Cellule staminali ematopoietiche

Le cellule staminali emopoietiche (HSC), come le cellule progenitrici mesenchimali, sono caratterizzate da multipotenza e danno origine a linee cellulari, i cui elementi finali formano gli elementi figurati del sangue, nonché numerose cellule tissutali specializzate del sistema immunitario.

L'ipotesi dell'esistenza di un precursore comune a tutte le cellule del sangue, così come il termine stesso "cellula staminale", appartiene ad A. Maksimov (1909). Il potenziale per la formazione di massa cellulare nelle cellule staminali ematopoietiche (HSC) è enorme: le cellule staminali del midollo osseo producono ogni giorno 10 cellule che costituiscono gli elementi figurati del sangue periferico. L'esistenza stessa delle cellule staminali ematopoietiche è stata stabilita nel 1961 in esperimenti sul ripristino dell'emopoiesi in topi sottoposti a una dose letale di radiazioni radioattive che distruggono le cellule staminali del midollo osseo. Dopo il trapianto di cellule singeniche del midollo osseo in tali animali irradiati in modo letale, sono stati trovati focolai discreti di emopoiesi nella milza dei riceventi, la cui fonte erano singole cellule precursori clonogeniche.

Successivamente è stata dimostrata la capacità delle cellule staminali emopoietiche di autosostenersi, svolgendo la funzione dell'ematopoiesi nel processo di ontogenesi. Durante lo sviluppo embrionale, le cellule staminali emopoietiche (HSC) si distinguono per l'elevata attività migratoria, necessaria per il loro spostamento verso le zone di formazione degli organi emopoietici. Questa proprietà delle HSC viene preservata anche durante l'ontogenesi: grazie alla loro costante migrazione, si verifica un rinnovamento permanente del pool di cellule immunocompetenti. La capacità delle HSC di migrare, penetrare attraverso le barriere istoematiche, impiantarsi nei tessuti e crescere clonogenicamente è stata alla base del trapianto di cellule del midollo osseo in numerose patologie associate a patologie del sistema emopoietico.

Come tutte le risorse di cellule staminali, le cellule staminali emopoietiche sono presenti nella loro nicchia (midollo osseo) in quantità molto ridotte, il che causa alcune difficoltà nel loro isolamento. Dal punto di vista immunofenotipico, le cellule staminali ematopoietiche umane sono caratterizzate come cellule NK CD34+ in grado di migrare nel flusso sanguigno e popolare gli organi del sistema immunitario o di ripopolare lo stroma del midollo osseo. È importante comprendere che le cellule staminali ematopoietiche non sono le cellule più immature del midollo osseo, ma derivano da precursori, tra cui cellule dormienti simili ai fibroblasti CD34-negative. È stato dimostrato che le cellule con fenotipo CD34 sono in grado di entrare nel flusso sanguigno generale, dove cambiano il loro fenotipo in CD34+, ma in seguito alla migrazione inversa nel midollo osseo, sotto l'influenza del microambiente, tornano ad essere cellule staminali CD34-negative. In condizioni di riposo, le cellule CD34~ non rispondono ai segnali regolatori paracrini dello stroma (fattori di crescita, citochine). Tuttavia, in situazioni che richiedono una maggiore intensità di emopoiesi, le cellule staminali con fenotipo CD34 rispondono ai segnali di differenziazione formando cellule progenitrici sia emopoietiche che mesenchimali. L'emopoiesi avviene attraverso il contatto diretto delle HSC con gli elementi cellulari dello stroma del midollo osseo, rappresentato da una complessa rete di macrofagi, cellule endoteliali reticolari, osteoblasti, fibroblasti stromali e matrice extracellulare. La base stromale del midollo osseo non è solo una matrice o uno "scheletro" per il tessuto emopoietico; svolge una regolazione fine dell'emopoiesi grazie a segnali regolatori paracrini di fattori di crescita, citochine e chemochine, e fornisce anche interazioni adesive necessarie per la formazione delle cellule del sangue.

