U.O. di EMATOLOGIA CENTRO TRAPIANTO DI CELLULE STAMINALI Direttore: Prof. Attilio OLIVIERI

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1 Dott.sa IMMA ATTOLICO Dott.sa IMMA ATTOLICO U.O. di EMATOLOGIA CENTRO TRAPIANTO DI CELLULE STAMINALI Direttore: Prof. Attilio OLIVIERI

2 LA COMPOSIZIONE DEL SANGUE Tessuto fluido contenuto nei vasi sanguigni (tessuti connettivi) Parte liquida (plasma) Parte corpuscolata (globuli rossi, globuli bianchi, piastrine).

3 PLASMA Composizione: 90%: acqua 7%: proteine* 0,1%: altre sostanze organiche ** 0,9%: sostanze inorganiche*** * Albumina, globuline, fibrinogeno altri fattori della coagulazione, proteine del sistema del complemento. **Glucidi, lipidi, urea, ammoniaca, ed altri cataboliti. ***Ioni (Mg2+, Na+, K+, Cl-, Ca2+), acido urico. Il plasma privo di fibrinogeno viene definito siero.

4 GLOBULI ROSSI (eritrociti) Privi di nucleo Hanno la funzione di trasportare l'ossigeno a tutte le cellule del corpo

5 GLOBULI BIANCHI (leucociti) Distiniti in: GRANULOCITI: -Neutrofili -Eosinofili -Basofili LINFOCITI -B -T MONOCITI Hanno il compito di difendere l'organismo dagli attacchi di agenti patogeni quali batteri o virus.

6 PIASTRINE Ruolo essenziale nella Ruolo essenziale nella coagulazione del sangue

7 EMOPOIESI

8 GRUPPI SANGUIGNI

9 PERCHE DONARE La domanda di sangue è in continua crescita per: aumento di eventi traumatici (incidenti d auto e sul lavoro, guerre, cataclismi naturali, ecc), progressi delle terapie mediche che richiedono grandi quantitativi di sangue. Le trasfusioni di sangue vengono quotidianamente utilizzate per interventi di cardiochirurgia, trapianti, oncologia, ematologia.

10 Prieto Visita all ospedale

11 LEUCEMIA PROLIFERAZIONE CLONALE (famiglia di cellule, originata da una unica cellula capostipite, caratterizzata da un danno genetico spesso individuabile e INCONTROLLATA(non finalizzata all equilibrio dell organismo, parzialmente o completamente svincolata dal controllo dell organismo stesso ) di CELLULE EMOPOIETICHE IMMATURE

12 LEUCEMIE ACUTE La rapidità dell insorgenza e del decorso clinico sono in genere incompatibili con la vita se non si interviene subito con la terapia La terapia è in grado di modificare radicalmente l andamento della malattia

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15 RISCHIO DIEMORRAGIE GRAVI NELLE LEUCEMIE ACUTE Alla diagnosi 1% Fattori predisponenti- LAP, M4, iperleucocitosi Durante l induzione 5-7% ( 10-30% in caso di infezioni) Fattori predisponenti- età, mielodisplasia Consolidamento 1,5% Fattori predisponenti- infezioni, piastrinopenia

16 TERAPIA DELLA LEUCEMIA MIELOIDE ACUTA (tranne M 3) Chemioterapia di induzione con conseguente aplasia midollare (Daunoblastina, Ara C, Etoposide) Ripresa della funzione midollare dopo giorni Uno o due cicli di chemioterapia consolidamento, con aplasie più brevi Trapianto (Auto, Allo, MUD, Aploidentico) Durata complessiva: 6 8 mesi

17 TERAPIA DELLA LEUCEMIA MIELOIDE ACUTA - 2 Passaggio obbligato: aplasia midollare Sostegno intensivo con derivati del sangue: Concentrati di globuli rossi (15-20 a ciclo) e concentrati piastrinici (oltre 20 a ciclo), spesso Plasma Fresco Congelato Terapia antibiotica ed antifungina (anche tre o più farmaci) Nutrizione parenterale

