LICEO SCIENTIFICO STATALE “LEONARDO da VINCI” di FIRENZE CORSO SPERIMENTALE F DOCENTE Prof. Enrico Campolmi MITOSI 2 Materiale prodotto dalla Prof.ssa Elena Chianni, specializzanda SSIS nell’a.s. 2005/06 MITOSI2

Morte cellulare Totipotenti  Pluripotenti  Multipotenti  Unipotenti  Specializzate  Tutti i tipi di tessuti Più tipi di tessuti Alcuni tipi di tessuti Un solo tipo di tessuto MITOSI2

Cellula staminale totipotente Nel nostro organismo rimangono comunque dei nuclei di cellule staminali (Compartimento Proliferativo) non più completamente totipotenti ma capaci di dividersi e generare cellule differenziate in funzione di quante ne muoiono Esiste un EQUILIBRIO DINAMICO: “tante cellule nascono e tante cellule muoiono” Cellula staminale totipotente Le cellule staminali del nostro organismo si devono auto rinnovare e auto mantenere (RIPRODUZIONE ASIMMETRICA) MITOSI2

Tempi diversi di divisione La durata del ciclo cellulare (G1 in particolare) varia da tipo di cellula a tipo di cellula e, soprattutto, da tessuto a tessuto Privi di sostituzione: tessuto nervoso Moderata sostituzione: parenchimi e connettivi (es. reni, polmoni, fegato, ossa) Elevata sostituzione: tessuto epiteliale (es. epidermide, epitelio intestinale) MITOSI2

Quanto ci stanno nel tessuto? Globuli rossi 120 gg Epidermide 10-20 gg Epitelio intestinale 3-4 gg perché sottoposto fortemente ad usura e stress Ogni giorno, nel nostro intestino, vengono eliminate 1011 cellule morte, che equivalgono a 1 hg di cellule perse nel lume intestinale MITOSI2

Cosa accade quando ci feriamo? Scatta un piano di emergenza perchè non è più rispettata la condizione di equilibrio dinamico Non esiste più il rapporto 1:1 ma sarà necessaria una iperproduzione di cellule Entrano in gioco alcune cellule di riserva che attendevano nella fase G0 e che costituivano il Compartimento di Quiescenza Proliferativa Ci vorrà circa 1 settimana per riparare la ferita poi, successivamente, cesserà l’iperproduzione e sarà ristabilito l’equilibrio cellulare MITOSI2

Ma è difficile capire come l’organismo regola la proliferazione Se i meccanismi di regolazione della proliferazione non funzionano bene… possiamo avere troppa morte cellulare cioè aplasia (es. aplasia midollare) possiamo avere troppa proliferazione cellulare e quindi iperplasia  displasia  neoplasia MITOSI2

Invecchiamento L’equilibrio dinamico non può durare per sempre… Lentamente questo equilibrio si altera e viene persa la plasticità delle cellule proliferative Contemporaneamente ci sarà accumulo di danni nel DNA  malattie degenerative Dallo zigote in poi non possiamo che perdere “qualcosa”… MITOSI2

Cellule staminali Quali sono capacità rigenerative illimitate capacità di rigenerare tutto in base alle “istruzioni” che ricevono Le cellule staminali hanno Quali sono Cellule embrionali Organi di feto abortito (non più completamente totipotenti) Cellule del cordone ombelicale Cellule staminali di tessuti adulti: ormai pluripotenti ma riprogrammabili per tornare totipotenti (midollo osseo) Cellule adulte riprogrammate per comportarsi come cellule staminali e stimolate tramite fattori di crescita a generare tessuti diversi Trasferimento del nucleo cellulare adulto in oocita MITOSI2

Loro utilizzi: Trapianto di midollo osseo Terapie per curare malattie degenerative come morbo di Parkinson, morbo di Alzheimer, diabete,malattie cardiache Clonazione Le cellule staminali ottimali sono le cellule embrionali ma… Embrione è un essere vivente? Metodo americano: utilizzo di oocita fecondato (embrione) Metodo Dulbecco: utilizzo di oocita con nucleo di cellula adulta (sfera embrioide). Clonazione terapeutica. MITOSI2