Ginecologia e Ostetricia - Sviluppo dell'Organismo

Sviluppo dell’organismo

Sviluppo unica cellula dà luogo ad un organismo maturo: è il processo mediante il quale un’Lo.

Formazione dei principali sistemi ed organi, lo sviluppo può essere distinto in sviluppo embrionale con sviluppo post-embrionale con crescita e perfezionamento, e consolidamento che prosegue dopo la nascita per ~ 20 anni, fino al raggiungimento della maturità sessuale, anche se molti tessuti vengono sostituiti durante tutta la vita dell’individuo, come l’epidermide, il sangue, l’epitelio intestinale, fino all’età dell’invecchiamento che rappresenta una parte naturale del ciclo vitale.

Processo graduale dello sviluppo

Lo sviluppo è un processo graduale (Box 3.5 pag. 71 Genetica Umana):

• Fecondazione con formazione dello zigote.
• Divisioni cellulari in successione simmetriche, che danno luogo a cellule figlie con lo stesso potenziale di sviluppo.
• Differenziamento: formazione di cellule strutturalmente e funzionalmente specializzate.
• Le cellule si organizzano secondo schemi specifici per formare prima il piano corporeo dell’organismo e successivamente le strutture dettagliate degli organi e apparati.
• Morfogenesi: cambiamento di forma complessiva attraverso vari meccanismi, come la proliferazione cellulare differenziata, l’adesione selettiva tra cellule o tra cellule e matrice extracellulare, cambiamenti di forma e dimensioni delle cellule, uso selettivo della morte cellulare programmata e controllo sulla simmetria e sul piano di divisione cellulare.

Tutti questi processi sono controllati da specifici geni che codificano per specifiche proteine, mentre l’espressione genica dipende da fattori di trascrizione che controllano lo sviluppo.

Totipotenza e differenziamento cellulare

Lo zigote e le cellule discendenti sono cellule non specializzate totipotenti, perché ogni cellula mantiene la capacità di differenziarsi in tutti i possibili tipi cellulari dell’organismo, comprese membrane extra-embrionali. Col procedere dello sviluppo, le cellule diventano più specializzate e viene limitata la loro capacità di produrre differenti tipi di cellule.

Le cellule embrionali sono obbligate a scegliere 3 percorsi alternativi:

• Scelta tra massa cellulare interna e trofoblasto: le cellule della massa cellulare interna danno origine all’embrione vero e proprio e all’amnios, mentre le cellule del trofoblasto danno origine al corion e alla porzione embrionale della placenta. Infatti, le cellule della massa cellulare interna sono totipotenti, per cui possono dare origine a tutte le cellule dell’embrione.
• Scelta delle cellule dell’embrione di dare origine a 3 foglietti, cioè ectoderma, mesoderma e endoderma, ciascuno dei quali dà luogo ad una specifica e limitata gamma di tipi cellulari, per cui in questa fase le cellule saranno multipotenti.
• Le cellule dei 3 foglietti danno origine ai tessuti che costituiscono i vari organi e apparati.

• Ectoderma: dà origine all’epidermide, tessuto neurale e cellule della cresta neurale.
• Mesoderma: dà origine al notocorda (faringe, tiroide, paratiroidi, tonsille.), mesoderma parassiale (ossa e muscoli degli arti), mesoderma intermedio (apparato uro-genitale), mesoderma laterale (pleura, pericardio, peritoneo..), mesoderma craniale (tessuto connettivo cefalico).
• Endoderma: dà origine all’intestino primitivo e faringe.

Al termine dello sviluppo, le cellule da multipotenti diventano unipotenti perché possono dare origine a un solo tipo di cellula differenziata.

Tipi di cellule umane

L’organismo umano è costituito da oltre 200 tipi di cellule dotate di funzioni diverse: alcune cellule hanno una funzione limitata in un’apparato, come gli epatociti e miocardiociti, mentre altre cellule presentano funzioni generiche, come i fibroblasti.

