Differenziamento e staminali
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LE CELLULE UMANE Il corpo umano contiene circa 10.000 (100.000?) miliardi di cellule che si uniscono a formare i tessuti e più tessuti formano organi come i muscoli, il cervello, il fegato, ecc. DA DOVE HANNO ORIGINE I TESSUTI DEL NOSTRO CORPO? Tutte le cellule dell’organismo adulto derivano da una sola cellula iniziale, lo zigote (=ovocita fecondato) INTRODUZIONE Embrione di topo A, stadio a 2 pronuclei SVILUPPO E DIFFERENZIAMENTO Basterebbero 43 o 44 divisioni cellulari dell’uovo fecondato per formare un ipotetico essere umano fatto da circa 10.000 mld di cellule tutte uguali. Infatti: 243 = 8.796.093.022.208 num. mitosi cellule risultanti DIFFERENZIAMENTO Però le nostre cellule, pur derivando da una sola cellula iniziale, non sono tutte uguali. Perché una cellula nervosa, una cellula epatica e un globulo bianco sono così diversi tra loro? Occorre tenere conto del DIFFERENZIAMENTO CELLULARE L’ORIGINE DEI TESSUTI Il DIFFERENZIAMENTO CELLULARE DIFFERENZIAMENTO: come si ottiene? Tutte le cellule di un organismo animale o vegetale devono necessariamente contenere la stessa informazione genetica , a parte alcune eccezioni, perché derivano dallo stesso uovo fecondato. Perché allora una cellula nervosa, una cellula epatica e un globulo bianco sono così diversi tra loro? Perché tutte le cellule dell’organismo, pur contenendo la stessa quantità di informazione genetica, non esprimono lo stesso tipo e numero di geni. Per questo, si può dire che sono soggette a una regolazione dell’attività genica che comporta l'attivazione e la disattivazione selettiva, in una sequenza programmata, di geni diversi. Il differenziamento inizia già durante le prime divisioni dell’embrione Tutte le cellule dell’organismo derivano dallo zigote INTRODUZIONE INTRODUZIONE INTRODUZIONE Embrioni di topo a diversi stadi di sviluppo: A, stadio a 2 pronuclei; B, stadio a 2 blastomeri; C, stadio a 4 blastomeri; pellucida D, stadio a 8 blastomeri; E, stadio a circa 16 cellule F, stadio di blastocisti iniziale; G, blastocisti espansa con zona H, blastocisti dopo la schiusa. MANTENIMENTO DELLO STATO DIFFERENZIATO •Il differenziamento non è un fenomeno esclusivo della vita embrionale. •Tessuti in rinnovamento (elementi del sangue, dei connettivi, degli epiteli, ecc), hanno una riserva di cellule dette staminali (stem cells) poco differenziate, capaci di proliferare (per rifornire di cellule tali tessuti) ma auto-rinnovando la riserva delle staminali stesse. LE CELLULE STAMINALI 1. Cosa sono le cellule staminali adulte? •Sono cellule “bambine” non ancora differenziate; •Non hanno ancora assunto una funzione specifica; •Si trovano nell’organismo adulto: nel sangue, nel midollo osseo, nella pelle. •La loro caratteristica è quella di poter dare origine anche a cellule diverse da quelle del tessuto di provenienza. LE CELLULE STAMINALI 2. Perché sono studiate con tanto interesse? Per la possibilità di ricavarne tessuti, parti di organo o addirittura organi interi da utilizzare come “pezzi di ricambio” per curare malattie degenerative o lesioni. Anche se per ottenere ciò bisogna passare attraverso processi molto complessi. VARI TIPI DI CELLULE STAMINALI Cellule multi- pluri- ed unipotenti Cellule totipotenti INTRODUZIONE Cellule pluripotenti Cellule pluripotenti LE CELLULE STAMINALI Cellula staminale totipotente: Cellula capace di dare origine a tutte le popolazioni cellulari dell'organismo. Tali sono le cellule all'interno della morula o della blastocisti, cioè di stadi precoci dello sviluppo embrionale (prima settimana di sviluppo nell'uomo). IN SINTESI La possibilità di sostituire o rigenerare parti malfunzionanti dell'organismo con nuovi tessuti ottenuti da cellule staminali ha suscitato grandi speranze, ma anche polemiche e risultati scientifici contrastanti. Le cellule staminali embrionali hanno grandi potenzialità, ma gli scienziati stentano ancora a comprenderne il funzionamento e a controllarle. Le staminali adulte sono forse più facili da utilizzare per alcuni scopi, ma la loro vera origine e l'ampiezza della loro versatilità sono ancora poco chiare. Prima di poter applicare su vasta scala terapie basate sulle cellule staminali restano da superare numerosi ostacoli, di natura sia scientifica sia politica. (tratto da “Le Scienze” 431/luglio 2004) ISTODIFFERENZIAMENTO E’ la progressiva organizzazione delle varie popolazioni cellulari in tessuti diversi. T. epiteliali, connettivali, muscolari, nervosi: sono formati dalla associazione delle circa 500 diverse popolazioni cellulari presenti nell’organismo umano. Più tessuti formano gli organi che si associano in sistemi e apparati correlati per svolgere le funzioni vitali dell’ organismo. Le cellule del corpo non vivono isolate ma si organizzano a formare tessuti Cellule, tessuti, organi ed apparati INTRODUZIONE INTRODUZIONE La citologia studia la struttura microscopica e submicroscopica della cellula. L’istologia studia l’organizzazione dei tessuti. L’anatomia studia gli organi e gli apparati ISTOLOGIA Nei prossimi incontri studieremo i vari tessuti del corpo umano. Tessuto=cellule e ECM. Distinguiamo 4 grandi categorie di diversi tessuti: T. epiteliali, connettivali, muscolari, nervosi. Sono formati dalla associazione delle circa 500 diverse popolazioni cellulari presenti nell’organismo umano. Più tessuti formano gli organi che si associano in sistemi e apparati correlati per svolgere le funzioni vitali dell’ organismo.
