Il midollo osseo è il tessuto spugnoso all’interno di alcune delle ossa del corpo, inclusi l’anca e le cosce. Il midollo osseo contiene cellule immature, chiamate cellule staminali.
Molte persone con tumori del sangue, come leucemia e linfoma, anemia falciforme e altre malattie potenzialmente letali, si affidano a trapianti di midollo osseo o di cordone ombelicale per sopravvivere.
Per vivere, servono midollo osseo e globuli sani. Quando la malattia colpisce il midollo osseo in modo che non possa più funzionare efficacemente, un trapianto di midollo o di cordone ombelicale potrebbe essere la migliore opzione di trattamento; per alcuni pazienti è l’unica cura potenziale.
Fatti veloci sul midollo osseo
Ecco alcuni punti chiave sul midollo osseo. Maggiori dettagli sono nell’articolo principale.
- Il midollo osseo produce 200 miliardi di nuovi globuli rossi ogni giorno, insieme a globuli bianchi e piastrine.
- Il midollo osseo contiene cellule staminali mesenchimali ed ematopoietiche.
- Circa 10.000 persone negli Stati Uniti vengono diagnosticate ogni anno con malattie che richiedono trapianti di midollo osseo.
- Diverse malattie rappresentano una minaccia per il midollo osseo e impediscono al midollo spinale di trasformare le cellule staminali in cellule essenziali.
Cos’è il midollo osseo?
Il midollo osseo è un tessuto morbido e gelatinoso che riempie le cavità midollari, i centri delle ossa. I due tipi di midollo osseo sono midollo osseo rosso, noto come tessuto mieloide e midollo osseo giallo o tessuto adiposo.1
Entrambi i tipi di midollo osseo sono arricchiti con vasi sanguigni e capillari.2
Il midollo osseo produce ogni giorno più di 200 miliardi di nuove cellule del sangue.8 La maggior parte delle cellule del sangue nel corpo si sviluppa dalle cellule del midollo osseo.5
Cellule staminali del midollo osseo
Il midollo osseo contiene due tipi di cellule staminali, mesenchimali ed ematopoietiche.
Il midollo osseo rosso è costituito da un tessuto fibroso delicato e altamente vascolare contenente cellule staminali ematopoietiche. Queste sono cellule staminali che formano il sangue.
Il midollo osseo giallo contiene cellule staminali mesenchimali, note anche come cellule stromali del midollo. Questi producono grasso, cartilagine e osso.4
Le cellule staminali sono cellule immature che possono trasformarsi in un numero di diversi tipi di cellule.
Le cellule staminali ematopoietiche nel midollo osseo danno origine a due tipi principali di cellule: lignaggi mieloidi e linfoidi. Questi includono monociti, macrofagi, neutrofili, basofili, eosinofili, eritrociti, cellule dendritiche e megacariociti o piastrine, così come cellule T, cellule B e cellule natural killer.
I diversi tipi di cellule staminali ematopoietiche variano nella loro capacità rigenerativa e potenza.
Alcuni sono multipotenti, oligopotenti o unipotenti come determinato dal numero di tipi di celle che possono creare.
Le cellule staminali ematopoietiche pluripotenti hanno le seguenti proprietà:
- Rinnovo: possono riprodurre un’altra cella identica a loro stessi.
- Differenziazione: possono generare uno o più sottoinsiemi di celle più mature.
Il processo di sviluppo di diverse cellule del sangue da queste cellule staminali pluripotenti è noto come emopoiesi.11
Sono queste cellule staminali che sono necessarie nel trapianto di midollo osseo.
Le cellule staminali dividono e producono costantemente nuove cellule. Alcune nuove cellule rimangono come cellule staminali e altre passano attraverso una serie di stadi di maturazione, come cellule precursore o esplosione, prima di essere formate, o cellule del sangue mature. Le cellule staminali si moltiplicano rapidamente per produrre milioni di globuli rossi ogni giorno.10
Le cellule del sangue hanno una durata limitata. Questo è circa 100-120 giorni per i globuli rossi. Sono costantemente sostituiti. La produzione di cellule staminali sane è vitale.12
I vasi sanguigni agiscono come una barriera per impedire alle cellule del sangue immature di lasciare il midollo osseo.
Solo le cellule del sangue mature contengono le proteine di membrana necessarie per attaccarsi e passare attraverso l’endotelio dei vasi sanguigni. Tuttavia, le cellule staminali ematopoietiche possono attraversare la barriera del midollo osseo. Questi possono essere raccolti da sangue periferico o circolante.15
Le cellule staminali emopoietiche nel midollo osseo rosso possono moltiplicarsi e maturare in tre tipi significativi di cellule del sangue, ognuna con il proprio lavoro:
- I globuli rossi (eritrociti) trasportano l’ossigeno attorno al corpo
- I globuli bianchi (leucociti) aiutano a combattere le infezioni e le malattie. I globuli bianchi includono i linfociti – la pietra angolare del sistema immunitario – e le cellule mieloidi che comprendono i granulociti: neutrofili, monociti, eosinofili e basofili
- Le piastrine (trombociti) aiutano con la coagulazione dopo l’infortunio. Le piastrine sono frammenti del citoplasma dei megacariociti, un’altra cellula del midollo osseo.
