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
Lo sviluppo può essere distinto in sviluppo embrionale con
organi
, sviluppo post-embrionale con crescita e perfezionamento, e consolidamento che
prosegue dopo la nascita per ~ 20 anni maturità sessuale
, fino al raggiungimento della , anche se
molti tessuti vengono sostituiti durante tutta la vita dell’individuo l’epidermide, il
, come
sangue, l’epitelio intestinale età dell’invecchiamento parte
, fino all’ che rappresenta una
naturale del ciclo vitale .
Lo sviluppo è un processo graduale (Box 3.5 pag. 71 Genetica Umana):
fecondazione con formazione dello zigote
.
divisioni cellulari in successione simmetriche cellule figlie con lo stesso
, , che danno luogo a
potenziale di sviluppo .
differenziamento formazione di cellule strutturalmente e funzionalmente specializzate
con .
cellule si organizzano secondo schemi specifici piano corporeo
le per formare prima il
dell’organismo strutture dettagliate degli organi e apparati
e successivamente le .
morfogenesi cambiamento di forma complessiva vari meccanismi
: attraverso come la
proliferazione cellulare differenziata adesione selettiva tra cellule o tra cellule e matrice
, l’
extracellulare cambiamenti di forma e dimensioni delle cellule uso selettivo della morte
, ,
cellulare programmata controllo sulla simmetria e sul piano di divisione cellulare
e .
controllati da specifici geni codificano per specifiche proteine
Tutti questi processi sono che ,
espressione genica controllata da fattori di trascrizione dipende lo sviluppo
mentre l’ è da cui .
cellule non specializzate totipotenti
zigote e le cellule discendenti ogni cellula
Lo sono , perché
mantiene la capacità di differenziarsi in tutti i possibili tipi cellulari dell’organismo , comprese
membrane extra-embrionali cellule diventano più
le . Col procedere dello sviluppo, le
specializzate viene limitata la loro capacità di produrre differenti tipi di cellule
e .
cellule embrionali sono obbligate a scegliere 3 percorsi alternativi
Le :
: le cellule della massa cellulare interna danno
scelta tra massa cellulare interna e trofoblasto
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 diventanto unipotenti perché possono dare
origine a un solo tipo di cellula differenziata.
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.
(5.000/μl μm, citoplasma scarso.
linfociti di sangue): Ø 6-8
(5 milioni/μl di sangue): disco biconcavo, Ø 7,2 μm, privi di
eritrociti o globuli rossi o emazie
nucleo, mitocondri e ribosomi; il loro metabolismo avviene mediante glicolisi; hanno una vita
media di ~ 120 giorni.
μm,
megacariociti: cellule del midollo osseo di grosse dimensioni, con Ø di 35-150 presentano
un nucleo di forma lobata irregolare, contenente 8-32 genomi, formarisi in seguito a endomitosi, si
frammentano dando origine a migliaia di piastrine.
(200.000/μl di sangue): μm con citoplasma estremamente
piastrine frammenti cellulari di 3-5
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.
μm di Ø, talvolta multinucleate,
epatociti: cellule poliedriche di 20-30 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
μm e può essere lunga alcuni
di 10-100 cm. I nuclei si dispongono in periferia mentre la parte
μm tra cui si trovano molti mitocondri.
interna è occupata da miofibrille di 1-2
μm, molti
neurone: molto variabile per forma e dimensioni, presenta un corpo cellulare di 4-150
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 co 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.
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 prodottre 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.
E’ 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