Concetti Chiave
- Il processo di emopoiesi si svolge inizialmente in diversi organi: sacco vitellino per l'embrione, fegato e milza per il feto, e midollo osseo per l'adulto.
- Le cellule staminali emopoietiche sono potenzialmente immortali, ma questa caratteristica potrebbe essere influenzata da manipolazioni sperimentali piuttosto che dal loro comportamento naturale.
- Le cellule staminali sono multipotenti, capaci di generare vari tipi cellulari, ma l'auto-rinnovamento e la multipotenza sono caratteristiche distinte.
- I progenitori mieloidi e linfoidi comuni danno origine rispettivamente a cellule dell'immunità innata e adattativa, con alcune eccezioni come i mastociti.
- Durante il processo di differenziamento, i precursori diventano sempre più specifici, riducendo la loro capacità di generare diversi tipi cellulari.
Indice
Differenziamento negli organi ematopoietici
Il processo iniziale di differenziamento avviene negli organi ematopoietici: il sacco vitellino per l’embrione, il fegato e la milza per il feto e il midollo osseo per l’adulto.
La cellula emopoietica grazie alla sua capacità di auto-rinnovamento potrebbe essere definita “immortale”, cioè trasferibile da una persona ad un’altra in maniera indefinita. Tale supposizione deriva da esperimenti condotti su animali da laboratorio che vengono monitorati per diversi anni, tuttavia, non sappiamo se questi risultati derivino dall’effettivo comportamento delle cellule staminali o dalla manipolazione sperimentale. Potrebbe dunque esistere la possibilità che anche queste cellule vadano incontro a senescenza dopo un lungo periodo di vita.
Concetto di emivita e multipotenza
Per le cellule figlie che hanno un periodo vitale limitato si parla di emivita, cioè il tempo necessario per far dimezzare la quantità iniziale di cellule. L’emivita è una stima che deriva dalla farmacologia.
La cellula staminale viene generalmente considerata multipotente, avente cioè la capacità di generare altri tipi cellulari. È bene sottolineare che l’auto-rinnovamento (self-renewal) e la multipotenza sono due caratteristiche distinte.
Progenitori e loro differenziazione
Le prime cellule prodotte dalle staminali vengono chiamate progenitori, queste possiedono ora un commitment ma sono ancora ben lontane dall’essere gli elementi maturi che si trovano poi nel sangue. I due progenitori più importanti sono il progenitore mieloide comune ed il progenitore linfoide comune.
Ruolo dei progenitori mieloidi e linfoidi
Il progenitore mieloide comune dà origine a tutti i leucociti circolanti nel sangue, agli eritrociti e ai megacariociti. Fornisce cellule dell’immunità innata.
Il progenitore linfoide comune dà origine ai linfociti B e T e alle cellule NK. Fornisce cellule dell’immunità adattativa, ad eccezione delle cellule NK che concorrono all’immunità innata
Eccezioni nel differenziamento cellulare
Un’ulteriore eccezione consiste nel mastocita: per quanto questo faccia parte della linea mieloide questa cellula non si troverà mai nel sangue. I mastociti vengono infatti rilasciati nel tessuto in cui risiederanno definitivamente in uno stadio non ancora completamente differenziato, la maturazione andrà a completarsi successivamente all’insediamento. Con la divisione e il differenziamento i precursori diventano man mano più committed, si riduce quindi la capacità di dare tipi cellulari diversi nelle divisioni successive. Si passa quindi da progenitori multipotenti a precursori committed, precursori tardivi e infine a cellule mature. Nel sangue è possibile trovare solo cellule mature e, in casi rari, precursori tardivi, gli altri tipi cellulari si trovano nell’organo emopoietico.
Domande da interrogazione
- Quali sono i principali siti di emopoiesi durante le diverse fasi della vita?
- Qual è la differenza tra auto-rinnovamento e multipotenza nelle cellule staminali?
- Quali sono i due principali progenitori derivati dalle cellule staminali e quali tipi di cellule producono?
Durante l'embrione, il sacco vitellino è il sito principale; nel feto, il fegato e la milza; nell'adulto, il midollo osseo.
L'auto-rinnovamento si riferisce alla capacità delle cellule di replicarsi indefinitamente, mentre la multipotenza è la capacità di generare diversi tipi cellulari.
I due principali progenitori sono il progenitore mieloide comune, che produce leucociti, eritrociti e megacariociti, e il progenitore linfoide comune, che produce linfociti B, T e cellule NK.
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