Trapianto di midollo osseo

Il trapianto di midollo osseo è una delle più grandi conquiste della medicina moderna perché, ad oggi, è l’unica cura efficace per contrastare le emopatie maligne (quali leucemia acute o croniche, linfomi e mielomi) o ereditarie (talassemie) che danneggiano il midollo osseo al punto da renderlo incapace di produrre cellule del sangue funzionanti.

Assistiamo a risultati davvero ottimi: a 5 anni dal trapianto il 93% dei pazienti si presenta in buona salute e l’89% è tornato a scuola/lavoro. Superati i 5 anni di sopravvivenza, il tasso di mortalità a 10 anni è dell’8%, arriva al 14% solo dopo i 15 anni.

Cos’è il midollo osseo?

Il tessuto osseo è un tessuto connettivo di sostegno. Come altri tessuti connettivi contiene cellule specializzate e una matrice extracellulare organica e inorganica. La matrice organica è formata da fibre collagene e da una sostanza amorfa ricca di proteoglicani; la matrice inorganica, che costituisce la parte preponderante del peso dell’osso, si compone di fosfato e carbonato di calcio.

Esistono due tipi di tessuto osseo:

1. osseo compatto (denso e solido);
2. osso spugnoso che forma una rete di lamine e trabecole.

Il tessuto connettivo compatto forma le pareti, quello osseo spugnoso, invece, circonda la cavità midollare, contenente midollo osseo e tessuto connettivo lasso in cui prevalgono gli adipociti (midollo giallo) o una miscela di cellule del sangue rosse e bianche e cellule staminali (midollo rosso). Il midollo osseo è presente nelle ossa piatte: quelle del bacino, dello sterno, del cranio, delle coste, delle vertebre, delle scapole e nelle ossa lunghe come femore e omero.

Una curiosa caratteristica è che alla nascita il midollo è rosso, poi, con il tempo, si converte in midollo giallo. Nell’adulto, infatti, è metà rosso e metà giallo.

Il midollo osseo, contenendo cellule staminale ematopoietiche, è l’unico organo deputato alla produzione di cellule del sangue quali:

• granulociti (globuli bianchi);
• eritrociti (globuli rossi);
• piastrine.

Vi sono poi altre cellule, chiamate cellule staminali periferiche che si trovano nel sangue contenuto nel cordone ombelicale^[2].

Ematopoiesi

L’ematopoiesi chiamata anche emopoiesi è il meccanismo attraverso cui il midollo osseo produce e porta a maturazione le infaticabili cellule del sangue: consiste nella trasformazione di cellule staminali pluripotenti, non ancora differenziate, in cellule del sangue.

Il midollo osseo funziona come una fabbrica: è in grado di produrre tutte le cellule del sangue già dal quinto mese di vita. Durante la giornata vengono prodotte 10¹¹ cellule ematiche, ovvero circa il 4% del peso corporeo. L’ematopoiesi si divide in:

• ematopoiesi prenatale;
• ematopoiesi post-natale.

La prima, quella prenatale, è suddivisa in quattro fasi:

1. metablastica quando durante la II settimana di vita intrauterina le cellule mesenchimali si aggregano a formare isole sanguigne;
2. epatica (nel fegato) avviene durante la VI settimana di gestazione compaiono i leucociti;
3. splenica (nella milza) si verifica dal secondo trimestre fino alla fine della gravidanza;
4. mieloide che inizia alla fine del secondo trimestre e consiste nello sviluppo del sistema scheletrico che induce il midollo ad assumere un ruolo fondamentale nella produzione delle cellule del sangue.

L’ematopoiesi post-natale avviene nel midollo osseo e costituisce l’incessante produzione delle cellule ematiche grazie al differenziamento delle cellule staminali.

Il processo di maturazione della cellula staminale si articola in due percorsi che confluiranno:

1. nella cellule della linea mieloide (da cui originano globuli rossi, bianchi e piastrine);
2. o nella cellule della linea linfoide (da cui originano i linfociti)^[7].