Una volta mature, queste cellule del sangue passano dal midollo al flusso sanguigno, dove svolgono importanti funzioni richieste per mantenere il corpo sano e in salute.7
Le cellule staminali mesenchimali si trovano nella cavità del midollo osseo. Si differenziano in un numero di linee stromali, come:
- condrociti (generazione della cartilagine)
- osteoblasti (formazione ossea)
- osteoclasti
- adipociti (tessuto adiposo)
- miociti (muscoli)
- macrofagi
- cellule endoteliali
- fibroblasts.6
midollo osseo rosso
Il midollo osseo rosso produce tutti i globuli rossi e le piastrine negli adulti umani e circa il 60-70% dei linfociti. Altri linfociti iniziano la vita nel midollo osseo rosso e si formano completamente nei tessuti linfatici, inclusi il timo, la milza ei linfonodi.1
Insieme al fegato e alla milza, il midollo osseo rosso svolge anche un ruolo nell’eliminazione dei vecchi globuli rossi.
Midollo osseo giallo
Il midollo osseo giallo agisce principalmente come riserva di grassi. Aiuta a fornire sostentamento e mantenere l’ambiente corretto per il funzionamento dell’osso. Tuttavia, in particolari condizioni, come grave perdita di sangue o febbre, il midollo giallo può tornare al midollo rosso.1
Il midollo giallo tende ad essere localizzato nelle cavità centrali delle ossa lunghe ed è generalmente circondato da uno strato di midollo rosso con lunghe trabecole (strutture a forma di raggio) all’interno di una struttura reticolare a forma di spugna.6
Cronologia del midollo osseo
Prima della nascita, il midollo osseo si sviluppa dapprima nella clavicola verso la fine dello sviluppo fetale. Diventa attivo circa 3 settimane dopo. Il midollo osseo prende il sopravvento dal fegato come principale organo ematopoietico alla gestazione da 32 a 36 settimane.
Il midollo osseo rimane rosso fino all’età di 7 anni, poiché la necessità di una nuova formazione del sangue continua è alta. Mentre il corpo invecchia, il midollo rosso viene gradualmente sostituito dal tessuto grasso giallo. Gli adulti hanno una media di circa 2,6 kg (5,7 libbre) di midollo osseo, di cui circa la metà è rossa.3
Negli adulti, la più alta concentrazione di midollo rosso si trova nelle ossa delle vertebre, delle anche (ilium), dello sterno (sterno), delle costole, del cranio e nelle estremità metafisarie ed epifisarie delle lunghe ossa del braccio (omero) e della gamba ( femore e tibia). Tutti gli altri spugnosi, o spugnosi, ossa e cavità centrali delle ossa lunghe sono pieni di midollo giallo.
Funzione
La maggior parte dei globuli rossi, delle piastrine e della maggior parte dei globuli bianchi si formano nel midollo rosso. Il midollo osseo giallo produce grasso, cartilagine e ossa.
I globuli bianchi sopravvivono da poche ore a pochi giorni, le piastrine per circa 10 giorni ei globuli rossi per circa 120 giorni. Queste cellule devono essere costantemente sostituite dal midollo osseo, poiché ogni cellula ematica ha un’aspettativa di vita prestabilita.
Alcune condizioni possono scatenare un’ulteriore produzione di cellule del sangue. Ciò può accadere quando il contenuto di ossigeno nei tessuti corporei è basso, se c’è perdita di sangue o anemia, o se il numero di globuli rossi diminuisce. Se ciò accade, i reni producono e rilasciano l’eritropoietina, un ormone che stimola il midollo osseo a produrre più globuli rossi.
Il midollo osseo inoltre produce e rilascia più globuli bianchi in risposta alle infezioni e più piastrine in risposta al sanguinamento. Se una persona sperimenta una grave perdita di sangue, il midollo osseo giallo può essere attivato e trasformato in midollo osseo rosso.
Il midollo osseo in buona salute è importante per una vasta gamma di sistemi e attività.
Sistema circolatorio
Il sistema circolatorio tocca ogni organo e sistema nel corpo. Coinvolge un numero di celle differenti con una varietà di funzioni. I globuli rossi trasportano l’ossigeno alle cellule e ai tessuti, le piastrine sono trasportate nel sangue per favorire la coagulazione del sangue dopo la lesione ei globuli bianchi vengono trasportati in siti di infezione o lesioni.
Emoglobina
L’emoglobina è la proteina dei globuli rossi che dà loro il loro colore. L’emoglobina raccoglie l’ossigeno nei polmoni, lo trasporta nei globuli rossi e rilascia ossigeno a tessuti come cuore, muscoli e cervello. L’anidride carbonica (CO2), un prodotto di scarto della respirazione, viene anche rimossa dall’emoglobina e inviata ai polmoni per essere espirata.
Ferro
Il ferro è un nutriente importante per la fisiologia umana. Si combina con le proteine per produrre l’emoglobina nei globuli rossi ed è essenziale nella produzione dei globuli rossi (eritropoiesi). Il corpo immagazzina ferro nel fegato, nella milza e nel midollo osseo. La maggior parte del ferro necessario ogni giorno per fare emoglobina proviene dal riciclaggio di vecchi globuli rossi.
globuli rossi
La produzione di globuli rossi è chiamata eritropoiesi. Ci vogliono circa 7 giorni per una cellula staminale impegnata a maturare in un globulo rosso completamente funzionale. Man mano che i globuli rossi invecchiano, diventano meno attivi e più fragili.
I globuli rossi invecchiati vengono rimossi o mangiati da un tipo di globuli bianchi, o macrofagi, in un processo noto come fagocitosi. Il contenuto di queste cellule viene rilasciato nel sangue. Il ferro rilasciato in questo processo viene trasportato al midollo osseo per la produzione di nuovi globuli rossi o al fegato o altri tessuti per la conservazione.
