di strutture cromosomali di ordine

superiore

Lrsquoaccorciamento dei telomeri quindi promuove

lo stato di non divisione e la cellula egrave

permanentemente bloccata nella fase G1 Si parla

allora di senescenza replicativa quando una

normale cellula si egrave divisa un certo numero di volte

Questo numero varia a seconda del tipo di cellula

ed anche dalle condizioni esterne alla cellula stessa

cioegrave la matrice extracitoplasmatica

International Journal of Morphology versioacuten On-line ISSN 0717-9502

Int J Morphol v28 n1 Temuco mar 2010 doi 104067S0717-95022010000100006

Int J Morphol 28(1)37-50 2010

The Dual Role of Senescence in Tumorigenesis

Papel Dual de la Senescencia en la Tumorigeacutenesis

Lilian Chuaire-Noack Magda Carolina Saacutenchez-Corredor amp Sandra Rociacuteo Ramiacuterez-Clavijo

Departamento de Biologiacutea Facultad de Ciencias Naturales y Matemaacuteticas Universidad del Rosario Bogotaacute DC Colombia

Fabiano Svolacchia MD

Quindi le cellule senescenti contribuiscono e

paradossalmente incrementano lrsquoinvecchiamento e

la sua espressione fenotipica stimolando il tipico

rimodellamento tissutale della cute senescente

Fabiano Svolacchia MD

Come accennato anche le cellule staminali adulte hanno

un potenziale di replicazione finito oltre il quale non

riescono piugrave a dividersi Raggiungeranno anchrsquoesse uno

stadio di cosigrave detta senescenza replicativa (Pittinger et al

1999)

Fabiano Svolacchia MD

Il potenziale replicativo delle cellule egrave infatti direttamente

correlato alla attivitagrave telomerasica (Brook e Gardner 1997

Thomson et al 1998 Rosler et al 2004) che come riportato

precedentemente egrave una caratterista di cellule ai primi stadi di

sviluppo embrionale (Wight e Shay 2002 Rubin 2002)

Fabiano Svolacchia MD

Secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy le

cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a

crescere in colture aderenti alle piastre esprimano markers - Cluster of

Differentiation (CD) - CD105 CD73 e CD90 in percentuale

superiore al 95

Fabiano Svolacchia MD

Mentre esprimano i markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a

o CD19 in percentuale non superiore al 2 (Dominici et al 2006)

Il CD34 tipico di cellule emopoietiche CD14 proprio dei macrofagi

e CD45 marker leucocitario (Kuznetsov et al 2001 Fernandez et al

1997 Tondreau et al 2005) CD31 dei neurofilamenti (Kuznetsov et

al 2001)

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoimpiego di MSCa come supporto al pool di cellule

locali fornisce il vantaggio della presenza di una

riserva di cellule staminali autologhe impedendo e

limitando lrsquoespressione fenotipica senescente

Fabiano Svolacchia MD

Il tempo di duplicazione delle MSCa isolate da

tessuto nellrsquouomo egrave di 4 giorni (Mitchell et al 2006)

Fabiano Svolacchia MD

E sono conosciute anche con il nome di CFU-C

colony forming fibroblast - cells

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa le troviamo nei i tessuti degli organismi adulti

Fabiano Svolacchia MD

1) Con una variabilitagrave individuale determinabile solo a

posteriori dopo il prelievo e 2) nelle sede del prelievo

Fabiano Svolacchia MD

3) Traumi recenti nella sede del prelievo con consumo di

cellule

4) Malattie endocrine gravi

5) Fumo di tabacco

7) Farmaci chemioterapici

8) Neoplasie in fase attiva Fabiano Svolacchia MD

9) Abuso di alcool

10) Etagrave

Hanno la capacitagrave di muoversi e rispondono alla

chemiotassi producono sostanze anti-apoptotiche

citoprotettive anti-fibrotiche angiogeniche e mitotiche

Fabiano Svolacchia MD

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 8: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

La telomerasi egrave in grado di sintetizzare le sequenze telomeriche

riallungando cosigrave i telomeri accorciati in modo da mantenere

integri i cromosomi Si tratta di una vera e propria trascrittasi

inversa (o DNA polimerasi RNA-dipendente ) dal momento che

utilizza frammenti di RNA propri come stampo per

lelongazione dei telomeri

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule dei mammiferi dispongono di un

numero differenziato di replicazioni dopodichegrave

divengono incapaci di replicarsi ed entrano in uno

stato di laquo senescenza replicativa laquo correlata

allrsquoaccorciamento dei telomeri

Fabiano Svolacchia MD

I telomeri hanno una funzione protettiva delle

estremitagrave prevenendo le fusioni di cromosomi e

contribuendo al mantenimento della stabilita

genomica

Fabiano Svolacchia MD

I telomeri troppo corti sono riconosciuti

come una rottura del DNA e ciograve porta alla

formazione di foci contenenti H2AX (una

variante fosforilata dellrsquoH2A) e al fenotipo

senescente

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquo H2AX egrave un istone molto frequente nel genoma eucariotico

che si sostituisce allrsquo H2A La sua funzione egrave implicata nella

riparazione del DNA In caso di danneggiamento infatti viene

fosforilato listone H2AX piugrave vicino al sito di rottura tale

fosforilazione funge da segnale per richiamare in loco tutte le

proteine e gli enzimi necessari alla riparazione del genoma

Fabiano Svolacchia MD

Gli istoni H1 H2A H2B H3 H4 sono proteine associate al DNA

Linterazione tra gli istoni ed il DNA e molto ben regolata infatti

ogni sequenza di 150-180 paio di basi di DNA e legata ad una

molecola di istone H1 e a due molecole di istoni H2A H2BH3 e

H4 Fabiano Svolacchia MD

Le conseguenze funzionali delle modificazioni

istoniche non influenzano la stabilitagrave del core

nucleosomale ma alterano solamente la carica

elettrostatica delle code N-terminali Ciograve modifica le

proprietagrave strutturali dellrsquoistone o il suo legame al

DNA

Fabiano Svolacchia MD

Si crea cosigrave un meccanismo che altera la struttura della

cromatina la cui conseguenza egrave una modificazione

dello stato trascrizionale (ldquoon-offrdquo) oppure la

definizione di strutture cromosomali di ordine

superiore

Lrsquoaccorciamento dei telomeri quindi promuove

lo stato di non divisione e la cellula egrave

permanentemente bloccata nella fase G1 Si parla

allora di senescenza replicativa quando una

normale cellula si egrave divisa un certo numero di volte

Questo numero varia a seconda del tipo di cellula

ed anche dalle condizioni esterne alla cellula stessa

cioegrave la matrice extracitoplasmatica

International Journal of Morphology versioacuten On-line ISSN 0717-9502

Int J Morphol v28 n1 Temuco mar 2010 doi 104067S0717-95022010000100006

Int J Morphol 28(1)37-50 2010

The Dual Role of Senescence in Tumorigenesis

Papel Dual de la Senescencia en la Tumorigeacutenesis

Lilian Chuaire-Noack Magda Carolina Saacutenchez-Corredor amp Sandra Rociacuteo Ramiacuterez-Clavijo

Departamento de Biologiacutea Facultad de Ciencias Naturales y Matemaacuteticas Universidad del Rosario Bogotaacute DC Colombia

Fabiano Svolacchia MD

Quindi le cellule senescenti contribuiscono e

paradossalmente incrementano lrsquoinvecchiamento e

la sua espressione fenotipica stimolando il tipico

rimodellamento tissutale della cute senescente

Fabiano Svolacchia MD

Come accennato anche le cellule staminali adulte hanno

un potenziale di replicazione finito oltre il quale non

riescono piugrave a dividersi Raggiungeranno anchrsquoesse uno

stadio di cosigrave detta senescenza replicativa (Pittinger et al

1999)

Fabiano Svolacchia MD

Il potenziale replicativo delle cellule egrave infatti direttamente

correlato alla attivitagrave telomerasica (Brook e Gardner 1997

Thomson et al 1998 Rosler et al 2004) che come riportato

precedentemente egrave una caratterista di cellule ai primi stadi di

sviluppo embrionale (Wight e Shay 2002 Rubin 2002)

Fabiano Svolacchia MD

Secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy le

cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a

crescere in colture aderenti alle piastre esprimano markers - Cluster of

Differentiation (CD) - CD105 CD73 e CD90 in percentuale

superiore al 95

Fabiano Svolacchia MD

Mentre esprimano i markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a

o CD19 in percentuale non superiore al 2 (Dominici et al 2006)

Il CD34 tipico di cellule emopoietiche CD14 proprio dei macrofagi

e CD45 marker leucocitario (Kuznetsov et al 2001 Fernandez et al

1997 Tondreau et al 2005) CD31 dei neurofilamenti (Kuznetsov et

al 2001)

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoimpiego di MSCa come supporto al pool di cellule

locali fornisce il vantaggio della presenza di una

riserva di cellule staminali autologhe impedendo e

limitando lrsquoespressione fenotipica senescente

Fabiano Svolacchia MD

Il tempo di duplicazione delle MSCa isolate da

tessuto nellrsquouomo egrave di 4 giorni (Mitchell et al 2006)

Fabiano Svolacchia MD

E sono conosciute anche con il nome di CFU-C

colony forming fibroblast - cells

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa le troviamo nei i tessuti degli organismi adulti

Fabiano Svolacchia MD

1) Con una variabilitagrave individuale determinabile solo a

posteriori dopo il prelievo e 2) nelle sede del prelievo

Fabiano Svolacchia MD

3) Traumi recenti nella sede del prelievo con consumo di

cellule

4) Malattie endocrine gravi

5) Fumo di tabacco

7) Farmaci chemioterapici

8) Neoplasie in fase attiva Fabiano Svolacchia MD

9) Abuso di alcool

10) Etagrave

Hanno la capacitagrave di muoversi e rispondono alla

chemiotassi producono sostanze anti-apoptotiche

citoprotettive anti-fibrotiche angiogeniche e mitotiche

Fabiano Svolacchia MD

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 9: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Tutte le cellule dei mammiferi dispongono di un

numero differenziato di replicazioni dopodichegrave

divengono incapaci di replicarsi ed entrano in uno

stato di laquo senescenza replicativa laquo correlata

allrsquoaccorciamento dei telomeri

Fabiano Svolacchia MD

I telomeri hanno una funzione protettiva delle

estremitagrave prevenendo le fusioni di cromosomi e

contribuendo al mantenimento della stabilita

genomica

Fabiano Svolacchia MD

I telomeri troppo corti sono riconosciuti

come una rottura del DNA e ciograve porta alla

formazione di foci contenenti H2AX (una

variante fosforilata dellrsquoH2A) e al fenotipo

senescente

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquo H2AX egrave un istone molto frequente nel genoma eucariotico