18 NECESSITÀ TRASFUSIONALI NEI PAZIENTI CON LEUCEMIA ACUTA Numero medio di emocomponenti per paziente (n=111, periodo ): Induzione: 30 1 consolidamento: 17 2 consolidamento: 20 Non influenza dell età, categoria prognostica e tipo di trattamento Dawson et al, Haematologica 2007

19 NECESSITÀ TRASFUSIONALI Leucemie acute anche unità (fra eritrociti, piastrine e PFC per un ciclo di induzione) Trapianti nei trapianti le necessità possono essere minori delle leucemie acute Mielodisplasie a seconda dei casi una unità (in genere eritrociti) ogni 7 20 giorni Altre emopatie necessità variabile da caso a caso

20 Allotrapianto

21 CELLULE STAMINALI DEL MIDOLLO OSSEO Capacità di automantenimento; resistenza a farmaci; Stato di quiescenza per il 90% circa della vita; Capacità di ricolonizzare il midollo di un ricevente letalmente irradiato (Trapianto) Capacità di differenziazione lungo tutte le filiere emopoietiche.

22 FONTI DI CELLULE STAMINALI EMOPOIETICHE 1) Midollo osseo 2) Sangue periferico 3) Cordone ombelicale

23 AUTOTRAPIANTO Prelievo di cellule staminali, dal midollo osseo o dal sangue periferico (dopo aver ottenuto la massima risposta possibile con la terapia standard) Terapia sovramassimalecon arresto definitivo della funzione midollare (chemioterapia con o senza radioterapia) Reinfusionedelle cellule staminali

24 AUTOTRAPIANTO

25 AUTOTRAPIANTO

26 AUTOTRAPIANTO Indicazioni Leucemie acute mieloidi: come consolidamento post induzione Leucemie acute linfoidi: in seconda remissione Leucemie croniche: meno standardizzato

27 ALLOTRAPIANTO Utilizzo di cellule staminaliprelevate dal midollo osseo o dal sangue periferico di un donatore Il donatore può essere un consanguineo o selezionato in un registro internazionale Fattore limitante è la determinazione degli antigeni di istocompatibilità del sistema HLA

28 TIPOLOGIA DI TRAPIANTO ALLOGENICO: Donatore familiare/estraneo SINGENICO: Donatore fratello gemello AUTOLOGO: Il donatore è il paziente stesso INDICAZIONI DIVERSE PER MECCANISMI DI AZIONE DIVERSI

29 SORGENTI DI CELLULE STAMINALI EMOPOIETICHE MIDOLLO OSSEO - S. PERIFERICO Singenico (gemello monocoriale) Fratelli HLA identici Familiare non HLA identico Familiare aploidentico 3/6 mm Donatore da registro Sangue placentare familiare Sangue placentare da Banca

30 INCREMENTO COSTANTE Aumento dei teams attivi Maggiore disponibilità di donatori Innalzamento dei limiti di età Ampliamento delle indicazioni

31 Numero trapianti midollo/anno in Europa Figura

32 CATEGORIE DI INDICAZIONI AL TRAPIANTO STANDARD: indicazione accertata PROTOCOLLO CLINICO: protocollo approvato STUDIO PILOTA: indicazione senza adeguata esperienza scientifica internazionale NON RACCOMANDATO: sconsigliata per diagnosi, fase di malattia, età, P.S.

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34 TRAPIANTO ALLOGENICO Meccanismidiazione ERADICAZIONE MALATTIA NEOPLASTICA CON IMMUNOTERAPIA ovvero aggressione del NON SELF SOSTITUZIONE CELLULA STAMINALE RIDUZIONE MASSA CHEMIO/RADIOTERAPIA

35 TRAPIANTO ALLOGENICO LIMITI: TOSSICITA TRAPIANTOLOGICA (TRM) FUNZIONE DELLA INTENSITA DI TRATTAMENTO MINORE SE REGIMI AD INTENSITA RIDOTTA RECIDIVA DISPONIBILITA DI UN DONATORE Menodel 30 %deipzha un fratellocompatibile BASSO RISCHIO DI RECIDIVA

36 TRAPIANTO ALLOGENICO INDICAZIONI ALTERAZIONE DELLA CELLULA STAMINALE Anemia aplastica Immunodeficienze/Errori congeniti metabolismo Thalassemia/Anemia drepanocitica IMMUNOTERAPIA Leucemie-Mielodisplasie Linfomi, Hodgkin, Mieloma Tumori Solidi? Malattie autoimmuni?

