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Le Cellule Staminali: Tipi, Caratteristiche e Importanza in Medicina, Dispense di Biologia

Le cellule staminali, loro caratteristiche e tipi (totipotenti, pluripotenti, multipotenti, oligopotenti e unipotenti). Viene inoltre discusso l'utilizzo di cellule staminali embrionali e adulte in medicina, con un focus sulla terapia genica e le questioni etiche associate.

Tipologia: Dispense

2020/2021

Caricato il 18/04/2021

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Approfondimento cellule Staminali
Cosa sono?
Cellula staminale è un termine utilizzato per definire una cellula indierenziata, in grado di
dividersi per periodi indefiniti per autoriprodursi e dare origine ai numerosi tipi di cellule
specializzate e ai tessuti che eseguono specifiche funzioni dell’organismo. Il nostro
organismo è formato da moltissimi tipi di cellule, che nel corso del loro sviluppo si sono
specializzate, cioè dierenziare, e hanno imparato a svolgere compiti diversi."
Le cellule staminali si distinguono da quelle già dierenziate per due caratteristiche, che
devono essere presenti in ognuna di esse al fine di definirle tali: l'autorinnovamento e la
pluripotenza:
L'autorinnovamento rappresenta la capacità di tali cellule di moltiplicarsi dando vita a
innumerevoli copie di se stesse.
La pluripotenza è la capacità di dare origine a uno o più tipi cellulari tramite il
dierenziamento, ovvero la caratteristica che, se controllata opportunamente dai
ricercatori, permette di dare origine a cellule di tipi diversi.
Classificazione per potenza:
Le cellule staminali vengono classificate in base alla loro potenza, cioè la potenzialità di
dierenziarsi nei vari tipi cellulari.
Totipotenti: la capacità di una singola cellula di dividersi e produrre tutte le cellule
dierenziate in un organismo, compresi i tessuti extraembrionali, dando così origine ad
un individuo completo. Le cellule staminali totipotenti sono le spore (nei funghi) e gli
zigoti. In alcuni organismi. Inoltre a volte alcune cellule già dierenziate possono ritrovare
la totipotenza.
Pluripotenti: la capacità di una singola cellula di dierenziarsi in tutti i tipi di cellule di un
individuo adulto tranne che nelle cellule extra-embrionali. Tali cellule non possono per
tanto dare origine ad un organismo adulto, perché non hanno il potenziale per
contribuire ai tessuti extraembrionali. Fanno parte di questa categoria le cellule staminali
embrionali (ES).
Multipotenti: la capacità di una singola cellula di dierenziarsi solamente in alcuni tipi di
cellule; sono anche dette cellule progenitrici. Un esempio di una cellula staminale
multipotente è quello che avviene nel midollo osseo, dove le#cellule#staminali chiamate
emopoietiche, danno origine a tutti i tipi cellulari che troviamo nel sangue: globuli rossi,
leucociti, linfociti e piastrine.
Oligopotenti: la capacità di una singola cellula di dierenziarsi solo in alcuni tipi (meno
dierenziazioni di quelle multipotenti) di cellule. Alcuni esempi sono costituiti dalle
cellule staminali vascolari che hanno la capacità di diventare cellule muscolari lisce
oppure endoteliali, quelle che formano l’endotelio cioè la parte interna dei vasi
sanguigni.
Unipotenti: la capacità di una singola cellula di dierenziarsi in un singolo tipo di cellula;
sono anche dette cellule precursori. Ad esempio gli epatociti, cioè le cellule del fegato,
sono unipotenti. La capacità del fegato di rigenerarsi da un minimo del 25% della sua
massa originaria è attribuita a questa proprietà.
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Quindi quali si scelgono tra le cellule staminali adulte e quelle embrionali?
Su questo punto non tutti concordano. Le cellule staminali embrionali derivano da
embrioni di pochi giorni e, rispetto a quelle adulte, sono più versatili e si moltiplicano più
rapidamente. In teoria questo le rende adatte a riparare tutti i tipi di tessuti. Tuttavia,
proprio per la loro vitalità, sono più dicili da tenere sotto controllo e che quindi
potrebbero scaturire in neoplasie ed altre problematiche. Invece le cellule staminali adulte
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Scarica Le Cellule Staminali: Tipi, Caratteristiche e Importanza in Medicina e più Dispense in PDF di Biologia solo su Docsity!