Normalmente, circa l’1% dei globuli rossi totali del corpo viene sostituito ogni giorno. In una persona sana, ogni giorno vengono prodotti circa 200 miliardi di globuli rossi.
globuli bianchi
Il midollo osseo produce molti tipi di globuli bianchi. Questi sono necessari per un sistema immunitario sano. Prevenono e combattono le infezioni.
I principali tipi di globuli bianchi, o leucociti, sono:
1) linfociti
I linfociti sono prodotti nel midollo osseo. Creano anticorpi naturali per combattere le infezioni causate da virus che entrano nel corpo attraverso il naso, la bocca o altra membrana mucosa, o attraverso tagli e escoriazioni. Le cellule specifiche riconoscono la presenza di invasori stranieri (antigeni) che entrano nel corpo e inviano un segnale ad altre cellule per attaccare gli antigeni.
Il numero di linfociti aumenta in risposta a queste invasioni. Esistono due principali tipi di linfociti: linfociti B e T.
2) Monociti
I monociti sono prodotti nel midollo osseo. I monociti maturi hanno un’aspettativa di vita nel sangue di sole 3-8 ore, ma quando si spostano nei tessuti, maturano in cellule più grandi chiamate macrofagi. I macrofagi possono sopravvivere nei tessuti per lunghi periodi di tempo in cui inghiottono e distruggono i batteri, alcuni funghi, cellule morte e altro materiale estraneo al corpo.
3) Granulociti
Il granulocita è il nome di famiglia o collettivo dato a tre tipi di globuli bianchi: neutrofili, eosinofili e basofili. Lo sviluppo di un granulocita può richiedere due settimane, ma questa volta si riduce quando c’è una minaccia maggiore, come un’infezione batterica.
Il midollo osseo immagazzina una grande riserva di granulociti maturi. Per ogni granulocita circolante nel sangue, possono essere presenti da 50 a 100 cellule in attesa nel midollo per essere rilasciate nel flusso sanguigno.Di conseguenza, metà dei granulociti nel flusso sanguigno può essere disponibile per combattere attivamente un’infezione nel corpo entro 7 ore dall’individuazione di un’infezione.
Una volta che un granulocita ha lasciato il sangue, normalmente non ritorna. Un granulocita può sopravvivere nei tessuti per un massimo di 4 o 5 giorni, a seconda delle condizioni, ma sopravvive solo per poche ore nella circolazione.
4) Neutrofili
I neutrofili sono i granulociti più comuni. Possono attaccare e distruggere batteri e virus.
5) Eosinofili
Gli eosinofili sono coinvolti nella lotta contro molti tipi di infezioni parassitarie e contro le larve di vermi parassiti e altri organismi. Sono anche coinvolti in alcune reazioni allergiche.
6) Basofili
I basofili sono il meno comune dei globuli bianchi e rispondono a vari allergeni che causano il rilascio di istamine, eparina e altre sostanze.
L’eparina è un anticoagulante. Previene la coagulazione del sangue. Le istamine sono vasodilatatori che causano irritazione e infiammazione. Il rilascio di queste sostanze rende un patogeno più permeabile e consente ai globuli bianchi e alle proteine di entrare nei tessuti per coinvolgere il patogeno.
L’irritazione e l’infiammazione nei tessuti affetti da un allergene fanno parte della reazione osservata nel raffreddore da fieno, alcune forme di asma, orticaria e nella sua forma più grave, shock anafilattico.
piastrine
Il midollo osseo produce piastrine in un processo noto come trombopoiesi. Le piastrine sono necessarie per la coagulazione del sangue e per la formazione di coaguli, per fermare il sanguinamento.
La perdita di sangue improvvisa innesca l’attività piastrinica nel sito di una lesione o ferita. Qui, le piastrine si aggregano e si combinano con altre sostanze per formare la fibrina. La fibrina ha una struttura filiforme e forma una crosta o un grumo esterno.
La carenza di piastrine fa sì che il corpo si contamini e sanguini più facilmente. Il sangue potrebbe non coagularsi bene a una ferita aperta e potrebbe esserci un rischio maggiore di emorragia interna se la conta piastrinica è molto bassa.
Sistema linfatico
Il sistema linfatico è costituito da organi linfatici come il midollo osseo, le tonsille, il timo, la milza e i linfonodi.
Tutti i linfociti si sviluppano nel midollo osseo da cellule immature chiamate cellule staminali. I linfociti che maturano nella ghiandola del timo (dietro lo sterno) sono chiamati cellule T. Quelli che maturano nel midollo osseo o negli organi linfatici sono chiamati B-cells.14
Sistema immunitario
Il sistema immunitario protegge il corpo dalle malattie. Uccide microrganismi indesiderati come batteri e virus che possono invadere il corpo.
In che modo il sistema immunitario combatte contro le infezioni?
Piccole ghiandole chiamate linfonodi sono sparse in tutto il corpo. Una volta che i linfociti sono fatti nel midollo, viaggiano verso i linfonodi. I linfociti possono quindi spostarsi tra ciascun nodo attraverso i canali linfatici che si incontrano a grandi canali di drenaggio che si svuotano in un vaso sanguigno. I linfociti entrano nel sangue attraverso questi dotti.
Tre principali tipi di linfociti svolgono una parte importante del sistema immunitario:
B-linfociti (cellule B)
Queste cellule provengono da cellule staminali ematopoietiche nel midollo osseo nei mammiferi.
Le cellule B esprimono i recettori delle cellule B (BCR) sulla superficie delle cellule. Questi permettono alla cellula di legarsi ad un antigene sulla superficie di un microbo invasore o di un altro agente antigenico.
