Dal convegno "Novità diagnostico-terapeutiche in Allergologia e Immunologia Clinica" del 10 Novembre 2018, Torino

1. SINDROMI DA DISTRESS
GASTROINTESTINALE
L’utilizzo dei probiotici
Fulvio MASTRANDREA Torino 2018
ASL TARANTO Polo Ospedaliero Orientale
S. C. Medicina Interna
Direttore Dr. Fulvio MASTRANDREA

3. C. Staminale Emopoietica
Lin- CD34+++ Auto-Rinnovamento
Progenitore Multipotente MPP
Lin- CD34++ C D117+
Progenitore Comune Mieloide Progenitore Comune Linfoide
Lin- CD34++ CD38+
Lin- CD34++ CD33+
Progenitori commissionati per linea
Mk Er. Gran. Macr. Progenitori DC
Progenitori commissionati per linea
Pro-NK Pro-T Pro-B
piastrine globuli rossi granulociti macrofagi Cellule Dendritiche Linfociti NK Linfociti T Linfociti
B
IL1 IL6 IL4IL6 IL3 GSF
IL3 GM-CSF Epo IL6 IL4 IL2
Citochine della differenziazione terminale delle filiere cellulari
IL1 IL6
C
IL13

4. Colon: processi di assorbimento dei liquidi, eliminazione delle
scorie e molto altro…per interazione con la flora microbica!
Cultura corrente del probiotico e del
MICROBIOTA

5. I microrganismi commensali
interagiscono con le cellule
dendritiche della mucosa che
a loro volta sono in grado di
presentare antigeni che
inducono la differenziazione
cellulare delle cellule T
LINFONODO
MESENTERICO

6. Literature findings on the relationship between
irritable bowel syndrome and inflammation (n = 305).

7. 2000 2017
429
55
Probiotics AND intestinal stem cells 25
“ “ gut s. c. 15

8. ASL TARANTO
Polo Ospedaliero Orientale
Ospedale Giannuzzi Manduria
S. C. Medicina Interna
Direttore Dr. Fulvio MASTRANDREA
Evoluzione Multidisciplinare
della Medicina Rigenerativa

10. Scheme showing the anatomic localizations of tissue-resident adult stem/progenitor cells
and their niches

11. Proprietà delle Cellule Staminali
Staminalità = Stemness
➢ Quiescenza rimanere a disposizione nella nicchia ove risiede
➢ Self-Renewal uscire dallo stato di quiescenza per proliferare e mantenere fisso il pool delle SC
➢ Proliferazione e Mobilizzazione in risposta ad una necessità dell’organismo
(stimolo)
➢ La MOBILIZZAZIONE delle S. C. nel sangue è sempre successiva ad una proliferazione nella
NICCHIA
➢ Differenziazione processo che consente alla cellula altamente IMMATURA di
diventare cellula terminale capace di svolgere la propria funzione fisiologica (es. Globulo
Rosso, Linfocita Th1 etc.). I processi di differenziazione/maturazione differiscono dal
finalismo biologico dei compartimenti e sono generalmente regolati da sequenze o percorsi
epigenetici a cascata.

12. CENNI DI ANATOMIA E
FISIOLOGIA. POSSIBILI
INTERVENTI RIGENERATIVI
Cellule Staminali Intestinali (ICS)
Mastrandrea 2017

13. Hierarchy of stem/progenitor cell proliferation along the native human colonic crypt-axis.

14. Identificazione attività telomerasica nelle intestinal Stem Cells
EMBO Journal 2011; 30: 1104-09

16. Figure 1.
(a) normal cytoarchitectonic villus-crypt and absorbent epithelium of the small intestine scanning
electron microscopy (left) and histology (right. Emat.cos.80x)
(b) subtotal villous atrophy in scanning electron microscopy (left) associated with hyperplasia of the
crypts (right. Emat.cos.x80).

17. Stem Cells in the Intestine: Possible Roles in Pathogenesis of Irritable
Bowel Syndrome
Sutheera Ratanasirintrawoot1,2 and Nipan Israsena1,3, J Neurogastroenterol Motil. 2016 Jul; 22(3): 367–382
Abstract
Irritable bowel syndrome is one of the most common functional gastrointestinal
(GI) disorders that significantly impair quality of life in patients. Current available
treatments are still not effective and the pathophysiology of this condition remains
unclearly defined. Recently, research on intestinal stem cells has greatly advanced
our understanding of various GI disorders. Alterations in conserved stem cell
regulatory pathways such as Notch, Wnt, and bone morphogenic protein/TGF-
β have been well documented in diseases such as inflammatory bowel diseases
and cancer. Interaction between intestinal stem cells and various signals from their
environment is important for the control of stem cell self-renewal, regulation of
number and function of specific intestinal cell types, and maintenance of the
mucosal barrier.

