LE CELLULE STAMINALI

Oggi vi parlerò delle cellule staminali cercando di affrontare l’argomento in modo abbastanza sintetico ma esaustivo.

L’aggettivo “staminale” viene da “stame” che significa “ceppo”, “origine”. Da questo comprendiamo che una cellula staminale è una cellula capace, nel suo processo continuo di replicazione, di dar luogo ad una progenie di cellule via via sempre più differenziate e specializzate.

La cellula staminale per eccellenza è l’uovo fecondato o zigote, risultato del processo di fecondazione. Appena formatosi, l’uovo fecondato inizia a dividersi, dapprima in due cellule e poi in quattro, in otto e così via. Ogni scissione è preceduta da una duplicazione dei cromosomi, cosicché tutte le cellule figlie contengono lo stesso corredo genetico della cellula originaria.

Allo stadio di otto cellule l’uovo fecondato possiede una straordinaria proprietà, la totipotenza. Questa proprietà consente a queste cellule, anche isolate, quindi ad una sola, di produrre tutto ciò che serve al successivo sviluppo dell’organismo.

Quindi se prendiamo una di queste cellule da un uovo fecondato, questa cellula può dare inizio ad una nuova divisione comportandosi come un nuovo zigote. E’ il processo che in natura, dà luogo alla formazione dei gemelli, e, in vitro, alla clonazione.

La perdita della totipotenza inizia con la formazione della morula, composta da circa sedici cellule. Queste cellule hanno già destini differenti, determinati dalla loro posizione, nella formazione del successivo stadio di sviluppo. Questo nuovo stadio si chiama “blastocisti” che arriverà ad avere poco più di un centinaio di cellule, in genere tra 100 e 140.

Queste cellule non più totipotenti ma pluripotenti, sono capaci di dare origine a tutti i tessuti che comporranno l’organismo adulto, ma da sole non sarebbero in grado di produrre questo organismo.

La differenza tra totipotenza (capacità di produrre l’organismo) e pluripotenza (capacità di produrre tutti i tessuti dell’organismo, ma non l’organismo stesso) è importante per comprendere alcuni aspetti del dibattito etico in corso.

Dopo 10-14 giorni dalla fecondazione, con la formazione della gastrula e la comparsa della linea o stria neurale primitiva, le cellule staminali dell'embrione sono praticamente tutte pluripotenti.

Ognuna delle cellule staminali è indirizzata verso una via differenziativa specifica, passando per uno dei tre strati germinativi (ectoderma, mesoderma, endoderma) che costituiscono l'embrione in questa fase dello sviluppo, o avviandosi verso la gametogenesi per dare origine a spermatozoi e ad ovociti.

Le cellule di ciascuno strato germinativo avranno destini differenziativi diversi e daranno origine alle cellule staminali multipotenti specifiche dei vari tessuti del corpo umano.

Da questo momento in poi è un progressivo accrescimento per proliferazione dei vari tipi cellulari, accompagnato da una sempre più marcata differenziazione delle cellule che si specializzano in maniera irreversibile per formare i tessuti dei vari sistemi e organi che compongono l’organismo.

Poiché ogni cellula staminale multipotente ha una capacita differenziativa limitata alle cellule di uno o di pochi tessuti differenti deve garantire per tutta la vita la rigenerazione continua delle cellule mature del tessuto (o dei tessuti) di sua pertinenza e la sua auto-riproduzione.

Queste cellule compaiono dunque durante la vita embrionale ma poiché persistono nei tessuti per tutta la vita, vengono anche denominate cellule staminali adulte.

Pensiamo alla pelle, oppure alle unghie o ai capelli. Ma anche ad alcuni organi come l’intestino, i tessuti che rivestono le pareti vanno soggetti giornalmente ad un elevatissimo ricambio di cellule.

Il più efficiente e importante meccanismo di rigenerazione cellulare è il midollo osseo, che produce continuamente le varie cellule che compongono un tipo particolare di tessuto, il sangue.

Questo meccanismo rende possibile la donazione di sangue, che può essere effettuata senza alcun danno all’incirca ogni quattro mesi, che è il periodo in cui il sangue viene interamente rinnovato: anzi ne riceviamo un beneficio, perché il midollo osseo viene stimolato a produrre cellule fresche.

Nel prossimo post vi parlerò dei problemi etici tra cellule staminali embrionali e cellule staminali adulte.