Attenzione: questa pagina è una traduzione automatica di questa pagina originariamente in lingua inglese. Si prega di notare in quanto le traduzioni sono generate da macchine, non tutte le traduzioni saranno perfetti. Questo sito web e le sue pagine web sono destinati ad essere letto in inglese. Ogni traduzione del sito e le sue pagine web possono essere imprecise e inesatte, in tutto o in parte. Questa traduzione è fornita per comodità.

Matrici cellulari di cellula staminale, tipi ed usi nella ricerca

Le cellule staminali sono celle non differenziate che sono capaci del auto-rinnovo o della differenziazione in una cella specializzata. Esistono presso le aree dell'organismo conosciuto come i posti adatti biologici e sono essenziali per la crescita durante l'infanzia e l'omeostasi in tutto l'età adulta.

Quindi, capire i trattamenti biologici che sostengono queste celle può avere implicazioni inestimabili per medicina, il trattamento di malattia ed il ripristino a ricupero di lesione. Questo articolo descrive ogni tipo di cellula staminale come pure alcune scoperte chiave del punto di riferimento e le applicazioni principali delle cellule staminali nella medicina e nella ricerca.

Immagine astratta delle cellule staminali blu sullo sfondo giallo-rosso.congiuntiviti | Shutterstock

Che cosa sono cellule staminali?

La caratteristica di definizione delle cellule staminali è che possono differenziarsi in vari tipi delle cellule durante la crescita e sviluppo. Ciò non solo ha implicazioni durante la vita in anticipo, ma anche dopo la lesione dove le cellule staminali fungono da meccanismo interno della riparazione riempiendo le celle ferite o morte. Ci sono due funzionalità principali delle cellule staminali che lo rendono unici.

Natura non specializzata

Le cellule staminali non sono differenziate per avere le strutture specifiche e funzioni. Per esempio, una cellula staminale non specializzata non può portare l'ossigeno come un sangue della pompa o del globulo rosso come una cella del cuore. Tuttavia, sopra la ricezione dei segnali appropriati, può formarsi nei tipi differenti di celle specializzate, come le celle di muscolo, i globuli, ecc.

Potenziale di differenziazione

Il trattamento di differenziazione permette che le cellule staminali non specializzate accedano alle funzioni specifiche ed alle proprietà. I segnali che inseriscono questa transizione possono essere intrinsechi (dall'interno della cella) o estrinseci (dall'esterno della cella). I segnali estrinseci che possono avviare questa transizione possono essere sotto forma di indicazioni meccaniche o chimiche dalle celle vicine.

Il potenziale di differenziazione delle cellule staminali è variabile negli organi differenti. Alcuni organi, compreso l'intestino ed il midollo osseo, subiscono regolarmente la divisione per riparare e riempire le cellule danneggiate. Tuttavia, negli organi quali il pancreas ed il cuore la frequenza di divisione e di differenziazione di cellula staminale è molto più bassa.

Le cellule staminali (centro un) possono svilupparsi in qualunque tipo delle cellule. Sono utili come strumenti della ricerca e potrebbero, in futuro, essere usate per trattare una vasta gamma di malattie. Credito: Judith Stoffer

Da dove le cellule staminali vengono?

Cordone ombelicale umano

Il sangue di cavo può essere raccolto dal cordone ombelicale di un bambino dopo la sua nascita e consiste delle cellule staminali ematopoietiche e mesenchymal. Le cellule staminali ematopoietiche possono formare i globuli rossi e le celle del sistema immunitario, mentre le cellule staminali mesenchymal possono generare l'osso, la cartilagine ed altri tipi di tessuti. Il sangue di cavo può anche essere raccolto e memorizzato nelle banche del sangue del cavo per uso futuro.

Midollo osseo

Il midollo osseo è un tessuto gelatinoso molle trovato al centro delle ossa. Le cellule staminali Mesenchymal in primo luogo sono state trovate in midollo osseo ed è ancora il più delle volte la sorgente usata delle cellule staminali mesenchymal. Successivamente, le cellule staminali di sangue o ematopoietiche egualmente sono state trovate nel midollo, rendentegli un candidato attraente per medicina a ricupero e scopi terapeutici.

