Le staminali neurali

Un campo aperto per una possibile
cura di malattie neurodegenerative
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L’unità fondamentale del tessuto nervoso è il neurone.
Il neurone è costituito da un corpo centrale detto
pirenoforo,da una serie di ramificazioni del citoplasma
brevi e sottili detti dendriti e da un prolungamento più
lungo e più spesso detto assone. Questo termina con
delle ramificazioni,dette terminazioni nervose,che a
loro volta terminano con i bulbi sinaptici,le zone di
contatto tra il neurone e la cellula bersaglio dove viene
trasmesso l’impulso. L’impulso nervoso viaggia in
modo unilaterale: i dendriti captano le informazioni
provenienti dall’ambiente interno o esterno
dell’organismo e le trasmettono al corpo centrale
(input) ;qui vengono rielaborate e trasmesse attraverso
l’assone ai bulbi sinaptici(output). Per evitare che ci
siano interferenze tra le informazioni che percorrono
gli assoni,questi sono avvolti da una guaina mielinica
che li isola gli uni dagli altri.
Esistono tre tipi di cellule gliali:
 Gli astrociti: danno sostegno fisico e metabolico
ai neuroni.
 Gli oligodendrociti: sono i costituenti della
guaina mielinica.
 La microglia: rappresenta le cellule di tipo
immunitario all’interno del SNC.
b. Astrociti e oligodendrociti.
a. neurone.
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Da cosa dipende la complessità del tessuto nervoso?
La complessità morfologica del tessuto nervoso
dipende dal fatto che non è formato da unità
ripetitive,ha cioè una struttura NON MODULARE.
Il tessuto nervoso viene in genere paragonato a diversi
tipi di vegetazione(il pioppeto regolare e la foresta
amazzonica). Sarà infatti impossibile sostituire alcuni
alberi di pioppeto ma non la complessa nicchia
ecologica di una porzione di foresta.
conseguenza di questa caratteristica del tessuto
nervoso è che una lesione di tale tessuto sarà
difficilmente riparabile.
Il tessuto nervoso è ‘perenne’ non è cioè in grado di
rinnovare le sue cellule.
Nel 1994 si attesta la possibilità della genesi di nuovi
neuroni in alcune aree celebrali del SNC. Per
giungere a questo traguardo ci sono voluti 34 anni
e ciò testimonia che la scienza prima di avvalorare
determinate teorie le sottopone a numerose analisi
e verifiche. Ad agevolare questa scoperta fu
l’utilizzo di nuove tecniche di indagine. Ad
esempio è stata introdotta una tecnica molecolare
che consiste nell’iniettare nel sangue un analogo
delle basi azotate legato ad un marcatore
fluorescente che viene incorporato durante la
duplicazione del DNA rendendo ‘visibile’ il nucleo
delle cellule figlie.
È stato dimostrato che alcuni neuroni vengono
continuamente generati in due aree celebrali: La
zonasottoventricolare (SVZ),vicino ai ventricoli; e
la zona sottogranulare(SGZ) dell’ippocampo
responsabile dei fenomeni di apprendimento e di
memoria. La neurogenesi adulta può essere
stimolata con l’attività fisica e intellettuale. Se noi
mettiamo nella gabbia di un topo delle giostre per
cui inizia a muoversi e in seguito andiamo a
controllare il numero dei neuroni generati
nell’ippocampo, sarà 10 volte maggiore rispetto a
quello del topo che nella sua gabbia non ha le
giostre.
Come è possibile che in un tessuto statico e
complesso e da sempre considerato incapace di
rigenerarsi la genesi di nuovi neuroni possa
avvenire?
È possibile in quanto nelle due aree neurogeniche
esiste una nicchia staminale di derivazione
embrionale attiva per tutta la vita.
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Quali conseguenze sono derivate da tale scoperta?
1.
Ha aperto nuove prospettive per la cura delle
malattie neurodegenerative.
2.
