Concetti Chiave
- Le cellule staminali possiedono capacità rigenerativa, proliferativa e differenziativa, cruciali per la loro funzione biologica.
- Esistono tre principali tipi di cellule staminali: embrionali, fetali e somatiche, ognuna con origini e caratteristiche distinte.
- La divisione simmetrica delle cellule staminali permette la rigenerazione, mentre la divisione asimmetrica avvia il processo di differenziamento.
- La divisione asimmetrica è influenzata dalla distribuzione di diversi fattori trascrizionali tra le cellule figlie, determinando il loro destino.
- Il fenomeno di ripopolamento delle cellule staminali è spiegato dalle divisioni simmetriche, mentre la rigenerazione e l'embriogenesi derivano da quelle asimmetriche.
Indice
Caratteristiche delle cellule staminali
Le cellule staminali sono cellule dotate di:
- Capacità rigenerativa : sono capaci di riprodursi e dare origine a cellule uguali a sé stesse.
- Capacità proliferativa: capacità di poter espandere la progenie. Questa capacità può essere più o meno spiccata, ma c’è sempre.
- Capacità differenziativa : capacità di iniziare un processo di differenziamento e, se ce la fa, di dare origine alla cellula matura (divisione asimmetrica).
Categorie di cellule staminali
Le cellule staminali si distinguono in tre principali categorie:
• Cellule staminali embrionali --> sono isolate dall’embrione
• Cellule staminali fetali --> sono isolate dal feto. Nell’uomo l’embrione diventa feto dopo 60 giorni dalla gestazione, perché è quando ci sono già formati gli abbozzi dei vari organi, mentre negli altri vertebrati si definisce “feto” già dopo il processo di gastrulazione.
• Cellule somatiche o da adulto --> sono isolate dai tessuti adulti già differenziati
Divisione cellulare e differenziamento
La cellula staminale, per essere tale, deve essere in grado di rigenerare una copia di se stessa, di dare origine a due cellule figlie gemelle = divisione simmetrica. Se una cellula staminale usasse solo questo tipo di divisione, non differenzierebbe mai.
Perciò, ad un certo punto, la cellula staminale si divide ma le cellule figlie non sono identiche: una delle due rimane cellula staminale, l’altra può cominciare un processo di differenziamento (acquisisce una competenza) = divisione asimmetrica.
Divisione simmetrica e asimmetrica
La divisione asimmetrica è stata vista per la prima volta nella cellula uovo che si divide formando i blastomeri: la dimensione e la posizione relativa dei blastomeri determinerà il fatto che queste cellule daranno origine a foglietti embrionali diversi.
Non è vero che si possa sempre dimostrare che esistono divisioni simmetriche, durante il periodo di rigenerazione e ampliamento della progenie, e divisioni di tipo asimmetriche; in alcuni casi le divisioni sono sempre uguali solo che una delle due cellule figlie subisce uno stimolo, il quale è sufficiente a cambiare il suo destino e portarla al differenziamento --> un evento imprevisto (evento stocastico).
La divisione simmetrica spiega il fenomeno di ripopolamento e ampliamento della progenie staminale, mentre la divisione asimmetrica spiega il fenomeno dell’embriogenesi e la rigenerazione dei tessuti adulti.
La divisione asimmetrica si verifica perché si trovano quantità di fattori trascrizionali diversi nelle due cellule figlie (basta anche solo l’espressione di 1 diverso fattore trascrizionale per cambiare il destino di quella cellula).
Domande da interrogazione
- Quali sono le principali capacità delle cellule staminali?
- Quali sono i tipi principali di cellule staminali?
- Come avviene la divisione delle cellule staminali?
- Cosa determina il differenziamento delle cellule staminali?
Le cellule staminali possiedono capacità rigenerativa, proliferativa e differenziativa, che permettono loro di riprodursi, espandere la progenie e iniziare il processo di differenziamento.
Le cellule staminali si dividono in tre categorie principali: embrionali, fetali e somatiche o da adulto, ciascuna isolata da diverse fasi dello sviluppo o tessuti.
Le cellule staminali si dividono in modo simmetrico per rigenerarsi e ampliare la progenie, e in modo asimmetrico per iniziare il differenziamento, con una cellula figlia che rimane staminale e l'altra che si differenzia.
Il differenziamento è determinato dalla divisione asimmetrica, dove le cellule figlie ricevono quantità diverse di fattori trascrizionali, influenzando il loro destino e portandole a specializzarsi.
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