37 SOPRAVVIVENZA DELLE LAM IN BASE AI FATTORI DIRISCHIO

38 % Sopravvivenza Sopravvivenza Allotrapianto NELLE LEUCEMIE ACUTE Mancano dati AIEOP 2002 n=348 55% (95%CL:49-61) n=257 46% (95%CL:39-52) n=276 19% (95%CL:14-24) Mesi dal trapianto CR1 CR2 >CR2

39 LE CONDIZIONI DI COMPATIBILITÀ SONO VALUTATE MEDIANTE: Tipizzazione degli antigeni di Istocompatibilità di classe prima e seconda (HLA-ABC-DRB) presenti sulla superficie di tutte le cellule dell organismo questi Ag sono responsabili dei meccanismi di rigetto di tessuti sani e tumorali e si possono facilmente determinare con un prelievo di sangue

40 ..AG DIISTOCOMPATIBILITÀ (HLA): IL NOSTRO CODICE A BARRE

41 TRAPIANTO SINGENICO Meccanismodiazione ERADICAZIONE MALATTIA NEOPLASTICA CON ALTE DOSI DI CHEMIO/RADIOTERAPIA SOSTITUZIONE CELLULA STAMINALE IMMUNOSOPPRESSIONE

42 TRAPIANTO AUTOLOGO Meccanismo di azione ALTE DOSI DI CHEMIOTERAPIA EFFETTO SPAZIO IMMUNOSOPPRESSIONE IMMUNOSOPPRESSIONE ERADICAZIONE MALATTIA REINFUSIONE DI CELLULE CRIOPRESERVATE DEL PAZIENTE

43 AUTOTRAPIANTO=TERAPIA AD ALTE DOSI (HDT) HDT è quella dose di chemioterapia richiesta per produrre aplasia midollare,. o quella dose di farmaco che per essere data con sicurezza deve essere seguita da un supporto di cellule staminali,.o ancora quella dose di farmaco che aumenta l effetto antitumorale di un fattore almeno pari a 3, rispetto alla chemioterapia standard

44 MECCANISMI DIKILLING DELLE CELLULE TUMORALI DA PARTE DEGLI AGENTI ANTIBLASTICI molti agenti chemioterapici uccidono le cellule tumorali secondo una cinetica di primo ordine: una data concentrazione di farmaco utilizzata per un certo periodo di tempo uccide una percentuale fissa di cellule tumorali (10%,90% 99% 99,8%). Se ogni ciclo di trattamento con una data dose elimina una frazione costante di cellule tumorali (Log Kill), la possibilità di cura di un certo regime terapeutico dipenderà: -dal numero di cicli somministrati -dalla concentrazione del farmaco, -dalla massa tumorale iniziale

45 LIMITI E INDICAZIONI DEL TRAPIANTO AUTOLOGO Massa iniziale del tumore Chemioresistenza delle cellule tumorali una cellula tumorale può avere sviluppato chemioresistenza, ma essere solamente attaccabile da un effettore immunologico che la riconosca come estranea (NON SELF) Possibilità di inquinamento delle cellule staminali da parte di cellule tumorali Necessità di disporre di cellule staminali sane

46 Leukemia 3000 Lymphoma Myeloma 2000 Breast Ca other Solid tumors

47 quando l autologo non basta e non si trova un donatore in famiglia Dove cercare cellule staminali sane e compatibili? IBMDR

48 Nel 1989 è stato fondato il Registro Italiano Donatori di Midollo Osseo (IBMDR). Ad oggi l IBMDR ha gestito ricerche a favore di italiani e esteri. Attualmente l ITALIA si conferma 4 registro nel mondo come numero di volontari iscritti con un totale di donatori. Nel corso del 2004 sono stati iscritti in tutto il mondo circa nuovi donatori. Oggi nel mondo i potenziali donatori volontari sono oltre 10 milioni.

