Il potenziale inutilizzato delle cellule staminali nel sangue mestruale

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su Rivista conoscibile.

Circa 20 anni fa, una biologa di nome Caroline Gargett andò alla ricerca di alcune cellule straordinarie nel tessuto che era stato rimosso durante gli interventi di isterectomia. Le cellule provenivano dall’endometrio, che riveste l’interno dell’utero. Quando Gargett coltivava le cellule in una capsula di Petri, sembravano grumi rotondi circondati da un mezzo trasparente e rosa. Ma esaminandole al microscopio, vide quello che stava cercando: due tipi di cellule, una piatta e tondeggiante, l’altra allungata e affusolata, con sporgenze simili a baffi.

Gargett sospettava fortemente che le cellule fossero cellule staminali adulte: cellule rare e in grado di autorinnovarsi, alcune delle quali possono dare origine a molti tipi diversi di tessuti. Lei e altri ricercatori avevano a lungo ipotizzato che l’endometrio contenesse cellule staminali, data la sua notevole capacità di ricrescere ogni mese. Il tessuto, che fornisce un sito in cui un embrione può impiantarsi durante la gravidanza e cade durante le mestruazioni, subisce circa 400 cicli di mutazione e ricrescita prima che una donna raggiunga la menopausa. Ma sebbene gli scienziati avessero isolato le cellule staminali adulte da molti altri tessuti in fase di rigenerazione, tra cui il midollo osseo, il cuore e i muscoli, “nessuno aveva identificato cellule staminali adulte nell’endometrio”, afferma Gargett.

Tali cellule sono molto apprezzate per il loro potenziale di riparare i tessuti danneggiati e curare malattie come il cancro e l’insufficienza cardiaca. Ma esistono in numero basso in tutto il corpo e possono essere difficili da ottenere, richiedendo una biopsia chirurgica o l’estrazione del midollo osseo con un ago. La prospettiva di una fonte di cellule staminali adulte precedentemente non sfruttata era di per sé entusiasmante, afferma Gargett. E ha anche sollevato l’entusiasmante possibilità di un nuovo approccio alle condizioni di salute delle donne a lungo trascurate come l’endometriosi.

Prima di poter affermare che le cellule fossero vere cellule staminali, Gargett e il suo team della Monash University in Australia hanno dovuto sottoporle a una serie di test rigorosi. In primo luogo, hanno misurato la capacità delle cellule di proliferare e di autorinnovarsi, e hanno scoperto che alcune di esse potevano dividersi in circa 100 cellule entro una settimana. Hanno inoltre dimostrato che le cellule potrebbero effettivamente differenziarsi nel tessuto endometriale e hanno identificato alcune proteine ​​rivelatrici presenti in altri tipi di cellule staminali.

Gargett, che ora lavora anche presso l’Hudson Institute of Medical Research in Australia, e i suoi colleghi hanno continuato a caratterizzare diversi tipi di cellule autorinnovanti nell’endometrio. Ma solo le cellule baffute, chiamate cellule staminali mesenchimali stromali endometriali, erano veramente “multipotenti”, con la capacità di essere indotte a diventare cellule adipose, cellule ossee o persino cellule muscolari lisce presenti in organi come il cuore.

Nello stesso periodo, due gruppi di ricerca indipendenti hanno fatto un’altra scoperta sorprendente: alcune cellule staminali mesenchimali stromali endometriali potrebbero essere trovate nel sangue mestruale. Gargett fu sorpreso dal fatto che il corpo perdesse così facilmente le sue preziose cellule staminali. Poiché sono così importanti per la sopravvivenza e il funzionamento degli organi, non pensava che il corpo li avrebbe “sprecati” perdendoli. Ma ha subito riconosciuto l’importanza della scoperta: invece di fare affidamento su una biopsia chirurgica invasiva per ottenere le sfuggenti cellule staminali che aveva identificato nell’endometrio, avrebbe potuto raccoglierle tramite la coppetta mestruale.

Da allora, studi più dettagliati sull’endometrio hanno contribuito a spiegare come un sottoinsieme di queste preziose cellule staminali endometriali – soprannominate cellule staminali mestruali – finisca nel sangue mestruale. L’endometrio ha uno strato basale più profondo che rimane intatto e uno strato funzionale superiore che si stacca durante le mestruazioni. Durante un singolo ciclo mestruale, l’endometrio si ispessisce mentre si prepara a nutrire un ovulo fecondato, quindi si restringe quando lo strato superiore si stacca.

Il team di Gargett ha dimostrato che queste speciali cellule staminali sono presenti sia negli strati inferiori che in quelli superiori dell’endometrio. Le cellule sono tipicamente avvolte attorno ai vasi sanguigni a forma di mezzaluna, dove si pensa che aiutino a stimolare la formazione dei vasi e svolgano un ruolo vitale nella riparazione e rigenerazione dello strato superiore di tessuto che viene perso ogni mese durante le mestruazioni. Questo strato è fondamentale per la gravidanza, poiché fornisce supporto e nutrimento per un embrione in via di sviluppo. Anche lo strato e le cellule staminali endometriali che ne stimolano la crescita sembrano svolgere un ruolo importante nell’infertilità: un embrione non può impiantarsi se lo strato non si ispessisce abbastanza.