Per questo motivo, le cellule B sono conosciute come cellule presentanti l’antigene poiché allertano altre cellule del sistema immunitario a un microbo invasore.
Le cellule B secernono inoltre anticorpi che si attaccano alla superficie dei microbi che causano infezioni. Questi anticorpi sono a forma di Y, e ognuno è simile a un “lucchetto” specializzato in cui si adatta una “chiave” dell’antigene corrispondente. Come tale, ogni anticorpo a forma di Y reagisce a un altro microbo, innescando una risposta del sistema immunitario più ampia con l’obiettivo di combattere l’infezione.
In alcune circostanze, le cellule B identificano erroneamente le cellule normali del corpo umano come antigeni che richiedono una risposta del sistema immunitario. Questo è il meccanismo che sta alla base dello sviluppo di malattie autoimmuni come la sclerosi multipla, lo scleroderma e il diabete di tipo 1.
T-linfociti (cellule T)
Queste cellule sono così chiamate perché maturano nel timo, un piccolo organo nella parte superiore del torace, appena dietro lo sterno (alcune cellule T maturano nelle tonsille). Esistono molti tipi diversi di cellule T e svolgono una serie di funzioni come parte dell’immunità cellulo-mediata adattiva. Le cellule T aiutano i globuli B a produrre anticorpi contro batteri, virus o altri microbi invasori.
A differenza delle cellule B, alcune cellule T inglobano e distruggono i patogeni direttamente, dopo il legame con l’antigene sulla superficie del microbo.
Le cellule T natural killer, da non confondere con le cellule natural killer del sistema immunitario innato, colmano il sistema immunitario adattativo e innato. Le cellule NKT riconoscono gli antigeni presentati in modo diverso rispetto a molti altri antigeni e possono svolgere le funzioni delle cellule T-helper e delle cellule T citotossiche. Possono anche riconoscere ed eliminare alcune cellule tumorali.
Cellule natural killer (NK)
Questi sono un tipo di linfocita che attacca direttamente le cellule che sono state infettate da un virus.
trapianti
Un trapianto di midollo osseo può essere utilizzato per vari motivi.
- Può sostituire il midollo osseo malato e non funzionante con un sano funzionamento del midollo osseo. Questo è usato per condizioni come la leucemia, anemia aplastica e anemia falciforme.
- Può rigenerare un nuovo sistema immunitario che combatterà la leucemia esistente o residua o altri tumori non uccisi dalla chemioterapia o dalle radiazioni.
- Può sostituire il midollo osseo e ripristinare la sua normale funzione dopo che sono state somministrate alte dosi di chemioterapia o radiazioni per trattare un tumore maligno.
- Può sostituire il midollo osseo con midollo osseo geneticamente sano e funzionante per prevenire ulteriori danni da un processo di malattia genetica, come la sindrome di Hurler e la adrenoleucodistrofia.
Le cellule staminali si trovano principalmente in quattro punti:
- un embrione
- midollo osseo
- sangue periferico, presente nei vasi sanguigni in tutto il corpo
- sangue del cordone ombelicale, trovato nel cordone ombelicale e raccolto dopo la nascita9
Le cellule staminali per il trapianto si ottengono da uno qualsiasi di questi eccetto il feto.
Il trapianto di cellule staminali emopoietiche comporta l’infusione endovenosa di cellule staminali prelevate da midollo osseo, sangue periferico o sangue del cordone ombelicale.
Questo è usato per ristabilire la funzione ematopoietica nei pazienti il cui midollo osseo o sistema immunitario è danneggiato o difettoso.17
Più di 50.000 procedure di trapianto di cellule staminali ematopoietiche, 28.000 procedure di trapianto autologo e 21.000 procedure di trapianto allogenico vengono eseguite ogni anno in tutto il mondo, secondo il primo rapporto della rete mondiale per il trapianto di sangue e midollo.
Questo numero continua ad aumentare del 10-20% all’anno. La riduzione del danno d’organo, dell’infezione e della grave malattia acuta contro l’ospite (GVHD) sembrano contribuire a migliorare i risultati.
In uno studio su 854 pazienti sopravvissuti almeno 2 anni dopo il trapianto autologo di cellule staminali ematopoietiche (HSCT) per neoplasie ematologiche, il 68,8% era ancora vivo 10 anni dopo il trapianto.17
Il trapianto di midollo osseo è il trattamento principale per le condizioni che minacciano la capacità di funzionamento del midollo osseo, come la leucemia.
Un trapianto può aiutare a ricostruire la capacità del corpo di produrre cellule del sangue e portare i loro numeri a livelli normali. Le malattie che possono essere trattate con un trapianto di midollo osseo includono sia malattie cancerose che non cancerose.
Le malattie cancerose possono o non possono coinvolgere specificamente le cellule del sangue, ma il trattamento del cancro può distruggere la capacità del corpo di produrre nuove cellule del sangue.
Una persona con cancro normalmente subirà la chemioterapia prima del trapianto. Questo eliminerà il midollo compromesso.
