Gli adulti e i bambini affetti da sindrome dell'intestino corto non sono in grado di assimilare una quantità sufficiente di acqua e di sostanze nutritive. Questo è dovuto al fatto che spesso presentano un intestino tenue disfunzionale o corto in maniera atipica. La sindrome dell'intestino corto può essere grave e richiede talvolta l'apporto di nutrienti e acqua direttamente nel flusso sanguigno per evitare malnutrizione e disidratazione. Nonostante i numerosi progressi medici abbiano migliorato la sopravvivenza delle persone affette da sindrome dell'intestino corto, questo disturbo continua a essere debilitante, difficile e costoso da trattare.
Che cosa sappiamo?
La maggior parte dei nutrienti e oltre l'80% dell'acqua contenuta negli alimenti e nelle bevande vengono assorbiti dall'intestino tenue, per cui un intestino troppo corto o non correttamente funzionante può determinare una grave malnutrizione e disidratazione.
La maggior parte dei casi di sindrome dell’intestino corto nei bambini e negli adulti sono dovuti all'asportazione chirurgica di ampie sezioni dell'intestino tenue gravemente danneggiate, malfunzionanti o morte.
I trattamenti attuali consistono spesso nell'apporto di sostanze nutritive direttamente nel flusso sanguigno (nutrizione parenterale), ma possono anche prevedere l'assunzione di ormoni e farmaci o interventi chirurgici per allungare o trapiantare l'intestino tenue.
Che cosa stanno studiando i ricercatori al momento?
Nuovi farmaci, ormoni e altri trattamenti favoriscono la compensazione delle regioni perse da parte delle cellule intestinali, incentivando le cellule e i tessuti rimanenti ad aumentare l'assorbimento di acqua e nutrienti o favorendo la crescita e la moltiplicazione delle cellule staminali intestinali.
Le cellule staminali possono essere in grado di riparare gli intestini danneggiati e malati e di impedire le asportazioni chirurgiche che comportano sindrome dell’intestino corto.
In futuro, il trapianto di nuovi tessuti intestinali coltivati in laboratorio può essere possibile utilizzando cellule staminali adulte dell'intestino o cellule staminali pluripotenti.
I ricercatori hanno rilevato che l'uso di impalcature su cui far crescere le cellule favorisce la crescita delle cellule staminali nella forma corretta.
Lo sapevi?
Spesso, la sindrome dell’intestino corto deriva da interventi chirurgici che affrontano una serie di problemi medici complessi. Tali problematiche possono persistere anche nel trattamento della sindrome dell’intestino corto.
La maggior parte dei casi di sindrome dell’intestino corto è unica, per cui i trattamenti devono essere adattati a ciascun caso.
I neonati si trovano in una fase critica della vita e sono sensibili ai trattamenti. Alcuni trattamenti per la sindrome dell’intestino corto utilizzati per i bambini e gli adulti non possono essere utilizzati per i neonati.
I trapianti intestinali sono disponibili, ma la ricerca di trattamenti alternativi è costante a causa di molte difficoltà, come il numero limitato di donatori, il possibile rigetto dell'organo e l'alto potenziale di infezioni (perché l'intestino contiene batteri).
Informazioni sulla sindrome dell’intestino corto
La sindrome dell'intestino corto è un gruppo di condizioni mediche provocate dall'incapacità dell'intestino tenue di assorbire acqua, sostanze nutritive e minerali sufficienti a sostenere la normale salute e crescita di una persona. La sindrome dell'intestino corto è spesso riconducibile a dimensioni dimezzate (o inferiori) rispetto a quelle di un intestino normale. La sindrome dell'intestino corto può essere diagnosticata attraverso visite mediche, esami del sangue, radiografie e test del grasso fecale, un esame che indica se l'organismo è in grado di digerire e assorbire i grassi.
L’intestino tenue
L'intestino tenue è importante per assorbire la maggior parte delle sostanze nutritive e dell'acqua che consumiamo, eppure nell'intestino avvengono numerose cose di cui la maggior parte delle persone non si rende conto. Il nostro intestino fa parte di un rapporto simbiotico, in quanto rappresenta una camera di crescita ideale per i batteri. I batteri ricevono cibo su cui crescere, un ambiente protetto e una temperatura ideale per la crescita. A loro volta, tali batteri aiutano a scomporre gli alimenti in molecole che il nostro intestino può assorbire o che mantengono sano il rivestimento intestinale.
