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Cellule Staminali: Tipi, Origine e Applicazioni, Appunti di Biologia

Le cellule staminali, loro origine, tipi e applicazioni in medicina. Si distingue tra cellule staminali adulte e embrionali, e si discute del loro potenziale per rigenerare diversi tipi di cellule e tessuti. Vengono presentate le applicazioni in medicina, come trapianto di midollo osseo, cura di ustioni e rigenerazione di cellule della cornea.

Tipologia: Appunti

2021/2022

Caricato il 21/05/2022

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CELLULE STAMINALI
Le cellule staminali sono cellule immature che “non sanno ancora cosa faranno da grandi”.
- si replicano mantenendo la capacità di differenziarsi = due funzioni → replicarsi e
differenziarsi in molti tipi di cellule
Si distinguono in cellule staminali adulte (SA) e staminali embrionali dalla blastocisti (SE).
cellule staminali adulte
“Ce le portiamo dietro” nel nostro corpo. Non sono presenti in tutti i nostri tessuti e non sono
presenti con la stessa abbondanza. Esistono diverse tipologie di SA.
staminali adulte del midollo osseo. Danno origine a otto tipi di cellule del sangue. Sono
cellule staminali professioniste perché proliferano e si specializzano moltissimo. Lavorano
tanto poiché ogni giorno devono rimpiazzare miliardi di cellule del sangue che degenerano.
staminali adulte della pelle. Danno origine solo alle cellule differenziate della pelle. Anche
queste cellule staminali sono professioniste poiché hanno una grande capacità di divisione e
specializzazione. La nostra pelle si ricambia completamente ogni 4 settimane.
staminali adulte del cervello. Lavorano poco e hanno capacità limitate: questo è un bene
poiché sarebbe un danno se le cellule del cervello si rigenerassero tutte. Si rigenerano 2
aree del cervello dato che ci sono SA che si riproducono ogni tot settimane e si dividono per
generare nuovi neuroni. Sono le due aree dell’ippocampo, il quale è responsabile dei
fenomeni di memoria e apprendimento.
- studiando e facendo esercizio fisico si stimola la produzione di nuovi neuroni
nell’ippocampo
cellule staminali embrionali dalla blastocisti
La blastocisti è un grappolino di circa 200 cellule1che si forma dal 4° al 14°2giorno dopo la
fecondazione da parte dello spermatozoo della cellula uovo.
La SE non l’abbiamo più in corpo, sa fare fare tutto ed è la più plastica che conosciamo. Sa
replicarsi e differenziarsi in 250 tipi di cellule diverse del nostro corpo. è una cellula:
-affascinante, perchè contiene i segreti per diventare tutti i tipi di cellule del nostro
corpo (es. cellule nervose, del cuore, muscolari ecc..)
-controversa, perchè per ottenere le cellule staminali embrionali bisogna distruggere
la blastocisti e per una parte della società questo è un omicidio.
Infatti queste cellule staminali embrionali dalla blastocisti sono soprannumerarie, sono
cellule scartate nella fecondazione artificiale. Sono cellule che avrebbero potuto trasformarsi
in un feto e quindi in una persona.
In Italia, lo studio e l’utilizzazione delle cellule embrionali umane per scopi terapeutici non è
consentito per motivi definiti come bioetici. Nel nostro paese però si può lavorare sulle
staminali embrionali che provengono da altri paesi → arrivano congelate in tubicini.
2non supera i 14 giorni
1più piccola di 1 millimetro
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CELLULE STAMINALI

Le cellule staminali sono cellule immature che “non sanno ancora cosa faranno da grandi”.