Ha scardinato un dogma della neurobiologia: la
convinzione che tutti i nostri neuroni sono stati
generati durante lo sviluppo embrionale e che
dopo la nascita non ne possono nascere di nuovi.
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Quali limiti sono stati riscontrati in tale scoperta?
Il fenomeno di genesi avviene solo nelle due aree
neurogeniche,quindi in caso di perdita di neuroni
le cellule della SVZ e SGZ non sono in grado di
provvedere alla loro sostituzione.
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Nelle due aree neurogeniche esiste una nicchia staminale
di derivazione embrionale attiva per tutta la vita. Qui
c’è la presenza di una grande quantità di
astrociti,identificabili con cellule staminali. Questi
pochi ‘astrociti-staminali’ ogni tanto si dividono e
generano progenitori in grado di proliferare
velocemente aumentando in modo clonale la
popolazione delle cellule figlie. Queste cellule
generano altre
cellule con
caratteri di
precursore
neuronale(cioè di
giovani neuroni).
Come si può verificare che il tessuto nervoso
contiene cellule staminali?
Per questa operazione è necessario il saggio delle
neurosfere che dimostra l’esistenza di elementi
all’interno del tessuto di elementi dotati delle
due proprietà caratteristiche delle staminali: la
multipotenzialità e l’auto mantenimento delle
cellule che costituiscono il tessuto prelevato in
partenza.
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N.B. Le cellule completamente differenziate non
sopravvivono a questo saggio,quelle staminali
invece proliferano intensamente e generano dei
gruppetti sferici di cellule(le neurosfere).
Prelievo di una porzione di tessuto dalla zona SVZ dell’encefalo.
Il tessuto della SVZ viene dissociato e messo in coltura con fattori trofici(molecole
in grado di supportare la sopravvivenza delle cellule nervose
Le staminali cominceranno a proliferare formando le neurosfere
primarie
Le neurosfere primarie vengono dissociate.
Le cellule dissociate vengono messe in coltura e si osserverà una grande
proliferazione
Si ottengono nuove neurosfere generate dagli elementi dotati della proprietà
staminale di automantenimento.
Le cellule vengono messe in coltura senza fattori trofici
Differenziamento nei tre tipi cellulari del sistema nervoso,è stata
dimostrata la multipotenzialità.
Le staminali neurali sono molto
studiate in coltura tanto che il fatto
di poter ottenere una grande
quantità di staminali neurali ha
alimentato la fantasia di molti
ricercatori che stanno cercando di
utilizzarle per trapianti
intracerebrali a fini terapeutici. Ma
molto si sa del comportamento delle
staminali in vitro,e molto poco del
loro comportamento in
vivo,all’interno del cervello.
Strumento
terapeutico che
potrebbe curare
alcune malattie
neurodegenerative.
Consente di studiare come
l’ambiente influenza il
funzionamento delle staminali
L’iniezione di cellule staminali nel
tessuto,a diversi stadi di
maturazione,in aree diverse e in
condizioni diverse..
Fa capire qual è la capacità di
sopravvivenza o proliferazione,di
differenziamento e integrazione delle
cellule nel tessuto ospite
Le cellule staminali e i progenitori si ottengono dissociando o
dissezionando le aree dove si trovano
Le cellule vengono espanse in coltura
Trapianto intracerebrale
Trapianto diretto
EFFETTO BAYSTANDER.
mediante iniezioni
Le cellule vengono iniettate
locali. Non ha dato
per vi endovenosa,non
risultati
vanno a sostituire le cellule
soddisfacenti.
danneggiate,ma formano
‘nicchie apatiche
Le cellule
perivascolari’ e rilasciano
Si
non si
sostanze che rallentano il
sviluppano
adattano e
corso della malattia.
tumori
muoiono
Realizzato da:
Procopio Giulia,Trotta
Federica, Kabba Fatima, Samà
Caterina, D’Aguì Francesca,
Piroso Pasquale, Albanese
Gaia,Valentino Maria
Classe IV C
Liceo Scientifico A.Guarasci,
Soverato