che si sostituisce allrsquo H2A La sua funzione egrave implicata nella

riparazione del DNA In caso di danneggiamento infatti viene

fosforilato listone H2AX piugrave vicino al sito di rottura tale

fosforilazione funge da segnale per richiamare in loco tutte le

proteine e gli enzimi necessari alla riparazione del genoma

Fabiano Svolacchia MD

Gli istoni H1 H2A H2B H3 H4 sono proteine associate al DNA

Linterazione tra gli istoni ed il DNA e molto ben regolata infatti

ogni sequenza di 150-180 paio di basi di DNA e legata ad una

molecola di istone H1 e a due molecole di istoni H2A H2BH3 e

H4 Fabiano Svolacchia MD

Le conseguenze funzionali delle modificazioni

istoniche non influenzano la stabilitagrave del core

nucleosomale ma alterano solamente la carica

elettrostatica delle code N-terminali Ciograve modifica le

proprietagrave strutturali dellrsquoistone o il suo legame al

DNA

Fabiano Svolacchia MD

Si crea cosigrave un meccanismo che altera la struttura della

cromatina la cui conseguenza egrave una modificazione

dello stato trascrizionale (ldquoon-offrdquo) oppure la

definizione di strutture cromosomali di ordine

superiore

Lrsquoaccorciamento dei telomeri quindi promuove

lo stato di non divisione e la cellula egrave

permanentemente bloccata nella fase G1 Si parla

allora di senescenza replicativa quando una

normale cellula si egrave divisa un certo numero di volte

Questo numero varia a seconda del tipo di cellula

ed anche dalle condizioni esterne alla cellula stessa

cioegrave la matrice extracitoplasmatica

International Journal of Morphology versioacuten On-line ISSN 0717-9502

Int J Morphol v28 n1 Temuco mar 2010 doi 104067S0717-95022010000100006

Int J Morphol 28(1)37-50 2010

The Dual Role of Senescence in Tumorigenesis

Papel Dual de la Senescencia en la Tumorigeacutenesis

Lilian Chuaire-Noack Magda Carolina Saacutenchez-Corredor amp Sandra Rociacuteo Ramiacuterez-Clavijo

Departamento de Biologiacutea Facultad de Ciencias Naturales y Matemaacuteticas Universidad del Rosario Bogotaacute DC Colombia

Fabiano Svolacchia MD

Quindi le cellule senescenti contribuiscono e

paradossalmente incrementano lrsquoinvecchiamento e

la sua espressione fenotipica stimolando il tipico

rimodellamento tissutale della cute senescente

Fabiano Svolacchia MD

Come accennato anche le cellule staminali adulte hanno

un potenziale di replicazione finito oltre il quale non

riescono piugrave a dividersi Raggiungeranno anchrsquoesse uno

stadio di cosigrave detta senescenza replicativa (Pittinger et al

1999)

Fabiano Svolacchia MD

Il potenziale replicativo delle cellule egrave infatti direttamente

correlato alla attivitagrave telomerasica (Brook e Gardner 1997

Thomson et al 1998 Rosler et al 2004) che come riportato

precedentemente egrave una caratterista di cellule ai primi stadi di

sviluppo embrionale (Wight e Shay 2002 Rubin 2002)

Fabiano Svolacchia MD

Secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy le

cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a

crescere in colture aderenti alle piastre esprimano markers - Cluster of

Differentiation (CD) - CD105 CD73 e CD90 in percentuale

superiore al 95

Fabiano Svolacchia MD

Mentre esprimano i markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a

o CD19 in percentuale non superiore al 2 (Dominici et al 2006)

Il CD34 tipico di cellule emopoietiche CD14 proprio dei macrofagi

e CD45 marker leucocitario (Kuznetsov et al 2001 Fernandez et al

1997 Tondreau et al 2005) CD31 dei neurofilamenti (Kuznetsov et

al 2001)

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoimpiego di MSCa come supporto al pool di cellule

locali fornisce il vantaggio della presenza di una

riserva di cellule staminali autologhe impedendo e

limitando lrsquoespressione fenotipica senescente

Fabiano Svolacchia MD

Il tempo di duplicazione delle MSCa isolate da

tessuto nellrsquouomo egrave di 4 giorni (Mitchell et al 2006)

Fabiano Svolacchia MD

E sono conosciute anche con il nome di CFU-C

colony forming fibroblast - cells

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa le troviamo nei i tessuti degli organismi adulti

Fabiano Svolacchia MD

1) Con una variabilitagrave individuale determinabile solo a

posteriori dopo il prelievo e 2) nelle sede del prelievo

Fabiano Svolacchia MD

3) Traumi recenti nella sede del prelievo con consumo di

cellule

4) Malattie endocrine gravi

5) Fumo di tabacco

7) Farmaci chemioterapici

8) Neoplasie in fase attiva Fabiano Svolacchia MD

9) Abuso di alcool

10) Etagrave

Hanno la capacitagrave di muoversi e rispondono alla

chemiotassi producono sostanze anti-apoptotiche

citoprotettive anti-fibrotiche angiogeniche e mitotiche

Fabiano Svolacchia MD

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 10: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

I telomeri hanno una funzione protettiva delle

estremitagrave prevenendo le fusioni di cromosomi e

contribuendo al mantenimento della stabilita

genomica

Fabiano Svolacchia MD

I telomeri troppo corti sono riconosciuti

come una rottura del DNA e ciograve porta alla

formazione di foci contenenti H2AX (una

variante fosforilata dellrsquoH2A) e al fenotipo

senescente

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquo H2AX egrave un istone molto frequente nel genoma eucariotico

che si sostituisce allrsquo H2A La sua funzione egrave implicata nella

riparazione del DNA In caso di danneggiamento infatti viene

fosforilato listone H2AX piugrave vicino al sito di rottura tale

fosforilazione funge da segnale per richiamare in loco tutte le

proteine e gli enzimi necessari alla riparazione del genoma

Fabiano Svolacchia MD

Gli istoni H1 H2A H2B H3 H4 sono proteine associate al DNA

Linterazione tra gli istoni ed il DNA e molto ben regolata infatti

ogni sequenza di 150-180 paio di basi di DNA e legata ad una

molecola di istone H1 e a due molecole di istoni H2A H2BH3 e

H4 Fabiano Svolacchia MD

Le conseguenze funzionali delle modificazioni

istoniche non influenzano la stabilitagrave del core

nucleosomale ma alterano solamente la carica

elettrostatica delle code N-terminali Ciograve modifica le

proprietagrave strutturali dellrsquoistone o il suo legame al

DNA

Fabiano Svolacchia MD

Si crea cosigrave un meccanismo che altera la struttura della

cromatina la cui conseguenza egrave una modificazione

dello stato trascrizionale (ldquoon-offrdquo) oppure la

definizione di strutture cromosomali di ordine

superiore

Lrsquoaccorciamento dei telomeri quindi promuove

lo stato di non divisione e la cellula egrave

permanentemente bloccata nella fase G1 Si parla

allora di senescenza replicativa quando una

normale cellula si egrave divisa un certo numero di volte

Questo numero varia a seconda del tipo di cellula

ed anche dalle condizioni esterne alla cellula stessa

cioegrave la matrice extracitoplasmatica

International Journal of Morphology versioacuten On-line ISSN 0717-9502

Int J Morphol v28 n1 Temuco mar 2010 doi 104067S0717-95022010000100006

Int J Morphol 28(1)37-50 2010

The Dual Role of Senescence in Tumorigenesis

Papel Dual de la Senescencia en la Tumorigeacutenesis

Lilian Chuaire-Noack Magda Carolina Saacutenchez-Corredor amp Sandra Rociacuteo Ramiacuterez-Clavijo

Departamento de Biologiacutea Facultad de Ciencias Naturales y Matemaacuteticas Universidad del Rosario Bogotaacute DC Colombia

Fabiano Svolacchia MD

Quindi le cellule senescenti contribuiscono e

paradossalmente incrementano lrsquoinvecchiamento e

la sua espressione fenotipica stimolando il tipico

rimodellamento tissutale della cute senescente

Fabiano Svolacchia MD

Come accennato anche le cellule staminali adulte hanno

un potenziale di replicazione finito oltre il quale non

riescono piugrave a dividersi Raggiungeranno anchrsquoesse uno

stadio di cosigrave detta senescenza replicativa (Pittinger et al

1999)

Fabiano Svolacchia MD

Il potenziale replicativo delle cellule egrave infatti direttamente

correlato alla attivitagrave telomerasica (Brook e Gardner 1997

Thomson et al 1998 Rosler et al 2004) che come riportato

precedentemente egrave una caratterista di cellule ai primi stadi di

sviluppo embrionale (Wight e Shay 2002 Rubin 2002)

Fabiano Svolacchia MD

Secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy le

cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a

crescere in colture aderenti alle piastre esprimano markers - Cluster of

Differentiation (CD) - CD105 CD73 e CD90 in percentuale

superiore al 95

Fabiano Svolacchia MD

Mentre esprimano i markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a

o CD19 in percentuale non superiore al 2 (Dominici et al 2006)

Il CD34 tipico di cellule emopoietiche CD14 proprio dei macrofagi

e CD45 marker leucocitario (Kuznetsov et al 2001 Fernandez et al

1997 Tondreau et al 2005) CD31 dei neurofilamenti (Kuznetsov et

al 2001)

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoimpiego di MSCa come supporto al pool di cellule

locali fornisce il vantaggio della presenza di una

riserva di cellule staminali autologhe impedendo e

limitando lrsquoespressione fenotipica senescente

Fabiano Svolacchia MD

Il tempo di duplicazione delle MSCa isolate da

tessuto nellrsquouomo egrave di 4 giorni (Mitchell et al 2006)

Fabiano Svolacchia MD

E sono conosciute anche con il nome di CFU-C

colony forming fibroblast - cells

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa le troviamo nei i tessuti degli organismi adulti

Fabiano Svolacchia MD

1) Con una variabilitagrave individuale determinabile solo a

posteriori dopo il prelievo e 2) nelle sede del prelievo

Fabiano Svolacchia MD

3) Traumi recenti nella sede del prelievo con consumo di

cellule

4) Malattie endocrine gravi

5) Fumo di tabacco

7) Farmaci chemioterapici

8) Neoplasie in fase attiva Fabiano Svolacchia MD

9) Abuso di alcool

10) Etagrave

Hanno la capacitagrave di muoversi e rispondono alla

chemiotassi producono sostanze anti-apoptotiche

citoprotettive anti-fibrotiche angiogeniche e mitotiche

Fabiano Svolacchia MD

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 11: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