  • si replicano mantenendo la capacità di differenziarsi = due funzioni → replicarsi e differenziarsi in molti tipi di cellule Si distinguono in cellule staminali adulte ( SA ) e staminali embrionali dalla blastocisti ( SE ). ➔ cellule staminali adulte “Ce le portiamo dietro” nel nostro corpo. Non sono presenti in tutti i nostri tessuti e non sono presenti con la stessa abbondanza. Esistono diverse tipologie di SA. staminali adulte del midollo osseo. Danno origine a otto tipi di cellule del sangue. Sono cellule staminali professioniste perché proliferano e si specializzano moltissimo. Lavorano tanto poiché ogni giorno devono rimpiazzare miliardi di cellule del sangue che degenerano. staminali adulte della pelle. Danno origine solo alle cellule differenziate della pelle. Anche queste cellule staminali sono professioniste poiché hanno una grande capacità di divisione e specializzazione. La nostra pelle si ricambia completamente ogni 4 settimane. staminali adulte del cervello. Lavorano poco e hanno capacità limitate: questo è un bene poiché sarebbe un danno se le cellule del cervello si rigenerassero tutte. Si rigenerano 2 aree del cervello dato che ci sono SA che si riproducono ogni tot settimane e si dividono per generare nuovi neuroni. Sono le due aree dell’ippocampo , il quale è responsabile dei fenomeni di memoria e apprendimento.
  • studiando e facendo esercizio fisico si stimola la produzione di nuovi neuroni nell’ippocampo ➔ cellule staminali embrionali dalla blastocisti La blastocisti è un grappolino di circa 200 cellule^1 che si forma dal 4° al 14°^2 giorno dopo la fecondazione da parte dello spermatozoo della cellula uovo. La SE non l’abbiamo più in corpo, sa fare fare tutto ed è la più plastica che conosciamo. Sa replicarsi e differenziarsi in 250 tipi di cellule diverse del nostro corpo. è una cellula:
  • affascinante , perchè contiene i segreti per diventare tutti i tipi di cellule del nostro corpo (es. cellule nervose, del cuore, muscolari ecc..)
  • controversa , perchè per ottenere le cellule staminali embrionali bisogna distruggere la blastocisti e per una parte della società questo è un omicidio. Infatti queste cellule staminali embrionali dalla blastocisti sono soprannumerarie, sono cellule scartate nella fecondazione artificiale. Sono cellule che avrebbero potuto trasformarsi in un feto e quindi in una persona. In Italia, lo studio e l’utilizzazione delle cellule embrionali umane per scopi terapeutici non è consentito per motivi definiti come bioetici. Nel nostro paese però si può lavorare sulle staminali embrionali che provengono da altri paesi → arrivano congelate in tubicini. (^2) non supera i 14 giorni (^1) più piccola di 1 millimetro

staminale surrogata Da pochi anni esiste anche la staminale surrogata. Non esiste in natura infatti viene ottenuta in laboratorio per riprogrammazione , ovvero si disgrega un lembo di pelle ottenendo i fibroblasti (cellule della pelle) e si fanno tornare indietro nel tempo fino a cellule staminali embrionali. Sono cellule pluripotenti indotte in laboratorio.

  • praticamente le cellule della pelle sono state riprogrammate per farle tornare allo stesso stadio di estrema potenzialità delle staminali embrionali Un gruppo di biologi giapponesi ha scoperto che le stesse cellule della pelle, immerse in un bagno acido per circa 30 min quasi fino alla loro morte, ritornano ad uno stadio simile alle cellule staminali embrionali. Praticamente hanno dimostrato che se si forza l’espressione di questi 4 geni, i fibroblasti tornano indietro nel tempo ed assumono una morfologia ed alcune caratteristiche simili ma non uguali (ecco perchè surrogate) a quelle embrionali staminali vere. Queste cellule riprogrammate si chiamano:
  • pluripotenti , perchè sono plastiche come le embrionali
  • indotte , perché questo fenomeno viene indotto in laboratorio ➔ come si lavorano le cellule staminali? Per quanto riguarda le staminali adulte della pelle e del midollo si possono isolare in laboratorio. Per tante altre SA e altri tessuti adulti questo è un procedimento difficile → per questo tipo di cellule si sta ancora cercando di capire come lavorarle in laboratorio. Per le SE, invece, si parte dalla blastocisti, che arriva congelata, e la si scongela e le cellule si mettono in un piattino di coltura per poterle nutrire tutti i giorni. Per crescere queste cellule c’è bisogno di un supporto fatto di altre cellule alle quali non si mescolano → crescono insieme. Crescono a colonia su un piattino con una morfologia unica se viste al microscopio.
  • le SE indifferenziate sono cellule tonde con un citoplasma sottilissimo ed un nucleo di grosse dimensioni → quasi l’intera cellula è occupata dal nucleo Ad un certo punto bisogna disgregare la colonia e seminare le cellule in altri piattini, con nuove cellule di supporto, dove daranno origine ad altre colonie. La coltura si espande → dalle 1000 cellule contenute nel tubicino iniziale si arriva fino a un milione di cellule. Questo avviene, in modi diversi, anche per le SA. Bisogna lavorare come si fosse in cucina: bisogna capire gli ingredienti, nulla è casuale → non si può sbagliare altrimenti si perde la coltura. Quando si hanno tante cellule bisogna, poi, congelarle → creare un backup per i futuri esperimenti. Dopo aver fatto la coltura si deve dare a queste cellule le istruzioni giuste per andare nella direzione di differenziamento desiderata.
  • Elena Cattaneo vuole ottenere (da SA e SE) neuroni specifici → quelli che degenerano nelle Corea di Huntington^3 Per generare neuroni deve applicare alle SE delle molecole affinché diano i neuroni che interessano per poi trapiantarli nei modelli animali di Huntington per vedere se c’è un recupero funzionale nell’animale. ➔ come si lavora in laboratorio? Nel caso della Cattaneo, si cerca di istruire le cellule per farle diventare neuroni. (^3) malattia genetica che colpisce la coordinazione muscolare e porta a declino cognitivo e a problemi psichiatrici