Cellule staminali: tipi, funzioni e applicazioni in medicina

cellule staminali - cosa sono

Cosa sono le cellule staminali

Nel nostro corpo abbiamo tessuti specializzati composti da dei tipi cellulari che si dividono per mitosi continuando a restare uguali. Rimangono però dei depositi di cellule, per esempio a livello del midollo osseo, che sono in grado di dare origine a diversi tipi di cellule del sangue.

A livello embrionale e in particolare allo stadio di blastocisti la popolazione di queste cellule risulta molto più abbondante perché devono ancora formarsi i tessuti del feto. 

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Le proprietà di questi elementi cellulari

La capacità delle cellule staminali di differenziarsi per formare tessuti anche molto diversi fra loro può presentarsi a diversi livelli. In particolare parliamo di cellule totipotenti per riferirci alle prime cellule derivate dallo zigote in seguito alla fecondazione fra i gameti. Durante le prime divisioni infatti gli elementi che si formano possono produrre qualsiasi tessuto cellulare compresi gli annessi embrionali, come l’amnios e il sacco vitellino.

Parliamo invece di cellule pluripotenti se pur con la possibilità di differenziarsi in diversi tipi cellulari non sono in grado di ricreare tutti i tessuti adulti. Si tratta degli elementi cellulari che rimarranno anche in età adulta, e a loro volta possiamo suddividerle in due categorie. Vale a dire le multipotenti e le unipotenti. Le prime comprendono le cellule ematopoietiche, ovvero quelle che danno origine alle cellule del sangue e quelle mesenchimali, che possono generare i tessuti connettivi.

Infine abbiamo le cellule staminali unipotenti, che come suggerisce il nome possono formare una sola tipologia cellulare anche se mantengono la capacità germinativa. Un esempio sono le cellule che periodicamente rinnovano i tessuti, come la nostra cute. Per mantenere la popolazione di staminali costante queste cellule si replicano secondo una modalità definita asimmetrica obbligata. Ovvero ogni elemento produce una cellula che mantiene la sua multipotenza, pluripotenza e unipotenza, e una che invece risulta differenziata.

Grazie a questo meccanismo non si rischia che le cellule indifferenziate vengano meno e i tessuti perdano la capacità di rigenerarsi. Questa si mantiene per diversi cicli cellulari, almeno finché non si invecchia.

Da dove si possono prelevare le cellule staminali

Oltre che in base alla quantità di tessuti che possono generare possiamo distinguere queste cellule anche in base alla loro origine. Dato che trovano diverse applicazioni in Medicina occorre prelevarle da fonti dove sono abbondanti, che sono le seguenti:
 
  • Fonte di origine fetale. Quando si verifica un aborto spontaneo da parte di una mamma in attesa è possibile prelevare questi tessuti dal feto. Al momento però si sta ancora valutando un impiego clinico di questa fonte, anche per questioni etiche. Lo stesso Comitato Nazionale per la Bioetica in Italia ha affrontato la questione sul proprio portale
 
  • Fonte di origine embrionale. Prelevando delle cellule uovo da fecondare in vitro è possibile innescare le prime divisioni cellulari, raggiungendo lo stato di morula o di blastocisti. Un’altra tecnica prevede la sostituzione del nucleo dell’ovulo non fecondato con quello di una staminale adulta. Questo permetterebbe di ottenere cellule staminali da trapiantare eliminando il rischio di rigetto.
 
  •  Fonte cordonale o placentare. In questo caso non si preleva più materiale dal feto o dalle prime fasi di divisione dello zigote, bensì dal cordone ombelicale di un bimbo appena nato. Si possono mantenere depositate in locali appositi anche per anni.
 
  • Fonte adulta, come avviene per esempio nel caso della donazione di midollo osseo. Di norma lo si preleva dalle ossa del bacino, dove questo risulta più abbondante.

Un potenziale trattamento per la sclerosi multipla (SM) 

Le malattie neurologiche croniche sono patologie che spesso hanno decorso invalidante per chi ne è affetto. La sclerosi multipla appartiene a questa categoria e risulta in una reazione incontrollata del sistema immunitario che va ad intaccare l’integrità della guaina mielinica intorno agli assoni dei neuroni. Si formano così delle sclerosi, ovvero zone di cicatrizzazione dove la mielina risulta carente. Se già la diagnosi di questa malattia non è semplice nelle fasi iniziali trovare una cura efficace risulta anche più complesso.

Tra le cure in fase di sperimentazioni c’è un trattamento con cellule staminali ematopoietiche. Il fine sarebbe quello di sostituire gli elementi del sistema immunitario che danno luogo ai fenomeni autoimmuni descritti sopra. Ci sono già state delle applicazioni di questa terapia su pazienti che presentavano la malattia in fase avanzata. Anche l’impiego di cellule neurali al momento è di interesse per gli esperti che svolgono ricerca per il trattamento della sclerosi multipla. 

Le cellule staminali per il recupero della vista 

Un altro disturbo dove sono allo studio terapie rigenerative che sfruttano questa tipologia cellulare è la degenerazione maculare. Si tratta di una patologia dell’occhio che va a colpire la retina e che con il tempo può arrivare a provocare la perdita della visione centrale. A livello di percezione si nota la scomparsa di parte del proprio campo visivo, fino a vedere costantemente una macchia nera. 

Al momento ci sono solo dei trattamenti in grado di rallentare questa degenerazione della retina, ma l’impiego delle cellule staminali potrebbe anche risolvere il problema. I ricercatori sono riusciti a ricavare una popolazione di cellule in grado di rigenerare questa parte dell’occhio a partire da retine fetali.  

Finora ci sono stati solo test svolti su dei topi affetti da retinite pigmentosa, un’altra condizione grave a carico della retina. I risultati hanno mostrato come le cellule trapiantate siano state in grado di integrarsi nella retina degli animali migliorando la loro capacità di vedere. 

Altri sviluppi della ricerca 

Oltre a queste due sperimentazioni che promettono grandi successi in campo medico ci sono diversi altri ambiti dove si prospettano terapie con le cellule staminali. In Canada una ricerca ha visto dei grossi miglioramenti nei pazienti affetti da incontinenza urinaria utilizzando questo trattamento. Nel dettaglio chi ha preso parte allo studio ha ricevuto un’iniezione di cellule a livello del collo della vescica per rafforzare il tessuto dell’organo.

 Altri filoni di ricerca riguardano il trattamento del diabete di tipo 1. Questa forma del diabete vede una reazione autoimmune che attacca le cellule beta del pancreas. Il fine sarebbe quindi quello di sfruttare le staminali per rigenerare la parte di organo danneggiata e compensare la produzione di insulina. 

 

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