IL POTENZIALE DELLA TRATTAMENTO DELL' ARTRITE REUMATOIDE CON I CAMPI ELETTROMAGNETICI SU CELLULE STAMINALI MESENCHIMALI E PERICITI
Abstract:
L’artrite reumatoide (AR) è una malattia autoimmune sistemica caratterizzata da infiammazione cronica della sinovia (sinovite), con cellule infiammatorie/immuni e sinoviociti residenti simil-fibroblasti (FLS) che agiscono come attori principali nella patogenesi di questa malattia. La risposta infiammatoria risultante pone rischi considerevoli poiché la perdita di osso e cartilagine progredisce, distruggendo la superficie articolare, causando danni articolari, insufficienza articolare, disfunzione articolare e morte prematura se non trattata. A livello cellulare, i primi cambiamenti nella sinovia dell’AR includono l’infiltrazione di cellule infiammatorie, l’iperplasia sinoviale e la stimolazione dell’angiogenesi nel sito della lesione. Diversi fattori angiogenici promuovono questa malattia, rendendo il ruolo della terapia anti-angiogenica al centro del trattamento dell’AR. Per controllare l’angiogenesi, le cellule/periciti mesenchimali stromali (MSC) nel tessuto sinoviale svolgono un ruolo vitale nella riparazione dei tessuti. Mentre prove recenti riportano che le MSC trovate nei tessuti articolari possono differenziarsi per riparare il tessuto danneggiato, questa funzione di riparazione può essere repressa dall’ambiente infiammatorio. Il campo elettromagnetico pulsato a frequenza estremamente bassa (PEMF), una forma biofisica di stimolazione, ha un effetto antinfiammatorio provocando la differenziazione delle MSC. È stato anche segnalato che PEMF aumenta l’attività funzionale delle MSC per migliorare la differenziazione in condrociti e osteociti. Inoltre, è stato dimostrato che il PEMF accelera la differenziazione cellulare, aumenta la deposizione di collagene e potenzialmente riporta la disfunzione vascolare all’omeostasi. Lo scopo di questo rapporto è di esaminare gli effetti della PEMF sulla modulazione delle citochine, dei fattori di crescita e dell’angiogenesi delle MSC e descrivere il suo effetto sulla rigenerazione delle MSC del tessuto sinoviale per comprendere ulteriormente il suo ruolo potenziale nel trattamento dell’AR.
Parole chiave: campo elettromagnetico pulsato (PEMF), artrite reumatoide (RA), cellule stromali/periciti mesenchimali (MSC), osteogenesi, condrogenesi, angiogenesi
CONCLUSIONI:
In normali condizioni fisiologiche, si ritiene che le MSC nell’articolazione contribuiscano al mantenimento e alla riparazione dei tessuti articolari. Nell’AR, tuttavia, la funzione di riparazione delle MSC sembra essere repressa dall’ambiente infiammatorio. Oltre ad essere bersagli passivi, le MSC potrebbero interagire con il sistema immunitario e svolgere un ruolo attivo nella perpetuazione dell’artrite e nella progressione del danno articolare (54). Raggiungere l’omeostasi di fronte a sfide infiammatorie/immuni acute nel corpo umano implica il mantenimento di un equilibrio di interazioni biochimiche e cellulari altamente complesse. Quando questo delicato equilibrio viene sconvolto, le risposte infiammatorie acute e immunitarie progettate per eliminare rapidamente una minaccia transitoria diventano croniche e si instaura una malattia infiammatoria/autoimmune. L’AR è una malattia autoimmune paradigmatica e le attuali terapie contro l’AR prendono di mira le molecole infiammatorie coinvolte nell’attivazione autoimmune. Nonostante i miglioramenti terapeutici nell’AR, c’è ancora un numero sostanziale di pazienti che rispondono solo transitoriamente a questi approcci e altri che non rispondono affatto. Pertanto, vi è un’urgente necessità insoddisfatta di identificare terapie complementari e innovative per il trattamento dell’AR.