Tessuto adiposo

Le cellule staminali tessuto-derivate grasso animale sono celle mesenchymal che hanno il potenziale per il auto-rinnovo e il multipotency. Possono differenziarsi nei adipocytes, chondrocytes, miociti, osteoblasts e neurocytes, oltre ad altri tipi delle cellule. Queste cellule staminali sono state indicate per avere ruoli critici nei campi del tessuto e ricostruttivi di assistenza tecnica per sviluppare i nuovi trattamenti.

Liquido amniotico

Il liquido amniotico è il liquido che circonda il amnion o il sacco che comprende il feto. Sia la membrana amniotica che il liquido amniotico sono buone sorgenti delle cellule staminali embrionali che possono moltiplicarsi e formano qualunque tipo di cella. Sebbene il liquido amniotico e la membrana siano eliminati solitamente dopo la nascita, recentemente cryopreserved o congelandi per uso terapeutico futuro.

Tipi di cellule staminali

Potenza della cellula staminale

In base al loro potenziale di differenziazione, le cellule staminali possono essere classificate in quattro tipi: totipotent, pluripotent, multipotent e unipotent.

Celle Totipotent

Le celle Totipotent possono differenziarsi in tutti i tipi di celle. Per esempio, lo zygote formato durante la fertilizzazione di un uovo e le celle primissime dopo che la divisione è totipotent ed ha il potenziale di svilupparsi in tutti i tipi di celle nell'organismo.

Celle di Pluripotent

Le celle di Pluripotent possono svilupparsi in quasi tutti i tipi di celle. Questi comprendono le cellule staminali embrionali, le celle derivate dagli strati germinativi (mesoderm, ectoderm, ipoblasto) e le celle formate durante le fasi iniziali di differenziazione della cellula staminale embrionale.

Multipotent, oligopotent e celle unipotent

Le celle di Multipotent possono dividersi nelle celle strettamente connesse. Per esempio, le cellule staminali ematopoietiche possono svilupparsi nei globuli rossi, nei globuli bianchi e nelle piastrine. Le celle di Oligopotent possono svilupparsi in alcuni tipi delle cellule ed includono linfoide o cellule staminali mieloidi, mentre le celle unipotent, quali le cellule staminali di muscolo possono svilupparsi soltanto nelle celle del loro proprio tipo.

Matrici cellulari di cellula staminale

Sulla base della loro origine, le cellule staminali possono essere divise fra in anticipo (o embrionale) e maturare (o l'adulto).

Cellule staminali embrionali

Le cellule staminali embrionali sono trovate nella massa interna delle cellule del paletto del blastocyst i cinque giorni dello sviluppo. Queste celle sono potenzialmente immortali e sono derivate dagli embrioni prima che si impiantino nell'utero. Queste celle sono vecchie gli in genere 4-5 giorni e sono chiamate palla microscopica della cavità di blastocysts-a delle celle.

Cellule staminali adulte

Le cellule staminali adulte sono celle non differenziate che sono totipotent o pluripotent. Queste celle sono trovate in varie posizioni nell'organismo ed assistono nel mantenimento dei numeri sani delle cellule e nel riempimento la morte o delle celle ferite.

Celle pluripotent incitate

Recentemente, una nuova categoria di cellule staminali è emerso che provengono dai somatociti e possono essere riprogrammate dagli scienziati di nuovo alla loro fase pluripotent. Ciò è stata fatta mediante la manipolazione dell'espressione di un insieme dei geni. Mentre i somatociti sono persuasi nelle celle pluripotent in questa categoria, sono stati definiti come “celle pluripotent incitate„.

Che cosa è stirpe della cellula staminale?

Le cellule staminali subiscono solitamente due generi di divisione cellulare: simmetrico ed asimmetrico. Nella divisione simmetrica, due cellule figlie identiche con i beni della cellula staminale sono divisione cellulare generata del paletto. Nella divisione asimmetrica, una cellula staminale ed una cella del progenitore sono generate.