Un donatore corrispondente, nella maggior parte dei casi un parente stretto, ha quindi raccolto e preparato il midollo osseo per il trapianto
Tipi di trapianto di midollo osseo
I tipi di trapianto di midollo osseo includono:
- Trapianto autologo: i pazienti ricevono le proprie cellule staminali prelevate dal loro sangue periferico o cordonale per ricostituire il midollo osseo
- Trapianto singenico: i pazienti ricevono cellule staminali dal loro gemello identico
- Trapianto allogenico: i pazienti ricevono cellule staminali corrispondenti da fratelli, genitori o donatori non collegati
- Trapianto aploidentico: un’opzione di trattamento per circa il 70% dei pazienti che non hanno un donatore compatibile identico a HLA
- Sangue del cordone ombelicale: un tipo di trapianto allogenico. Le cellule staminali vengono rimosse dal cordone ombelicale di un neonato subito dopo la nascita. Le cellule staminali vengono congelate e conservate fino a quando non sono necessarie per un trapianto. Le cellule del sangue del cordone ombelicale sono molto immature, quindi c’è meno bisogno di un abbinamento, ma il conteggio del sangue impiega molto più tempo per recuperare.
Tipo di tessuto
Il tipo di tessuto di una persona è definito come il tipo di antigene leucocitario umano (HLA) sulla superficie della maggior parte delle cellule del loro corpo. L’HLA è una proteina o un marcatore che il corpo usa per aiutare a determinare se la cellula appartiene al corpo o meno.
Per verificare se il tipo di tessuto è compatibile, i medici valutano quante proteine corrispondono sulla superficie delle cellule del sangue del donatore e del ricevente. Esistono milioni di tipi di tessuto diversi, ma alcuni sono più comuni di altri.
Il tipo di tessuto è ereditato e i tipi vengono trasmessi da ciascun genitore. Ciò significa che un parente avrà maggiori probabilità di avere un tipo di tessuto corrispondente.
Tuttavia, se un donatore di midollo osseo non può essere trovato da membri della famiglia, i medici cercheranno di trovare qualcuno con un tipo di tessuto compatibile sul registro dei donatori di midollo osseo.
Test pre-trapianto
Diversi test vengono eseguiti prima del trapianto di midollo osseo, per identificare eventuali problemi potenziali.
I test includono:
- tipizzazione tissutale e una varietà di analisi del sangue
- radiografia del torace
- test di funzionalità polmonare
- Scansioni CT o CAT
- test di funzionalità cardiaca incluso elettrocardiogramma ed ecocardiogramma (ECG)
- biopsia del midollo osseo
- indagine scheletrica
Inoltre, è necessario un esame dentale completo prima di un trapianto di midollo osseo, per ridurre il rischio di infezione. Altre precauzioni saranno prese prima del trapianto per ridurre il rischio di infezione del paziente.
Raccolta del midollo osseo
Il midollo osseo può essere ottenuto per l’esame mediante biopsia del midollo osseo e aspirazione del midollo osseo.
La raccolta del midollo osseo è diventata una procedura relativamente di routine. Generalmente viene aspirato dalle creste iliache posteriori mentre il donatore si trova in anestesia regionale o generale.17
Può anche essere preso dallo sterno e dalla tibia superiore nei bambini, perché contiene ancora una notevole quantità di midollo osseo rosso.
Il medico inserirà un ago nell’osso, di solito nell’anca, e ritirerà parte del midollo osseo. Viene quindi memorizzato e congelato.
Le linee guida stabilite dal National Marrow Donor Program (NMDP) limitano il volume di midollo osseo rimosso a 15 ml / kg di peso del donatore. È necessaria una dose di 1 x 103 e 2 x 108 cellule mononucleate di midollo per chilogrammo per stabilire l’attecchimento nei trapianti di midollo autologo e allogenico, rispettivamente.
Le complicanze legate alla raccolta del midollo osseo sono rare. Coinvolgono problemi legati all’anestesia, alle infezioni e al sanguinamento.
Un altro modo per valutare la funzione del midollo osseo consiste nel somministrare determinati farmaci che stimolano il rilascio di cellule staminali dal midollo osseo nel sangue circolante.Il campione di sangue viene quindi ottenuto e le cellule staminali vengono isolate per l’esame microscopico. Nei neonati, le cellule staminali possono essere recuperate dal cordone ombelicale.
Come viene trapiantato il midollo osseo?
Prima del trapianto possono essere somministrati chemioterapia, radioterapia o entrambi. Questo può essere fatto in due modi:
- Trattamento ablativo (mieloablativo): vengono somministrati chemioterapia ad alte dosi, radiazioni o entrambi per uccidere le cellule tumorali. Questo uccide anche tutto il midollo osseo sano che rimane e consente alle nuove cellule staminali di crescere nel midollo osseo
- Trattamento a intensità ridotta o mini trapianto: i pazienti ricevono dosi inferiori di chemioterapia e radiazioni prima di un trapianto. Ciò consente ai pazienti più anziani ea quelli con altri problemi di salute di sottoporsi a un trapianto.
Un trapianto di cellule staminali viene fatto di solito dopo che la chemioterapia e le radiazioni sono complete.
L’infusione di midollo osseo o sangue periferico è un processo relativamente semplice che viene eseguito al capezzale. Il prodotto del midollo osseo viene infuso attraverso una vena centrale attraverso una valvola endovenosa per un periodo di diverse ore. I prodotti autologhi sono quasi sempre crioconservati; sono scongelati al capezzale e infusi rapidamente per diversi minuti.17
Dopo essere entrati nel flusso sanguigno, le cellule staminali ematopoietiche viaggiano fino al midollo osseo. Lì, iniziano a produrre nuovi globuli bianchi, globuli rossi e piastrine in un processo noto come attecchimento. L’attecchimento avviene in genere da 2 a 4 settimane dopo il trapianto.4
La tossicità minima è stata osservata nella maggior parte dei casi. Le infusioni di midollo osseo ABO non corrispondenti possono a volte portare a reazioni emolitiche. Il dimetilsolfossido (DMSO), che viene utilizzato per la crioconservazione delle cellule staminali, può dare origine al rossore del viso, una sensazione di solletico alla gola e un forte sapore in bocca (il sapore dell’aglio). Raramente, il DMSO può causare bradicardia, dolore addominale, encefalopatia o convulsioni e insufficienza renale.
