Citologia e istologia, appunti dettagliati integrati al libro Citologia&Istologia, Idelson,Gnocchi (compresi di immagini)

Processo di citochinesi nella telofase

La telofase termina con la citochinesi, processo che garantisce l'equa suddivisione alle due cellule figlie del citoplasma e di tutti gli organuli cellulari in esso contenuto. In una cellula animale in tarda anafase compare, a livello equatoriale, un solco che diventando sempre più evidente, determina la suddivisione del citoplasma e la formazione delle due cellule figlie. Il solco, detto solco di divisione o solco di clivaggio, è determinato dalla formazione di un anello contrattile costituito da microfilamenti di actina che, all'inizio dell'anafase, si dispongono ad anello nel cortex, subito sotto la membrana plasmatica.

Volendo sintetizzare tutto questo processo, possiamo dire che:

1. Profase: spiralizzazione del DNA che porta alla formazione dei cromosomi + inizio formazione delle fibre del fuso.
2. Prometafase: degradazione dell'involucro nucleare + fine del processo di condensazione dei cromosomi.
3. Metafase: le fibre del fuso agganciano i

cromosomi e li posizionano al centro della cellula in una zona detta piastra metafasica (zona equatoriale). Grazie a questo posizionamento i cromosomi possono essere divisi ai poli opposti della cellula facilmente.

Anafase divisione dei cromatidi fratelli che vengono "tirati" dalle fibre del fuso da un polo all'altro della cellula.

Telofase il fuso va a degradarsi e si vengono a formare i due nuclei cellulari.

Citodieresi separazione del citoplasma e degli organuli citoplasmatici nelle due cellule figlie (non è una fase obbligatoria).

Meiosi

Le uniche cellule umane in grado di dimezzare i cromosomi (aploidi) sono i gameti, i quali, quindi, non possono essere creati mediante mitosi ma saranno creati attraverso un diverso processo di riproduzione cellulare: la meiosi.

La meiosi comprende due divisioni cellulari successive denominate:

Meiosi I

Meiosi II

Le quali riducono il numero di cromosomi da diploide (2n) ad aploide (n) il nucleo si divide in due.

figlie molto diverse percitochinesi eccentrica. La meiosi II si attua dopo l'evento fecondante con la produzione di altre due cellule figlie diseguali.

Nel testicolo, gli spermatozoi sono elementi prodotti in grandi quantità durante la vita sessuale per consentire un' accettabile quota di probabilità alla fecondazione. Le sedi di produzione degli sperm sono i tubuli seminiferi dei testicoli. L' epitelio germinativo al loro interno è costituito dalle cellule somatiche dette cellule di Sertoli e dalle cellule germinali a carattere staminale, gli spermatogoni, che subiscono molteplici divisioni mitotiche producendo un gran numero di cellule diploidi che, successivamente, entreranno in meiosi differenziandosi in spermatociti. A differenza dell' ovogenesi, gli spermatociti I non subiscono una fase di accrescimento citoplasmatico ma iniziano la meiosi dividendosi in due spermatociti II i quali, rapidamente, superano la meiosi II per dare luogo a 4 cellule.

Aploidi (gli spermatidi). Attraverso la spermioistogenesi gli spermatidi verranno trasformati in spermatozoi, i quali saranno pronti a lasciare il testicolo ed in grado di fecondare un uovo maturo.

Al momento della fecondazione, all'interno dell'uovo avviene la fusione dei pronuclei (nuclei aploidi) dello spermatozoo e della cellula uovo. Lo zigote diploide sfrutta il materiale di riserva accumulato nell'uovo per un determinato periodo mentre lo spermatozoo ha il compito di trasferire allo zigote il proprio materiale nucleare.

Il differenziamento

In un organismo cellulare una singola cellula, lo zigote, derivata dalla fusione dello spermatozoo con la cellula uovo, da origine a numerosi tipi cellulari differenti aventi diverse funzioni e capaci di organizzarsi a formare il piano corporeo di un organismo adulto.

In un mammifero sono presenti oltre 200 tipologie diverse di cellule. Ogni tipo cellulare possiede una struttura peculiare adatta a svolgere una specifica funzione.