L'intestino tenue possiede anche molti componenti complessi che gli consentono di convogliare cibo e rifiuti e di raccogliere le sostanze nutritive; un sistema nervoso, muscoli, una complessa rete vascolare (vasi sanguigni), numerosi tipi di cellule specializzate e, aspetto forse più importante, cellule staminali. Queste "cellule staminali tissutali" sono fondamentali per il mantenimento e la riparazione dell'intestino e generano costantemente nuove cellule. Ciò è particolarmente importante per il rivestimento interno dell'intestino tenue (l'epitelio), caratterizzato da numerose fessure ed estensioni, chiamate cripte e villi. I villi si estendono al centro dell'intestino e incrementano notevolmente la velocità e la capacità di assorbimento dei nutrienti. Tuttavia, le cellule costituenti i villi sono esposte a condizioni molto difficili, per cui non vivono a lungo e devono essere costantemente sostituite.
Le cellule staminali che restano nelle cripte (crepacci) devono sostituire TUTTE le cellule dei villi dell'intestino tenue ogni 3-5 giorni! Inoltre, queste e altre cellule staminali aiutano a riparare i danni minori o moderati all'intestino. Tuttavia, in presenza di danni gravi, le cellule staminali potrebbero non essere in grado di riparare tutto. In questo caso si può verificare un'insufficienza intestinale, che rappresenta un problema di salute estremamente serio e può mettere a repentaglio la vita. Per salvare le vite, i medici possono asportare regioni di intestino non funzionante o morto nei singoli individui. Se tali sezioni sono di grandi dimensioni, possono portare alla sindrome dell'intestino corto.
Trovare le cellule staminali
Le cellule staminali sono uniche grazie alla loro capacità di auto-rinnovarsi e di generare cellule che possono diventare specializzate. Tuttavia, le cellule staminali non hanno sempre un aspetto unico: al microscopio le loro dimensioni e la loro forma possono essere identiche a quelle delle altre cellule che le circondano. Come fanno i ricercatori a sapere di quali cellule si tratta?
I ricercatori hanno risposto a questo enigma individuando i geni che sono attivati in modo specifico nelle cellule staminali ma non in altre cellule. Tali geni codificano le proteine necessarie per rendere le cellule simili alle cellule staminali specifiche che i ricercatori sono interessati a studiare. Poiché tali proteine sono uniche per le cellule, i ricercatori le definiscono "marcatori molecolari". Alcuni ricercatori, come Kim Jensen dell'Università di Copenhagen, si sono dedicati allo studio e alla ricerca di marcatori molecolari di cellule e cellule staminali. Per quanto riguarda l'intestino tenue, un importante avanzamento è stato l'identificazione della proteina "Lgr5" da parte del gruppo di ricerca di Hans Clevers presso l'Hubrecht Institute di Utrecht come marcatore molecolare unico per il sottogruppo di cellule staminali incaricate di formare l'epitelio intestinale (lo strato più interno delle cellule).
Tipi di sindrome dell’intestino corto
La sindrome dell’intestino corto è spesso discussa nell’ambito di casi di neonati e adulti. La maggioranza di essi avviene spesso a seguito dell’asportazione chirurgica di sezioni danneggiate dell’intestino tenue.
Negli adulti, la sindrome dell’intestino corto può verificarsi qualora un problema medico diverso richieda l'asportazione di metà o più dell'intestino tenue. Le patologie che potrebbero richiedere l'asportazione di parti dell'intestino sono: casi gravi di morbo di Crohn, coaguli di sangue, morte dei neuroni che controllano l'intestino, danni fisici (ad esempio una grave ferita all'addome) o, molto raramente, carcinoma intestinale.
Nei neonati, i problemi di sviluppo possono provocare danni gravi o la morte di parti dell'intestino tenue. Un esempio specifico è rappresentato dall'enterocolite necrotizzante, un processo infettivo/infiammatorio che provoca la morte di parti dell'intestino del neonato (ad esempio lo strato di rivestimento intestinale, i muscoli e i nervi), rendendo di fatto l'intestino non funzionale. L'asportazione chirurgica di queste regioni può ridurre notevolmente l'intestino tenue e provocare la sindrome dell’intestino corto. In alternativa, alcuni bambini affetti da sindrome dell’intestino corto nascono privi di ampie parti dell'intestino tenue, ma questa evenienza è meno comune.
Trattamento attuale per la sindrome dell’intestino corto
La maggior parte dei trattamenti per la sindrome dell'intestino corto (sia per i neonati che per gli adulti) prevede l'immissione di nutrienti e acqua direttamente nel flusso sanguigno (nutrizione parenterale). In questo modo l'intestino ha il tempo di riprendersi da qualsiasi trattamento chirurgico e di adattarsi a una lunghezza inferiore. Tuttavia, sebbene l'intestino riesca ad adattarsi e la nutrizione parenterale venga interrotta, le diete speciali e gli integratori alimentari per le persone rappresentano spesso un requisito permanente.