Pertanto, il sistema di emopoiesi in continuo rinnovamento si basa su una cellula staminale emopoietica polipotente (dal punto di vista dell'emopoiesi) capace di autosostenersi a lungo termine. Nel processo di "delivery", le cellule staminali ematopoietiche (HSC) subiscono una differenziazione primaria e formano cloni di cellule che differiscono per caratteristiche citomorfologiche e immunofenotipiche. La formazione sequenziale di cellule progenitrici primitive e "delivery" termina con la formazione di cellule progenitrici morfologicamente identificabili di diverse linee emopoietiche. Il risultato delle fasi successive del complesso processo multifasico dell'emopoiesi è la maturazione delle cellule e il rilascio di elementi formati maturi nel sangue periferico: eritrociti, leucociti, linfociti e trombociti.

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Fonti di cellule staminali emopoietiche

Le cellule staminali emopoietiche sono considerate la fonte di cellule staminali più studiata, in gran parte grazie al loro utilizzo clinico nel trapianto di midollo osseo. A prima vista, si sa molto su queste cellule. In una certa misura, questo è vero, poiché i discendenti intermedi e maturi delle HSC sono gli elementi cellulari più accessibili, ciascuno dei quali (eritrociti, leucociti, linfociti, monociti/macrofagi e piastrine) è stato attentamente studiato a tutti i livelli: dalla microscopia ottica a quella elettronica, dalle caratteristiche biochimiche e immunofenotipiche all'identificazione mediante metodi di analisi PCR. Tuttavia, il monitoraggio dei parametri morfologici, ultrastrutturali, biochimici, immunofenotipici, biofisici e genomici delle HSC non ha fornito risposte a molte questioni problematiche, la cui soluzione è necessaria per lo sviluppo della trapiantologia cellulare. Non sono ancora stati stabiliti i meccanismi di stabilizzazione delle cellule staminali emopoietiche in stato dormiente, la loro attivazione, il loro passaggio alla fase di divisione simmetrica o asimmetrica e, soprattutto, il loro impegno nella formazione di elementi del sangue funzionalmente diversi come eritrociti, leucociti, linfociti e piastrine.

La presenza nel midollo osseo di cellule con fenotipo CD34, progenitrici sia delle cellule staminali mesenchimali che emopoietiche, ha sollevato la questione dell'esistenza dei precursori più precoci della differenziazione cellulare in linee stromali ed emopoietiche, prossimi alle cellule CD34-negative. Le cosiddette cellule di inizio coltura a lungo termine (LTC-IC) sono state ottenute utilizzando il metodo di coltura a lungo termine. La durata di vita di tali cellule precursori con attività formante colonie sulla base stromale del midollo osseo con una determinata combinazione di fattori di crescita supera le 5 settimane, mentre la vitalità delle unità formanti colonie (CFU) impegnate in coltura è di sole 3 settimane. Attualmente, le LTC-IC sono considerate un analogo funzionale delle HSC, poiché con un elevato potenziale di ripopolamento, circa il 20% delle LTC-IC è caratterizzato dal fenotipo CD34+CD38- e mostra un'elevata capacità di auto-rinnovamento. Tali cellule si trovano nel midollo osseo umano con una frequenza di 1:50.000. Tuttavia, le cellule mieloidi-linfoidi, ottenute in condizioni di coltura a lungo termine (15 settimane), dovrebbero essere riconosciute come le più vicine alle cellule staminali ematopoietiche (HSC). Tali cellule, denominate LTC, sono tra le cellule del midollo osseo e del cervello umano, si trovano 10 volte meno frequentemente delle LTC-IC e formano linee cellulari ematopoietiche sia mieloidi che linfoidi.