Cellule staminali

La cellula staminale è da definirsi come l’origine di tutte le cellule del corpo, per questo viene chiamata pluripotente. Come ogni cellula, essa cresce e si specializza perdendo parte della sua caratteristica rigenerativa.

Queste cellule sono classificate in base alla capacità di differenziarsi, si dividono infatti in:

• totipotenti: cellule in grado di dare origine a qualsiasi cellula dell’organismo (es. staminali embrionali);
• pluripotenti: cellule capaci di differenziarsi in tutti i tipi di cellule derivanti da uno dei tre strati germinali dell’embrione (endoderma, mesoderma ed ectoderma);
• multipotenti: cellule che danno origine a un numero ristretto di cellule (es. cellule staminali del sangue);
• oligopotenti: cellule che danno origine a più tipi cellulari appartenenti allo stesso organo (es. cellule staminali vascolari);
• unipotenti: cellule molto poco versatili danno origine solo a un tipo di cellula.

Le cellule staminali ematopoietiche (HSC) sono cellule pluripotenti, rotondeggianti, simili ai linfociti e da esse hanno origine globuli rossi, globuli bianchi e piastrine^[4].

Trapianto di midollo osseo

Sono due le tipologie di trapianto del midollo osseo:

• trapianto allogenico;
• trapianto autologo;

Trapianto allogenico

Il trapianto allogenico è la pratica attraverso cui il paziente riceve le cellule staminali da un donatore. L’efficacia del trattamento è dovuta al fatto che l’organismo del ricevente, riconoscendo come estranee le cellule del donatore, attiva una repentina risposta immunitaria.

Questo tipo di trapianto necessita di un donatore che deve essere:

• familiare identico cioè fratelli o sorelle identici caratterizzati in base alla tipizzazione HLA (antigeni leucocitari umani);
• familiare non identico ovvero fratelli o sorelle con un’unica differenza nella tipizzazione o con un familiare che presenta un’identità al 50% con il paziente;
• volontario adulto cioè un soggetto identificato nelle varie banche dei donatori con una o più differenze;
• cordone ombelicale cioè le cellule staminali sono contenute nel cordone ombelicale, crioconservate alla nascita, in una banca di cordone ombelicale.

La tipizzazione HLA è un carattere genetico che varia da individuo a individuo e da questo dipende la compatibilità donatore-ricevente.

La compatibilità genetica è estremamente rara: si verifica in 1 su 4 tra fratelli e sorelle e in 1 su 100.000 tra individui non consanguinei^[6].

Nei giorni che precedono il trapianto il paziente viene sottoposto a una terapia di preparazione chiamata condizionamento che può essere miniallotrapianto (cioè di intensità ridotta) quando le dosi somministrate sono basse oppure condizionamento mieloablativo che comporta la somministrazione di dosi consistenti di farmaci. Questa fase pre-operatoria è fondamentale perché da un parte si cerca di ottenere l’eradicazione della patologia onco-ematologica e dall’altra la soppressione immunologica è volta a favorire l’attecchimento delle cellule staminali.

Le cellule prelevate da donatore sono inoculate nel ricevente tramite accesso venoso centrale, nel giorno stesso della raccolta senza alcuna manipolazione e solo raramente vengono congelate. La durata del ricovero dopo il trapianto varia dalle 4 alle 6 settimane. Il paziente è isolato in camere opportunamente protette^[3].

Trapianto autologo

Nel trapianto autologo, invece, il paziente è il donatore di se stesso. Chiamata chemioterapia ad alte dosi con reinfusione delle cellule staminali del paziente stesso è utilizzata soprattutto nella cura di mielomi e linfomi.

Durante la chemioterapia viene effettuata la raccolta di cellule staminali che verranno congelate sino al loro utilizzo. Il principio terapeutico alla base di questo trapianto è una somministrazione di massicce dosi di chemioterapici che contemporaneamente abbatte i valori sanguigni del paziente^[5].