I telomeri troppo corti sono riconosciuti

come una rottura del DNA e ciograve porta alla

formazione di foci contenenti H2AX (una

variante fosforilata dellrsquoH2A) e al fenotipo

senescente

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquo H2AX egrave un istone molto frequente nel genoma eucariotico

che si sostituisce allrsquo H2A La sua funzione egrave implicata nella

riparazione del DNA In caso di danneggiamento infatti viene

fosforilato listone H2AX piugrave vicino al sito di rottura tale

fosforilazione funge da segnale per richiamare in loco tutte le

proteine e gli enzimi necessari alla riparazione del genoma

Fabiano Svolacchia MD

Gli istoni H1 H2A H2B H3 H4 sono proteine associate al DNA

Linterazione tra gli istoni ed il DNA e molto ben regolata infatti

ogni sequenza di 150-180 paio di basi di DNA e legata ad una

molecola di istone H1 e a due molecole di istoni H2A H2BH3 e

H4 Fabiano Svolacchia MD

Le conseguenze funzionali delle modificazioni

istoniche non influenzano la stabilitagrave del core

nucleosomale ma alterano solamente la carica

elettrostatica delle code N-terminali Ciograve modifica le

proprietagrave strutturali dellrsquoistone o il suo legame al

DNA

Fabiano Svolacchia MD

Si crea cosigrave un meccanismo che altera la struttura della

cromatina la cui conseguenza egrave una modificazione

dello stato trascrizionale (ldquoon-offrdquo) oppure la

definizione di strutture cromosomali di ordine

superiore

Lrsquoaccorciamento dei telomeri quindi promuove

lo stato di non divisione e la cellula egrave

permanentemente bloccata nella fase G1 Si parla

allora di senescenza replicativa quando una

normale cellula si egrave divisa un certo numero di volte

Questo numero varia a seconda del tipo di cellula

ed anche dalle condizioni esterne alla cellula stessa

cioegrave la matrice extracitoplasmatica

International Journal of Morphology versioacuten On-line ISSN 0717-9502

Int J Morphol v28 n1 Temuco mar 2010 doi 104067S0717-95022010000100006

Int J Morphol 28(1)37-50 2010

The Dual Role of Senescence in Tumorigenesis

Papel Dual de la Senescencia en la Tumorigeacutenesis

Lilian Chuaire-Noack Magda Carolina Saacutenchez-Corredor amp Sandra Rociacuteo Ramiacuterez-Clavijo

Departamento de Biologiacutea Facultad de Ciencias Naturales y Matemaacuteticas Universidad del Rosario Bogotaacute DC Colombia

Fabiano Svolacchia MD

Quindi le cellule senescenti contribuiscono e

paradossalmente incrementano lrsquoinvecchiamento e

la sua espressione fenotipica stimolando il tipico

rimodellamento tissutale della cute senescente

Fabiano Svolacchia MD

Come accennato anche le cellule staminali adulte hanno

un potenziale di replicazione finito oltre il quale non

riescono piugrave a dividersi Raggiungeranno anchrsquoesse uno

stadio di cosigrave detta senescenza replicativa (Pittinger et al

1999)

Fabiano Svolacchia MD

Il potenziale replicativo delle cellule egrave infatti direttamente

correlato alla attivitagrave telomerasica (Brook e Gardner 1997

Thomson et al 1998 Rosler et al 2004) che come riportato

precedentemente egrave una caratterista di cellule ai primi stadi di

sviluppo embrionale (Wight e Shay 2002 Rubin 2002)

Fabiano Svolacchia MD

Secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy le

cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a

crescere in colture aderenti alle piastre esprimano markers - Cluster of

Differentiation (CD) - CD105 CD73 e CD90 in percentuale

superiore al 95

Fabiano Svolacchia MD

Mentre esprimano i markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a

o CD19 in percentuale non superiore al 2 (Dominici et al 2006)

Il CD34 tipico di cellule emopoietiche CD14 proprio dei macrofagi

e CD45 marker leucocitario (Kuznetsov et al 2001 Fernandez et al

1997 Tondreau et al 2005) CD31 dei neurofilamenti (Kuznetsov et

al 2001)

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoimpiego di MSCa come supporto al pool di cellule

locali fornisce il vantaggio della presenza di una

riserva di cellule staminali autologhe impedendo e

limitando lrsquoespressione fenotipica senescente

Fabiano Svolacchia MD

Il tempo di duplicazione delle MSCa isolate da

tessuto nellrsquouomo egrave di 4 giorni (Mitchell et al 2006)

Fabiano Svolacchia MD

E sono conosciute anche con il nome di CFU-C

colony forming fibroblast - cells

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa le troviamo nei i tessuti degli organismi adulti

Fabiano Svolacchia MD

1) Con una variabilitagrave individuale determinabile solo a

posteriori dopo il prelievo e 2) nelle sede del prelievo

Fabiano Svolacchia MD

3) Traumi recenti nella sede del prelievo con consumo di

cellule

4) Malattie endocrine gravi

5) Fumo di tabacco

7) Farmaci chemioterapici

8) Neoplasie in fase attiva Fabiano Svolacchia MD

9) Abuso di alcool

10) Etagrave

Hanno la capacitagrave di muoversi e rispondono alla

chemiotassi producono sostanze anti-apoptotiche

citoprotettive anti-fibrotiche angiogeniche e mitotiche

Fabiano Svolacchia MD

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 12: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Lrsquo H2AX egrave un istone molto frequente nel genoma eucariotico

che si sostituisce allrsquo H2A La sua funzione egrave implicata nella

riparazione del DNA In caso di danneggiamento infatti viene

fosforilato listone H2AX piugrave vicino al sito di rottura tale

fosforilazione funge da segnale per richiamare in loco tutte le

proteine e gli enzimi necessari alla riparazione del genoma

Fabiano Svolacchia MD

Gli istoni H1 H2A H2B H3 H4 sono proteine associate al DNA

Linterazione tra gli istoni ed il DNA e molto ben regolata infatti

ogni sequenza di 150-180 paio di basi di DNA e legata ad una

molecola di istone H1 e a due molecole di istoni H2A H2BH3 e

H4 Fabiano Svolacchia MD

Le conseguenze funzionali delle modificazioni

istoniche non influenzano la stabilitagrave del core

nucleosomale ma alterano solamente la carica

elettrostatica delle code N-terminali Ciograve modifica le

proprietagrave strutturali dellrsquoistone o il suo legame al

DNA

Fabiano Svolacchia MD

Si crea cosigrave un meccanismo che altera la struttura della

cromatina la cui conseguenza egrave una modificazione

dello stato trascrizionale (ldquoon-offrdquo) oppure la

definizione di strutture cromosomali di ordine

superiore

Lrsquoaccorciamento dei telomeri quindi promuove

lo stato di non divisione e la cellula egrave

permanentemente bloccata nella fase G1 Si parla

allora di senescenza replicativa quando una

normale cellula si egrave divisa un certo numero di volte

Questo numero varia a seconda del tipo di cellula

ed anche dalle condizioni esterne alla cellula stessa

cioegrave la matrice extracitoplasmatica

International Journal of Morphology versioacuten On-line ISSN 0717-9502

Int J Morphol v28 n1 Temuco mar 2010 doi 104067S0717-95022010000100006

Int J Morphol 28(1)37-50 2010

The Dual Role of Senescence in Tumorigenesis

Papel Dual de la Senescencia en la Tumorigeacutenesis

Lilian Chuaire-Noack Magda Carolina Saacutenchez-Corredor amp Sandra Rociacuteo Ramiacuterez-Clavijo

Departamento de Biologiacutea Facultad de Ciencias Naturales y Matemaacuteticas Universidad del Rosario Bogotaacute DC Colombia

Fabiano Svolacchia MD

Quindi le cellule senescenti contribuiscono e

paradossalmente incrementano lrsquoinvecchiamento e

la sua espressione fenotipica stimolando il tipico

rimodellamento tissutale della cute senescente

Fabiano Svolacchia MD

Come accennato anche le cellule staminali adulte hanno

un potenziale di replicazione finito oltre il quale non

riescono piugrave a dividersi Raggiungeranno anchrsquoesse uno

stadio di cosigrave detta senescenza replicativa (Pittinger et al

1999)

Fabiano Svolacchia MD

Il potenziale replicativo delle cellule egrave infatti direttamente

correlato alla attivitagrave telomerasica (Brook e Gardner 1997

Thomson et al 1998 Rosler et al 2004) che come riportato

precedentemente egrave una caratterista di cellule ai primi stadi di

sviluppo embrionale (Wight e Shay 2002 Rubin 2002)

Fabiano Svolacchia MD

Secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy le

cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a

crescere in colture aderenti alle piastre esprimano markers - Cluster of

Differentiation (CD) - CD105 CD73 e CD90 in percentuale

superiore al 95

Fabiano Svolacchia MD

Mentre esprimano i markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a

o CD19 in percentuale non superiore al 2 (Dominici et al 2006)

Il CD34 tipico di cellule emopoietiche CD14 proprio dei macrofagi

e CD45 marker leucocitario (Kuznetsov et al 2001 Fernandez et al

1997 Tondreau et al 2005) CD31 dei neurofilamenti (Kuznetsov et

al 2001)

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoimpiego di MSCa come supporto al pool di cellule

locali fornisce il vantaggio della presenza di una

riserva di cellule staminali autologhe impedendo e

limitando lrsquoespressione fenotipica senescente

Fabiano Svolacchia MD

Il tempo di duplicazione delle MSCa isolate da

tessuto nellrsquouomo egrave di 4 giorni (Mitchell et al 2006)

Fabiano Svolacchia MD

E sono conosciute anche con il nome di CFU-C

colony forming fibroblast - cells

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa le troviamo nei i tessuti degli organismi adulti

Fabiano Svolacchia MD

1) Con una variabilitagrave individuale determinabile solo a

posteriori dopo il prelievo e 2) nelle sede del prelievo

Fabiano Svolacchia MD

3) Traumi recenti nella sede del prelievo con consumo di

cellule

4) Malattie endocrine gravi

5) Fumo di tabacco

7) Farmaci chemioterapici

8) Neoplasie in fase attiva Fabiano Svolacchia MD

9) Abuso di alcool

10) Etagrave

Hanno la capacitagrave di muoversi e rispondono alla

chemiotassi producono sostanze anti-apoptotiche

citoprotettive anti-fibrotiche angiogeniche e mitotiche

Fabiano Svolacchia MD

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 13: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Gli istoni H1 H2A H2B H3 H4 sono proteine associate al DNA

Linterazione tra gli istoni ed il DNA e molto ben regolata infatti

ogni sequenza di 150-180 paio di basi di DNA e legata ad una

molecola di istone H1 e a due molecole di istoni H2A H2BH3 e

H4 Fabiano Svolacchia MD

Le conseguenze funzionali delle modificazioni

istoniche non influenzano la stabilitagrave del core

nucleosomale ma alterano solamente la carica

elettrostatica delle code N-terminali Ciograve modifica le

proprietagrave strutturali dellrsquoistone o il suo legame al

DNA

Fabiano Svolacchia MD

Si crea cosigrave un meccanismo che altera la struttura della

cromatina la cui conseguenza egrave una modificazione

dello stato trascrizionale (ldquoon-offrdquo) oppure la

definizione di strutture cromosomali di ordine

superiore

Lrsquoaccorciamento dei telomeri quindi promuove

lo stato di non divisione e la cellula egrave

permanentemente bloccata nella fase G1 Si parla

allora di senescenza replicativa quando una

normale cellula si egrave divisa un certo numero di volte

Questo numero varia a seconda del tipo di cellula

ed anche dalle condizioni esterne alla cellula stessa

cioegrave la matrice extracitoplasmatica

International Journal of Morphology versioacuten On-line ISSN 0717-9502

Int J Morphol v28 n1 Temuco mar 2010 doi 104067S0717-95022010000100006

Int J Morphol 28(1)37-50 2010

The Dual Role of Senescence in Tumorigenesis

Papel Dual de la Senescencia en la Tumorigeacutenesis

Lilian Chuaire-Noack Magda Carolina Saacutenchez-Corredor amp Sandra Rociacuteo Ramiacuterez-Clavijo

