L'emergere della terapia rigenerativa cellulare rappresenta un approccio significativo al trattamento dei disturbi legati alla cartilagine, come l'osteoartrite (OA)e i difetti condrali. Questi disturbi, caratterizzati dalla rottura o dalla lesione della cartilagine all'interno delle articolazioni, presentano sfide sostanziali durante il trattamento. L'autoriparazione della cartilagine articolare è limitata a causa della sua architettura aneurale, dell'avascolarità e della bassa attività mitotica2.
Le cellule più utilizzate per la rigenerazione del tessuto cartilagineo sono le cellule staminali mesenchimali (MSC) e i condrociti3. Tuttavia, diversi studi hanno riportato limitazioni nell'uso di queste cellule per la rigenerazione4. Queste limitazioni includono la differenziazione terminale dei condrociti durante l'espansione estesa in vitro per ottenere la conta cellulare richiesta e la tendenza ipertrofica delle MSC. Questi fattori possono portare alla formazione di tessuto di riparazione con una combinazione non ottimale di fibrocartilagine e ialina 5,6,7,8.
La scoperta delle cellule condroprogenitrici (CPC) è nata dalla ricerca di cellule alternative nella cartilagine articolare9. Hanno suscitato un immenso interesse a causa della loro somiglianza con le MSC e del loro potenziale condrogenico superiore, il tutto mentre esibivano una ridotta ipertrofia, una combinazione indispensabile ricercata10,11. A differenza dei condrociti, è stato riportato che queste popolazioni progenitrici mostrano un'aumentata attività replicativa e telomerasi, nonché un'aumentata espressione della proteina 1 dell'omologo del locus notch neurogenico (NOTCH-1) e del fattore di trascrizione SRY-box 9 (SOX-9)12,13,14,15. Esistono due metodi standard per isolare le CPC riportate sia dalla cartilagine che dal menisco, tra cui uno basato sulla loro espressione del recettore delle integrine (CD49e/CD29), isolato attraverso un saggio di adesione della fibronectina - Fibronectin Adhesion Assay-derived Chondroprogenitors (FAA-CPs), e l'altro basato sul loro accresciuto potenziale migratorio da espianti di cartilagine - Migratory Chondroprogenitors (MCPs)11,13,16,17,18,19. Numerosi studi in vitro dimostrano la superiorità condrogenica e la ridotta ipertrofia sia di FAA-CPCs che di MCPs rispetto ai condrociti e alle MSC del midollo osseo (BM)-20,21,22,23.
Recenti indagini in vitro che hanno confrontato FAA-CPC con MCP hanno dimostrato l'aumentata capacità di rigenerazione della cartilagine di quest'ultima popolazione progenitrice in condizioni normali di ossigeno24. Questi risultati ottimistici in vitro mostrano una rigenerazione di tipo ialino, incoraggiando ulteriori esperimenti in vivo. Tuttavia, è stato riportato che entrambe le popolazioni di CPC riparano e rigenerano efficacemente la cartilagine nell'OA e in altri disturbi osteocondrali in modelli animali 25,26,27,28,29.
Il nostro laboratorio ha contribuito attivamente alla standardizzazione delle tecniche di isolamento delle CPC e al confronto delle loro caratteristiche fenotipiche con i condrociti e le MSC. Questo articolo fornirà un protocollo dettagliato che spiega i passaggi necessari per isolare e coltivare le cellule residenti della cartilagine, vale a dire condrociti, FAA-CPC e MCP.