Cellula Staminale

Università degli Studi di Napoli
Federico II
Facoltà di Medicina e Chirurgia
Corso di Laurea in Logopedia
Dal Mito di Prometeo alla Cellula Staminale
Corso di Genetica Medica
Docente Prof. Massimo Zollo
Studentesse :
Miele Letizia
Padovano Marianna
Dal mito di Prometeo alla
Cellula Staminale
“ … Zeus privò gli uomini del
fuoco … ma Prometeo venne
in aiuto dell’umanità: rubò il
fuoco dalla fucina di Efesto e
lo portò sulla terra …”
“ … Zeus allora decise di punire
Prometeo … lo incatenò ad
una roccia … e tutti i giorni
giungeva un’aquila a
divorargli il fegato …
destinato miracolosamente a
rigenerarsi …”
Cos’è una
Cellula Staminale
E’ una cellula non specializzata capace di
dividersi e di dare origine a cellule dei diversi
tessuti adulti. Le distinguiamo in:
• EMBRIONALI, sono totipotenti, possono dare
origine a qualsiasi tipo di cellula;
• FETALI, sono pluripotenti, possono dare
origine solo ad alcuni tipi di cellule;
• PLACENTARI, sono pluripotenti, prelevate dal
sangue del cordone ombelicale o dalla
placenta;
• ADULTE, sono pluripotenti ed ematopoietiche.
Utilizzo e problemi relativi
alle Staminali Embrionali
• DIFFERENZIAMENTO: deve essere
indotto e la cellula deve raggiungere la
regione lesionata;
• RIGETTO: le SE possiedono un corredo
cromosomico eterologo;
• CANCEROGENICITA’: le cellule del
nodo embrionale della blastocisti sono
capaci di dividersi infinitamente come
quelle cancerose.
Problemi relativi alle Cellule
Staminali Adulte o da
Cordone Ombelicale
• Hanno limitata potenzialità a dare
diversi tipi cellulari;
• Sono presenti in un numero
inferiore;
• Quelle da cordone ombelicale
sono più numerose di quelle
adulte.
Programmare e Riprogrammare
una Cellula Staminale
mediante:
• SDIFFERENZIAMENTO: si induce una cellula
già parzialmente differenziata a perdere le
sue caratteristiche specifiche per ritornare
ad essere una cellula meno differenziata;
• TRANSDIFFERENZIAMENTO, in seguito allo
sdifferenziamento la cellula è quindi indotta a
differenziarsi in un tipo cellulare diverso.
FERTILIZZAZIONE
Lo spermatozoo, penetrando nell’uovo, induce una
reazione che ‘impermeabilizza’ l’uovo agli altri
spermatozoi. Successivamente si assiste ad una
riorganizzazione delle strutture nel citoplasma
EMBRIOGENESI = Sviluppo
dell’Embrione
L'uovo fecondato (zigote) deve
dare origine ad un individuo
pluricellulare,
uguale
ai
progenitori.
SEGMENTAZIONE
La GASTRULA
è formata da
uno strato
esterno di
cellule
(ECTODERMA)
uno strato
interno
(ENDODERMA)
fra i due
foglietti
primitivi si
forma il
MESODERMA
Staminali da
Embrioni Clonati
• CLONARE un embrione significa sostituire il
nucleo di un ovulo con il nucleo della cellula
adulta della persona di cui si vuole produrre
una fotocopia genetica
• CLONAZIONE TERAPEUTICA: per ottenere da
una blastocisti cellule con lo stesso
patrimonio genetico dell’individuo in cui
impiantarla
• CLONAZIONE RIPRODUTTIVA: proibita
Lo sviluppo del SN
L’ECTODERMA
della regione
dorsale
dell’embrione
acquisisce un
destino neurale
diventando
neuroectoderma
Il Neurone e la Glia
Sono il 10% delle C.SN
Funzioni:
• Trasduzione,
• Conduzione,
• Trasmissione
Sono l’85% delle C.SN
Cellule capsulari o
Satelliti,
Oligodendroglia,
Cellule di Schwann,
Astrociti,
Ependima
Cellule Staminali Neuronali
Sono un sottotipo di cellule
staminali che possono rigenerarsi
da sole e dar vita a neuroni e glia
• Precursori Multipotenti
• Progenitori COMMITTED: costretti
a generare un solo tipo cellulare
Dove si localizzano le cellule
staminali embrionali e
adulte del SN
II DIFFERENZIAMENTO
È guidato da:
• FATTORI DI
CRESCITA
• FATTORI DI
TRASCRIZIONE
Cos’è il COMMITMENT ?
E’ l’espressione di Markers che
specificano l’identità regionale
della cellula.
Esso può avvenire allo stato di :
• STEM CELL
• PROGENITORE
• ALL’USCITA DAL CICLO CELLULARE
Fattori di Crescita
Definiscono il PATTERN STRUTTURALE,
modificano il POTENZIALE e il
FENOTIPO :
• NGF (nerve growth factor)
• FGF (fattore di crescita dei
fibroblasti)
• BMP (proteine della morfogenesi
dell’osso)
• EGF (fattore di crescita
dell’epidermide)
• EGFR ( recettore del FDC
dell’epidermide)
• NOGGIN e WNT
• RETINOIDI
Fattori di TRASCRIZIONE
Sono MARKERS regione-specifici e
danno sia informazione
POSIZIONALE che TEMPORALE.
