Cellule staminali: definizione e classificazione

Cellule staminali: che cosa sono?


Conservazione cordone ombelicale - GuidaLe cellule staminali sono una risorsa prezioso del nostro corpo e sono (virtualmente) presenti in ogni organo e tessuto del corpo umano. Le principali fonti da cui vengono generalmente estratte le cellule staminali sono il midollo osseo, l’embrione (l’estrazione delle cellule staminali embrionali provoca però la distruzione dell’embrione, generando quindi interrogativi etici nella comunità scientifica e non) e il cordone ombelicale.

Le cellule staminali hanno la caratteristica di essere cellule non specializzate e primitive, questo significa che non svolgono una funzione definita nell’organismo ma che si possono invece definite come “microscopici mattoncini di ricambio del corpo umano”. Queste cellule infatti hanno la capacità sia di autorinnovarsi, cioè di generare altre cellule staminali, e sia di dare origine a tutte le cellule che compongono un individuo adulto, differenziandosi.

Il tema della conservazione delle cellule staminali e della conservazione del cordone ombelicale è molto attuale ed è quindi bene imparare a conoscere approfonditamente cosa sono queste cellule, qual’è la loro funzione e quali sono le loro potenzialità terapeutiche.

Per meglio comprendere cosa sono le cellule staminali e quali sono le loro potenzialità prima di tutto bisogna dire che la l’organismo umano è formato da cellule specializzate, cioè cellule che svolgono una funzione definita: i neuroni, per esempio, sono cellule che consentono lo scambio di informazioni nel cervello grazie alla trasmissione di impulsi elettrici mentre i cardiomiociti sono le cellule che formano il tessuto muscolare del cuore e che rendono possibile il battito. Le cellule staminali invece sono cellule che non svolgono una funzione definita, ma che grazie alla loro capacità differenziativa sono in grado di dare origine a tutti gli altri tipi di cellule. Questo con le dovute distinzioni.

Proprio in base alla loro capacità differenziativa, le cellule staminali sono infatti state classificate come:

  • Cellule staminali totipotenti

Questo tipo di cellule staminali hanno una grande capacità differenziativa e sono capaci di dare origine a tutte le cellule che fanno parte di un individuo, comprese le cellule che compongono gli annessi extraembrionali, come la placenta. Lo zigote, cioè la cellula che si ottiene in seguito alla fecondazione e che genererà l’embrione, è un esempio di cellula staminale totipotente.

  • Cellule staminali pluripotenti

Le cellule staminali pluripotenti invece sono cellule in grado di originare tutti i tipi di cellule di un individuo, ad eccezione degli annessi extraembrionali, come la placenta. Questo tipo di cellule è cioè in grado di generare cellule dei tessuti derivanti dall’endoderma (polmoni, pancreas, intestino), dal mesoderma (cuore, vasi sanguigni, reni) e dall’ectoderma (sistema nervoso, epidermide, ossa dermiche)3, i tre foglietti embrionali che si formano all’inizio dello sviluppo dell’embrione e dai quali derivano tutti gli organi e ogni cellula del corpo.

  • Cellule staminali multipotenti

Le cellule staminali multipotenti, infine, hanno la capacità di generare cellule di diverso tipo, ma limitatamente ad una specifica funzione. Sono cellule staminali multipotenti, per esempio, le cellule staminali ematopoietiche, che possono dare origine solo a cellule del sangue, come i globuli rossi.

 

Capacità differenziativa

Tipi di cellule generate

Esempio di cellula staminale

Esempio di cellule generate

Totipotenti

Tutte le cellule che compongono un individuo

Zigote

Tutte le cellule che formano i tessuti del corpo umano

Pluripotenti

Tutte le cellule che compongono un individuo ad eccezione degli annessi extraembrionali

Cellule staminali embrionali

Tutte le cellule che derivano dai tre foglietti embrionali

Multipotenti

Diversi tipi di cellule limitatamente ad una specifica funzione

Cellule staminali ematopoietiche

Globuli rossi, globuli bianchi, piastrine

 

Le cellule staminali, oltre che per la loro capacità differenziativa, possono essere classificate anche sulla base della loro sede di origine. secondo questo criterio le cellule staminali possono essere suddivise in:

  • Cellule staminali adulte

Le cellule staminali adulte sono multipotenti e, virtualmente, sono presenti in ogni tessuto di un individuo adulto. Le cellule staminali adulte hanno il compito di rimpiazzare le cellule che all’interno dell’organismo muoiono a causa di malattie o dell’invecchiamento4. Le cellule staminali ematopoietiche e quelle mesenchimali sono tra le cellule staminali più importanti facenti parte di questa categoria e sono in grado, rispettivamente, di originare tutte le cellule del sangue e le cellule del tessuto cartilagineo, osseo ed adiposo. Attualmente le cellule staminali adulte vengono prelevate principalmente dal tessuto adiposo o dal midollo osseo, con procedure che talvolta possono essere invasive o esporre il paziente a rischi procedurali o di infezione. Le cellule staminali adulte, inoltre, hanno una minore capacità proliferativa rispetto alle cellule staminali del cordone ombelicale.5

  • Cellule staminali embrionali

Le cellule staminali embrionali sono staminali pluripotenti presenti nell’embrione. Il prelievo di questo tipo di staminali provoca la distruzione dell’embrione sollevando quindi importanti quesiti di ordine etico sia nella comunità scientifica che al di fuori di essa.

Le cellule staminali del cordone ombelicale sono staminali prelevabili dal sangue del cordone ombelicale, attraverso un semplice prelievo che avviene dopo il parto e dopo il taglio del cordone ombelicale. “Conservazione cordone ombelicale” è l’espressione generalmente utilizzata per indicare la criconservazione delle cellule staminali presenti nel sangue cordonale presso una apposita biobanca che può essere privata, nel caso si sia scelto la conservazione privata, o pubblica, nel caso in cui la famiglia del neonato abbia scelto di donare queste cellule staminali.

 Riferimenti bibliografici

1 Fonte: Ministero della Salute
2 Francese, R. and P. Fiorina, Immunological and regenerative properties of cord blood stem cells. Clin Immunol. 136(3): p. 309-22.
3 Menendez, P., C. Bueno, L. Wang, and M. Bhatia, Human embryonic stem cells: potential tool for achieving immunotolerance? Stem Cell Rev, 2005. 1(2): p. 151-8.
4 Ikada Y: Challenges in tissue engineering. J R Soc Interface 3:589-601, 2006
5 S. Rutella, G. Bonanno, M. Marone, D. De Ritis, A. Mariotti, M.T. Voso, G. Scambia, S. Mancuso, G. Leone, and L. Pierelli, Identification of a novel subpopulation of human cord blood CD34-CD133-CD7-CD45+lineage- cells capable of lymphoid/NK cell differentiation after in vitro exposure to IL-15. J Immunol 171 (2003) 2977-88.