19. Immunohistochemistry for tryptase showing increases in the number of mast
cells in the colonic mucosa in inflammatory bowel disease. A: Irritable bowel
syndrome patient; B: Control (× 40 magnification). Courtesy of Giancarlo
Pompei, personal data.

20. Immunohistochemistry for CD3 showing increase in the number of
intraepithelial T-lymphocytes in the large bowel in inflammatory bowel disease.
A: Irritable bowel syndrome patient; B: Normal distribution of T-lymphocytes,
which are mainly distributed within the lamina propria of the large bowel of a
control patient (× 20 magnification). Courtesy of Giancarlo Pompei, personal
data.

21. Schematic representation of the crypt/villus
axis
Putative intestinal stem cells (ISCs) reside either at the
crypt base, between Paneth cells, as
Crypt Base ColumnarCells (CBCs) position +1,
or in position +4 from the bottom of the crypt, as Label
Retaining Cells (LRCs).
ISCs give rise to TransitAmplifying (TA) cells that are able
to migrate upwards and progressively maturate losing their
proliferative capability to become fully-differentiated villous
epithelial cells.
+4
+3
+2
+1
Paneth cell
CBC, active
(Lgr5, CD133)
Goblet cell
TA cells,
active
LRC, quiescent
(BMI1)

25. Posizione 1
Base cripta: ISC
LGR5+
Posizione 4 dalla
Base della cripta:
ISC +4
Cellule del Paneth
Al Villo: cellule in
differenziazione
Cellule Staminali
Mesenchimali
Follicolo Linfoide Vaso Linfatico: ricircolo
Precursori Linfoidi
Lume Intestinale:
Ambiente esterno a
diretto contatto con ISC

26. Il concetto di nicchia e i tessuti a rapido turn-over
CD34+ LgR5
iSC
Nicchia
Alterazione omeostasi cell.
Perdita funzione barriera
Perdita della segregazione
Crypto-patches S C Linfoide
CD 34
TH2
TH17
TH1CD 34
Epiteliopoiesi
rigenerativa
quotidiana

29. ISC LGR5+
ISC LGR5+
C-typelectinreceptors
Ridondanza dei Recettori
Ridondanza dei ceppi
TLR6 the difference

30. Epigenetica successiva al legame Antigene / Recettore
 1. Il motivo antigenico del batterio (PAMP)
 2. lega il recettore cellulare reciproco (PRR)
 3. Il recettore attivato, avvia i segnali a cascata
 4. la cromatina ove risiede il gene target passa nello stato non compresso e il gene
può trascrivere per la funzione
PAMP /Ag Batterico 1
Pattern Recogntiion
Receptors 2
3
4
Ligando immune o agonista
sintetico o sito attivo

31. Il concetto di nicchia e i tessuti a rapido turn-over
CD34+ LgR5
iSC
Nicchia
Alterazione omeostasi cell.
Perdita funzione barriera
Perdita della segregazione
Crypto-patches S C Linfoide
CD 34
TH2
TH17
TH1CD 34
Epiteliopoiesi rigenerativa
quotidiana efficace

32. Fig. 4: Variations of CD34+ in a sub-sample of 22 patients
before and after (t0 and t1) the treatment with probiotic
bacteria I-Prob, grouped per number of pathologies (A), and
then per age classes and number of pathologies (B). In
figures are reported the medians (thick line), the 2nd and
3rd quartiles (inferior and superior box ends, respectively),
along with the extreme values (bars), the outliers (circles,
cases with values that are between 1.5 and 3 box lengths
from either end of the box) and the most extreme cases
(asterisks, cases with values more than 3 box lengths from
either end of the box). The numbers in B refer to a specific
patient (#21) that presented a IBS (see text). Student’s t test
results for paired samples are reported as well.

33. p = 0.002
p = 0.0.48

34. Destina il tuo 5 x1000
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MEDICINA RIGENERATIVA
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