Specificano la produzione di fenotipi
differenti in tempi differenti in base
a un OROLOGIO cellulare intrinseco.
•PROTEINE POU
•Fattore di trascr. SOX2
•Co-attivatori trascr.P300 e CBP
Dunque … …
La Cellula Staminale Neurale è
SPECIFICA da un punto di vista
SPAZIALE e TEMPORALE, ma può
RISPECIFICARE il suo destino (anteCOMMITMENT) in risposta a fattori
esogeni.
Parkinson
La malattia di Parkinson è uno dei
disordini neurodegenerativi a carico
dei neuroni dopaminergici della
substantia nigra del mesencefalo.
Triade sintomatica caratteristica:
•Rigidità extra piramidale
•Tremore
•Bradicinesia
Utilizzo Staminali nel
Parkinson
Trapianti sperimentali di Cellule
Staminali precursori di neuroni
dopaminergici nella regione lesa e
formazione del NETWORK.
Sorgenti di trapianto:
•Cellule Fetali
•Bulbo Olfattorio
•Cellule Ematopoietiche
•Cellule Extra-Neurali
Ultimi esperimenti
Sul topo:
• Per via stereotassica, viene prelevato uno dei
due bulbi olfattori
• Vengono isolate
le Cellule Staminali
• Creazione del modello animale di Parkinson
con 6-IDROSSIDOPAMINA
• Reimpianto e valutazione del risultato
Ultime scoperte
• Gene Pink1: responsabile di
una forma giovanile di Parkinson
(processo neurodegenerativo)
• Gene Soppressor Von Hippel – Lindau
:aumenta la quota di neuroni dopaminergici
• Gene Nanog : inibisce
la maturazione delle
Cellule Staminali Embrionali
• Housekeeping Genes : restano sempre
accesi per mantenere la vitalità cellulare.
Referendum 1 – Sì o No?
SE VINCE IL NO O
L’ASTENSIONE
SE VINCE IL SI’
(rimane la situazione attuale)
Gli embrioni soprannumerari non Gli embrioni soprannumerari
possono essere congelati
potranno essere congelati e resi
disponibili per successivi
impianti e per la ricerca
scientifica
È vietato qualunque tipo di
clonazione.
Continuerà ad essere vietata la
clonazione riproduttiva, mentre
sarà permessa la clonazione
terapeutica.
Referendum 2 – Sì o No?
SE VINCE IL NO O
L’ASTENSIONE
SE VINCE IL SI’
(rimane la situazione attuale)
Le coppie possono sottoporsi alle tecniche di
fecondazione assistita solo se i medici abbiano
scoperto con certezza qual è la causa della sterilità
Potranno sottoporsi alle tecniche di fecondazione
assistita anche le coppie affette da infertilità non
documentabile, per esempio quella di tipo
psicologico
Queste coppie possono sottoporsi alle tecniche di
fecondazione assistita solo se dimostrano di avere già
percorso tutte le strade possibili per guarire
Potranno sottoporsi alle tecniche di fecondazione
assistita anche le coppie (per esempio quelle intorno
ai 40 anni) che non hanno il tempo di
sperimentare altri tipi di cure
Non possono accedere le coppie non sterili
portatrici di malattie genetiche
Potranno accedere le coppie che, essendo portatrici
di malattie genetiche, è sconsigliabile che abbiano
figli naturalmente
Possono essere fecondati solo 3 ovociti, che devono
essere tutti re-impiantati
Potranno essere fecondati più di 3 ovociti, e non
dovranno essere impiantati tutti
contemporaneamente. Iin caso di fallimenti la donna
non si deve sottoporre a un nuovo ciclo di
stimolazione e a un nuovo impianto di ovociti
Nel caso in cui si formino embrioni portatori di
malattie genetiche il medico è obbligato a
impiantarli nella donna. La donna non può tornare
sulla sua decisione: ha la possibilità di accettare il
feto malformato oppure di ricorrere, più tardi,
all’aborto terapeutico
Nel caso in cui si formino embrioni portatori di
malattie genetiche, la donna avrà la facoltà di
rifiutare l’impianto.
Referendum 3 – Sì o No?
SE VINCE IL NO O
L’ASTENSIONE
SE VINCE IL SI’
(rimane la situazione attuale)
L’embrione, secondo la Legge 40,
gode degli stessi diritti di una
persona.
L’embrione non sarà più
parificato a una persona,
portatrice di diritti giuridici
Il diritto alla salute della madre
deve essere sacrificato al diritto
all’integrità fisica dell’embrione
I diritti della madre prevarranno
in caso di conflitto
Referendum 4 – Sì o No?
SE VINCE IL NO O
L’ASTENSIONE
SE VINCE IL SI’
(rimane la situazione attuale)
Nessuna coppia può
accedere alla
fecondazione eterologa
Potranno accedere alla
fecondazione eterologa
le coppie di
maggiorenni di sesso
diverso, coniugate o
conviventi, in età
potenzialmente
fertile, entrambi
viventi.
GRAZIE