49 FATTORI CHE INFLUENZANO LA SCELTA DELLA SORGENTE DICELLULE STAMINALI EMOPOIETICHE L urgenza del trapianto La malattia da trapiantare Il peso corporeo del paziente Il numero di cellule disponibili dell unità di sangue placentare La compatibilità tra donatore e ricevente L attitudine del centro

50 EMATOLOGIA ANNO TRAP. AUTOLOGHI TRAP. ALLOGENICI DA DONATORE FAMILIARE TOTALE DIPOTENZA MARZO TOTALE

51 Il sangue è una risorsa la cui origine NON è illimitata. A tutt oggi non esiste alcuna concreta e matura alternativa al sangue umano per effettuare trasfusioni, non è al momento sostituibile da altro farmacoosostituto ematico. Il sangue è pertanto un bene la cui disponibilità dipende da un gesto volontario, spontaneo e gratuito: la donazione.

52 STORIA 1909: SCOPERTA DEL SISTEMA AB0 (Landsteiner premio Nobel per la medicina nel 1930)

53 IGRUPPI SANGUIGNI Glicoproteinelegate alla superficie degli Eritrociti e delle Piastrine A seconda del tipo di glicoproteinasono tre i Gruppi principali: -A (con i sottogruppi) -B -0 Altre glicoproteine(indicate come c, C, d, D, e, E) determinano il fattore Rh(+/-)

54 GRUPPI SANGUIGNI Le combinazioni possibili in base all espressione dei geni codificanti per le glicoproteinedei gruppi saranno A/A: fenotipo A A/0: fenotipo A B/B: fenotipo B B/0: fenotipo B A/B: fenotipo AB 0/0: fenotipo 0 Gruppi più frequenti A e 0

55 GRUPPI SANGUIGNI Antigeni A e B: molto diffusi in natura, facile venirne a contatto. Nel plasma: anticorpi diretti verso gli antigeni non presenti sugli eritrociti. Gruppo A: anticorpi anti-b Gruppo B: anticorpi anti-a Gruppo 0: anticorpi anti-a e anti-b Gruppo AB: non anticorpi (né anti-a né anti-b). La trasfusione AB0 incompatibile è sempre pericolosa

56 COMPATIBILITA

57 EMODERIVATI Sangue intero oggi poco usato, ipovolemia acuta, anemia post emorragica Concentrati eritrocitari da valutare diagnosi, condizioni cliniche, Hb, possibilità di ripresa con terapia medica. Limite indicativo di Hb: <8 nelle forme croniche, <9-10 nelle acute (conservazione a 4 per 35 giorni) Piastrine-da singolo donatore (aferesi) o da sacche di sangue intero. Per Plt < ( in caso di emorragia) (conservazione per 4-5-giorni) Plasma Fresco Congelato- deficit coagulativi

58 IL DONATORE Ambo i sessi Età anni Buona salute Condotta di vita non esposta a rischi di contagio Peso corporeo >50 kg.

59 LA DONAZIONE Centro trasfusionale : viene fatta la certificazione definitiva e quindi l ammissione alla donazione sia tramite visita medica ed anamnesi, sia tramite prelievo ed esame completo del sangue. Il colloquio con il medico aiuterà ad individuare quale tipo di donazione sia più indicata: sangue intero o aferesi. Il volume massimo del prelievo di sangue, stabilito per legge, è uguale a 450 millilitri, circa il 10 % del totale. L'intervallo minimo tra una donazione e l'altra : 90 giorni per gli uomini e 180 giorni per le donne in età fertile.