I trattamenti possono prevedere l'uso di farmaci (come gli antidiarroici) per rallentare il processo digestivo e consentire un maggiore tempo di assorbimento dei nutrienti. In genere vengono prescritti anche ormoni per favorire la crescita e l'adattamento delle cellule intestinali. Nei casi più gravi si ricorre al trapianto di intestino tenue. Si tratta di un trapianto complesso, in quanto l'intestino ospita di norma batteri che possono provocare infezioni. Inoltre, la disponibilità di donatori di intestino è limitata. È importante sapere che esistono diverse sezioni dell'intestino tenue, tutte con importanza diversa. I trapianti vengono spesso effettuati soltanto in caso di asportazione e necessità di sostituzione di sezioni essenziali dell'intestino tenue.
Ricerca e studi clinici in corso
Dai farmaci ai metodi chirurgici, dalle cellule staminali alla coltivazione di intestini sintetici in laboratorio, sono in corso di studio tutti gli aspetti e i metodi per il trattamento della SBS. Numerosi ricercatori, come il dottor Simon Eaton, che studia biochimica e metabolismo dell'intestino all'University College di Londra (UCL), puntano a capire come le cellule dell'intestino si trasformano in seguito a malattie e trattamenti chirurgici, un primo passo importante per affrontare il trattamento di malattie e complicazioni come la sindrome dell'intestino corto. Alcune ricerche mirano a prevenire questa sindrome, esplorando trattamenti (compresi quelli con le cellule staminali) per le malattie intestinali prima di dover asportare sezioni di intestino.
I medici stanno inoltre esaminando quali strategie chirurgiche possono essere utilizzate per ridurre al minimo l'impatto dell'asportazione di sezioni dell'intestino tenue. Sono in fase di studio metodi chirurgici per il trattamento della sindrome dell'intestino corto, come l'introduzione di valvole nell'intestino tenue per rallentare il passaggio del cibo. I metodi di trattamento della sindrome dell'intestino corto prevedono la ricerca di farmaci e ormoni, come la teduglutide, che stimolano le cellule intestinali ad assorbire una maggiore quantità di acqua e di sostanze nutritive.
Alcuni gruppi di ricerca si occupano di bioingegneria dell'intestino tenue, il processo di costruzione o crescita artificiale di segmenti di intestino tenue per il trapianto. Un esempio di gruppi che lavorano alla bioingegneria di segmenti di intestino tenue è il programma di ricerca collaborativa Intestinal TissueENgineering Solution (INTENS) (per saperne di più, vedere sotto). In ogni caso, tecnologie avanzate come questa sono lontane dall'essere utilizzate per il trattamento. La ricerca richiede anni per trasformarsi in trattamenti medici, superare gli studi clinici ed essere approvata in quanto sicura ed efficace per l'uso nella clinica.
Per conoscere le ultime novità sui trattamenti per la SBS, è possibile trovare molti dei più recenti trattamenti in fase di sperimentazione clinica sul sito clinicaltrials.gov. Occorre tenere presente che l'inserimento di uno studio in un database non costituisce una garanzia che essa sia stata sottoposta a un processo regolatorio. Si prega di leggere disclaimers, di parlare con operatori sanitari di fiducia e conoscere i rischi e i potenziali benefici.
In che modo può aiutare la medicina rigenerativa?
Molte delle aree di ricerca sul trattamento della sindrome dell'intestino corto sono attivamente interessate alle cellule staminali. Le cellule staminali permettono di riparare, guarire e far ricrescere sezioni dell'intestino tenue, sebbene il loro utilizzo richieda anni di ricerca per la comprensione delle basi del funzionamento delle cellule staminali e del modo in cui potrebbero aiutare a trattare le malattie. Di seguito sono riportati solo alcuni dei modi in cui le cellule staminali vengono utilizzate.
Una delle aree di ricerca sulle cellule staminali è il trattamento dei problemi di salute dell'intestino tenue prima che sia necessario un intervento chirurgico per rimuovere le parti danneggiate. Ad esempio, il laboratorio di Nikhil Thapar dell'UCL ha studiato come utilizzare le cellule staminali per ricostruire parti del sistema nervoso intestinale, in modo da trattare i soggetti affetti da "neuropatia enterica" (malfunzionamento del sistema nervoso intestinale, talvolta chiamato anche "pseudoostruzione intestinale"). I trattamenti in grado di ricostruire il sistema nervoso dell'intestino aiuterebbero notevolmente a impedire gli interventi chirurgici che provocano la sindrome dell'intestino corto.
