TRANSIZIONI CELLULARI: dai metastati al reprogramming

 (cod. R308)

A cura della Scuola Politecnica e delle Scienze di Base,Dipartimento di Biologia, Università degli Studi di Napoli “Federico II”

Con:

Giuliana Napolitano, Dipartimento di Biologia, Università degli Studi di Napoli “Federico II”

Le cellule staminali sono cellule indifferenziate che hanno la capacità di differenziare in qualsiasi tipo cellulare. Esistono le cellule staminali embrionali (Embryonic Stem Cells, ESCs) e le cellule staminali adulte (Adult Stem Cells, ASCs); la differenza sostanziale tra esse è rappresentata dalla diversa capacità differenziativa (potenza), che diminuisce nel corso dello sviluppo dell’organismo: le ESCs sono pluripotenti, ovvero possono diventare cellule di tessuti diversi (osseo, nervoso, muscolare…), mentre le ASCs sono multipotenti, e cioè possono diventare cellule diverse ma dello stesso tessuto (un esempio è rappresentato dalle diverse cellule della cascata eritropoietica -linfociti eritrociti…). Le due cellule che compongono lo zigote (embrione allo stato di due cellule appunto) mostrano il livello di potenza maggiore: esse sono definite totipotenti, possono generare tutti i tessuti presenti nell’organismo che si svilupperà, ma anche tutti i tessuti extra-embrionali che serviranno allo sviluppo dell’embrione stesso. A differenza di quanto accade nell’embrione dove lo sviluppo avviene grazie alle ESCs, le cellule staminali nell’adulto rappresentano il reservoir di cellule che consente la corretta omeostasi e la rigenerazione tissutale quando necessaria (si pensi alle cellule dell’intestino, per esempio, oppure alle guarigioni dopo ferite, fratture…). Quando tenute in coltura, le cellule staminali oscillano tra diversi gradi di potenza, definiti metastati. Il range di potenza tra cui oscillano va da una pluripotenza definita naive (fenotipicamente simile alla totipotenza) fino ad un livello in cui la cellula staminale viene definita ‘primed’, ovvero avviata verso un destino differenziativo. Lo studio delle basi molecolari che caratterizzano i diversi metastati e le transizioni tra essi è di fondamentale importanza per la comprensione dei pathway molecolari alla base di tutte quelle patologie che mostrano difetti del differenziamento e nell’aging tissutale, alla cui base è l’omeostasi cellulare. Infine, ma non per ultimo, le cellule staminali sono presenti all’interno dei tumori nell’uomo, siano essi liquidi o solidi (Cancer Stem Cells, CSCs). Ad oggi si crede che esse derivino dalla transizione aberrante di una cellula staminale ‘primed’ in cui uno o più mutazioni geniche ne induce il comportamento maligno (transizione definita ‘reprogramming’). Le transizioni fisiologiche e quelle patologiche cui le cellule staminali sono soggette verranno descritte in 10 immagini, andremo dal concetto di sviluppo al transdifferenziamento (‘reprogramming’) che trasforma una cellula staminale normale in una CSC, passando per l’omeostasi/rigenerazione tissutale.