Medicina rigenerativa e rigenerazione cellulare

PELLE

Senza la pelle non si vive, È la barriera tra organismo ed ambiente esterno e permette di

mantenere l'omeostasi dell'organismo.

È composta da:

Epidermide

Derma

Ci sono diverse linee cellulari nella pelle con diversi tipi di staminali. Abbiamo le staminali

mesenchimali, i periciti nel derma, che però non sono ancora state isolate, non sono state ancora

caratterizzate come le altre cellule staminali. I periciti sono staminali di cellule proprie dell'organo in

cui si trovano: i periciti del muscolo fanno cellule muscolari, i periciti del grasso fanno grasso,

ecc… .

Si può vivere senza derma? senza derma si può vivere. La funzione di barriera viene data

dall'epitelio. ( esempio di Niki Lauda, dopo incidente si trovò tutta la faccia ustionata. Il ragazzo

campa ancora). Dopo un ustione di 3° grado il tessuto è danneggiato fino al muscolo, compreso il

derma. Quello che si forma dopo è una cicatrice (L'applicazione di derma da cadavere non è

efficace perché non attecchisce).

Ustione di 3° grado: si vengono a formare delle spaccatura della pelle, l'ustione si approfonda sotto

il derma, va al grasso vicino al muscolo, si gonfia e si hanno le spaccature. Questi pz come

vengono curati? Nel trattamento delle ustioni bisogna togliere tutta l'escara, la parte ustionata fino

al muscolo. Si prepara il letto ricevente con il derma di cadavere per minimizzare la perdita di fluidi.

Sotto il 50-60% di ustione si usa la tecnica dei mesh-graft, si prendono delle zone sane di pelle a

parziale spessore, si mette in una macchina che gli fa a rete amplificando la sua estensione di 9

volte, e le cellule crescono e chiudono la lesione.

Se l'ustione supera il 60% non si hanno sufficienti aree donatrici e quindi il pz muore per

definizione.

FRANCO: 86% di pelle ustionata 3° grado (1986). Era destinato a morire nel giro di pochi mesi.

Con le cellule staminali coltivate si può prendere una Biopsia, si coltiva, si fanno dei lembi di

epidermide in vitro a partire da cellule staminali (con holocloni), si mettono sul derma di cadavere

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che nel frattempo ha attecchito temporaneamente ma che non può fare da barriera perché non ha

epitelio.

Dopo 2-3 mesi dal trapianto si è formata l'epidermide (una cicatrice), non si forma una pelle

normale. L'epidermide non è

direttamente

vascolarizzata. I vasi

che nutrono

l'epidermide sono nel

derma, metaboliti ed

ossigeno si spostano

per diffusione verso

l'epidermide.

L'epidermide è un foglietto di

cheratinociti poggiata sulla

lamina basale che riceve il nutrimento dai vasi

del derma.

L'epidermide è un epitelio pluristratificato, formato da 5 strati:

corneo, lucido, granuloso, spinoso e basale. Lo

strato corneo è formato da cellule morte e

sono la vera e propria barriera vero

l'ambiente esterno (patogeni).

Il tessuto connettivo è particolare, non

c'è un solo derma: vi è il derma superficiale e

profondo, ci sono diversi tipi di

fibroblasti (quelli della parte superficiale e della parte

profonda).

L'epidermide è sostanzialmente fatta di cheratinociti, è una lamina epiteliale sostanzialmente pura.

Vi sono altre cellule nell'epidermide:

Melanociti (cellule che proteggono dalle radiazioni UV). Si può vivere senza melanociti? Si, come

gli albini che si possono esporre poco alle radiazioni.

Cellule di langherans, importante dal puto di vista immunologico;

Ma sostanzialmente l'epidermide è fatta da cheratinociti.

L'epitelio (l'epidermide è un epitelio) non si trova solo nell'epidermide interfollicolare, si chiama

epidermide interfollicolare perché si trova tra i follicoli piliferi. L'epidermide interfollicolare ha una

funzione diversa nell'uomo e nel topo. È un pò difficile vedere l'epidermide interfollicolare del topo,

mentre l'uomo ha tantissima epidermide interfollicolare intorno ai follicoli piliferi, ma è comunque

epitelio. 144

Quello che si chiama outer root sheet è una continuazione dello strato basale dell'epidermide. Per

cui all'interno del derma noi abbiamo strutture epiteliali che sono in connessione continua con

l'epidermide interfollicolare. Altra struttura che abbiamo all'interno della pelle, a parte l'epidermide e

il pelo, è la ghiandola sebacea.

Possiamo vivere senza peli? Si! Ci sono persone che non hanno peli.

Possiamo vivere senza ghiandole sebacee?

I grandi ustionati che hanno ustioni fino al muscolo e che vengono trattati con epidermide coltivata,

hanno una grande cicatrice. Nelle zone ustionate guarite che sono coperta da epidermide

interfollicolare grazie alla quale il pz vive, hanno peli? No, perché vi è la papilla dermica (che sta

nel derma) ed è la struttura che dà l'istruzione alla cellula epiteliale per fare il pelo o per fare

epidermide interfollicolare. Mancando la ghiandola sebacea non si riesce a fare il pelo.

[Non si riesce a fare il pelo, altrimenti De Luca si sarebbe comprato un isola (con i soldi di

Berlusconi).]