Sebbene la marcatura delle cellule staminali emopoietiche con anticorpi monoclonali seguita da identificazione immunofenotipica sia il metodo principale per il riconoscimento e la selezione selettiva delle cellule emopoietiche con potenziale staminale, l'applicazione clinica delle cellule staminali emopoietiche così isolate è limitata. Il blocco del recettore CD34 o di altri antigeni marcatori con anticorpi durante la selezione immunopositiva modifica inevitabilmente le proprietà della cellula isolata con il suo aiuto. L'isolamento immunonegativo delle cellule staminali emopoietiche su colonne magnetiche è considerato più preferibile. Tuttavia, in questo caso, per la selezione vengono solitamente utilizzati anticorpi monoclonali fissati su un supporto metallico. Inoltre, cosa importante, entrambi i metodi di isolamento delle cellule staminali emopoietiche si basano su caratteristiche fenotipiche piuttosto che funzionali. Pertanto, molti ricercatori preferiscono utilizzare l'analisi dei parametri clonogenici delle cellule staminali emopoietiche, che consente di determinare il grado di maturità e la direzione di differenziazione delle cellule progenitrici in base alle dimensioni e alla composizione delle colonie. È noto che durante il processo di "commitment" il numero di cellule e i loro tipi nella colonia diminuiscono. La cellula staminale emopoietica e la sua cellula figlia precoce, chiamata "unità formante colonie di granulociti-eritrociti-monociti-megacariociti" (CFU-GEMM), creano grandi colonie multilineari in coltura contenenti rispettivamente granulociti, eritrociti, monociti e megacariociti. L'unità formante colonie di granulociti-monociti (CFU-GM), situata a valle lungo la linea di impegno, forma colonie di granulociti e macrofagi, mentre l'unità formante colonie di granulociti (CFU-G) forma solo una piccola colonia di granulociti maturi. Il precursore eritrocitario precoce, l'unità formante eritrociti a raffica (CFU-E), è la fonte di grandi colonie eritrocitarie, mentre l'unità formante colonie di eritrociti più matura (CFU-E) è la fonte di piccole colonie eritrocitarie. In generale, quando le cellule crescono su terreni semisolidi, è possibile identificare cellule che formano sei tipi di colonie mieloidi: CFU-GEMM, CFU-GM, CFU-G, CFU-M, BFU-E e CFU-E).

Tuttavia, oltre ai derivati emopoietici, qualsiasi materiale di partenza per l'isolamento delle HSC contiene un numero significativo di cellule di accompagnamento. A tale proposito, è necessaria una purificazione preliminare del trapianto, in primo luogo a partire da cellule attive del sistema immunitario del donatore. Solitamente, a questo scopo si utilizza l'immunoselezione, basata sull'espressione di antigeni specifici da parte dei linfociti, che consente di isolarli e rimuoverli utilizzando anticorpi monoclonali. Inoltre, è stato sviluppato un metodo immunorosetta per la deplezione dei linfociti T nel trapianto di midollo osseo, basato sulla formazione di complessi di linfociti CD4+ e anticorpi monoclonali specifici, efficacemente rimossi mediante aferesi. Questo metodo garantisce la produzione di materiale cellulare purificato con un contenuto di cellule staminali emopoietiche pari al 40-60%.

L'aumento del numero di cellule progenitrici dovuto alla rimozione degli elementi formati maturi del sangue dal prodotto di leucaferesi si ottiene mediante centrifugazione controcorrente seguita da filtrazione (in presenza di un chelante - citrato trisodico) attraverso colonne contenenti fibre di nylon rivestite con immunoglobuline umane. L'uso sequenziale di questi due metodi garantisce la completa purificazione del trapianto dalle piastrine, dall'89% dagli eritrociti e dal 91% dai leucociti. Grazie a una significativa riduzione della perdita di cellule staminali ematopoietiche (HSC), il livello di cellule CD34+ nella massa cellulare totale può essere aumentato al 50%.

La capacità delle cellule staminali emopoietiche isolate di formare colonie di cellule del sangue mature in coltura viene utilizzata per la caratterizzazione funzionale delle cellule. L'analisi delle colonie formate consente di identificare e quantificare i tipi di cellule progenitrici, il grado del loro impegno e di stabilire la direzione del loro differenziamento. L'attività clonogenica viene determinata in terreni semisolidi su metilcellulosa, agar, plasma o gel di fibrina, che riducono l'attività di migrazione delle cellule, impedendone l'adesione alla superficie di vetro o plastica. In condizioni di coltura ottimali, i cloni si sviluppano da una singola cellula in 7-18 giorni. Se un clone contiene meno di 50 cellule, viene identificato come un singolo cluster; se il numero di cellule supera le 50, viene identificato come una colonia. Viene preso in considerazione il numero di cellule in grado di formare una colonia (unità formanti colonie - CFU o cellule formanti colonie - COC). È opportuno notare che i parametri di CFU e COC non corrispondono al numero di HSC nella sospensione cellulare, sebbene siano correlati ad esso, il che sottolinea ancora una volta la necessità di determinare l'attività funzionale (formazione di colonie) delle HSC in vitro.

