Cellule staminali adulte

2.1  LE STAMINALI ADULTE

Le cellule staminali adulte, come già accennato nell’introduzione, sono fondamentali per il mantenimento in vita dell’organismo e dei suoi tessuti. Infatti la sola divisione cellulare delle cellule mature (già specializzate) non riuscirebbe a far fronte alla degradazione dei tessuti fondamentalmente per due motivi :

1. ogni volta che viene replicato il dna di una cellula, nel processo di divisione cellulare, c’è il rischio di errori di copiatura del codice genetico. Se le nuove cellule provenissero tutte da cellule mature gli errori si accumulerebbero in breve tempo, portando alla morte dell’organismo. (per mezzo di malattie come i tumori..)

2. in molti casi le cellule mature dei tessuti sono talmente complesse da non potersi più dividere.

Detto questo, appare chiaro come ci sia bisogno di un tipo di cellule diverso, le staminali appunto, che provveda alla sostituzione delle cellule logorate, nei tessuti che compongono i nostri organi. Queste cellule si trovano in posizioni strategiche, all’interno degli organi, che permettono loro di sapere (tramite impulsi biochimici) se c’è bisogno di produrre cellule mature. Fino ad ora i ricercatori hanno isolato cellule staminali in alcuni organi ma questo è un campo in continua evoluzione. E plausibile che ci siano staminali in tutti gli organi del nostro corpo e che la loro scoperta sia solo una questione di tempo.

Tra le staminali adulte più importanti, scoperte fino ad ora, ci sono:

·  le staminali del midollo osseo tra le quali si distinguono: le ematopoietiche che hanno il compito di creare le cellule del sangue (globuli rossi, globuli bianchi, piastrine ecc); le mesenchimali che generano ossa e cartilagine;

·  Le staminali dellepitelio che hanno il compito di produrre le cellule del nostro epitelio;

·  Le staminali del fegato, del pancreas, del cuore.

·  Le staminali celebrali, che provvedono al rinnovo di alcuni neuroni in alcune zone del cervello. La scoperta di staminali nel cervello è stata sorprendente perché prima si pensava che i neuroni di un individuo fossero quelli presenti sin dalla nascita.

Molte di queste cellule, oltre che produrre le cellule mature del tessuto in cui risiedono, in ambienti diversi, possono produrre anche cellule diverse dal loro tessuto di appartenenza. Questo fenomeno è una scoperta recente ed è detto trans-differenziazione, di questo parlerò in modo più approfondito nel punto 2.4.

2.1.1 DIVISIONE ASIMMETRICA

In questo paragrafo vorrei analizzare, a grandi linee, i motivi della particolare caratteristica delle cellule staminali: la loro staminalità”, cioè la capacità di produrre cellule più specializzate, diverse da loro stesse. Le radici di questa eccezionale proprietà vanno ricercate nel processo di duplicazione cellulare: 

Le cellule normali seguono un ciclo cellulare (figura 4) che consiste in cinque fasi: la fase G1 dove il materiale cellulare si accresce, la fase S dove il dna viene dupplicato; la dase G2 dove avvengono gli ultimi preparativi per la divisione cellulare. Infine c’è la fase mitotica (fase M) dove avviene la divisione cellulare (in 4 passi) come si può vedere dalla figura 2. Alla fine della mitosi nascono due cellule figlie identiche alla cellula madre che le ha generate.

le cellule staminali invece si riproducono sempre per divisione cellulare, ma, anziché dare vita a due cellule identiche tra loro danno vita a due cellule figlie diverse tra loro.

La divisione delle cellule staminali è detta divisione asimmetrica. (rappresentata in figura 6)

La divisione asimmetrica consiste in diverse fasi:

Il ciclo cellulare procede in modo analogo alle cellule normali nelle fasi G1 S e G2.

All’inizio della fase mitotica avviene un processo diverso: la cellula anziché dividersi in due cellule figlie identiche, da vita a due cellule diverse tra loro.

una cellula figlia uguale alla cellula che la ha generata

un’altra cellula detta cellula di transito che inizia il processo di differenziazione

A questo punto:

–  la cellula figlia staminale prende il posto della cellula che l’ha generata

–  la cellula di transito inizia a migrare verso il luogo dove c’è bisogno di nuove cellule mature, e durante questo percorso effettua numerose divisioni.

In questo modo:  

1) a partire da una singola cellula staminale si sono prodotte numerose cellule differenziate che hanno rinnovato i tessuti

2) La cellula staminale figlia si è generata grazie a una sola divisione cellulare, rendendo così minima la possibilità di errori di copiatura del codice genetico.

Il processo di divisione asimmetrica è molto efficace però presenta dei difetti: se per qualche motivo (come ad esempio un trauma che comporta una perdita di staminali) si inceppa” il meccanismo si può ridurre il numero di staminali, con il rischio che non ci sia più la possibilità di produrre un numero sufficiente ci cellule mature. La sola divisione asimmetrica non da la possibilità alle staminali di aumentare di numero. Per permettere alle staminali di aumentare o diminuire il loro numero il nostro organismo utilizza la divisone simmetrica.

2.1.2. DIVISIONE SIMMETRICA

La divisione simmetrica è ben spiegata in questo schema e nella didascalia, pubblicate sul libro di Angelo Vescovi: La cura che viene da dentro”

Le staminali adulte nel nostro corpo hanno il compito di creare cellule di un singolo tessuto, le ultime scoperte della ricerca biomedica però hanno dimostrato che, alcune di queste cellule, opportunamente trattate in coltura, possono generare cellule differenziate diverse dal tessuto di appartenenza. Questo processo è detto di trans-differenziazione e lo analizzerò in un paragrafo successivo.

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