Departamento de Biologiacutea Facultad de Ciencias Naturales y Matemaacuteticas Universidad del Rosario Bogotaacute DC Colombia

Fabiano Svolacchia MD

Quindi le cellule senescenti contribuiscono e

paradossalmente incrementano lrsquoinvecchiamento e

la sua espressione fenotipica stimolando il tipico

rimodellamento tissutale della cute senescente

Fabiano Svolacchia MD

Come accennato anche le cellule staminali adulte hanno

un potenziale di replicazione finito oltre il quale non

riescono piugrave a dividersi Raggiungeranno anchrsquoesse uno

stadio di cosigrave detta senescenza replicativa (Pittinger et al

1999)

Fabiano Svolacchia MD

Il potenziale replicativo delle cellule egrave infatti direttamente

correlato alla attivitagrave telomerasica (Brook e Gardner 1997

Thomson et al 1998 Rosler et al 2004) che come riportato

precedentemente egrave una caratterista di cellule ai primi stadi di

sviluppo embrionale (Wight e Shay 2002 Rubin 2002)

Fabiano Svolacchia MD

Secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy le

cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a

crescere in colture aderenti alle piastre esprimano markers - Cluster of

Differentiation (CD) - CD105 CD73 e CD90 in percentuale

superiore al 95

Fabiano Svolacchia MD

Mentre esprimano i markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a

o CD19 in percentuale non superiore al 2 (Dominici et al 2006)

Il CD34 tipico di cellule emopoietiche CD14 proprio dei macrofagi

e CD45 marker leucocitario (Kuznetsov et al 2001 Fernandez et al

1997 Tondreau et al 2005) CD31 dei neurofilamenti (Kuznetsov et

al 2001)

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoimpiego di MSCa come supporto al pool di cellule

locali fornisce il vantaggio della presenza di una

riserva di cellule staminali autologhe impedendo e

limitando lrsquoespressione fenotipica senescente

Fabiano Svolacchia MD

Il tempo di duplicazione delle MSCa isolate da

tessuto nellrsquouomo egrave di 4 giorni (Mitchell et al 2006)

Fabiano Svolacchia MD

E sono conosciute anche con il nome di CFU-C

colony forming fibroblast - cells

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa le troviamo nei i tessuti degli organismi adulti

Fabiano Svolacchia MD

1) Con una variabilitagrave individuale determinabile solo a

posteriori dopo il prelievo e 2) nelle sede del prelievo

Fabiano Svolacchia MD

3) Traumi recenti nella sede del prelievo con consumo di

cellule

4) Malattie endocrine gravi

5) Fumo di tabacco

7) Farmaci chemioterapici

8) Neoplasie in fase attiva Fabiano Svolacchia MD

9) Abuso di alcool

10) Etagrave

Hanno la capacitagrave di muoversi e rispondono alla

chemiotassi producono sostanze anti-apoptotiche

citoprotettive anti-fibrotiche angiogeniche e mitotiche

Fabiano Svolacchia MD

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 14: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Le conseguenze funzionali delle modificazioni

istoniche non influenzano la stabilitagrave del core

nucleosomale ma alterano solamente la carica

elettrostatica delle code N-terminali Ciograve modifica le

proprietagrave strutturali dellrsquoistone o il suo legame al

DNA

Fabiano Svolacchia MD

Si crea cosigrave un meccanismo che altera la struttura della

cromatina la cui conseguenza egrave una modificazione

dello stato trascrizionale (ldquoon-offrdquo) oppure la

definizione di strutture cromosomali di ordine

superiore

Lrsquoaccorciamento dei telomeri quindi promuove

lo stato di non divisione e la cellula egrave

permanentemente bloccata nella fase G1 Si parla

allora di senescenza replicativa quando una

normale cellula si egrave divisa un certo numero di volte

Questo numero varia a seconda del tipo di cellula

ed anche dalle condizioni esterne alla cellula stessa

cioegrave la matrice extracitoplasmatica

International Journal of Morphology versioacuten On-line ISSN 0717-9502

Int J Morphol v28 n1 Temuco mar 2010 doi 104067S0717-95022010000100006

Int J Morphol 28(1)37-50 2010

The Dual Role of Senescence in Tumorigenesis

Papel Dual de la Senescencia en la Tumorigeacutenesis

Lilian Chuaire-Noack Magda Carolina Saacutenchez-Corredor amp Sandra Rociacuteo Ramiacuterez-Clavijo

Departamento de Biologiacutea Facultad de Ciencias Naturales y Matemaacuteticas Universidad del Rosario Bogotaacute DC Colombia

Fabiano Svolacchia MD

Quindi le cellule senescenti contribuiscono e

paradossalmente incrementano lrsquoinvecchiamento e

la sua espressione fenotipica stimolando il tipico

rimodellamento tissutale della cute senescente

Fabiano Svolacchia MD

Come accennato anche le cellule staminali adulte hanno

un potenziale di replicazione finito oltre il quale non

riescono piugrave a dividersi Raggiungeranno anchrsquoesse uno

stadio di cosigrave detta senescenza replicativa (Pittinger et al

1999)

Fabiano Svolacchia MD

Il potenziale replicativo delle cellule egrave infatti direttamente

correlato alla attivitagrave telomerasica (Brook e Gardner 1997

Thomson et al 1998 Rosler et al 2004) che come riportato

precedentemente egrave una caratterista di cellule ai primi stadi di

sviluppo embrionale (Wight e Shay 2002 Rubin 2002)

Fabiano Svolacchia MD

Secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy le

cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a

crescere in colture aderenti alle piastre esprimano markers - Cluster of

Differentiation (CD) - CD105 CD73 e CD90 in percentuale

superiore al 95

Fabiano Svolacchia MD

Mentre esprimano i markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a

o CD19 in percentuale non superiore al 2 (Dominici et al 2006)

Il CD34 tipico di cellule emopoietiche CD14 proprio dei macrofagi

e CD45 marker leucocitario (Kuznetsov et al 2001 Fernandez et al

1997 Tondreau et al 2005) CD31 dei neurofilamenti (Kuznetsov et

al 2001)

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoimpiego di MSCa come supporto al pool di cellule

locali fornisce il vantaggio della presenza di una

riserva di cellule staminali autologhe impedendo e

limitando lrsquoespressione fenotipica senescente

Fabiano Svolacchia MD

Il tempo di duplicazione delle MSCa isolate da

tessuto nellrsquouomo egrave di 4 giorni (Mitchell et al 2006)

Fabiano Svolacchia MD

E sono conosciute anche con il nome di CFU-C

colony forming fibroblast - cells

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa le troviamo nei i tessuti degli organismi adulti

Fabiano Svolacchia MD

1) Con una variabilitagrave individuale determinabile solo a

posteriori dopo il prelievo e 2) nelle sede del prelievo

Fabiano Svolacchia MD

3) Traumi recenti nella sede del prelievo con consumo di

cellule

4) Malattie endocrine gravi

5) Fumo di tabacco

7) Farmaci chemioterapici

8) Neoplasie in fase attiva Fabiano Svolacchia MD

9) Abuso di alcool

10) Etagrave

Hanno la capacitagrave di muoversi e rispondono alla

chemiotassi producono sostanze anti-apoptotiche

citoprotettive anti-fibrotiche angiogeniche e mitotiche

Fabiano Svolacchia MD

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

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Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

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Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 15: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Si crea cosigrave un meccanismo che altera la struttura della

cromatina la cui conseguenza egrave una modificazione

dello stato trascrizionale (ldquoon-offrdquo) oppure la

definizione di strutture cromosomali di ordine

superiore

Lrsquoaccorciamento dei telomeri quindi promuove

lo stato di non divisione e la cellula egrave

permanentemente bloccata nella fase G1 Si parla

allora di senescenza replicativa quando una

normale cellula si egrave divisa un certo numero di volte

Questo numero varia a seconda del tipo di cellula

ed anche dalle condizioni esterne alla cellula stessa

cioegrave la matrice extracitoplasmatica

International Journal of Morphology versioacuten On-line ISSN 0717-9502

Int J Morphol v28 n1 Temuco mar 2010 doi 104067S0717-95022010000100006

Int J Morphol 28(1)37-50 2010

The Dual Role of Senescence in Tumorigenesis

Papel Dual de la Senescencia en la Tumorigeacutenesis

Lilian Chuaire-Noack Magda Carolina Saacutenchez-Corredor amp Sandra Rociacuteo Ramiacuterez-Clavijo

Departamento de Biologiacutea Facultad de Ciencias Naturales y Matemaacuteticas Universidad del Rosario Bogotaacute DC Colombia

Fabiano Svolacchia MD

Quindi le cellule senescenti contribuiscono e

paradossalmente incrementano lrsquoinvecchiamento e

la sua espressione fenotipica stimolando il tipico

rimodellamento tissutale della cute senescente

Fabiano Svolacchia MD

Come accennato anche le cellule staminali adulte hanno

un potenziale di replicazione finito oltre il quale non

riescono piugrave a dividersi Raggiungeranno anchrsquoesse uno

stadio di cosigrave detta senescenza replicativa (Pittinger et al

1999)

Fabiano Svolacchia MD

Il potenziale replicativo delle cellule egrave infatti direttamente

correlato alla attivitagrave telomerasica (Brook e Gardner 1997

Thomson et al 1998 Rosler et al 2004) che come riportato

precedentemente egrave una caratterista di cellule ai primi stadi di

sviluppo embrionale (Wight e Shay 2002 Rubin 2002)

Fabiano Svolacchia MD

Secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy le

cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a

crescere in colture aderenti alle piastre esprimano markers - Cluster of

Differentiation (CD) - CD105 CD73 e CD90 in percentuale

superiore al 95

Fabiano Svolacchia MD

Mentre esprimano i markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a

o CD19 in percentuale non superiore al 2 (Dominici et al 2006)

Il CD34 tipico di cellule emopoietiche CD14 proprio dei macrofagi

e CD45 marker leucocitario (Kuznetsov et al 2001 Fernandez et al

1997 Tondreau et al 2005) CD31 dei neurofilamenti (Kuznetsov et

al 2001)

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoimpiego di MSCa come supporto al pool di cellule

locali fornisce il vantaggio della presenza di una

riserva di cellule staminali autologhe impedendo e

limitando lrsquoespressione fenotipica senescente

Fabiano Svolacchia MD

Il tempo di duplicazione delle MSCa isolate da

tessuto nellrsquouomo egrave di 4 giorni (Mitchell et al 2006)

Fabiano Svolacchia MD

E sono conosciute anche con il nome di CFU-C

colony forming fibroblast - cells

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa le troviamo nei i tessuti degli organismi adulti