Ghiandole sebacee è un sistema di termoregolazione importante. Franco, è riuscito a compensare

l'assenza dal suo corpo della maggior parte delle ghiandole sebacee usando quelle che sono

rimaste dalle zone non ustionate.

Senza epidermide non si può vivere! 145

Nell'epidermide vi è uno strato basale,

attaccato alla lamina basale, dove si ha un compartimento

proliferativo. Negli epiteli di rivestimento, la proliferazione, il

self-renewal, è confinato allo strato basale, quindi è in questo

strato che si trovano le staminale.

Processo di differenziamento terminale dell'epidermide: è un differenziamento che porta a morte i

cheratinociti. La vera funzione della cellula epidermica è di quella morte, non di quella viva. Se non

avessimo un epidermide basale senza dfferenziamento terminale non potremmo vivere. Ci sono

delle patologie genetiche che possono essere devastanti sono perché una parte della funzione di

barriera è alterata. Una volta che la cellula ha lo stimolo al diff terminale perda la sua capacità

proliferativa e migra soprabasalmente nello strato spinoso. Qui la cellula comincia a diventare

terminale iniziando a bloccare la proliferazione. Comincia un programma differenziativo che porta

allo strato granulare dove si ha la distruzione del nucleo e forma le squame. Ci sono una serie di

proteine che si cross-linkano tra di loro e fanno una specie di envelope, che sta sotto la membrana

della cellula, impermeabile. Si forma quindi una squama che impedisce ai fluidi di uscire e ai batteri

di entrare.

Non si tratta di apoptosi.

L'apoptosi coinvolge le caspasi, invece questo diff terminale no.

L'apoptosi è un evento acuto, in questo caso le squame si formano lentamente (impiega giorni per

la formazione della squama, per la distruzione del nucleo e la formazione dell'envelope che è la

parte più importante). Numeri: 2

Superficie della pelle: 2 m 30

Numero di cheratinociti stratificati: 10

Tourn-over: 28 gg. 146

I cheratinociti si chiamano così per la presenza della cheratina.

Lo strato basale è attaccato alla lamina

basale attraverso gli emidesmosomi.

MARCATORI che distinguono gli strati

Strato basale ha un’espressione di

specifiche keratine, connesse con lo

strato basale quindi con cellule

proliferanti, che sono la 5 e 14. Le

keratine vanno appaiate (5-14, 1-

10), ma non si sa perché. Non si sa

perché ci sono tutte queste

keratine.

[Le keratine 3 e 12 sono specifiche per la cornea]

Ci sono proteine importanti per il

mantenimento delle cellule staminali

e per l'adesione: integrine α6β4 che

lega la laminina 5 e che fa parte

dell'emidesmosoma, insieme ad α3β1 che

si attivano e formano le adesioni focali quando la cellula deve migrare. Ci sono proteine molto

importanti, come P63, fondamentale per lo sviluppo e il mantenimento dell'epidermide e degli

epiteli stratificati.

Durante il differenziamento terminale scompaiono le proteine legate alla proliferazione e le

proteine di adesione cellula-matrice, e compaiono altre proteine (come la filagrina) proteine

filamentose che tramite l'enzima transglutaminasi formano lo strato corneo.

Un genetista irlandese ha correlato una malattia genetica della pelle in cui c'è una mutazione in

una di queste proteine con l'asma. La permeabilità della pelle è alterata. I pz stanno bene con

queste mutazioni ma la permeabilità della pelle è alterata. Si sosteneva quindi che l'asma era

correlata a questa variazione di permeabilità.

CUTE: tessuto che si rinnova ogni 28 gg. Le staminali sono localizzate:

Nell'epidermide interfollicolare interfacciate ai progenitori;

nel bulge (rigonfiamento che sta nel pelo vicino la ghiandola sebacea);

nelle ghiandole sebacee;

abbiamo quindi nella pelle 3 cellule staminali epiteliali.

Ustione di 1° grado = scottatura 147

Ustione di 2° grado = l'ustione arriva

al derma (superficiale o profonda nel

derma).

Nel caso in cui da un ustione si

perdono le staminali dell'epidermide

(interfollicolari) ma quelle del bulge si

salvano, queste sono in grado di

migrare dando origine all'epidermide.

Quindi  C'è una sola cellula

staminale che da origine a 3 diversi

tessuti. C'è un solo tipo di staminale

che a seconda di dove sono localizzate danno origine ai diversi tessuti, hanno dei meccanismi di

istruzione. È un compartimento staminale multiplo dove c'è una sola cellula staminale.

La cellula staminale dell'epidermide interfollicolare dà origine alle cellule progenitori, le transient

amlifying cells, che sono nello strato basale. Danno origine a differenziamento terminale e danno

origine ai vari strati dell'epidermide fino ai corneociti. Quando perdiamo la pelle il segnale arriva

allo strato basale, la cell staminale riparte e c'è un impulso che porta alla formazione delle

transient e poi al differenziamento.

Nel pelo succede che, la staminale che sta nel bulge dà origine sostanzialmente alla hair matrix, ai

progenitori della outer root sheet che a loro volta sono delle transient progenitors che danno

origine sostanzialmente alle hair sheat e alla inner root sheat.

Le uniche staminali che fanno self-renewal e si mantengono sono nel bulge, le altre sono

progenitori il cui scopo è quello di dare origine all'hair sheat.

La cellula staminale della ghiandola sebacea dà origine ai sebociti.

Le varie staminali sono interscambiabili.

In condizioni normali, il mantenimento (tourn-over) dell'epidermide interf