Questi tipi cellulari sono organizzati in tessuti, varie combinazioni dei diversi tipi di tessuto formano gli organi (strutture complesse come l'occhio, la mano, il cuore ed il cervello, capaci di svolgere compiti molto diversi e sofisticati).

CELLULE → TESSUTI → ORGANI

Il differenziamento si intende il processo che porta la cellula ad assumere un fenotipo maturo e funzionale. Questo processo si realizza prevalentemente durante lo sviluppo embrionale e, in minima parte, nell'organismo adulto; infatti, durante il normale turnover cellulare e la riparazione di tessuti danneggiati, le cellule staminali adulte sono in grado di proliferare e dare origine ad una progenie di cellule che vanno incontro a differenziamento. Il differenziamento cellulare determina nella cellula un cambiamento drastico nelle dimensioni, nella forma, nella polarità strutturale, nell'attività metabolica e nella capacità di rispondere a segnali.

Le cellule staminali e rinnovamento dei

tessutiCellule staminali capacità di generare un embrione da un singolo ovocita fecondato o di rigenerare alcuni tessuti, dopo un danno o per un naturale turnover fisiologico. In base al loro potenziale sono classificabili in:

• Totipotenti: lo zigote e i blastomeri fino allo stadio di 8 cellule possono generare l'intero organismo, compresi i tessuti extraembrionali;
• Pluripotenti: le cellule perdono la potenzialità di dare origine ad un embrione completo dei suoi annessi embrionali; generano cellule progressivamente più differenziate, le cellule staminali tessuto-specifiche o somatiche in questo caso fetali.
• Multipotenti: il loro compito, durante i successivi mesi di vita fetale, è quello di generare le cellule mature del tessuto in cui risiedono, partecipando così al suo accrescimento, fino al raggiungimento del pieno sviluppo dell'organismo. Queste cellule sono dette multipotenti perché sono in grado di dare origine

1. popolazione di cellule ematopoietiche staminali che dà luogo alle cellule del sangue;
2. popolazione di cellule staminali mesenchimali che può originare osso, cartilagine e tessuti connettivi fibrosi.

• Sono dotate di capacità proliferativa;
• Hanno capacità di automantenimento illimitato o prolungato, cioè la capacità di generare nuove cellule staminali identiche a sé stesse;
• Possiedono la capacità di differenziarsi in diversi tipi cellulari specializzati.

popolazione

“stem” mostra la capacità di mantenere inalterato il numero delle cellule che la compongono, perché le cellule sono in grado di effettuare divisioni simmetriche in cui le cellule figlie sono identiche tra loro e alla madre (divisione simmetrica proliferativa) o, in alternativa, sono identiche tra loro ma diverse dalla cellula madre – sono cioè più differenziate e vengono dette progenitori – (divisione simmetrica differenziativa);

Sono generalmente dotate di multipotenzialità cioè dalla capacità di differenziamento in due o più tipi cellulari.

Le cellule staminali adulte che risiedono all’interno di un tessuto o di un organo, sono capaci di progredire nel differenziamento verso almeno una specifica linea cellulare (sono, quindi, unipotenti) o più facilmente verso più tipi cellulari differenti all’interno di una particolare linea cellulare (sono, quindi,

Le cellule staminali sono cellule indifferenziate che hanno la capacità di autorigenerarsi e differenziarsi in vari tipi di cellule specializzate (multipotenti). Quando la cellula staminale si divide, ognuna delle due cellule figlie può seguire un destino diverso: una può mantenere un fenotipo staminale e l'altra andare incontro a differenziamento.

Le cellule staminali possono contribuire a rigenerare i tessuti danneggiati di un organismo. Inoltre, hanno il vantaggio di poter essere isolate dall'individuo che presenta una patologia, moltiplicate in vitro e reinserite nello stesso individuo senza problemi di rigetto.

Sviluppo embrionale e determinazione

È possibile individuare, a partire dalla fecondazione, delle tappe cronologicamente sequenziali dello sviluppo: segmentazione, gastrulazione, neurulazione, organogenesi, istogenesie e accrescimento.

Fecondazione: unione del gamete maschile con quello femminile. Ha un duplice scopo:

• Ristabilisce l'assetto completo dei geni (2n), con formazione dello zigote;
• Scatena l'attivazione metabolica e la riprogrammazione del genoma.