I PEMF stanno emergendo come un mezzo nuovo e altamente promettente per il trattamento dell’infiammazione cronica e dell’immunità aberrante che esiste in malattie come l’AR. Può essere utilizzato per colpire le MSC aberranti per riportare potenzialmente l’ambiente infiammatorio all’omeostasi. Le proprietà elettriche cellulari come la carica superficiale della membrana e il potenziale di membrana possono essere facilmente influenzate dal PEMF (151–153), che può influenzare le frequenze oscillatorie della miriade di enzimi presenti all’interno delle cellule. Il PEMF può anche influenzare le membrane cellulari, gli acidi nucleici ei fenomeni bioelettrici generati da gruppi coerenti di cellule che sono essenziali per i processi di comunicazione cellula-cellula (154, 155). Il PEMF sembra esercitare i suoi effetti sulla funzione cellulare e sulla differenziazione alterando i modelli spaziali e temporali della concentrazione intracellulare di calcio (Ca2+) (10) e ripristinando livelli/attività dei canali del potassio (K+) (17, 156, 157). Ripristinando il normale flusso di ioni Ca2+ e l’equilibrio Na+/K+, la cellula può iniziare il processo di sottoregolazione delle citochine infiammatorie, delle proteine da shock termico e delle molecole proangiogeniche come il VEGF (157), rendendo possibile per il corpo iniziare a ricostruirsi in modo sano cartilagine. L’uso di PEMF per modulare l’infiammazione e la funzione immunitaria è relativamente sicuro in contrasto con l’ampia immunosoppressione attualmente a favore della clinica (39, 158).
Un’alternativa all’immunosoppressione, l’immunomodulazione sana e la riparazione dei tessuti, può essere ottenuta prendendo di mira le MSC con PEMF. Mentre gli approcci tradizionali prendono di mira singole molecole o vie di segnalazione, PEMF lavora su tutti i sistemi cellulari/organismi in modo olistico e integrativo, riportando potenzialmente la trasmissione e il flusso di informazioni (trasduzione del segnale) a uno stato di omeostasi attraverso la coerenza degli impulsi sinusoidali (159 ).
Ci sono altri potenziali vantaggi di PEMF tra cui basso costo, facile da usare a casa, senza effetti negativi. Mentre le terapie cellulari oi biologici soffrono della possibilità di perdita di efficacia nel tempo (87), studi clinici preliminari con PEMF non hanno mostrato alcuna perdita di efficacia anche dopo la fine dell’esposizione al campo (160).
Un altro problema chiave irrisolto nel trattamento/gestione dell’AR è la determinazione della durata ottimale della terapia e la mancanza di dati per informare i medici sull’opportunità di sospendere i farmaci una volta ottenuta la remissione della malattia (87). PEMF ha il vantaggio di essere utilizzato senza preoccupazioni per quanto riguarda l’immunosoppressione globale fino a quando non si ottiene l’esito clinico desiderato (87). Poiché le MSC sono onnipresenti, prendere di mira le loro capacità rigenerative e antinfiammatorie sarebbe una combinazione ottimale di terapie esogene (PEMF) ed endogene (MSC). Le applicazioni cliniche includono tappetini per tutto il corpo per l’approccio sistemico (161) e dispositivi portatili per terapia localizzata (149). Per le applicazioni localizzate, i meccanismi di accoppiamento capacitivo diretto come gli elettrodi aderiscono al sito di infiammazione/degenerazione dei tessuti. Per l’accoppiamento capacitivo/induttivo non diretto, i tappetini possono essere utilizzati per applicazioni su tutto il corpo. La ricerca attuale mostra una frequenza ottimale < 75 Hz, con un’intensità ottimale (intensità di campo) < 5 mT e un andamento temporale ottimale compreso tra 15 e 90 minuti, con una durata più lunga più efficace per i sintomi gravi.