La pelle è un organo speciale che ci protegge e ci permette di percepire il mondo che ci circonda.
La pelle è composta da tre strati, ciascuno dei quali contiene cellule specializzate.
Per mantenere e riparare la nostra pelle ogni giorno sono necessarie diverse cellule staminali. I ricercatori hanno identificato le cellule staminali responsabili della formazione dello strato epidermico, dei follicoli piliferi e dei pigmenti della pelle.
Le cellule staminali epidermiche sono attualmente utilizzate in clinica per far crescere lo strato esterno della pelle (epidermide) in pazienti con ustioni potenzialmente letali e malattie genetiche. Tuttavia, il processo è difficile e costoso. Inoltre, se la pelle è gravemente danneggiata, ad esempio a causa di ustioni, la pelle trapiantata sarà priva di ghiandole sudoripare, follicoli piliferi e ghiandole sebacee (oleose).
I ricercatori stanno attualmente lavorando allo sviluppo di metodi per coltivare pelle che contenga una maggiore quantità di componenti funzionali normali, come ghiandole sebacee e follicoli piliferi. Ciò renderà gli innesti cutanei più resistenti e dall'aspetto più naturale.
Attualmente, l'epidermide coltivata in laboratorio si basa tipicamente su cellule animali come supporto per la crescita delle cellule epidermiche della pelle umana. Sebbene questo approccio si sia dimostrato sicuro, i ricercatori stanno lavorando attivamente allo sviluppo di alternative che non richiedano l'uso di cellule animali per i trattamenti.
I ricercatori stanno anche lavorando all'uso di cellule staminali della pelle geneticamente modificate per trattare malattie della pelle, come l'epidermolisi bollosa.
Recentemente sono stati compiuti grandi progressi nella crescita di pelle che contiene componenti come follicoli piliferi e ghiandole. Tuttavia, il nostro corpo ha molti tipi diversi di pelle; basta confrontare i palmi delle mani con il cuoio capelluto. Imparare a coltivare questi diversi tipi di pelle sarà una sfida importante da superare.
La sfida più grande per lo sviluppo di trattamenti con cellule staminali della pelle è la creazione di metodi facilmente accessibili e convenienti per i pazienti.
Negli esseri umani e in altri mammiferi, la pelle è composta da tre parti: l'epidermide, il derma e il sottocute (o ipoderma). L'epidermide forma la superficie della pelle. È costituita da diversi strati di cellule chiamate cheratinociti. Il derma si trova sotto l'epidermide e contiene le appendici cutanee: i follicoli piliferi, le ghiandole sebacee (oleose) e le ghiandole sudoripare. Il sottocute contiene cellule adipose e alcune ghiandole sudoripare.
La pelle ha tre strati principali: l'epidermide, il derma e il sottocute. L'epidermide contiene strati di cellule chiamate cheratinociti. BL = strato basale; SL = strato spinoso; GL = strato granulare; SC = strato corneo. |
Nella vita quotidiana la pelle è soggetta a un forte logorio. Ad esempio, è esposta a sostanze chimiche come il sapone e a stress fisici come l'attrito dei vestiti o l'esposizione alla luce solare. L'epidermide e le appendici cutanee devono essere rinnovate costantemente per mantenere la pelle in buone condizioni. Inoltre, se la pelle viene tagliata o danneggiata, deve essere in grado di ripararsi in modo efficiente per continuare a svolgere la sua funzione, ovvero proteggere il corpo dall'esterno.
Le cellule staminali della pelle rendono possibile tutto questo. Sono responsabili del costante rinnovamento (rigenerazione) della pelle e della guarigione delle ferite. Finora gli scienziati hanno identificato diversi tipi di cellule staminali della pelle:
Alcuni studi hanno anche suggerito che il derma e l'ipoderma contengono cellule staminali note come MSC. Ciò rimane controverso tra gli scienziati e sono necessari ulteriori studi per determinare se queste cellule siano veramente cellule staminali e quale sia il loro ruolo nella pelle
Le cellule staminali epidermiche sono uno dei pochi tipi di cellule staminali già utilizzate per il trattamento dei pazienti. Grazie a una scoperta fatta nel 1970 dal professor Howard Green negli Stati Uniti, le cellule staminali epidermiche possono essere prelevate da un paziente, moltiplicate e utilizzate per coltivare strati di epidermide in laboratorio. La nuova epidermide può quindi essere trapiantata sul paziente come innesto cutaneo. Questa tecnica è utilizzata principalmente per salvare la vita di pazienti che hanno subito ustioni di terzo grado su aree molto estese del corpo. Solo pochi centri clinici sono in grado di eseguire il trattamento con successo, che è inoltre molto costoso. Non si tratta quindi di una soluzione perfetta. Con questo metodo è possibile sostituire solo l'epidermide; la nuova pelle non ha follicoli piliferi, ghiandole sudoripare o ghiandole sebacee.
Una delle sfide attuali per i ricercatori che studiano le cellule staminali è capire come si rigenerano tutte le appendici cutanee. Ciò potrebbe portare a trattamenti migliori per i pazienti con ustioni o altre lesioni cutanee gravi.
I ricercatori stanno anche lavorando per identificare nuovi modi per coltivare cellule cutanee in laboratorio. Le cellule staminali epidermiche sono attualmente coltivate su uno strato di cellule fibroblastiche di roditori, chiamate cellule nutrici. Queste condizioni di coltura cellulare si sono dimostrate sicure, ma sarebbe preferibile evitare l'uso di prodotti di origine animale quando si coltivano cellule che saranno trapiantate nei pazienti. Pertanto, i ricercatori stanno cercando condizioni di coltura cellulare efficaci che non richiedano l'uso di cellule di roditori.
Gli scienziati stanno anche lavorando per curare malattie genetiche che colpiscono la pelle. Poiché le cellule staminali della pelle possono essere coltivate in laboratorio, i ricercatori possono modificarle geneticamente, ad esempio inserendo una copia funzionante di un gene mutato. Le cellule correttamente modificate possono essere selezionate, coltivate e moltiplicate in laboratorio, quindi trapiantate nuovamente nel paziente. L'epidermolisi bollosa è un esempio di malattia genetica della pelle in cui i pazienti possono trarre beneficio da questo approccio. Sono in corso lavori per testare questa tecnica.