Per evitare il rischio di encefalopatia, che si verifica con dosi superiori a 2 g / kg / die di DMSO, infusioni di cellule staminali superiori a 500 ml vengono infuse in 2 giorni e la velocità di infusione è limitata a 20 ml / min.
I medici controllano regolarmente i valori ematici. Il recupero completo della funzione immunitaria può richiedere diversi mesi per i trapiantati autologhi e da 1 a 2 anni per i pazienti sottoposti a trapianto allogenico o semenetico.
Gli esami del sangue confermeranno che vengono prodotte nuove cellule del sangue e che non è stato restituito alcun tumore. L’aspirazione del midollo osseo può anche aiutare i medici a determinare quanto bene funzioni il nuovo midollo.4
rischi
Le complicanze associate a HSCT includono sia gli effetti precoci che quelli tardivi.17
I problemi ad insorgenza precoce includono:
- mucosite
- cistite emorragica
- pancitopenia prolungata e grave
- infezione
- GVHD (Graft versus host disease)
- fallimento dell’innesto
- complicazioni polmonari
- malattia veno-occlusiva epatica
- microangiopatia trombotica
I problemi a insorgenza tardiva includono:
- GVHD cronica
- effetti oculari
- effetti endocrini
- effetti polmonari
- effetti muscolo-scheletrici
- effetti neurologici
- effetti immunitari
- infezione
- insufficienza cardiaca congestizia
- neoplasia successiva
Tra i principali rischi vi sono l’aumento della suscettibilità alle infezioni, l’anemia, l’insufficienza dell’innesto, l’insufficienza respiratoria e l’eccesso di liquidi, che può portare a polmonite e disfunzione epatica.
Una discrepanza tra i tessuti del donatore e del ricevente può portare a una reazione immunitaria tra le cellule dell’ospite e le cellule dell’innesto.
Quando le cellule del trapianto attaccano le cellule ospiti, il risultato è una condizione pericolosa chiamata malattia del trapianto contro l’ospite (GVHD), che può essere acuta o cronica e può manifestarsi come un’eruzione cutanea, una malattia gastrointestinale o una malattia del fegato. Il rischio di GVHD può essere minimizzato attraverso un’accurata corrispondenza dei tessuti.
Anche quando un antigene donatore è identico, circa il 40 percento dei riceventi sviluppa ancora GVHD, passando dal 60 all’80 percento quando solo un singolo antigene non corrisponde. A causa del pericolo di questa complicazione, i trapianti autologhi sono più comunemente eseguiti.
Il trapianto di midollo osseo non è stato precedentemente raccomandato per i pazienti di età superiore a 50 anni, a causa di un più alto tasso di mortalità e morbilità e di un aumento dell’incidenza di GVHD in quelli di età superiore ai 30 anni. Tuttavia, molti centri trapianti hanno eseguito con successo trapianti di midollo osseo in pazienti ben oltre i 50 anni di età.
C’è poco rischio per coloro che donano, perché generano nuovo midollo per sostituire quello che è stato rimosso. C’è, tuttavia, un leggero rischio di infezione e una reazione all’anestesia può verificarsi con qualsiasi procedura chirurgica.
Malattie
Poiché il midollo osseo colpisce molti sistemi corporei, un problema può causare una vasta gamma di malattie, compresi i tumori che colpiscono il sangue.
Numerose malattie rappresentano una minaccia per il midollo osseo perché impediscono al midollo osseo di trasformare le cellule staminali in cellule essenziali.
La leucemia, la malattia di Hodgkin e altri tumori del linfoma sono noti per danneggiare l’abilità produttiva del midollo e distruggere le cellule staminali.
Un esame del midollo osseo può aiutare a diagnosticare: 1
- leucemia
- mieloma multiplo
- Malattia di Gaucher
- casi insoliti di anemia
- altre malattie ematologiche.
Un numero crescente di malattie può essere trattato con trasferimento di cellule staminali ematopoietiche (HSCT).
Più della metà dei trapianti autologhi vengono eseguiti per trattare il mieloma multiplo e il linfoma non-Hodgkin. La maggior parte dei trapianti allogenici viene eseguita per i tumori ematologici e linfoidi.
Ogni 4 minuti negli Stati Uniti, qualcuno riceve una diagnosi di cancro del sangue. Un trapianto di midollo osseo è spesso la migliore possibilità di sopravvivenza.
Circa il 30% dei pazienti può trovare un donatore adatto alle loro famiglie, ma il 70%, o circa 14.000 ogni anno, si basa su una donazione di midollo donata da qualcuno non correlato.