Fabiano Svolacchia MD

1) Con una variabilitagrave individuale determinabile solo a

posteriori dopo il prelievo e 2) nelle sede del prelievo

Fabiano Svolacchia MD

3) Traumi recenti nella sede del prelievo con consumo di

cellule

4) Malattie endocrine gravi

5) Fumo di tabacco

7) Farmaci chemioterapici

8) Neoplasie in fase attiva Fabiano Svolacchia MD

9) Abuso di alcool

10) Etagrave

Hanno la capacitagrave di muoversi e rispondono alla

chemiotassi producono sostanze anti-apoptotiche

citoprotettive anti-fibrotiche angiogeniche e mitotiche

Fabiano Svolacchia MD

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 16: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Lrsquoaccorciamento dei telomeri quindi promuove

lo stato di non divisione e la cellula egrave

permanentemente bloccata nella fase G1 Si parla

allora di senescenza replicativa quando una

normale cellula si egrave divisa un certo numero di volte

Questo numero varia a seconda del tipo di cellula

ed anche dalle condizioni esterne alla cellula stessa

cioegrave la matrice extracitoplasmatica

International Journal of Morphology versioacuten On-line ISSN 0717-9502

Int J Morphol v28 n1 Temuco mar 2010 doi 104067S0717-95022010000100006

Int J Morphol 28(1)37-50 2010

The Dual Role of Senescence in Tumorigenesis

Papel Dual de la Senescencia en la Tumorigeacutenesis

Lilian Chuaire-Noack Magda Carolina Saacutenchez-Corredor amp Sandra Rociacuteo Ramiacuterez-Clavijo

Departamento de Biologiacutea Facultad de Ciencias Naturales y Matemaacuteticas Universidad del Rosario Bogotaacute DC Colombia

Fabiano Svolacchia MD

Quindi le cellule senescenti contribuiscono e

paradossalmente incrementano lrsquoinvecchiamento e

la sua espressione fenotipica stimolando il tipico

rimodellamento tissutale della cute senescente

Fabiano Svolacchia MD

Come accennato anche le cellule staminali adulte hanno

un potenziale di replicazione finito oltre il quale non

riescono piugrave a dividersi Raggiungeranno anchrsquoesse uno

stadio di cosigrave detta senescenza replicativa (Pittinger et al

1999)

Fabiano Svolacchia MD

Il potenziale replicativo delle cellule egrave infatti direttamente

correlato alla attivitagrave telomerasica (Brook e Gardner 1997

Thomson et al 1998 Rosler et al 2004) che come riportato

precedentemente egrave una caratterista di cellule ai primi stadi di

sviluppo embrionale (Wight e Shay 2002 Rubin 2002)

Fabiano Svolacchia MD

Secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy le

cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a

crescere in colture aderenti alle piastre esprimano markers - Cluster of

Differentiation (CD) - CD105 CD73 e CD90 in percentuale

superiore al 95

Fabiano Svolacchia MD

Mentre esprimano i markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a

o CD19 in percentuale non superiore al 2 (Dominici et al 2006)

Il CD34 tipico di cellule emopoietiche CD14 proprio dei macrofagi

e CD45 marker leucocitario (Kuznetsov et al 2001 Fernandez et al

1997 Tondreau et al 2005) CD31 dei neurofilamenti (Kuznetsov et

al 2001)

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoimpiego di MSCa come supporto al pool di cellule

locali fornisce il vantaggio della presenza di una

riserva di cellule staminali autologhe impedendo e

limitando lrsquoespressione fenotipica senescente

Fabiano Svolacchia MD

Il tempo di duplicazione delle MSCa isolate da

tessuto nellrsquouomo egrave di 4 giorni (Mitchell et al 2006)

Fabiano Svolacchia MD

E sono conosciute anche con il nome di CFU-C

colony forming fibroblast - cells

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa le troviamo nei i tessuti degli organismi adulti

Fabiano Svolacchia MD

1) Con una variabilitagrave individuale determinabile solo a

posteriori dopo il prelievo e 2) nelle sede del prelievo

Fabiano Svolacchia MD

3) Traumi recenti nella sede del prelievo con consumo di

cellule

4) Malattie endocrine gravi

5) Fumo di tabacco

7) Farmaci chemioterapici

8) Neoplasie in fase attiva Fabiano Svolacchia MD

9) Abuso di alcool

10) Etagrave

Hanno la capacitagrave di muoversi e rispondono alla

chemiotassi producono sostanze anti-apoptotiche

citoprotettive anti-fibrotiche angiogeniche e mitotiche

Fabiano Svolacchia MD

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 17: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Quindi le cellule senescenti contribuiscono e

paradossalmente incrementano lrsquoinvecchiamento e

la sua espressione fenotipica stimolando il tipico

rimodellamento tissutale della cute senescente

Fabiano Svolacchia MD

Come accennato anche le cellule staminali adulte hanno

un potenziale di replicazione finito oltre il quale non

riescono piugrave a dividersi Raggiungeranno anchrsquoesse uno

stadio di cosigrave detta senescenza replicativa (Pittinger et al

1999)

Fabiano Svolacchia MD

Il potenziale replicativo delle cellule egrave infatti direttamente

correlato alla attivitagrave telomerasica (Brook e Gardner 1997

Thomson et al 1998 Rosler et al 2004) che come riportato

precedentemente egrave una caratterista di cellule ai primi stadi di

sviluppo embrionale (Wight e Shay 2002 Rubin 2002)

Fabiano Svolacchia MD

Secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy le

cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a

crescere in colture aderenti alle piastre esprimano markers - Cluster of

Differentiation (CD) - CD105 CD73 e CD90 in percentuale

superiore al 95

Fabiano Svolacchia MD

Mentre esprimano i markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a

o CD19 in percentuale non superiore al 2 (Dominici et al 2006)

Il CD34 tipico di cellule emopoietiche CD14 proprio dei macrofagi

e CD45 marker leucocitario (Kuznetsov et al 2001 Fernandez et al

1997 Tondreau et al 2005) CD31 dei neurofilamenti (Kuznetsov et

al 2001)

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoimpiego di MSCa come supporto al pool di cellule

locali fornisce il vantaggio della presenza di una

riserva di cellule staminali autologhe impedendo e

limitando lrsquoespressione fenotipica senescente

Fabiano Svolacchia MD

Il tempo di duplicazione delle MSCa isolate da

tessuto nellrsquouomo egrave di 4 giorni (Mitchell et al 2006)

Fabiano Svolacchia MD

E sono conosciute anche con il nome di CFU-C

colony forming fibroblast - cells

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa le troviamo nei i tessuti degli organismi adulti

Fabiano Svolacchia MD

1) Con una variabilitagrave individuale determinabile solo a

posteriori dopo il prelievo e 2) nelle sede del prelievo

Fabiano Svolacchia MD

3) Traumi recenti nella sede del prelievo con consumo di

cellule

4) Malattie endocrine gravi

5) Fumo di tabacco

7) Farmaci chemioterapici

8) Neoplasie in fase attiva Fabiano Svolacchia MD

9) Abuso di alcool

10) Etagrave

Hanno la capacitagrave di muoversi e rispondono alla

chemiotassi producono sostanze anti-apoptotiche

citoprotettive anti-fibrotiche angiogeniche e mitotiche

Fabiano Svolacchia MD

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 18: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Come accennato anche le cellule staminali adulte hanno

un potenziale di replicazione finito oltre il quale non

riescono piugrave a dividersi Raggiungeranno anchrsquoesse uno

stadio di cosigrave detta senescenza replicativa (Pittinger et al

1999)

Fabiano Svolacchia MD

Il potenziale replicativo delle cellule egrave infatti direttamente

correlato alla attivitagrave telomerasica (Brook e Gardner 1997

Thomson et al 1998 Rosler et al 2004) che come riportato

precedentemente egrave una caratterista di cellule ai primi stadi di

sviluppo embrionale (Wight e Shay 2002 Rubin 2002)

Fabiano Svolacchia MD

Secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy le

cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a

crescere in colture aderenti alle piastre esprimano markers - Cluster of

Differentiation (CD) - CD105 CD73 e CD90 in percentuale

superiore al 95

Fabiano Svolacchia MD

Mentre esprimano i markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a

o CD19 in percentuale non superiore al 2 (Dominici et al 2006)

Il CD34 tipico di cellule emopoietiche CD14 proprio dei macrofagi

e CD45 marker leucocitario (Kuznetsov et al 2001 Fernandez et al

1997 Tondreau et al 2005) CD31 dei neurofilamenti (Kuznetsov et

al 2001)

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoimpiego di MSCa come supporto al pool di cellule

locali fornisce il vantaggio della presenza di una

riserva di cellule staminali autologhe impedendo e

limitando lrsquoespressione fenotipica senescente

Fabiano Svolacchia MD

Il tempo di duplicazione delle MSCa isolate da

tessuto nellrsquouomo egrave di 4 giorni (Mitchell et al 2006)

Fabiano Svolacchia MD

E sono conosciute anche con il nome di CFU-C

colony forming fibroblast - cells

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa le troviamo nei i tessuti degli organismi adulti

Fabiano Svolacchia MD

1) Con una variabilitagrave individuale determinabile solo a

posteriori dopo il prelievo e 2) nelle sede del prelievo

Fabiano Svolacchia MD

3) Traumi recenti nella sede del prelievo con consumo di

cellule

4) Malattie endocrine gravi

5) Fumo di tabacco

7) Farmaci chemioterapici

8) Neoplasie in fase attiva Fabiano Svolacchia MD

9) Abuso di alcool

10) Etagrave

Hanno la capacitagrave di muoversi e rispondono alla

chemiotassi producono sostanze anti-apoptotiche

citoprotettive anti-fibrotiche angiogeniche e mitotiche

Fabiano Svolacchia MD

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 19: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Il potenziale replicativo delle cellule egrave infatti direttamente

correlato alla attivitagrave telomerasica (Brook e Gardner 1997

Thomson et al 1998 Rosler et al 2004) che come riportato

precedentemente egrave una caratterista di cellule ai primi stadi di

sviluppo embrionale (Wight e Shay 2002 Rubin 2002)

Fabiano Svolacchia MD

Secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy le

cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a

crescere in colture aderenti alle piastre esprimano markers - Cluster of

Differentiation (CD) - CD105 CD73 e CD90 in percentuale

superiore al 95

Fabiano Svolacchia MD

Mentre esprimano i markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a

o CD19 in percentuale non superiore al 2 (Dominici et al 2006)

Il CD34 tipico di cellule emopoietiche CD14 proprio dei macrofagi

e CD45 marker leucocitario (Kuznetsov et al 2001 Fernandez et al

1997 Tondreau et al 2005) CD31 dei neurofilamenti (Kuznetsov et

al 2001)

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoimpiego di MSCa come supporto al pool di cellule

locali fornisce il vantaggio della presenza di una

riserva di cellule staminali autologhe impedendo e

limitando lrsquoespressione fenotipica senescente

Fabiano Svolacchia MD

Il tempo di duplicazione delle MSCa isolate da

tessuto nellrsquouomo egrave di 4 giorni (Mitchell et al 2006)

Fabiano Svolacchia MD

E sono conosciute anche con il nome di CFU-C

colony forming fibroblast - cells

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa le troviamo nei i tessuti degli organismi adulti