Come avviene la donazione di midollo osseo?

Tutti, o quasi tutti, possono donare il midollo osseo sia tramite la donazione del midollo osseo che tramite il prelievo da sangue periferico.

La donazione del midollo osseo consiste nel prelievo del midollo osseo dal bacino del donatore, a livello delle creste iliache tramite siringhe. La pratica si svolge in anestesia generale o con epidurale e ha una durata media di 45-60 min. La quantità di sangue midollare prelevata varia in funzione del peso del ricevente (0,7-1 L).

Il donatore deve rimanere sotto controllo per 24/48 ore e deve osservare un periodo di riposo per i successivi 4/5 giorni. La rigenerazione del midollo avviene nei 7 giorni consecutivi al prelievo.

La donazione da sangue periferico o aferesi è preceduta dalla somministrazione al donatore, nei 3-5 giorni precedenti alla donazione, del Granulocyte Colony-Stimulating Factor (G-CSF), glicoproteina prodotta da macrofagi e cellule endoteliali che stimola la differenziazione dei precursori dei granulociti neutrofili ed incrementa la mobilitazione delle cellule staminali.

Durante la donazione il sangue prelevato dal braccio del donatore, viene trattato con dei separatori cellulari che sono in grado di raccogliere la componente cellulare in un sacco mentre il resto del sangue viene reinfuso nel braccio opposto. La procedura ha una durata di 4 ore e si esegue in day-hospital. L’80% delle donazioni utilizza questa metodica^[5].

Quali caratteristiche deve avere un donatore?

Rientrare nella rosa di coloro che possono donare il midollo osseo non è poi così difficile. Le caratteristiche imprescindibili sono:

• avere un’età compresa tra i 18 e i 35 anni;
• godere di buona salute;
• pesare più di 50 kg.

Per diventare papabili donatori bisogna prima di tutto effettuare un colloquio conoscitivo con il medico referente della struttura. Subito dopo, il soggetto deve firmare il consenso informato e aderire al Registro Italiano di Donatori di Midollo Osseo. Nella stessa sede si esprime una preferenza sulla modalità di donazione che potrà essere cambiata al momento dell’atto stesso. Verranno, poi, prelevati campioni biologici di sangue e saliva per stabilire la tipizzazione HLA. Queste importanti caratteristiche saranno inserite nel registro dei donatori di midollo osseo. Il soggetto diventa un potenziale donatore non solo per l’Italia ma per il mondo intero^[6].

Complicanze del trapianto

In seguito al trapianto è possibile che si verifichino complicanze precoci (<100 giorni dal trapianto) o tardive che possono dipendere dalle caratteristiche del paziente, dalle caratteristiche del connubio donatore/ricevente o dalle procedure della tecnica trapiantologica stessa.

Tra le più comuni:

• mancato attecchimento o rigetto;
• malattia del trapianto contro l’ospite acuta.

Il mancato attecchimento si manifesta con pancitopenia (riduzione numerica di tutte le cellule presenti nel sangue) e riduzione dei valori emocromocitometrici. Esso coinvolge il 5% della popolazione e viene arginato con il trattamento di corticosteroidi.

La malattia del trapianto contro l’ospite acuta si verifica in seguito a un trapianto di cellule ematopoietiche allogeniche e comporta: rush, nausea, febbre, epatite con iperbilirubinemia, vomito^[5].

Referenze

1. EBMT-Gruppo Europeo per i Trapianti di Midollo Osseo
2. Anatomia Umana- Martini, Timmons, Tallitsch
3. Humanitas.it
4. Immunologia cellulare e molecolare- Abbas, Lichtman, Pillai
5. Trapianto del Midollo. Manuale MSD.
6. ADMO-Associazione Donatori Midollo Osseo
7. Malattie del sangue e degli organi ematopoietici-Castoldi,Liso