L’HSCT autologo è attualmente utilizzato per trattare:
- mieloma multiplo
- linfoma non Hodgkin
- Linfoma di Hodgkin
- leucemia mieloide acuta
- neuroblastoma
- tumori a cellule germinali
- disturbi autoimmuni, come il lupus eritematoso sistemico e la sclerosi sistemica
- amiloidosi
HSCT allogenico è usato per trattare:
- leucemia mieloide acuta
- Leucemia linfoblastica acuta
- leucemia mieloide cronica
- leucemia linfatica cronica
- disturbi mieloproliferativi
- sindromi mielodisplastiche
- mieloma multiplo
- linfoma non Hodgkin
- Linfoma di Hodgkin
- anemia aplastica
- aplasia eritroide pura
- emoglobinuria parossistica notturna
- anemia di fanconi
- talassemia major
- anemia falciforme
- grave immunodeficienza combinata (SCID)
- Sindrome di Wiskott-Aldrich
- linfoistiocitosi emofagocitica
- disturbi genetici relativi al metabolismo, come la mucopolisaccaridosi
- Malattia di Gaucher, leucodistrofie metacromatiche e adrenoleucodistrofie
- epidermolisi bollosa
- grave neutropenia congenita
- Sindrome di Shwachman-Diamond
- Anemia di Diamante-Blackfan
- carenza di adesione dei leucociti
L’HSCT può anche aiutare a trattare: 17
- cancro al seno, anche se questo non è confermato
- cancro ai testicoli, in alcuni pazienti nella fase iniziale
- alcune malattie genetiche immunologiche o ematopoietiche
Talvolta sono necessari trapianti di midollo osseo dopo alcuni trattamenti, quali la chemioterapia ad alte dosi e la radioterapia, usati per curare il cancro. Questi trattamenti tendono a danneggiare le cellule staminali sane e a distruggere le cellule tumorali.
Test del midollo osseo
I test del midollo osseo possono aiutare a diagnosticare determinate malattie, specialmente quelle relative al sangue e agli organi che formano il sangue. I test forniscono informazioni sui depositi di ferro e sulla produzione di sangue.1
L’aspirazione del midollo osseo utilizza un ago cavo per rimuovere un piccolo campione (circa 1 ml) di midollo osseo per l’esame al microscopio.
L’ago viene solitamente inserito nell’anca o nello sterno negli adulti e nella parte superiore della tibia (l’osso più grande della parte inferiore della gamba) nei bambini e l’aspirazione viene utilizzata per estrarre il campione.
L’aspirazione midollare viene tipicamente eseguita quando indicato da precedenti esami del sangue ed è particolarmente utile nel fornire informazioni su vari stadi di cellule del sangue immature.
Donazione
Esistono due tipi principali di donazione di midollo osseo.
Il primo riguarda la rimozione del midollo osseo dalla parte posteriore dell’osso pelvico.
Il secondo metodo più comune è la donazione di cellule staminali del sangue periferico (PBSC). Ciò comporta il filtraggio delle cellule staminali direttamente dal sangue. Sono queste cellule staminali del sangue, piuttosto che il midollo osseo stesso, che sono necessarie per il trattamento dei tumori del sangue e di altre malattie.
Quando un individuo si unisce a un registro di donazione di midollo osseo, accetta di donare usando il metodo che il medico del paziente ritiene appropriato.
In termini di costi, la spesa per fare una donazione di sangue è di solito coperta dal NMDP o dall’assicurazione medica del paziente. I donatori non pagano mai per la donazione e non vengono mai pagati per donare.
Il rischio per un donatore è minimo. Oltre il 99% dei donatori effettua un recupero completo dopo la procedura. Con la donazione di midollo osseo, il maggior rischio comporta l’uso dell’anestesia durante la procedura stessa.
Con la donazione di PBSC, la procedura stessa, che prevede il filtraggio del sangue attraverso una macchina, non è considerata pericolosa.
La possibilità di trovare un donatore di midollo osseo adatto varia dal 66% al 93%, a seconda dell’etnia.
Chi può donare il midollo osseo8
Di seguito sono riportate alcune linee guida generali per la donazione di midollo osseo, come raccomandato dal National Marrow Donor Program (NMDP).
Le linee guida mirano a proteggere la salute e la sicurezza del donatore e del ricevente. I donatori sono incoraggiati a contattare il loro centro NMDP locale per dettagli specifici e per discutere le donazioni con il loro team di assistenza sanitaria.
- Per essere elencati nel registro, i potenziali donatori devono essere sani e di età compresa tra 18 e 60 anni.
- Se abbinato a una persona che ha bisogno di un trapianto, ogni donatore deve superare una visita medica e essere libero da infezioni prima della donazione.
- Le persone che hanno usato i farmaci possono normalmente donare il midollo osseo, a condizione che siano sani e che tutte le condizioni mediche siano sotto controllo al momento della donazione.
I farmaci accettabili includono pillole anticoncezionali, farmaci per la tiroide. antistaminici, antibiotici, colliri da prescrizione e farmaci topici, come creme per la pelle. Antianxiety e antidepressivi sono consentiti fino a quando la condizione è sotto controllo.
Donare non è possibile:
- durante la gravidanza
- da chiunque usi farmaci per via endovenosa che non sono prescritti da un medico
- se la persona ha avuto un esame del sangue positivo per l’epatite B o l’epatite C.
- da quelli con condizioni mediche specifiche, come la maggior parte dei tipi di cancro o alcune condizioni cardiache
Le persone con la malattia di Lyme, la malaria o i tatuaggi o i piercing recenti devono aspettare almeno un anno prima di donare il midollo osseo.
Come viene determinata una partita di midollo osseo?
Dopo essersi registrati alla donazione, la persona eseguirà un test di tipizzazione HLA, che viene utilizzato per abbinare i pazienti con potenziali donatori.
Il loro tipo di HLA verrà quindi aggiunto a un database di potenziali donatori e un medico cercherà il registro per cercare una corrispondenza per il proprio paziente.
Le proteine nelle cellule del sangue saranno confrontate per vedere se sono simili a quelle del ricevente. Il potenziale donatore verrà contattato in caso di corrispondenza.
Più il tipo di tessuto del donatore è simile a quello del paziente, maggiori sono le possibilità che il corpo del paziente accetti il trapianto.