Tra le cellule del midollo osseo, le cellule staminali emopoietiche presentano il più elevato potenziale proliferativo, grazie al quale formano le colonie più grandi in coltura. Si propone che il numero di tali colonie determini indirettamente il numero di cellule staminali. Dopo la formazione in vitro di colonie di diametro superiore a 0,5 mm e con una conta cellulare superiore a 1000, gli autori hanno testato tali cellule per la resistenza a dosi subletali di 5-fluorouracile e ne hanno studiato la capacità di ripopolare il midollo osseo di animali sottoposti a irradiazione letale. Secondo i parametri specificati, le cellule isolate erano quasi indistinguibili dalle HSC e hanno ricevuto l'abbreviazione HPP-CFC - cellule formanti colonie ad alto potenziale proliferativo.

La ricerca per un isolamento di migliore qualità delle cellule staminali emopoietiche continua. Tuttavia, le cellule staminali emopoietiche sono morfologicamente simili ai linfociti e rappresentano un insieme relativamente omogeneo di cellule con nuclei pressoché rotondi, cromatina finemente dispersa e una piccola quantità di citoplasma debolmente basofilo. Anche il loro numero esatto è difficile da determinare. Si presume che le cellule staminali emopoietiche (HSC) nel midollo osseo umano siano presenti con una frequenza di 1 ogni 106 cellule nucleate.

Identificazione delle cellule staminali emopoietiche

Per migliorare la qualità dell'identificazione delle cellule staminali emopoietiche, viene eseguito uno studio sequenziale o simultaneo (su un selezionatore multicanale) dello spettro degli antigeni legati alla membrana e nelle HSC il fenotipo CD34+CD38 dovrebbe essere combinato con l'assenza di marcatori di differenziazione lineare, in particolare antigeni di cellule immunocompetenti, come CD4, immunoglobuline di superficie e glicoforina.

Quasi tutti gli schemi di fenotipizzazione delle cellule staminali emopoietiche includono la determinazione dell'antigene CD34. Questa glicoproteina con un peso molecolare di circa 110 kDa, che presenta diversi siti di glicosilazione, viene espressa sulla membrana plasmacellulare dopo l'attivazione del gene corrispondente localizzato sul cromosoma 1. La funzione della molecola CD34 è associata all'interazione, mediata dalla L-selectina, delle cellule progenitrici emopoietiche precoci con la base stromale del midollo osseo. Tuttavia, è opportuno ricordare che la presenza dell'antigene CD34 sulla superficie cellulare consente solo una valutazione preliminare del contenuto di cellule staminali emopoietiche (HSC) nella sospensione cellulare, poiché è espresso anche da altre cellule progenitrici emopoietiche, nonché dalle cellule stromali del midollo osseo e dalle cellule endoteliali.

Durante la differenziazione delle cellule progenitrici emopoietiche, l'espressione di CD34 è permanentemente ridotta. Le cellule progenitrici eritrocitarie, granulocitarie e monocitarie impegnate esprimono debolmente l'antigene CD34 o non lo esprimono affatto sulla loro superficie (fenotipo CD34). L'antigene CD34 non è rilevato sulla membrana superficiale delle cellule differenziate del midollo osseo e delle cellule del sangue mature.

È importante notare che nella dinamica di differenziazione delle cellule progenitrici emopoietiche non solo il livello di espressione di CD34 diminuisce, ma anche l'espressione dell'antigene CD38, una glicoproteina integrale di membrana con un peso molecolare di 46 kDa, dotata di attività NAD-glicoidrolasi e ADP-ribosil ciclasica, aumenta progressivamente, suggerendo il suo coinvolgimento nel trasporto e nella sintesi di ADP-ribosio. Appare quindi la possibilità di un doppio controllo del grado di coinvolgimento delle cellule progenitrici emopoietiche. La popolazione di cellule con fenotipo CD34+CD38+, che costituisce dal 90 al 99% delle cellule midollari CD34-positive, contiene cellule progenitrici con un potenziale proliferativo e differenziativo limitato, mentre le cellule con fenotipo CD34+CD38 possono rivendicare il ruolo di cellule staminali ematopoietiche.