Le celle del progenitore hanno limitato il potenziale per il auto-rinnovo e dopo parecchi cicli di divisione, provocano le celle mature differenziate. Tuttavia, è spesso difficile da individuare le cellule staminali poichè i tessuti contengono tantissimi parecchi tipi di celle.

L'analisi di stirpe è un metodo impiegato per affrontare questo problema. In questo metodo, un unicellulare è tracciato tali che non solo traccia la cellula bersaglio ma anche le sue cellule figlie. Quindi, il numero, la posizione, il movimento e la vita di una cellula staminale e delle sue cellule figlie possono essere tenuti la carreggiata. L'analisi di stirpe delle cellule staminali contribuisce a scoprire ed identificare i posti adatti della cellula staminale che sostituiscono le celle durante la vita di un tessuto.

Scoperte del punto di riferimento in cronologia di ricerca della cellula staminale

Uno degli esperimenti più iniziali in materia è stato eseguito da sir John Gordon durante il suo Ph.D. nel 1962. Ha eliminato il nucleo di un embrione di sviluppo della rana durante la fase della blastula e lo ha iniettato in una cella dell'uovo da cui il nucleo è stato eliminato.

Nella maggior parte dei casi, l'uovo potrebbe svilupparsi nei girini della rana, indicanti che i nuclei dalle celle differenziate ancora hanno avuti il potenziale di svilupparsi in tutte le celle. Questo studio ha costituito la base di clonazione che riproduttiva quello piombo alla creazione del carrello, la pecora clonata.

Un'altra scoperta principale era la coltura delle cellule staminali embrionali dai blastocysts del mouse nel 1981. Successivamente, le cellule staminali embrionali egualmente sono state coltivate dai blastocysts umani.

Una scoperta del punto di riferimento è stata fatta quando Shinya Yamanaka ed i suoi colleghi poteva incitare i somatociti nelle cellule staminali pluripotent introducendo un insieme di 24 fattori di trascrizione. Ha ricevuto il premio Nobel nella medicina per questa scoperta nel 2012, con sir John Gurdon.

Emissioni etiche che circondano le cellule staminali embrionali

Recentemente, le celle pluripotent incitate autologhe sono state usate per trattare la degenerazione maculare senile negli studi umani. In un altro studio, l'epidermide completamente è stata ricostruita in un paziente con il bullosa di epidermolysis. Ci egualmente sono stati avanzamenti nei organoids, strutture tridimensionali che tentano di imitare la struttura e la funzione degli organi.

Questi organoids possono essere generati dalle cellule staminali, dalle celle pluripotent incitate, dai campioni di biopsia, ecc. e possono essere usati per i trapianti del tessuto. La creazione dei organoids ha sollevato le questioni critiche sulla proprietà, sullo stoccaggio, sul donatore e sulle destre di manipolazione di queste strutture. Sebbene non siano dal punto di vista funzionale completamente mature, le dimensioni a cui i organoids possono essere permessi maturare le necessità di essere discusso.

“La norma 14 giorna„ è stata stabilita dalla società internazionale per la ricerca della cellula staminale (ISSCR), che detta che la ricerca della cellula staminale sugli embrioni deve essere terminata ad una post-fertilizzazione di due settimane. Questa volta correla con l'emergenza della striscia primitiva, del primo cervello e della struttura del midollo spinale.

Gli avanzamenti nel modificare del gene egualmente hanno aperto parecchie porte per il controinterrogatorio etico, dove il ISSCR ha affidato che in mandato tutti i punti della ricerca e del gene della cellula staminale che modificano la ricerca dovrebbero essere trasparenti. Recentemente, tuttavia, ci sono stati rapporti di notizie che sostenuto che i bambini modificati primo gene sono stati fatti in Cina, ma necessità di questo reclamo ancora di essere confermato.

Emissioni tecniche connesse con le cellule staminali pluripotent incitate

Gli studi indicano che le celle pluripotent incitate hanno maggior diversità che le cellule staminali embrionali. Questa differenza è stata proposta per risultare dalla memoria epigenetica, dallo sfondo genetico, riprogrammare, ecc. Due studi indicano che le celle presenti nella fase temporanea sono contrassegnato differenti dall'originale e dalle celle completamente riprogrammate.