Tra le cellule umane abbiamo:

• Spermatozoi e ovuli.
• Linfociti (5.000/μl di sangue): Ø 6-8 μm, citoplasma scarso.
• Eritrociti o globuli rossi o emazie (5 milioni/μl di sangue): disco biconcavo, Ø 7,2 μm, privi di nucleo, mitocondri e ribosomi; il loro metabolismo avviene mediante glicolisi; hanno una vita media di ~ 120 giorni.
• Megacariociti: cellule del midollo osseo di grosse dimensioni, con Ø di 35-150 μm, presentano un nucleo di forma lobata irregolare, contenente 8-32 genomi, formatisi in seguito a endomitosi, si frammentano dando origine a migliaia di piastrine.
• Piastrine (200.000/μl di sangue): frammenti cellulari di 3-5 μm con citoplasma estremamente organizzato ma privo di nucleo. La loro vita media è di 8 gg.
• Macrofagi: cellule di forma variabile, si spostano mediante gli pseudopodi, specializzate nell’inglobare particelle mediante fagocitosi e contengono molti lisosomi per digerirle. In presenza di grossi corpi estranei si ha la fusione tra diversi macrofagi a formare cellule giganti.
• Cellule epiteliali: aderiscono strettamente tra loro con giunzioni occludenti dette desmosomi per formare gli epiteli; alcune cellule epiteliali sono specializzate nel trasporto di ioni, assorbimento e secrezione di sostanze.
• Fibroblasti: cellule non specializzate del tessuto connettivo in grado di differenziarsi in cellule della cartilagine, ossa, tessuto adiposo, muscolatura liscia.
• Epatociti: cellule poliedriche di 20-30 μm di Ø, talvolta multinucleate, ricche di mitocondri e reticolo endoplasmatico, contengono lisosomi e possono includere goccioline di lipidi.
• Fibrocellula muscolare: cellula multinucleata che si forma per fusione di più mioblasti, ha un Ø di 10-100 μm e può essere lunga alcuni cm. I nuclei si dispongono in periferia mentre la parte interna è occupata da miofibrille di 1-2 μm tra cui si trovano molti mitocondri.
• Neurone: molto variabile per forma e dimensioni, presenta un corpo cellulare di 4-150 μm, molti dentriti e un assone. Ogni neurone può avere più di 100.000 connessioni con altri neuroni; gli assoni delle cellule spinali che innervano i piedi sono lunghi 1 metro.
• Melanocita: cellule epiteliali con lunghi processi ramificati che si trovano tra i cheratinociti e che contengono pacchetti di pigmento (melanosomi).
• Cheratinocita: strutture piene di cheratina ma prive di nucleo e organelli cellulari.

Cellule differenziate e cellule staminali

Alcune cellule specializzate non si dividono ulteriormente e sono dette completamente differenziate, altre cellule si dividono attivamente e agiscono come precursori di cellule completamente differenziate, tra cui gli osteoblasti, condroblasti, mioblasti…

Le cellule staminali sono cellule progenitrici in grado di autorinnovarsi: le cellule del sangue, le epiteliali della pelle e delle mucose intestinali e gli spermatozoi, devono essere continuamente rinnovate, infatti vengono prodotte dalle cellule staminali.

Le cellule staminali possono proliferare mediante una normale divisione cellulare simmetrica che genera 2 cellule figlie simili, mentre in alcuni casi vanno incontro a divisione cellulare asimmetrica in cui una cellula figlia presenta le stesse proprietà della cellula staminale parentale, mentre l’altra cellula figlia presenta proprietà diverse e darà origine a cellule diverse.

È stato dimostrato che nei tessuti esistono vari tipi di cellule staminali ma molti punti sono ancora da chiarire: alcune volte restano silenti e sono attivate solo in caso di malattie o lesioni, altre volte sono attive soprattutto quando bisogna sostituire frequentemente le cellule, come nel caso delle cellule epiteliali della pelle e dell’intestino.

Il midollo osseo presenta 2 tipi di cellule staminali:

• Cellule staminali emopoietiche che danno origine a tutte le cellule em