CELLULE STAMINALI

Il termine staminali è stato utilizzato per la prima volta dallo scienziato Alexander Maximov nel 1906 per nominare singole cellule che davano origine a una discendenza cellulare. La prima prova sperimentale della presenza di cellule staminali nell’uomo risale però agli anni Cinquanta del Secolo scorso. Si dovrà aspettare invece fino al 1981 per la scoperta delle cellule staminali embrionali, da parte di Martin Evans e Matthew Kaufman.

Le Cellule Staminali sono cellule “madri”, di cui non è ancora definita la funzione all’interno dell’organismo. Queste rimangono immature, finché non interviene uno stimolo che le induce a differenziarsi in cellule specializzate per adempiere ad una specifica funzione (diventare organi o tessuti).

Le staminali sono cellule speciali capaci di riprodurre se stesse:
Rimanendo identiche (autoriproduzione) o generando cellule diverse (specializzazione)
     

Le cellule staminali si possono dividere in base al numero di tessuti nei quasi possono differenziarsi:

• Totipotenti: cellule staminali in grado di differenziarsi in ogni tessuto embrionale ed extra embrionale. Le cellule staminali totipotenti sono esclusivamente lo zigote (prodotto dalla fusione di un ovulo con uno spermatozoo) e le cellule originate dalle prime divisioni dell’ovulo fecondato.

• Pluripotenti: cellule staminali, derivate dalle totipotenti, capaci di differenziarsi nei tre strati germinali che costituiscono la matrice embrionale di tutte le cellule del corpo.
• Multipotenti: cellule staminali capaci di formare un numero limitato di tipi cellulari specializzati. La loro funzione è di sostituire le cellule differenziate che vengono perse attraverso fenomeni di deplezione o a causa di danneggiamenti cellulari. Per esempio, le cellule staminali del midollo osseo e quelle del sangue del cordone ombelicale sostituiscono differenti tipi di cellule ematiche.

• Unipotenti: cellule in grado di produrre un unico tipo di cellule, posseggono la proprietà caratteristica di auto-rinnovarsi. Garantiscono la riparazione e il mantenimento dei tessuti sani.

Una volta si conoscevano quasi solo le cellule staminali embrionali, pluripotenti (cioè in grado di differenziarsi in tutte le cellule del corpo di un individuo adulto tranne che nelle cellule extra-embrionali) o le staminali adulte, cellule parzialmente specializzate che possono differenziarsi in uno o pochi tipi di cellule. In seguito si scoprirono anche le cellule staminali del liquido amniotico, ovvero il liquido che avvolge il feto in gravidanza, e le cellule staminali pluripotenti indotte (iPS), cellule embrionali artificiali prodotte in laboratorio. Queste ultime cellule vengono formate tramite l’inserimento di 4 geni specifici in cellule differenziate (quali fibroblasti o cheratinociti) prelevati da una persona adulta. Come conseguenza dell’espressione di quegli specifici 4 geni tali cellule differenziate vengono “riprogrammate” e ridiventano indifferenziate e pluripotenti assumendo caratteristiche simili alle cellule staminali embrionali.  Queste cellule sono molto importanti perché non presentano problemi etici in quanto le cellule originarie sono prelevate da persone adulte senza alcun danno e perché tali cellule si comportano in modo simile (anche se non identico) alle cellule staminali embrionali. Inoltre si possono in teoria generare iPS derivate da qualunque persona ne abbia bisogno risolvendo in parte il problema del rigetto nel caso che cellule differenziate derivate dalle iPS siano ritrapiantate nello stesso paziente.

Le cellule staminali adulte vengono prodotte dal nostro corpo nell’arco della vita e  possono essere estratte con relativa “facilità” e senza problemi etici ma al contrario delle cellule staminali embrionali non posso differenziare in tutte le cellule del nostro corpo ma solo in alcune di esse.

Le cellule staminali adulte a loro volta possono essere suddivise in cellule staminali ematopoietiche (HSC) e cellule staminali mesenchimali (MSC). Le prime sono cellule che risiedono prevalentemente nel midollo osseo ma si posso trovare anche nel circolo sanguigno, possono differenziare in eritrociti (globuli rossi), piastrine e cellule del sistema immunitario (globuli bianchi).

Le cellule staminali mesenchimali (MSC) invece posso differenziare in condrociti (cellule della cartilagine), in adipociti (cellule che compongono il tessuto grasso) e osteoblasti (cellule del tessuto osseo). 

La principale fonte di MSC è ancora il midollo osseo, le cellule vengono prelevate tramite un’agoaspirazione di midollo, successivamente per isolare solo le MSC il midollo viene centrifugato, le cellule nucleate vengono fatte moltiplicare in vitro e dopo 15 giorni vengono rimosse le cellule NON aderenti alla piastra di coltivazione, le cellule rimanenti sono MSC.

In alternativa le MSC possono essere anche estratte da sangue del cordone ombelicale,  dalla placenta, da sangue periferico e da il tessuto adiposo (tessuto grasso); questa ultima fonte di MSC è considerata molto promettente dato che è possibile ottenere una grande quantità di cellule attraverso lipoaspirazione mantenendo lo stesso potenziale differenziativo delle MSC da midollo.