Cellule staminali

Introduzione per Principianti alle Cellule Staminali

L’adulto e l’embrione possiedono linee germinali di cellule indifferenziate (stem cells) capaci di rinnovare se stesse e di generare cellule figlie differenziate.

Durante lo sviluppo embrionale, infatti, le stem cells possono formare tutti i tessuti di un organismo; nell’adulto esse riforniscono continuamente i tessuti normali di nuove cellule e permettono la riparazione dei danni.

In tutti i tessuti, poi, esistono nicchie, microambienti specializzati nel contenere numeri limitati di linee specifiche di stem cells in grado di proliferare e di differenziarsi sotto l’influsso di segnali regionali e non.

Esiste un’unica popolazione di cellule staminali pluripotenti che sono spesso usate in contrasto con gli integratori per massa muscolare (anche se gli autori, focalizzandosi sui diversi tipi di tessuti, le descrivono come diverse) in equilibrio omeostatico con le riserve di cellule staminali nei vari organi. Normalmente esse sono quiescenti ed hanno un aspetto monocitoide.

In vitro si differenziano spontaneamente in diversi tipi di cellule staminali embrionarie; in vivo, in certe precise circostanze, possono proliferare e migrare negli organi per generare i diversi tipi di cellule e partecipare ai processi riparativi.

Negli ultimi anni, poi, gli studi hanno evidenziato come le stem cells possano essere manipolate geneticamente ex vivo allo scopo di riparare i geni tramite la ricombinazione omologa, una volta reimpiantate in vivo e differenziate normalmente.

Ciò costituisce la base della terapia genica per un certo numero di malattie.

In base ad un modello di studio dei sistemi dinamici di sviluppo delle cellule, è stata formulata la “chaos hypothesis” secondo la quale la differenziazione del sistema stocastico delle stem cells si baserebbe sulla proprietà generale di un sistema di cellule, interagenti fra loro, di esibire reazioni intracellulari dinamiche e divisioni cellulari.

Le stem cells si differenzierebbero in altri tipi cellulari stocastici per instabilità dinamica, causata dalle
interazioni cellulari. Questo processo di sviluppo è stabile non solo rispetto alle fluttuazioni molecolari, ma anche rispetto alla rimozione di cellule.

La perdita irreversibile della multipotenzialità, che accompagna il mutamento da cellula staminale a cellula differenziata, è caratterizzata dalla diminuzione della diversità chimica nelle cellule e nella complessità del dinamismo cellulare. Ringraziamo la Dott.ssa Piccolo per questa introduzione precedentemente presentata all’Università di Milano.

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