Approfondimento cellule Staminali

Cosa sono?

Cellula staminale è un termine utilizzato per definire una cellula indifferenziata, in grado di dividersi per periodi indefiniti per autoriprodursi e dare origine ai numerosi tipi di cellule specializzate e ai tessuti che eseguono specifiche funzioni dell’organismo. Il nostro organismo è formato da moltissimi tipi di cellule, che nel corso del loro sviluppo si sono specializzate, cioè differenziare, e hanno imparato a svolgere compiti diversi. Le cellule staminali si distinguono da quelle già differenziate per due caratteristiche, che devono essere presenti in ognuna di esse al fine di definirle tali: l'autorinnovamento e la pluripotenza:

- (^) L' autorinnovamento rappresenta la capacità di tali cellule di moltiplicarsi dando vita a innumerevoli copie di se stesse. - (^) La pluripotenza è la capacità di dare origine a uno o più tipi cellulari tramite il differenziamento, ovvero la caratteristica che, se controllata opportunamente dai ricercatori, permette di dare origine a cellule di tipi diversi. Classificazione per potenza: Le cellule staminali vengono classificate in base alla loro potenza, cioè la potenzialità di differenziarsi nei vari tipi cellulari. - (^) Totipotenti : la capacità di una singola cellula di dividersi e produrre tutte le cellule differenziate in un organismo, compresi i tessuti extraembrionali, dando così origine ad un individuo completo. Le cellule staminali totipotenti sono le spore (nei funghi) e gli zigoti. In alcuni organismi. Inoltre a volte alcune cellule già differenziate possono ritrovare la totipotenza. - (^) Pluripotenti : la capacità di una singola cellula di differenziarsi in tutti i tipi di cellule di un individuo adulto tranne che nelle cellule extra-embrionali. Tali cellule non possono per tanto dare origine ad un organismo adulto, perché non hanno il potenziale per contribuire ai tessuti extraembrionali. Fanno parte di questa categoria le cellule staminali embrionali (ES). - (^) Multipotenti : la capacità di una singola cellula di differenziarsi solamente in alcuni tipi di cellule; sono anche dette cellule progenitrici. Un esempio di una cellula staminale multipotente è quello che avviene nel midollo osseo, dove le cellule staminali chiamate emopoietiche, danno origine a tutti i tipi cellulari che troviamo nel sangue: globuli rossi, leucociti, linfociti e piastrine. - (^) Oligopotenti : la capacità di una singola cellula di differenziarsi solo in alcuni tipi (meno differenziazioni di quelle multipotenti) di cellule. Alcuni esempi sono costituiti dalle cellule staminali vascolari che hanno la capacità di diventare cellule muscolari lisce oppure endoteliali, quelle che formano l’endotelio cioè la parte interna dei vasi sanguigni. - (^) Unipotenti : la capacità di una singola cellula di differenziarsi in un singolo tipo di cellula; sono anche dette cellule precursori. Ad esempio gli epatociti, cioè le cellule del fegato, sono unipotenti. La capacità del fegato di rigenerarsi da un minimo del 25% della sua massa originaria è attribuita a questa proprietà.

Quindi quali si scelgono tra le cellule staminali adulte e quelle embrionali?

Su questo punto non tutti concordano. Le cellule staminali embrionali derivano da embrioni di pochi giorni e, rispetto a quelle adulte, sono più versatili e si moltiplicano più rapidamente. In teoria questo le rende adatte a riparare tutti i tipi di tessuti. Tuttavia, proprio per la loro vitalità, sono più difficili da tenere sotto controllo e che quindi potrebbero scaturire in neoplasie ed altre problematiche. Invece le cellule staminali adulte