Bone Marrow Donors Worldwide (BMDW) è un database collettivo di 59 registri in 43 paesi e 37 registri di sangue cordonale provenienti da 21 paesi; 26,35 milioni di potenziali donatori di cellule staminali e 687 mila unità di sangue del cordone ombelicale erano disponibili a settembre 2015.19,20 Le ricerche preliminari attraverso l’NMDP di routine esplorano anche la BMDW.
Cosa succede quando si donano midollo osseo?
I seguenti studi sono eseguiti di routine su donatori di cellule staminali ematopoietiche:
- storia e esame fisico
- siero di creatinina, elettroliti e studi sulla funzionalità epatica
- studi sierologici per citomegalovirus (CMV), virus dell’herpes, HIV RNA, anticorpi anti-HIV, virus dell’epatite B e C, virus linfotropico T-cell umano 1/2 (HTLV-I / II) e sifilide (VDRL); nelle donazioni autologhe non sono richiesti test CMV e VDRL
- Digitazione di sangue ABO
- HLA digitando
- radiografia del torace
- Elettrocardiografia (ECG)
Donare cellule staminali del sangue periferico (PBSC)
Prima che una persona possa donare PBSC, dovrà sottoporsi a iniezioni giornaliere di un farmaco chiamato filgrastim nei cinque giorni che precedono la procedura. Questo farmaco attira le cellule staminali dal midollo osseo, quindi il donatore ne circolerà di più nel sangue.
La donazione di PBSC comporta una procedura nota come aferesi. Questo è quando il sangue viene prelevato dal corpo usando un catetere inserito in un braccio e passato attraverso una macchina, filtrando le cellule staminali, insieme alle piastrine e ai globuli bianchi. Il sangue rimanente (costituito principalmente da plasma e globuli rossi) scorre quindi indietro nel corpo attraverso una vena nell’altro braccio.
La procedura è completamente indolore ed è simile alla donazione di plasma. La donazione di PBSC di solito richiede da due a quattro sessioni, ciascuna della durata da 2 a 6 ore.
La donazione di PBSC non richiede l’anestesia. Il farmaco che viene somministrato per stimolare la mobilizzazione (rilascio) delle cellule staminali dal midollo alla circolazione sanguigna può causare dolori muscolari e ossei, mal di testa, affaticamento, nausea, vomito o difficoltà a dormire. Questi effetti collaterali di solito si interrompono entro 2 o 3 giorni dall’ultima dose del farmaco.
Donare midollo osseo
Se una persona sta donando il midollo osseo effettivo invece di PBSC, non è necessario per le iniezioni di filgrastim. La donazione di midollo osseo è una procedura chirurgica, eseguita in sala operatoria, che richiede l’anestesia ed è, quindi, completamente indolore. L’intera procedura richiede tra 1 e 2 ore.
Nel 96 percento dei casi viene utilizzato un anestetico generale, il che significa che il donatore sarà privo di sensi per l’intera procedura. In un piccolo numero di casi verrà utilizzato un anestetico locale, che semplicemente intorpidisce l’area da cui viene prelevato il midollo osseo. In questa situazione, la persona sarà sveglia durante tutta la procedura.
La persona si trova sul loro stomaco. I dottori praticheranno un’incisione lunga circa un quarto di pollice su entrambi i lati dell’osso pelvico. Quindi inseriscono speciali aghi cavi nell’osso, attraverso i quali estraggono il midollo liquido. Le incisioni normalmente non richiedono punti.
Dopo la procedura, il donatore rimarrà in una stanza di recupero finché non riprenderà conoscenza. Una volta che potranno mangiare, bere e camminare, potranno andarsene.
Recupero
Dopo la donazione, il recupero completo potrebbe richiedere un paio di giorni, soprattutto se è stato coinvolto un intervento chirurgico.
Le persone che donano il midollo osseo spesso sperimentano mal di testa, affaticamento, dolore muscolare, dolore alla schiena o all’anca, lividi intorno al sito dell’incisione e difficoltà a camminare. Questo può persistere per un massimo di 2 giorni o fino a diverse settimane.
È improbabile che una persona che dona PBSC subisca effetti collaterali a seguito della donazione, a parte lividi sul sito dell’ago. Il tempo di recupero è quasi immediato.
Dopo la donazione, il midollo osseo si sostituisce entro 4-6 settimane.
Risultato
Il risultato del trapianto di midollo osseo dipende da:
- il tipo di trapianto
- quanto strettamente le cellule corrispondono
- che tipo di condizione ha il paziente
- l’età del paziente e la salute generale
- il tipo e il dosaggio della chemioterapia o radioterapia utilizzata prima del trapianto
- eventuali complicazioni
Un paziente le cui condizioni sono stabili o in remissione ha una migliore possibilità di un buon risultato rispetto a qualcuno che ha un trapianto in una fase successiva o con malattia recidivante. Anche la giovane età al momento del trapianto migliora le possibilità.
I trapianti per malattie non maligne tendono ad avere esiti più favorevoli, con un tasso di sopravvivenza del 70-90% se il donatore è un fratello abbinato e il 36-65% se il donatore non è correlato.
I trapianti di leucemia acuta in remissione al momento del trapianto presentano tassi di sopravvivenza dal 55 al 68% se il donatore è correlato e dal 26 al 50% se il donatore non è correlato.
Un trapianto di midollo osseo può curare completamente o parzialmente la malattia. Se il trapianto ha successo, gli individui possono tornare alle attività più normali non appena si sentono abbastanza bene. Il pieno recupero richiede normalmente fino a un anno.