Le cellule staminali endometriali sono state collegate anche all’endometriosi, una condizione dolorosa che colpisce circa 190 milioni di donne e ragazze in tutto il mondo. Anche se gran parte di questa condizione non è del tutto chiara, i ricercatori ipotizzano che uno dei fattori responsabili sia il riflusso del sangue mestruale nelle tube di Falloppio della donna, i condotti che trasportano l’ovulo dalle ovaie all’utero. Questo flusso all’indietro porta il sangue nella cavità pelvica, uno spazio a forma di imbuto tra le ossa del bacino. Le cellule staminali endometriali che si depositano in queste aree possono causare la crescita di tessuto simile all’endometrio al di fuori dell’utero, portando a lesioni che possono causare dolore lancinante, cicatrici e, in molti casi, infertilità.

I ricercatori stanno ancora sviluppando un test affidabile e non invasivo per diagnosticare l’endometriosi e le pazienti aspettano in media quasi sette anni prima di ricevere una diagnosi. Ma gli studi hanno dimostrato che le cellule staminali raccolte dal sangue mestruale di donne con endometriosi hanno forme e modelli di espressione genetica diversi rispetto alle cellule di donne sane. Diversi laboratori stanno lavorando su come utilizzare queste differenze nelle cellule staminali mestruali per identificare le donne a maggior rischio di questa condizione, il che potrebbe portare a diagnosi e trattamenti più rapidi. Le cellule staminali mestruali possono anche avere applicazioni terapeutiche. Alcuni ricercatori che lavorano sui topi, ad esempio, hanno scoperto che l’iniezione di cellule staminali mestruali nel sangue dei roditori può riparare l’endometrio danneggiato e migliorare la fertilità.

Altre ricerche su animali da laboratorio suggeriscono che le cellule staminali mestruali potrebbero avere un potenziale terapeutico che va oltre le malattie ginecologiche. In un paio di studi, ad esempio, l’iniezione di cellule staminali mestruali in topi diabetici ha stimolato la rigenerazione delle cellule produttrici di insulina e ha migliorato i livelli di zucchero nel sangue. In un altro, il trattamento delle lesioni con cellule staminali o le loro secrezioni ha aiutato a guarire le ferite nei topi.

Una manciata di piccoli ma promettenti studi clinici hanno scoperto che le cellule staminali mestruali possono essere trapiantate negli esseri umani senza effetti collaterali negativi. Il team di Gargett sta anche tentando di sviluppare terapie umane. Lei e i suoi colleghi stanno utilizzando cellule staminali endometriali – quelle prelevate direttamente dal tessuto endometriale, anziché dal sangue mestruale – per progettare una rete in grado di trattare il prolasso degli organi pelvici, una condizione comune e dolorosa in cui la vescica, il retto o l’utero scivolano nella vagina a causa di ai muscoli deboli o feriti.

La condizione è spesso causata dal parto. I trattamenti esistenti utilizzano reti sintetiche per rinforzare e sostenere i tessuti pelvici deboli. Ma le reazioni immunitarie avverse a questi materiali hanno portato queste reti a essere ritirate dal mercato. La ricerca di Gargett, finora condotta solo su modelli animali, suggerisce che l’utilizzo delle cellule staminali endometriali della paziente per rivestire reti biodegradabili potrebbe produrre risultati migliori.

Nonostante la relativa comodità di raccogliere cellule staminali multipotenti adulte dal sangue mestruale, la ricerca che esplora e utilizza il potere delle cellule staminali – e il loro potenziale ruolo nella malattia – rappresenta ancora una piccola frazione della ricerca sulle cellule staminali, afferma Daniela Tonelli Manica, antropologa presso l’Università del Brasile. Università Statale di Campinas. Nel 2020, ha scoperto, la ricerca sulle cellule staminali mestruali rappresentava solo lo 0,25% di tutta la ricerca sulle cellule mesenchimali, mentre le cellule staminali del midollo osseo rappresentavano il 47,7%.

Manica attribuisce la lenta adozione delle cellule staminali mestruali in parte all’idea misogina secondo cui gli uteri sono fuori dalla norma, e a reazioni di disgusto. “C’è sicuramente qualcosa di simile a un ‘fattore disgustoso’ associato al sangue mestruale”, concorda Victoria Male, immunologa riproduttiva dell’Imperial College di Londra e coautrice di un articolo sulle cellule immunitarie uterine nel 2023. Revisione annuale di immunologia.

I tabù culturali che circondano le mestruazioni e una generale mancanza di investimenti nella ricerca sulla salute delle donne possono rendere difficile ottenere finanziamenti, afferma Gargett. L’immunologo Male ha affrontato sfide simili: era più facile ottenere finanziamenti quando studiava le cellule immunitarie nei trapianti di fegato di quanto non lo sia ora che lavora sulle cellule immunitarie nell’utero, dice.

“Se vogliamo più ricerche sul fluido mestruale, abbiamo bisogno di più finanziamenti”, afferma Male, sottolineando che la logistica della raccolta del fluido mestruale nell’arco di più giorni può essere costosa. Affinché ciò accada, “dobbiamo affrontare i pregiudizi legati al sesso e al genere nel finanziamento della ricerca”. Attraverso investimenti più equi, lei e altri sperano, le mestruazioni saranno riconosciute come una nuova entusiasmante frontiera nella medicina rigenerativa, non solo come un inconveniente mensile.

Questo articolo è apparso originariamente su Knowable Magazine, uno sforzo giornalistico indipendente da Annual Reviews. Iscriviti alla newsletter.