60 LA DONAZIONE Il donatore effettua controlli clinici periodici: ogni due anni elettrocardiogramma ed RX torace. Tra gli esami che certificano l idoneità: Anti-HIV 1-2 HBsAg Anti-HCV HCV NAT HIV NAT HBV NAT Emocromo Test epatici Test renali Ferro e ferritina Gruppo sanguigno Glicemia, colesterolo, TG

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63 PER RIDURRE I RISCHI DIINFEZIONI: Adeguato screening pre trasfusionale ed accurata anamnesi Privilegiare sempre la donazione volontaria, anonima e periodica Evitare donazioni occasionali e/o emotive Buon uso del sangue ricorrere al sangue ed agli emoderivati solo quando è necessario

64 DOPO LA DONAZIONE Entra in circolo il sangue contenuto nei depositi (fegato, milza, ossa) Con una normale alimentazione i depositi si ripristinano in 7 giorni.

65 E NEGLI SPORTIVI? La parte liquida si ripristina facilmente, per la parte corpuscolata il processo richiede circa giorni (un ciclo emopoietico completo dura una settimana circa); l ematocrito scenderà del 5%. Se l atleta non è conscio di questo e non rallenta gli allenamenti, può andare incontro a uno stress notevole, sia fisico (tentando di sostenere allenamenti che il fisico non regge) sia psicologico (non comprende perché è peggiorato)

66 E NEGLI SPORTIVI? American Heart Journal 1995 Gruppo di ciclisti agonisti : test per la determinazione del massimo consumo di ossigeno e della soglia anaerobica una settimana prima rispetto ad una donazione di sangue. Le valutazioni successive, tutte identiche alla prima, sono state effettuate a distanza di 2 ore dalla donazione e di 2 e di 7 giorni. Gli autori non hanno osservato alcuna differenza statisticamente significativa per quanto riguarda i livelli di emoglobina tra la prima e la seconda valutazione (14,8 vs 14,5 mg/dl), mentre il calo è risultato significativo in occasione dei due successivi controlli (14,8 vs 13,9 e 13,8 mg/dl). La riduzione del massimo consumo di ossigeno è risultata essere significativa in tutti controlli, con valori di lattato e frequenza cardiaca massimale sovrapponibili, ciò a dimostrare che lo sforzo è risultato essere massimale in tutte le valutazioni effettuate. Il dato rilevante è stato che nessuna differenza è stata misurata per quanto riguarda il valore di consumo di ossigeno a livello submassimale. La performance massimale di un atleta in buone condizioni fisiche è ridotta dopo una donazione di sangue per almeno sette giorni, ma a livello submassimalela donazione non sembra incidere particolarmente sulla performance; (a un tale livello di stress, la capacità di trasporto della emoglobina e'praticamente la stessa). Se l'atleta non è conscio di questo e non rallenta gli allenamenti, può andare incontro a uno stress notevole, sia fisico (tenta di sostenere allenamenti che il fisico non regge) sia psicologico (non capisce perché è peggiorato; tanto per dare dei numeri il peggioramento per un runnerpuò essere anche di 10"/km).

67 QUINDI Cosa fare dopo una donazione : a) non gareggiare b) non effettuare lavori di qualità (ripetute) c) diminuire il chilometraggio settimanale di un 20% (per diminuire i danni ematici da microtraumi) d) effettuare i lenti, i medi e i progressivi con un appesantimento dei tempi di circa 10"/km. Tutto questo per due settimane dalla donazione.

68 I requisiti per la donazione Negatività degli esami di screening, anamnesi negativa per i fattori di rischio Età: (oltre i 65 discrezionale) Peso: 50 kg Hb- >12,5 nelle donne; >13,5 nei maschi Piastrine- > (per le aferesi) Numero massimo- 4-per il sangue intero 1 al mese per le piastrine

69 La donazione minutiper la donazione della sacca di sangue intero ( ml) da cui si ricavano i vari componenti minutiper la donazione di piastrine in aferesi minutiper la donazione di piastrine in aferesi (equivalente a quelle ricavate da 6-8 sacche di sangue intero)

70 DONAZIONE DIMIDOLLO O DONAZIONE DISANGUE? Iniziative strettamente interdipendenti. Possiamo considerare la donazione di midollo come il servizio aereoe la donazione del sangue come il sistema di trasporto terrestre. Nessuna nazione moderna potrebbe sopravvivere senza aeroporti, ma i migliori aeroporti sarebbero inutili senza le strade per raggiungerli

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