Mentre molte celle pluripotent incitate mostrano la simili morfologia e espressione genica, egualmente hanno una qualità scadente di differenziazione, a tariffa ridotta della crescita, degli errori nella trascrizione, nella metilazione del DNA, ecc. Inoltre, uno dei fattori usati per riprogrammare i somatociti, KLF4, può interrompere il neurogenesis delle cellule staminali pluripotent incitate. Quindi, ulteriore comprensione dal del riprogrammare indotto da fattore è necessaria.

Applicazioni chiave delle cellule staminali

Scopi terapeutici

Oltre a trapianto del midollo osseo, la terapeutica della cellula staminale è ancora nelle fasi inerenti allo sviluppo. I tentativi stanno facendi di utilizzare le cellule staminali nel trattamento del tipo malattia del diabete, della malattia del Parkinson, di Huntington di I, malattia celiaca, errore cardiaco, ecc. Tuttavia, i trapianti del midollo osseo, in cui le cellule staminali sono trapiantate dal midollo osseo, è un'applicazione applicata e conosciuta del pozzo. Le cellule staminali del midollo osseo possono aiutare nel repopulating i gruppi sanguigni differenti dopo la radioterapia.

Sostituzione dell'interfaccia

Le cellule staminali corrente stanno usande per coltivare l'interfaccia dai capelli colti di un paziente. I follicoli piliferi contengono le cellule staminali di interfaccia o i keratinocytes e queste celle possono essere isolate e coltivate per coltivare una lamiera sottile epiteliale. Questo metodo può contribuire a diminuire la necessità di usare gli innesti di interfaccia dall'altra gente, abbassante le probabilità del rifiuto.

Trapianto della cellula cerebrale

Le cellule staminali possono essere impiegate per generare il prodotto chimico della dopamina-un che sta mancando di in pazienti che soffrono dalla malattia del Parkinson. Tuttavia, in alcuni casi, i pazienti hanno sviluppato gli effetti collaterali, suggerenti la presenza molto di alti livelli di dopamina o della sovra-sensibilizzazione in questo metodo.

Sorgenti

Further Reading

Last Updated: Jul 1, 2019

Dr. Surat P

Written by

Dr. Surat P

Dr. Surat graduated with a Ph.D. in Cell Biology and Mechanobiology from the Tata Institute of Fundamental Research (Mumbai, India) in 2016. Prior to her Ph.D., Surat studied for a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Zoology, during which she was the recipient of an Indian Academy of Sciences Summer Fellowship to study the proteins involved in AIDs. She produces feature articles on a wide range of topics, such as medical ethics, data manipulation, pseudoscience and superstition, education, and human evolution. She is passionate about science communication and writes articles covering all areas of the life sciences.  

Citations

Please use one of the following formats to cite this article in your essay, paper or report:

  • APA

    P, Surat. (2019, July 01). Matrici cellulari di cellula staminale, tipi ed usi nella ricerca. News-Medical. Retrieved on July 10, 2020 from https://www.news-medical.net/life-sciences/Stem-Cell-Sources-Types-and-Uses-in-Research.aspx.

  • MLA

    P, Surat. "Matrici cellulari di cellula staminale, tipi ed usi nella ricerca". News-Medical. 10 July 2020. <https://www.news-medical.net/life-sciences/Stem-Cell-Sources-Types-and-Uses-in-Research.aspx>.

  • Chicago

    P, Surat. "Matrici cellulari di cellula staminale, tipi ed usi nella ricerca". News-Medical. https://www.news-medical.net/life-sciences/Stem-Cell-Sources-Types-and-Uses-in-Research.aspx. (accessed July 10, 2020).

  • Harvard

    P, Surat. 2019. Matrici cellulari di cellula staminale, tipi ed usi nella ricerca. News-Medical, viewed 10 July 2020, https://www.news-medical.net/life-sciences/Stem-Cell-Sources-Types-and-Uses-in-Research.aspx.

Comments

The opinions expressed here are the views of the writer and do not necessarily reflect the views and opinions of News Medical.