Cosa sono le cellule staminali?

Molte volte abbiamo sentito parlare di cellule staminali, spesso soggette a forti dibattiti riguardanti la loro natura ed il loro impiego in terapia. Ma sappiamo davvero cosa sono?

Sostanzialmente, una cellula staminale non è altro che una piccola cellula che “non sa cosa fare da grande”. O meglio lo sa, ma non è ancora pronta per intraprendere determinati compiti di uno specifico “mestiere”, pur avendo grandi potenzialità per poterlo fare. In altre parole, le staminali sono cellule “BAMBINE” in grado di originare tutti i tessuti e gli organi del nostro corpo, che sarà così costituito da cellule più ADULTE, ormai incapaci invece di apprendere altro mestiere all’infuori del loro.

Dalla staminale all’individuo

Per conoscere meglio le staminali bisogna inevitabilmente parlare di embriologia e dello sviluppo dell’individuo, dal momento che ognuno di noi deriva da una vera e propria cellula staminale. No, non sto parlando di un piano malefico di Bill Gates.

Tutte le cellule del nostro corpo (TUTTE!), dai neuroni che abbiamo nel cervello fino alle cellule epiteliali della pelle delle nostre chiappe, derivano da un’unica super-cellula staminale: lo ZIGOTE. Questa si forma quando, al momento della fecondazione, lo spermatozoo scambia il proprio materiale genetico con la cellula uovo. Questa grossa cellula ha la capacità di dividersi frammentandosi, dando origine quindi a più cellule, che sono copie esatte di sé stessa, ma più piccole: i BLASTOMERI.

Dopo circa tre giorni dalla fecondazione, i blastomeri arrivano ad essere 16 o quasi, e si dispongono a grappolo, formando un aggregato di cellule che prende il nome di morula. Il nome “morula” deriva proprio dalla forma a grappolo di questo aggregato, che somiglia, appunto, ad una piccola mora. Successivamente, questa si trasforma in un guscio semivuoto. La parte più esterna darà vita alla placenta. Al suo interno invece si troverà un ammasso cellulare, formato dalle famose staminali embrionali, quelle cellule che daranno origine all’intero organismo.

morula
Quel cosino arancione siamo noi tre giorni dopo la fecondazione! Una morula vista al microscopio elettronico, che giace sulla punta di un ago. La morula è fatta di cellule staminali, ognuna in grado di formare non solo un intero individuo, ma anche tutti gli organi per la gestazione del feto. © Yorgos Nikas

C’è da dire anche che una staminale è anche in grado di generare altre staminali, oltre che le cellule di un determinato tessuto. Questa capacità si perde mano a mano che la staminale diventa più adulta.

Nei primi tre giorni di gestazione siamo solo un mucchetto di staminali, che poi si specializzano per formare tutti i tessuti del nostro corpo.

La potenza delle cellule staminali

Proprio come vale per la scelta del “mestiere da fare da grande”, non tutte le cellule staminali riescono a fare tutto. Non tutte riescono a dar vita a tutti i tipi cellulari che compongono un organismo. Per questo motivo esistono diverse potenzialità differenziative delle staminali, cioè diverse capacità di generare molti o pochi tipi cellulari differenti. Per questo motivo esistono quattro tipi principali di cellule staminali: le totipotenti, le pluripotenti, le multipotenti e infine le unipotenti.

Durante le primissime fasi dello sviluppo embrionale tutte le cellule (ancora blastomeri) sono vere e proprie staminali TOTIPOTENTI: questo significa che ogni cellula è in grado di dare origine non solo a tutte le cellule che costituiranno l’individuo, ma anche a quelle che formeranno gli organi utili alla gestazione del bambino nel grembo materno, come ad esempio la placenta. Le staminali embrionali sono un esempio di staminali totipotenti, almeno fino alo stadio di morula. Le PLURIPOTENTI sono quelle della massa cellulare interna, che sono sempre staminali embrionali per intenderci, ma ad uno stadio più avanzato, incapaci di dar vita alle cellule della placenta, ma in grado di formare tutti gli organi e i tessuti di un individuo.

Perciò, quando nasciamo, tutte le staminali embrionali si saranno già “specializzate” all’interno del nostro corpo; durante la vita, però, ci accompagnano le staminali MULTIPOTENTI, cellule staminali in grado di generare più tipi di cellule di uno stesso tessuto. Un esempio classico sono le staminali ematopoietiche che, all’interno del midollo osseo, danno vita continuamente a tutti i tipi di cellule del sangue; o ancora le rinomate mesenchimali, in grado di rigenerare tessuti connettivali. Infine abbiamo le UNIPOTENTI, come gli epatociti (cellule del fegato) in grado di generare altri epatociti, oppure le staminali cutanee, che producono in continuazione un solo tipo di cellula, il cheratinocita (ve le abbiamo accennate qui).

Una staminale è tale se ha la capacità di generare nuove staminali e allo stesso tempo anche cellule che poi si specializzano nei diversi tessuti.

Le cellule staminali in terapia

Le staminali, durante la vita dell’individuo, fungono da sistema di riparazione interno, dividendosi quasi senza limite per ricostituire altre cellule, finché l’individuo è in vita. Questa è una delle caratteristiche che le rendono interessanti dal punto di vista terapeutico, soprattutto nel campo della medicina rigenerativa. L’attuale necessità di tessuti e organi trapiantabili supera di gran lunga l’offerta disponibile. Le cellule staminali offrono la possibilità di avere una fonte rinnovabile di tessuti.

Resta il fatto che il loro utilizzo nella terapia rimane una soluzione molto delicata. Gli scienziati devono essere in grado di manipolare le staminali in modo che possiedano le caratteristiche necessarie per differenziare, trapiantare e attecchire con successo. Questo rappresenta la maggiore criticità dal momento che loro specializzazione resta un processo molto sensibile a condizioni genetiche, nutritive e soprattutto ambientali.

Fonti:

https://stemcells.nih.gov/info/basics/1.htm

Embriologia umana. Morfogenesi, processi molecolari, aspetti clinici. De Felici. PICCIN editore.

https://en.wikipedia.org/wiki/Stem_cell

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