Infatti, la popolazione cellulare del midollo osseo descritta dalla formula CD34+CD38- contiene un numero relativamente elevato di cellule staminali primitive capaci di differenziarsi in direzione mieloide e linfoide. In condizioni di coltura a lungo termine di cellule con fenotipo CD34+CD38-, è possibile ottenere tutti gli elementi figurati maturi del sangue: neutrofili, eosinofili, basofili, monociti, megacariociti, eritrociti e linfociti.

È stato stabilito relativamente di recente che le cellule CD34-positive esprimono altri due marcatori, AC133 e CD90 (Thy-1), anch'essi utilizzati per identificare le cellule staminali emopoietiche. L'antigene Thy-1 è coespresso con il recettore CD117 (c-kit) sulle cellule CD34+ del midollo osseo, del cordone ombelicale e del sangue periferico. Si tratta di una glicoproteina di superficie legante il fosfatidilinositolo con un peso molecolare di 25-35 kDa, che partecipa ai processi di adesione cellulare. Alcuni autori ritengono che l'antigene Thy-1 sia un marcatore delle cellule CD34-positive più immature. Le cellule autoriproducentisi con il fenotipo CD34+Thy-1+ danno origine a linee di coltura a lungo termine con la formazione di cellule figlie. Si presume che l'antigene Thy-1 blocchi i segnali regolatori che causano l'arresto della divisione cellulare. Nonostante le cellule CD34+Thy1+ siano capaci di autoriproduzione e di creazione di linee coltivate a lungo termine, il loro fenotipo non può essere attribuito esclusivamente alle HSC, poiché il contenuto di Thy-1+ nella massa totale degli elementi cellulari CD34-positivi è di circa il 50%, che supera significativamente il numero di cellule emopoietiche.

Un fattore più promettente per l'identificazione delle cellule staminali emopoietiche dovrebbe essere l'AC133, un marcatore antigenico delle cellule progenitrici emopoietiche, la cui espressione è stata rilevata per la prima volta su cellule epatiche embrionali. L'AC133 è una glicoproteina transmembrana che compare sulla superficie della membrana cellulare nelle fasi più precoci della maturazione delle cellule staminali ematopoietiche (HSC), probabilmente anche prima dell'antigene CD34. Negli studi di A. Petrenko e V. Grishchenko (2003) è stato stabilito che l'AC133 è espresso fino al 30% delle cellule epatiche embrionali CD34-positive.

Pertanto, secondo i concetti attuali, il profilo fenotipico ideale delle cellule staminali emopoietiche consiste in un contorno cellulare, i cui contorni dovrebbero includere le configurazioni degli antigeni CD34, AC133 e Thy-1, ma non c'è spazio per le proiezioni molecolari di CD38, HLA-DR e i marcatori di differenziazione lineare GPA, CD3, CD4, CD8, CD10, CD14, CD16, CD19, CD20.

Una variante del ritratto fenotipico delle HSC potrebbe essere la combinazione CD34+CD45RalowCD71low, poiché le proprietà delle cellule descritte da questa formula non differiscono dai parametri funzionali delle cellule con fenotipo CD34+CD38. Inoltre, le HSC umane possono essere identificate dalle caratteristiche fenotipiche CD34+Thy-l+CD38Ilow/'c-kit/low: solo 30 di queste cellule ripristinano completamente l'emopoiesi nei topi irradiati in modo letale.