sono più facili da controllare, ma si riproducono più lentamente e sembrano meno versatili. Proprio per questo, alcuni studiosi ritengono che non siano in grado di riparare tutti i tessuti che potrebbero invece essere guariti dalle cellule di origine embrionale. Sguardo alla medicina: Le cellule staminali sono già molto utili in medicina. Ma hanno un grosso potenziale che ancora si sta sviluppando e sperimentando. Le cellule staminali sia embrionali che adulte vengono messe in particolari condizioni di crescita in laboratorio (“in vitro”) in presenza di particolari nutrienti e fattori di crescita esse possono diventare cellule differenziate di qualunque tipo. Dal momento che per loro stessa natura le cellule staminali hanno il compito di rimpiazzare le cellule vecchie o danneggiate, gli scienziati hanno pensato di utilizzarle per curare pazienti con una grande varietà di malattie. L’idea di base è che fornendo ad un paziente malato delle cellule staminali sane o delle cellule differenziate ricavate da esse, si possa sfruttare la capacità innata di queste cellule di riparare il tessuto e guarire il paziente. Tuttavia, ad oggi esistono pochissime tipologie di cellule staminali che abbiano dimostrato di poter essere di sicura utilità clinica. La maggior parte di queste viene impiegata per rigenerare i tessuti danneggiati. In particolare, si utilizzano le staminali adulte del sangue (ematopoietiche), prelevate dal sangue o dal midollo osseo, che possono essere trapiantate per curare malattie del sangue e del sistema immunitario, come leucemia, linfoma o Scid (Severe Combined Immune Deficiency). Altrettanto utilizzate sono le staminali epiteliali, in grado di rigenerare epiteli di rivestimento, come l’epidermide e la superficie corneale, danneggiati in seguito a lesioni o ustioni. Al di là delle attuali applicazioni, l’aspetto più promettente della ricerca sulle cellule staminali è la moltitudine di potenziali possibilità terapeutiche in cui possono essere utilizzate. Grazie alle proprietà di queste particolari cellule, l’elenco delle malattie che con esse si potrebbero curare sarebbe in ipotesi molto lungo, e potrebbe comprendere ad esempio il Parkinson, il diabete, la sclerosi multipla, l’infarto, i danni spinali, la malattia di Huntington e molte altre... Inoltre, le cellule staminali emopoietiche ed epiteliali hanno già dato risultati molto incoraggianti in sperimentazioni di terapia per malattie genetiche come immunodeficienze, leucodistrofia metacromatica, sindrome di Wiskott-Aldrich ed epidermolisi bollosa. In più, a partire dalle cellule staminali si sta cercando di sviluppare in vitro interi organi che risulterebbero estremamente utili per i trapianti. Gli organi da trapiantare, infatti, sarebbero facilmente reperibili e non sarebbero soggetti al rigetto del corpo, in quanto derivate dal corpo stesso. In secondo luogo, le cellule staminali sono ulteriormente interessanti perché, essendo la fonte primaria da cui origina la vita, si pensa che studiare le cellule staminali permetterà agli scienziati di ottenere preziose informazioni sugli eventi che si verificano durante lo sviluppo umano, a partire dall’embrione fino all’organismo adulto e complesso. Purtroppo abbiamo ancora conoscenze molto limitate su tale sviluppo che invece è di enorme importanza, in biologia e in medicina, sia a livello anatomico che a livello molecolare. Pertanto, sotto questo profilo, sarebbe importante focalizzare lo studio delle cellule staminali più sulle cellule staminali embrionali e pluripotenti, piuttosto che sulle cellule staminali adulte multipotenti. In particolare riguardo a questo tema, alcuni estensori del “Manifesto per la Ricerca Scientifica sulle Cellule Staminali Embrionali” del 2007 affermarono: «Noi sosteniamo il dovere morale di proseguire nell’ampliamento della nuova frontiera perché la ricerca sulle cellule staminali embrionali costituisce un passo necessario per lo sviluppo della conoscenza di come si formano i tessuti umani e di come si ammalino».

Fonti: https://www.treccani.it/enciclopedia/cellule-staminali https://it.wikipedia.org/wiki/Cellula_staminale https://www.corriere.it/salute/17_novembre_08/staminali-medicina-rigenerativa- b3e1216c-c4b1-11e7- 92a1-d24c712a4dfa.shtml h"p://bioeca.governo.it/it/documen/pareri-e-risposte/impiego- terapeuco-delle-cellule- staminali/ dizioniscienfichesll.com/index.php? opon=com_content&view=arcle&id=137%3Alimportanza-delle-cellule-staminali-una-nuova- fronera- per-la-nostra-salute&ca*d=1&lang=it)