Fabiano Svolacchia MD

1) Con una variabilitagrave individuale determinabile solo a

posteriori dopo il prelievo e 2) nelle sede del prelievo

Fabiano Svolacchia MD

3) Traumi recenti nella sede del prelievo con consumo di

cellule

4) Malattie endocrine gravi

5) Fumo di tabacco

7) Farmaci chemioterapici

8) Neoplasie in fase attiva Fabiano Svolacchia MD

9) Abuso di alcool

10) Etagrave

Hanno la capacitagrave di muoversi e rispondono alla

chemiotassi producono sostanze anti-apoptotiche

citoprotettive anti-fibrotiche angiogeniche e mitotiche

Fabiano Svolacchia MD

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

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Secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy le

cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a

crescere in colture aderenti alle piastre esprimano markers - Cluster of

Differentiation (CD) - CD105 CD73 e CD90 in percentuale

superiore al 95

Fabiano Svolacchia MD

Mentre esprimano i markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a

o CD19 in percentuale non superiore al 2 (Dominici et al 2006)

Il CD34 tipico di cellule emopoietiche CD14 proprio dei macrofagi

e CD45 marker leucocitario (Kuznetsov et al 2001 Fernandez et al

1997 Tondreau et al 2005) CD31 dei neurofilamenti (Kuznetsov et

al 2001)

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoimpiego di MSCa come supporto al pool di cellule

locali fornisce il vantaggio della presenza di una

riserva di cellule staminali autologhe impedendo e

limitando lrsquoespressione fenotipica senescente

Fabiano Svolacchia MD

Il tempo di duplicazione delle MSCa isolate da

tessuto nellrsquouomo egrave di 4 giorni (Mitchell et al 2006)

Fabiano Svolacchia MD

E sono conosciute anche con il nome di CFU-C

colony forming fibroblast - cells

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa le troviamo nei i tessuti degli organismi adulti

Fabiano Svolacchia MD

1) Con una variabilitagrave individuale determinabile solo a

posteriori dopo il prelievo e 2) nelle sede del prelievo

Fabiano Svolacchia MD

3) Traumi recenti nella sede del prelievo con consumo di

cellule

4) Malattie endocrine gravi

5) Fumo di tabacco

7) Farmaci chemioterapici

8) Neoplasie in fase attiva Fabiano Svolacchia MD

9) Abuso di alcool

10) Etagrave

Hanno la capacitagrave di muoversi e rispondono alla

chemiotassi producono sostanze anti-apoptotiche

citoprotettive anti-fibrotiche angiogeniche e mitotiche

Fabiano Svolacchia MD

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 21: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Mentre esprimano i markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a

o CD19 in percentuale non superiore al 2 (Dominici et al 2006)

Il CD34 tipico di cellule emopoietiche CD14 proprio dei macrofagi

e CD45 marker leucocitario (Kuznetsov et al 2001 Fernandez et al

1997 Tondreau et al 2005) CD31 dei neurofilamenti (Kuznetsov et

al 2001)

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoimpiego di MSCa come supporto al pool di cellule

locali fornisce il vantaggio della presenza di una

riserva di cellule staminali autologhe impedendo e

limitando lrsquoespressione fenotipica senescente

Fabiano Svolacchia MD

Il tempo di duplicazione delle MSCa isolate da

tessuto nellrsquouomo egrave di 4 giorni (Mitchell et al 2006)

Fabiano Svolacchia MD

E sono conosciute anche con il nome di CFU-C

colony forming fibroblast - cells

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa le troviamo nei i tessuti degli organismi adulti

Fabiano Svolacchia MD

1) Con una variabilitagrave individuale determinabile solo a

posteriori dopo il prelievo e 2) nelle sede del prelievo

Fabiano Svolacchia MD

3) Traumi recenti nella sede del prelievo con consumo di

cellule

4) Malattie endocrine gravi

5) Fumo di tabacco

7) Farmaci chemioterapici

8) Neoplasie in fase attiva Fabiano Svolacchia MD

9) Abuso di alcool

10) Etagrave

Hanno la capacitagrave di muoversi e rispondono alla

chemiotassi producono sostanze anti-apoptotiche

citoprotettive anti-fibrotiche angiogeniche e mitotiche

Fabiano Svolacchia MD

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 22: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Lrsquoimpiego di MSCa come supporto al pool di cellule

locali fornisce il vantaggio della presenza di una

riserva di cellule staminali autologhe impedendo e

limitando lrsquoespressione fenotipica senescente

Fabiano Svolacchia MD

Il tempo di duplicazione delle MSCa isolate da

tessuto nellrsquouomo egrave di 4 giorni (Mitchell et al 2006)

Fabiano Svolacchia MD

E sono conosciute anche con il nome di CFU-C

colony forming fibroblast - cells

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa le troviamo nei i tessuti degli organismi adulti

Fabiano Svolacchia MD

1) Con una variabilitagrave individuale determinabile solo a

posteriori dopo il prelievo e 2) nelle sede del prelievo

Fabiano Svolacchia MD

3) Traumi recenti nella sede del prelievo con consumo di

cellule

4) Malattie endocrine gravi

5) Fumo di tabacco

7) Farmaci chemioterapici

8) Neoplasie in fase attiva Fabiano Svolacchia MD

9) Abuso di alcool

10) Etagrave

Hanno la capacitagrave di muoversi e rispondono alla

chemiotassi producono sostanze anti-apoptotiche

citoprotettive anti-fibrotiche angiogeniche e mitotiche

Fabiano Svolacchia MD

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 23: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Il tempo di duplicazione delle MSCa isolate da

tessuto nellrsquouomo egrave di 4 giorni (Mitchell et al 2006)

Fabiano Svolacchia MD

E sono conosciute anche con il nome di CFU-C

colony forming fibroblast - cells

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa le troviamo nei i tessuti degli organismi adulti

Fabiano Svolacchia MD

1) Con una variabilitagrave individuale determinabile solo a

posteriori dopo il prelievo e 2) nelle sede del prelievo

Fabiano Svolacchia MD

3) Traumi recenti nella sede del prelievo con consumo di

cellule

4) Malattie endocrine gravi

5) Fumo di tabacco

7) Farmaci chemioterapici

8) Neoplasie in fase attiva Fabiano Svolacchia MD

9) Abuso di alcool

10) Etagrave

Hanno la capacitagrave di muoversi e rispondono alla

chemiotassi producono sostanze anti-apoptotiche

citoprotettive anti-fibrotiche angiogeniche e mitotiche

Fabiano Svolacchia MD

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 24: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

E sono conosciute anche con il nome di CFU-C

colony forming fibroblast - cells

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa le troviamo nei i tessuti degli organismi adulti

Fabiano Svolacchia MD

1) Con una variabilitagrave individuale determinabile solo a

posteriori dopo il prelievo e 2) nelle sede del prelievo

Fabiano Svolacchia MD

3) Traumi recenti nella sede del prelievo con consumo di

cellule

4) Malattie endocrine gravi

5) Fumo di tabacco

7) Farmaci chemioterapici

8) Neoplasie in fase attiva Fabiano Svolacchia MD

9) Abuso di alcool

10) Etagrave

Hanno la capacitagrave di muoversi e rispondono alla

chemiotassi producono sostanze anti-apoptotiche

citoprotettive anti-fibrotiche angiogeniche e mitotiche

Fabiano Svolacchia MD

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

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Le MSCa le troviamo nei i tessuti degli organismi adulti

Fabiano Svolacchia MD

1) Con una variabilitagrave individuale determinabile solo a

posteriori dopo il prelievo e 2) nelle sede del prelievo

Fabiano Svolacchia MD

3) Traumi recenti nella sede del prelievo con consumo di

cellule

4) Malattie endocrine gravi

5) Fumo di tabacco

7) Farmaci chemioterapici

8) Neoplasie in fase attiva Fabiano Svolacchia MD

9) Abuso di alcool

10) Etagrave

Hanno la capacitagrave di muoversi e rispondono alla

chemiotassi producono sostanze anti-apoptotiche

citoprotettive anti-fibrotiche angiogeniche e mitotiche

Fabiano Svolacchia MD

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 26: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

1) Con una variabilitagrave individuale determinabile solo a

posteriori dopo il prelievo e 2) nelle sede del prelievo

Fabiano Svolacchia MD

3) Traumi recenti nella sede del prelievo con consumo di

cellule

4) Malattie endocrine gravi

5) Fumo di tabacco

7) Farmaci chemioterapici

8) Neoplasie in fase attiva Fabiano Svolacchia MD

9) Abuso di alcool

10) Etagrave

Hanno la capacitagrave di muoversi e rispondono alla

chemiotassi producono sostanze anti-apoptotiche

citoprotettive anti-fibrotiche angiogeniche e mitotiche

Fabiano Svolacchia MD

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 27: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

3) Traumi recenti nella sede del prelievo con consumo di

cellule

4) Malattie endocrine gravi

5) Fumo di tabacco

7) Farmaci chemioterapici

8) Neoplasie in fase attiva Fabiano Svolacchia MD

9) Abuso di alcool

10) Etagrave

Hanno la capacitagrave di muoversi e rispondono alla

chemiotassi producono sostanze anti-apoptotiche

citoprotettive anti-fibrotiche angiogeniche e mitotiche

Fabiano Svolacchia MD

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 28: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Hanno la capacitagrave di muoversi e rispondono alla

chemiotassi producono sostanze anti-apoptotiche

citoprotettive anti-fibrotiche angiogeniche e mitotiche

Fabiano Svolacchia MD

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 29: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

LA PLASTICITArsquo DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 30: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Le cellule staminali mesenchiali adulte posseggono

una elevata plasticitagrave differenziativa

Fabiano Svolacchia MD

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 31: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

La plasticitagrave delle cellule staminali adulte egrave la capacitagrave di

acquisire il destino di tipi cellulari diversi da quelli del

tessuto di origine Fabiano Svolacchia MD

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 32: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Numerosi meccanismi potrebbero sottostare a questa

apparente plasticitagrave ed esistono dati a supporto di

ciascuno di quattro modelli

1 ) cellule staminali tessuto-specifiche potrebbero essere

presenti nel tessuto ricevente dellrsquoospite

Fabiano Svolacchia MD

2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

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2) la plasticitagrave potrebbe essere il risultato della fusione

delle cellule del donatore con le cellule residenti in un

organo Fabiano Svolacchia MD

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 34: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

3 ) Le cellule potrebbero andare incontro a de-

differenziamento e ri-differenziamento Fabiano Svolacchia MD

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 35: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

4) vere e proprie cellule staminali potrebbero persistere

nella vita post-natale

Fabiano Svolacchia MD

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 36: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Non esiste quindi una definizione ldquoufficialerdquo di plasticitagrave

delle cellule staminali

Fabiano Svolacchia MD

Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

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Una definizione possibile egrave che cellule staminali adulte

tessuto-specifiche teoricamente commissionate verso un

dato lineage cellulare possono in particolari condizioni di

microambiente acquisire lʼabilitagrave di differenziare in cellule

di un tessuto differente

Fabiano Svolacchia MD

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 38: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Questa definizione implica che 1) differenti lineage

cellulari devono poter derivare da una singola cellula

iniziale

Fabiano Svolacchia MD

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 39: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

