Biologia molecolare delle cellule staminali - Appunti

Cellule Staminali

• Cellule a un "bivio" tra auto-rinnovamento o processo differenziativo (= cellula specializzata)

• Termine "stem cell" coniato per la prima volta da Haeckel nel 1868 riferendosi a 1) antenato unicellulare degli organismi multicellulari 2) uovo fertilizzato che dà vita a cellule dell'organismo
• A fine '800 (1892) Weismann, con la teoria del plasma germinale, e Boveri e Haecker, hanno adattato la definizione di cellula staminale a tutte le cellule degli organismi germinali
• 1905: Ematologi definiscono ed evidenziano cellule staminali come la intendiamo oggi — Alcuni ematologi pensavano che midollo e linfonodi fossero due linee con cellule progenitrici diverse, altri invece pensavano che cellula ancestrale fosse unica = isolata cellula staminale in grado di differenziarsi
• Cellula staminale è in grado di auto-rinnovarsi in maniera illimitata con capacità di differenziarsi
• Cellule staminali non sono soggette al limite di Hayflick, ovvero il numero massimo di divisioni cui vanno incontro le cellule normali prima di smettere di replicarsi = cellule sono soggette ai fenomeni della “senescenza replicativa” per via dell’accorciamento dei telomeri

Cellule Staminali

• Adulte (somatiche/tessuto-specifiche)
• Embrionali
• Cancerose

• Cellule staminali adulte sono presenti in tessuti sviluppati e hanno capacità di rinnovamento limitata al loro tessuto — tale capacità è necessaria per "riparare" danni e per sostituire cellule morte
• Cellula staminale ematopoietica (HSC) si trova nel midollo osseo, componente delle ossa cave dove che costituisce la nicchia delle cellule staminali ematopoietiche — Intende ambienti circostanti però sviluppo cellula staminale fornisce segnali che influenzano capacità di auto-rinnovamento e differenziamento
• Nel midollo osseo, oltre a HSC, sono presenti altri tipi cellulari che “comunicano” con la HSC
• “Nicchia" è necessaria a modulare il comportamento della cellula staminale, se cellula staminale non fosse "controllata", ci potrebbe essere squilibrio tra auto-rinnovamento e differenziamento = scelta che deve essere finemente regolata = microambiente estremamente complesso!

ISCs (intestinal stem cells) risiedono nella cripta intestinale e sono caratterizzate dall'espressione del recettore LGR5; cellule di Paneth forniscono segnale Wnt determinando auto-rinnovamento ISC (cellule Paneth sono derivate da ISC ma LGR5-); cellule mesenchimali, invece, forniscono segnali BMP a ISC determinando il loro differenziamento (cellule mesenchimali non derivano da ISC)

Cellule Staminali

Cellule a un "bivio" tra auto-rinnovamento o processo differenziativo (→ cellule specializzate)

• Termine "stem cell" coniato per la prima volta da Haeckel nel 1868 riferendosi a 1) antenato unicellulare degli organismi multicellulari 2) uovo fecondato che dà vita a cellule dell'organismo.
• A fine '800 (1893) Weismann, la teoria del plasma germinale; Boveri e Haecker hanno adattato la definizione di cellula staminale a tutte le cellule degli organi germinali.
• 1905: Ematologi definiscono ed evidenziano cellula staminale come la intendiamo oggi — alcuni ematologi pensavano che midollo e linfonodi fossero due linee con cellule progenitrici diverse, altri invece pensavano che cellula ancestrale fosse unica e isolata cellula staminale in grado di differenziarsi.
• Cellula staminale: è in grado di auto-rinnovarsi in maniera illimitata con capacità di differenziarsi.
• Cellule staminali non sono soggette al limite di Hayflick ovvero il numero massimo di divisioni cui vanno incontro le cellule normali prima di smettere di replicarsi → cellule sono soggette al fenomeno della "senescenza replicativa" per via dell'accorciamento dei telomeri.

Cellule Staminali

• Adulte (somatiche/tessuto specifiche)
• Embrionali
• (Cancerose)

• Cellule staminali adulte sono presenti in tessuti sviluppati e hanno capacità di rinnovamento illimitata al loro tessuto. Tale capacità è necessaria per "riparare" danni e per sostituire cellule morte.
• Cellula staminale ematopoietica (HSC) si trova nel midollo osseo, componente dell'ossa cave dove che costituisce la nicchia delle cellule staminali in nichilie intende ambienti cruciali per sviluppo cellula staminale, fornire segnali e influenza capacità di auto-rinnovamento e differenziamento.
• Nel midollo osseo, oltre a HSC, sono presenti altri tipi cellulari che "comunicano" con la HSC.
• "Nichchia" è necessaria a modulare il comportamento della cellula staminale, se cellula staminale non fosse "controllata" ci potrebbe essere squilibrio tra auto-rinnovamento e differenziamento, è una scelta che deve essere finemente regolata → microambiente estremamente complesso!

ISCs (Intestinal Stem Cells)

• Rissidono nella cripta intestinale e