I ricercatori si avvalgono anche di cellule staminali e di tessuti di pazienti per far crescere "organoidi" dell'intestino tenue (che significa che assomigliano a un organo). Questi piccoli gruppi di cellule formano uno strato di cellule con pieghe che imitano la struttura e la funzione del rivestimento interno dell'intestino tenue (l'epitelio). Gli organoidi possono rappresentare una soluzione più economica e veloce per studiare il funzionamento, la crescita, la guarigione e la sostituzione delle cellule dell'intestino. Uno studio fondamentale del progetto INTENS ha combinato l'ingegneria tissutale e la capacità intrinseca delle cellule di auto-organizzarsi per formare mini-tubi intestinali che conservano le caratteristiche chiave dell'intestino, compresi i tipi di cellule specializzate e la capacità di rigenerarsi. Ciò dimostra un modo per guidare le cellule staminali a formare organoidi in grado di corrispondere più fedelmente alla fisiologia del tessuto reale; tali progressi nella tecnologia degli organoidi permettono di raggiungere le fasi successive della ricerca, necessarie per mettere a disposizione un trattamento sicuro ed efficace.
Qualora l'intervento chirurgico di rimozione dell'intestino tenue sia inevitabile, il trapianto di cellule staminali potrebbe aiutare a ripristinare l'intestino dopo l'intervento e a far ricrescere alcune delle cellule e dei tessuti persi. In alternativa, i ricercatori facenti parte del progetto internazionale INTENS stanno valutando in che modo le cellule staminali potrebbero essere utilizzate per far crescere nuovi segmenti di intestino su impalcature biologiche che possono essere trapiantate. Il progetto è ambizioso perché l'intestino presenta diversi tipi di cellule in grado di far funzionare l'intero organo. Tuttavia, i ricercatori hanno compiuto progressi e l'obiettivo a lungo termine è quello di ottenere un intestino tenue funzionale.
Uno degli aspetti complessi della costruzione di tessuto intestinale in laboratorio è che le cellule staminali modellino correttamente la forma dell'intestino. Le ricerche svolte nel laboratorio di Paolo de Coppi presso l’UCL hanno rivelato che le impalcature proteiche, realizzate a partire da tessuti di donatori privati di tutte le cellule originali, forniscono una buona struttura di partenza a cui le cellule staminali possono aderire e crescere. In parallelo, i ricercatori del laboratorio di Vivian Li presso il Francis Crick Institute hanno realizzato innesti di rivestimento dell'intestino tenue (mucosa) utilizzando impalcature e cellule staminali intestinali. Mettendo a confronto le impalcature, i ricercatori hanno constatato che l'intestino tenue e il colon possono essere utilizzati in modo intercambiabile per la ricostruzione di innesti trapiantabili. Questo aspetto consente di utilizzare il tessuto del colon per i bambini che hanno perso l'intero intestino tenue.
Altri aspetti della bioingegneria di nuovi intestini, ad esempio la realizzazione dei muscoli e del sistema nervoso dell'intestino, sono ancora in corso e potrebbe richiedere molti anni per essere sviluppata in opzioni terapeutiche sicure e affidabili, sebbene alla fine i risultati potrebbero essere ben ripagati dal lavoro svolto. Utilizzando le cellule staminali di una persona per far crescere un intestino bioingegnerizzato verrebbero ridotte sensibilmente le possibilità di rigetto del trapianto e verrebbe evitata la ricerca di donatori compatibili.
Per saperne di più
In inglese
Il National Institute of Health degli Stati Uniti costituisce una risorsa di fama mondiale per le informazioni su numerosi tipi di malattie e disabilità. Di seguito è riportata la sua pagina sulla sindrome dell'intestino corto.
MedScape rappresenta una buona fonte di informazioni generali sulla sindrome dell'intestino corto e su molte altre questioni mediche.
Il sito web INTENS illustra un progetto di ricerca bioingegneristica mirato allo sviluppo di intestini artificiali coltivati in laboratorio per il trattamento della sindrome dell'intestino corto. Questo ampio progetto ha molti partner che collaborano, dalla ricerca accademica agli ospedali clinici al settore industriale.
Patient.info è un sito web contenente numerose informazioni su molti argomenti, tra cui la sindrome dell'intestino corto.
NORD - Il National Organization for Rare Disorders comprende una pagina sulla sindrome dell'intestino corto, informativa e con altri riferimenti.
Progress towards engineering tissue to treat Short Bowel Syndrome – article about key results of the INTENS project, including links to journal articles
Riconoscimenti e riferimenti
Questa informativa è stata realizzata da Ryan Lewis nel giugno 2017 e revisionata da Nikhil Thapar, University College London.
Aggiornata nel 2021 da Lucinda Tullie, Francis Crick Institute, e Amanda Waite. Revisionata da Vivian Li, Francis Crick Institute, e Brendan Jones, University College London.