I tipi cellulari differenziati devono mostrare

funzionalitagrave in vitro ed in vivo

Fabiano Svolacchia MD

Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

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Lʼattecchimento deve risultare robusto e persistente

in presenza ma anche ed in assenza di danno

tessutale

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 41: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Le cellule staminali adulte multipotenti rappresentano

uno strumento eccezionale per lo studio dellʼauto-

rinnovamento e del differenziamento

Fabiano Svolacchia MD

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 42: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Esse sono in grado di differenziare in un numero di

tipi cellulari limitato al tessuto in cui risiedono Fabiano Svolacchia MD

ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

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ORIGINE DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 44: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Lrsquoorigine delle cellule staminali embrionali egrave conosciuta

mentre quella delle cellule staminali adulte non egrave ancora

ben chiara

Fabiano Svolacchia MD

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 45: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Si pensa che le MSCa riescano a evitare il processo

differenziativo tipico delle cellule durante lo sviluppo

embrionale e a colonizzare appropriate nicchie

Fabiano Svolacchia MD

Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

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Queste ultime avrebbero la funzione sia di mantenere la

potenzialitagrave delle cellule nella vita adulta sia di limitarne i

processi di differenziamento (Lanza 2004)

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 47: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Numerosi studi hanno dimostrato che le MSCa sono

dotate di potere rigenerativo (El Tamer 2009 Miyahara 2006

Suzuki 2008 Harris 2009 Arnalich-Montiel 2008 Ferrari 1998)

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 48: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Le MSCa possono essere ottenute da diversi tessuti come

midollo osseo sangue periferico cordone ombelicale

tessuto adiposo e derma (Jiang 2002 Kuznetsov 2001 Biebak 2004 Koch

2007 Yamamoto 2007 Crigler 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 49: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Le cellule mesenchimali adulte sono caratterizzate da una

morfologia simile a quella dei fibroblasti con una scarsa

quantitagrave di citoplasma pochi mitocondri ed un apparato del

Golgi poco sviluppato Possono essere espanse in vivo

(Pittenger 1999 Chamberlain 2007)

Fabiano Svolacchia MD

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 50: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Aesthet Surg J 2013 Aug 133(6)888-98 doi

1011771090820X13496115

Comparative analysis of adipose-derived mesenchymal stem

cells isolated from abdominal and breast tissue

Hanson SE Kim J Hematti P

Author information

Le MSCa possono essere estratte dal tessuto adiposo

permettendo un aumento dei valori di FGF2

necessario nei processi di guarigione delle ferite e

nellrsquoangiogenesi

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 51: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

La letteratura ci dice anche che le MSCa possono

derivare dal derma e possono essere caratterizzate

attraverso la marcatura ( CD )

Stem Cells Dev 2014 Jan 24 [Epub ahead of print]

Characterization of Mesenchymal Progenitor Cell Populations Directly Derived

from Human Dermis

Feisst V Brooks AE Chen CJ Dunbar PR Author information bullSchool of Biological Sciences and Maurice Wilkins Centre University of Auckland Auckland New Zealand

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of extracellular markers on

human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

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Tissue Eng Part C Methods 2010 Dec 16 (6) 1481-91 doi

101089tenTEC20100149

Comparative characterization of mesenchymal stem cells derived

from pig extract bone marrow and skin tissue

Ock SA Jeon BG Rho GJ

La letteratura internazionale ci conferma che le

MSCa estratte dalla cute hanno le stesse

caratteristiche di quelle estratte dal midollo osseo

esprimendo gli stessi marcatori

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 53: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

La letteratura conferma anche che le cellule

staminali derivate dal derma sono cellule sane e che

non muoiono

Neuroscience 2004125(1)179-89

Fate of autologous dermal stem cells transplanted into the spinal cord after traumatic

injury (TSCI)

Gorio A Torrente Y Madaschi L Di Stefano AB Pisati F Marchesi C Belicchi M Di

Giulio AM Bresolin N

Fabiano Svolacchia MD

IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

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IL RICONOSCIMENTO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 55: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Tutte le cellule sono definite in funzione alle molecole di

superficie per lo piugrave glicoproteine espresse sulla loro

membrana cellulare Queste molecole sono usate

comunemente come marker cellulari e sono dette ldquocluster

di differenziazionerdquo (CD)

Fabiano Svolacchia MD

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 56: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

A oggi sono stati identificati piugrave di 320 CD Generalmente

una combinazione di marker egrave in grado di caratterizzare un

solo tipo cellulare che viene quindi descritto come avente

questi marker

Fabiano Svolacchia MD

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 57: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Sono numerosi gli antigeni la cui espressione caratterizza

le MSCa Fenotipicamente le MSCa esprimono un certo

numero di marcatori che sfortunatamente perograve non sono

specifici per ciascuna MSCa

Fabiano Svolacchia MD

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 58: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

La letteratura internazionale afferma che i

CD73 CD90 e CD105 positivi sono

espressi sulla MSCa

Biotechnol Lett 2013 Dec 10 [Epub ahead of print]

Multiparameter flow cytometry for the characterisation of

extracellular markers on human mesenchymal stem cells

Chan AK Heathman TR Coopman K Hewitt CJ

Author information

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 59: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Il CD 105 endoglina egrave espresso nellrsquoendotelio dei

capillari arteriole venule e fibroblasti stromali

Fabiano Svolacchia MD

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 60: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Lʼantigene endoglina CD105 riconosciuto

dallʼanticorpo SH286 egrave una glicoproteina di 97 kDa

che lega ad alta affinitagrave il TGFbI e III ma non il

TGFbII

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 61: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Ricordo che il TGFbeta II viene prodotto durante i fenomeni

infiammatori Questo stimola la moltiplicazione di Fibrotic

Fibroblast che producono collagene di I tipo e fibrosi dermica

non in linea con il concetto di rigenerazione delle MSCa

INFIAMMAZIONE TGFBETA II FIBROBLASTI FIBROTICI COLLAGENE

TIPO 1 FIBROSI

Dr Fabiano Svolacchia MD

INVECCHIAMENTO

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 62: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Il TGF beta svolge un ruolo fondamentale nelle

interazioni tra le cellule endoteliali e nello

sviluppo dei vasi

Fabiano Svolacchia MD

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 63: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Il TGF-β egrave anche il piugrave forte induttore dei miofibroblasti esso

modula lrsquoespressione dei recettori di diverse citochine inclusi

i recettori per il TGF-β il PDGFR e di endotelina

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 64: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Lrsquoendotelina-1 agisce insieme al TGF-β nel

convertire i fibroblasti in miofibroblasti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 65: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Il CD 90 egrave espresso sui sottoinsiemi di fibroblasti

e delle cellule endoteliali mediante espressione

positiva alla fibronectina Fabiano Svolacchia MD

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 66: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Il CD 11+ e CD11 dim vengono espressi nelle

molecole di adesione migrazione cellulare

sopravvivenza e proliferazione

Fabiano Svolacchia MD

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 67: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Il CD73 + egrave espresso tipicamente nelle cellule

staminali mesenchimali

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 68: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Il CD 146 dim egrave espresso nelle cellule endoteliali nel tessuto

vascolare cosigrave come nelle coesioni del monostrato

endoteliale alle giunzioni intercellulari del tessuto vascolare

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 69: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Il CD 31+ egrave espresso durante la rigenerazione

dei tessuti

Fabiano Svolacchia MD

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 70: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Il CD 80+ egrave espresso nei segnali di

attivazione e sopravvivenza

Fabiano Svolacchia MD

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 71: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Friedenstein ha dimostrato che MSC umane da midollo

possiedono multipotenzialitagrave a livello di singola cellula

verso i commissionamenti di osteoblasti adipociti

condrociti fibroblasti e cellule reticolari avventiziali

Fabiano Svolacchia MD

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 72: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Vanno di conseguenza consolidandosi le conoscenze sui

fattori necessari per lʼinduzione in tali lineage e sulle vie

di segnalazione che sottintendono a tali processi

Fabiano Svolacchia MD

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 73: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

FINALITArsquo ED UTILIZZO DELLE MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 74: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Ovviamente dopo opportuna estrazione possono essere utilizzate

da sole nei tessuti in tutte le condizioni in cui sia necessaria una

rigenerazione come lrsquoaging crono o fotoindotto cicatrici

smagliature atonia dei tessuti ecchellip

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 75: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Lrsquointento egrave quello di aumentare la presenza di cellule che

andranno incontro a divisione simmetrica ed asimmetrica

aumentando cosigrave il numero delle cellule attive e non

senescenti allrsquointerno dei tessuti invecchiati

Fabiano Svolacchia MD

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 76: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Per indirizzare e velocizzare la risposta delle MSCa verso le

cellule della linea dermica ( i fibroblasti ) possiamo

associare il concentrato piastrinico sia nella sua forma

liquida sia in quella gelatinosa come matrice o scaffold per

lrsquoapplicazione di cellule mesenchimali adulte

Fabiano Svolacchia MD

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 77: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Infatti la MSCa esprimono come caratterizzazione

immunofenotipica anche il marcatore CD140A che ha

funzione recettoriale per il PDGF

Fabiano Svolacchia MD

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 78: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Lo scopo egrave di ottenere dalle piastrine debitamente attivate la

liberazione dei diversi fattori di crescita necessari per la

differenziazione delle cellule multipotenti in modo da accelerarne la

crescita e lrsquoimpianto (Lucarelli 2003 Kilian 2004 Doucet 2005 Del Bue 2006

Gobbi 2007 Everts 2007)

MSCa

MSCa e PRP

Fabiano Svolacchia MD

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 79: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno

dimostrato di possedere la capacitagrave di favorire la

differenziazione delle cellule staminali verso il destino

cellulare e di promuovere lrsquoangiogenesi (Fotia 2008) Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 80: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Lrsquoutilizzo combinato di MSCs e di PRP ha come importante

vantaggio che entrambi i biomateriali sono due composti autologhi

non tossici e biodegradabili

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 81: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Lrsquoapplicazione intradermica di MSCa e PRP egrave

sicura e non induce nellrsquoospite alcuna reazione di

tipo immunitario o altri effetti collaterali locali o

sistemici

Fabiano Svolacchia MD

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 82: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Il trattamento con MSCa e PRP in associazione

determina quindi un potenziamento del processo di

rigenerazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 83: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Ricordo comunque che il trattamento con MSCa egrave in grado

di migliorare qualitativamente la capacitagrave rigenerativa del

tessuto in misura maggiore rispetto al trattamento con solo

PRP

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 84: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Lrsquoassociazione di MSCa e PRP egrave caratterizzata

da un effetto sinergico che egrave in grado di

migliorare lrsquoefficacia drsquoazione

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 85: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Lrsquoutilizzo di MSCa o dellrsquoassociazione delle MSCa e PRP

risulta perciograve una prospettiva molto interessante nel

trattamento di patologie legate al processo

dellrsquoinvecchiamento del derma poicheacute induce una

rigenerazione migliore

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 86: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Le MSCa possono essere utilizzate anche con

adipociti migliorando qualitativamente e

quantitativamente le cellule trapiantate

Fabiano Svolacchia MD

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 87: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Migliorano le prospettive di attecchimento del

grasso trapiantato poicheacute si differenziano in

adipociti ed aumentano le cellule vitali depositate

Fabiano Svolacchia MD

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 88: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

