Panoramica sulle cellule staminali

Di Federico Fabrizio

Le cellule di un individuo pluricellulare condividono lo stesso genoma ma sono estremamente differenti e specializzate. Basta pensare che nel corpo umano esistono all’incirca 200 tipi di cellule differenziate.

E’ importante notare che quando una cellula è specializzata non è più grado in grado di dividersi e moltiplicarsi, quindi il mantenimento dell’equilibrio tra le cellule che si usurano e quelle che le sostituiscono è mantenuto da cellule particolari definite staminali.

Ma cosa sono le cellule staminali di cui abbiamo sempre sentito parlare?

Si tratta di cellule non specializzate dotate della singolare capacità di trasformarsi in altri tipi di cellule nel nostro organismo.

Le cellule staminali hanno essenzialmente due proprietà: possono autorinnovarsi (capacità di tali cellule di compiere un numero illimitato di cicli replicativi mantenendo sempre il medesimo stadio differenziativo) e possono anche dare origine a cellule più differenziate (più specializzate).

Esse possono essere classificate in relazione alla loro potenza e alla sorgente di derivazione (sintetizzate nella slide 1).

Queste cellule possono subire una normale divisione cellulare (detta simmetrica), ma possono anche andare incontro a una divisione cellule asimmetrica ovvero dar origine a due cellule figlie diverse. Una cellula figlia è identica alla cellula staminale parentale e permette l’autorinnovamento: l’altra cellula figlia è più specializzata e può andare incontro a ulteriori cicli di differenziazione.

Le cellule staminali somatiche si trovano naturalmente nel nostro organismo e danno origine a un numero limitato di tipi cellulari differenziati. Vengono chiamate anche cellule staminali adulte o tissutali e sono utilizzate per sostituire le cellule che hanno tipicamente una breve durata di vita (in particolare nel sangue, nell’epidermide, negli intestini e nei testicoli) o per reintegrare le cellule perdute a causa di malattia o lesioni (le nostre capacità di rigenerazione tissutale sono però alquanto limitate).

Un esempio sono le cellule staminali ematopoietiche (nella slide 2) che possono differenziarsi in tipi cellulari diversi, ma con precursori comuni (multipotenti, sono anche dette «cellule progenitrici»).

Per diverse malattie ematiche sono state condotte sperimentazioni di terapia genica coronate con successo utilizzando come bersaglio cellule del midollo osseo o linfociti del sangue periferico che sono arricchiti con cellule staminali ematopoietiche. Le cellule del nostro sangue sono a vita breve e devono essere sostituite da nuove cellule che derivano da staminali ematopoietiche in grado di autorinnovarsi. Queste cellule, che si trovano prevalentemente nel midollo osseo (e in misura minore nel sangue periferico), danno origine ai numerosi tipi diversi di cellule ematiche e anche a cellule tissutali con funzioni immunitarie.

Nei prossimi post parleremo delle linee cellulari staminali embrionali (ES) ovvero le prime linee cellulari pluripotenti ad esser state sviluppate e della riprogrammazione epigenetica (un approccio importante che si basa sul cambiamento artificiale delle normali impostazioni di una cellula).

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Per chi volesse approfondire l’argomento, consiglio alcuni dei link indicati:

https://dev.biologists.org/content/138/1/3

https://doi.org/10.1073/pnas.78.12.7634

https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/152581600750062426

https://doi.org/10.1016/j.stem.2009.05.015

https://www.nature.com/articles/292154a0

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