E la neo-angiogenesi indotta dalle MSCa risulta

indispensabile per un attecchimento degli adipociti

che duri nel tempo Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 89: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Le MSCa vengono unite al supporto tissutale biologico

autologo ( STBA ) per completare il trattamento sulle rughe

superficiali come meglio indicato piugrave avanti

Fabiano Svolacchia MD

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 90: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

LA PROCEDURA DEL TRATTAMENTO CON MSCa

ADIPOCITI E FATTORI DI CRESCITA DI

DERIVAZIONE PLASMATICA

Fabiano Svolacchia MD

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 91: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Si preparano MSCa adipociti e Plasma

MSCa adipociti PRP

Fabiano Svolacchia MD

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 92: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Quota di MSCa PRP

Fabiano Svolacchia MD

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 93: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Unione delle due componenti

Fabiano Svolacchia MD

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 94: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Poi prepariamo il grasso estraendolo dallrsquoarea donatrice

Fabiano Svolacchia MD

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 95: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Quindi misceliamo le varie frazioni cellulari tra

loro con un rubinetto a tre vie

Fabiano Svolacchia MD

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 96: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Si trattano quindi le porzioni di tessuto depauperato

in tessuto adiposo Aiutandoci col polpastrello il

primo passo egrave infiltrare la linea al livello del bordo

infraorbitario sul periostio

Fabiano Svolacchia MD

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 97: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Lago egrave introdotto attraverso lrsquoapertura piriforme e

collocato sulla semiluna infraorbitale a livello

periostale Depositiamo una frazione di MSCa

adipociti in quattro o cinque passaggi lungo il

bordo orbitale del muscolo orbicolare

Fabiano Svolacchia MD

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 98: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Successivamente si completa il deposito delle

frazioni adipocitarie e di MSCa sul resto delle

porzioni del viso

Fabiano Svolacchia MD

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 99: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Ed otteniamo questo risultato

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 100: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Con mantenimento a distanza di tempo

Fabiano Svolacchia MD

SN

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 101: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Fabiano Svolacchia MD

DX

Con mantenimento a distanza di tempo

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 102: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Il secondo passo egrave lrsquoiniezione del PRP unito alla componente delle

MSCa nel muscolo profondo delleminenza malare noncheacute nei

componenti piugrave profondi della piega naso-labiale i muscoli e

sottocutaneo Questo si effettua con la tecnica lineare per consentire la

crescita ottimale dei vasi sanguigni

Fabiano Svolacchia MD

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 103: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Si completa poi con una iniezione superficiale a livello del

derma per stimolare la rigenerazione generale di elementi

dermici collagene elastina e la produzione di GAGs Si

effettua con una siringa 3cc che contiene le MSCa ed i

fattori di crescita

Fabiano Svolacchia MD

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 104: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Trattiamo il derma

Fabiano Svolacchia MD

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 105: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Completiamo il trattamento depositando nelle rughe del

viso il STBA che funziona da scaffold per le MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 106: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Fabiano Svolacchia MD

Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

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Modalitagrave di estrazione delle MSCa

Fabiano Svolacchia MD

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 108: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Le MSCa possono essere ottenute da un prelievo di tessuto

adiposo Dopo opportuna espansione possono essere

reimpiantate sullo stesso paziente La procedura richiede

circa 1520 giorni di tempo per avere le cellule

Fabiano Svolacchia MD

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 109: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Oppure attraverso un prelievo dermoepidermico

Infatti nello strato basale dellrsquoepidermide vi egrave una

popolazione di cellule staminali di cheratinociti

(stem cells) dotate drsquoalta capacitagrave di auto-

rinnovarsi durante la vita e con grande potenziale

proliferativo

Fabiano Svolacchia MD

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 110: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Lrsquoepidermide egrave un epitelio dinamico che si rinnova

continuamente per tutta la vita Il suo turnover egrave di circa 7

giorni nellrsquouomo Questo rapido turnover nellrsquoadulto

richiede la presenza di stem cell capaci di dare origine a

cellule mature

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 111: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Epidermide strato basale (organizzazione in clusters)

strato spinoso e granulare

follicoli piliferi (porzione esterna)

Derma follicoli piliferi

cellule non follicolari

La localizzazione dermo-epidermica delle stem

cell la abbiamo

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 112: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Lo strato basale dellrsquoepidermide contiene due tipi di

cheratinociti

Stem cells indifferenziate slowly-cycling ampia capacitagrave di

proliferazione

Transit amplifying cell (TA) replicazione rapida con limitato

potenziale proliferativo

Lrsquoespressione costitutiva di c-Myc promuove il differenziamento

terminale regolando la transizione dal compartimento staminale al

transit amplifying

Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

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Le stem cell dermoepidermiche a loro volta generano

cellule che vanno incontro a differenziazione terminale

conosciute come ldquotransient amplifying cellsrdquo (TA) che

prima di andare incontro a differenziazione terminale

mostrano una limitata capacitagrave proliferativa

Fabiano Svolacchia MD

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 114: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

La differente capacitagrave proliferativa di tali cellule egrave stata

studiata molto accuratamente in coltura valutando la loro

efficienza nel formare colonie (CFE) Nellrsquo epidermide

umana sono stati individuati tre tipi di cellule in grado di

formare colonie

Fabiano Svolacchia MD

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 115: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

olocloni che sono considerati cellule staminali con la piugrave

alta capacitagrave proliferativa (self-renewal telomerase

telomeri)

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 116: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

paracloni (TA) che vanno incontro a differenziazione

terminale dopo circa una decina di divisioni

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 117: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

merocloni che si comportano in un modo intermedio fra i

paracloni e gli olocloni

Esterno

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 118: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Ovviamente il passaggio da olo a mero e paraclone

egrave irreversibile e solo gli orocloni sono delle vere

stem-cell in virtugrave della loro capacitagrave di

autorinnovamento

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

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Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 119: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Le cellule staminali dellrsquoepidermide sono presenti anche

tra i cheratinociti della guaina del bulbo pilifero

1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

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1) Prelievo del tessuto del donatore con un campione di 1 mm di

profonditagrave 2 ) Digestione enzimatica per almeno 1 ora a 37deg con

collagenasedispase 3 ) Selezione attraverso i reagenti attivazione

Magnetica (MACS =Magnetic-activated cell sorting a method for

separation of various cell populations depending on their surface

antigens) oppure luce attivata (FACS =Fluorescence-activated cell

sorting a biophysical technique used in flow cytometry)

Procedura standard di estrazione dermoepidermica

Fabiano Svolacchia MD

Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

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Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

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Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

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Questi passaggi obbligano alla manipolazione dei tessuti

e delle cellule e comportano un difficile e non sicuro

trattamento degli stessi da parte del chirurgo rispetto

alle procedure abituali

Fabiano Svolacchia MD

Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

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Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

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FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

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Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

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Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

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Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

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Numerosi trattati hanno dimostrato che le staminali

formano una popolazione con determinate

caratteristiche morfologiche chiamate SIDE

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

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Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

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Grazie per lrsquoattenzione

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Le caratteristiche principali della SIDE POPULATION

sono 1) la dimensione le cellule hanno una dimensione

sotto i 50 micron 2) la presenza dei marcatori di staminali

significativamente maggiore che nella WILD

POPULATION

Fabiano Svolacchia MD

FAC side population analisi

Fabiano Svolacchia MD

FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

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Grazie per lrsquoattenzione

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FAC side population analisi

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FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

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Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

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Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

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Grazie per lrsquoattenzione

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FAC analisi e sorting (selezione e isolamento) Lrsquoantigene CD34 egrave una glicoproteina espressa sulla membrana delle

cellule staminali e dei progenitori emopoietici che viene down-

regolata durante il differenziamento Bonnet D Haematopoietic stem cells Journal of

Pathology 197430-4402002 Zanjani ED Almeida-Porada G Livingston AG et al Human bone

marrow CD34- cells engraft in vivo and undergo multi-lineage expression that includes giving rise to

CD34+ cells Exp Hematol 26 353-360 1998

Fabiano Svolacchia MD

Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

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Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

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Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

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Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

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Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

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Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

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Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

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Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

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Utilizzando esclusivamente il criterio della

dimensione possiamo selezionare una popolazione

sotto i 50 micron e senza enzimi in cui le cellule

staminali possono raggiungere lrsquo80

Fabiano Svolacchia MD

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

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Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

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Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

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Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

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Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

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Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

Fabiano Svolacchia MD

Page 127: Le MCSa - docvadis · Le MCSa Il micro-innesto di tessuto in Medicina Rigenerativa Estetica * Utilizzo delle Cellule Staminali Mesenchimali Adulte * Fabiano Svolacchia , M.D

Infatti crsquoegrave una relazione biunivoca tra le cellule

filtrate e la sua attivitagrave

Fabiano Svolacchia MD

Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

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Si preleva un frustolo di tessuto in sede sottoascellare e si

inserisce allrsquointerno di una capsula dedicata con 1 ml di

sol fisiologica

Fabiano Svolacchia MD

Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

Laboratorio di Manipolazione Cellulare SC SIMT - Servizio di Immunoematologia e Medicina

Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

Fabiano Svolacchia MD

Grazie per lrsquoattenzione

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Nella capsula il frustolo viene triturato con velocitagrave e

secondo delle grandezze definite e le cellule filtrate

Fabiano Svolacchia MD

Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

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Trasfusionale IRCCS Fondazione Policlinico S Matteo

Fabiano Svolacchia MD

Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

Fabiano Svolacchia MD

Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

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Grazie per lrsquoattenzione

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Attraverso un apparecchio che ne permette la disgregazione

Fabiano Svolacchia MD

Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

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Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

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Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

Fabiano Svolacchia MD

Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

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Da questa semplice manipolazione abbiamo il seguente

risultato

- vitalitagrave 92

- cellule CD90+ 52

- cellule CD105+ 82

- cellule CD11b+ 45

- cellule CD11b dim 43

- cellule CD73+ 82

- cellule CD146+ 36

- cellule CD146 dim 49

- cellule CD31+ 2

- cellule CD80+ 3

- cellule CD45+ CD14+ CD34 CD133 0

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Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

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Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

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Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

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Dalla foto della coltura si identificano 2 popolazioni

diverse di cellule una dalla forma allungata e una dalla

forma romboidale piugrave grande e cellule che risultano

appartenenti alla linea mesenchimale

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Ricordo che secondo quanto riportato dallrsquoInternational Society for Cytotherapy

le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

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Da quanto sopra illustrato egrave evidente la validitagrave di un

trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

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le cellule staminali mesenchimali sono definite tali qualora oltre a crescere in

colture aderenti alle piastre esprimano markers Cluster of Differentiation (CD)

CD105 CD73 e CD90 in percentuale superiore al 95 mentre esprimano i

markers CD34 CD45 CD14 o CD11b CD79a o CD19 in percentuale non

superiore al 2 (Dominici et al 2006) In linea con quanto sopra riportato

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trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

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trattamento che preveda lrsquoutilizzo di microinnesti di

tessuto da cui derivano MSCa singolarmente od in

associazione a materiali biologici per favorire

lrsquoattecchimento delle varie frazioni cellulari o

permettendo allo scaffold di svolgere la propria funzione

di sostegno alle MSCa nel crono e foto aging

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