Il periodo quarantennale di intensa ricerca sulle cellule staminali ematopoietiche (HSC), capaci sia di autoriproduzione che di differenziazione in altri elementi cellulari, è iniziato con l'analisi delle caratteristiche fenotipiche generali delle cellule del midollo osseo, che ha permesso di giustificare l'uso del trapianto di midollo osseo per il trattamento di diverse patologie del sistema emopoietico. I nuovi tipi di cellule staminali scoperti successivamente non sono ancora stati ampiamente utilizzati nella pratica clinica. Allo stesso tempo, le cellule staminali del sangue del cordone ombelicale e del fegato embrionale sono in grado di ampliare significativamente la portata del trapianto cellulare non solo in ematologia, ma anche in altri settori della medicina, poiché differiscono dalle HSC del midollo osseo sia per le caratteristiche quantitative che per quelle qualitative.

Il volume di massa di cellule staminali emopoietiche necessario per il trapianto viene solitamente ottenuto da midollo osseo, sangue periferico e cordonale e fegato embrionale. Inoltre, le cellule progenitrici emopoietiche possono essere ottenute in vitro moltiplicando le cellule staminali emopoietiche (ESC) e successivamente differenziandole in elementi cellulari emopoietici. A. Petrenko e V. Grishchenko (2003) notano correttamente differenze significative nelle proprietà immunologiche e nella capacità di ripristinare l'emopoiesi delle HSC di diversa origine, dovute al rapporto ineguale tra cellule progenitrici pluripotenti precoci e cellule progenitrici a attivazione tardiva contenute nelle loro fonti. Inoltre, le cellule staminali emopoietiche ottenute da diverse fonti staminali sono caratterizzate da associazioni di cellule non emopoietiche completamente diverse, sia quantitativamente che qualitativamente.

Il midollo osseo è già diventato una fonte tradizionale di cellule staminali emopoietiche. La sospensione cellulare del midollo osseo viene ottenuta dall'ileo o dallo sterno mediante lavaggio in anestesia locale. La sospensione così ottenuta è eterogenea e contiene una miscela di cellule staminali ematopoietiche (HSC), elementi di cellule stromali, cellule progenitrici impegnate delle linee mieloide e linfoide, nonché elementi formati maturi del sangue. Il numero di cellule con fenotipi CD34+ e CD34+CD38 tra le cellule mononucleate del midollo osseo è rispettivamente dello 0,5-3,6% e dello 0-0,5%. Il sangue periferico dopo mobilizzazione delle HSC indotta da G-CSF contiene lo 0,4-1,6% di CD34+ e lo 0-0,4% di CD34+CD38.

La percentuale di cellule con gli immunofenotipi CD34+CD38 e CD34+ è più alta nel sangue del cordone ombelicale: 0-0,6 e 1-2,6%, mentre il loro numero massimo viene rilevato tra le cellule emopoietiche del fegato embrionale: rispettivamente 0,2-12,5 e 2,3-35,8%.

Tuttavia, la qualità del materiale trapiantato dipende non solo dal numero di cellule CD34+ in esso contenute, ma anche dalla loro attività funzionale, che può essere valutata in base al livello di formazione di colonie in vivo (ripopolamento del midollo osseo in animali irradiati in modo letale) e in vitro, tramite la crescita delle colonie su terreni semiliquidi. È emerso che l'attività formante colonie e proliferativa delle cellule progenitrici emopoietiche con fenotipo HLA-DR CD34+CD38 isolate da fegato embrionale, midollo osseo fetale e sangue cordonale supera significativamente il potenziale proliferativo e formante colonie delle cellule emopoietiche del midollo osseo e del sangue periferico di un adulto. L'analisi quantitativa e qualitativa di HSC di varia origine ha rivelato differenze significative sia nel loro contenuto relativo nella sospensione cellulare sia nelle capacità funzionali. Il numero massimo di cellule CD34+ (24,6%) è stato riscontrato nel materiale trapiantato ottenuto da midollo osseo fetale. Il midollo osseo di un adulto contiene il 2,1% di elementi cellulari CD34-positivi. Tra le cellule mononucleate del sangue periferico di un adulto, solo lo 0,5% presenta il fenotipo CD34+, mentre nel sangue del cordone ombelicale il loro numero raggiunge il 2%. Allo stesso tempo, la capacità di formare colonie delle cellule CD34+ del midollo osseo fetale è 2,7 volte superiore alla capacità di crescita clonale delle cellule emopoietiche del midollo osseo di un adulto, e le cellule del sangue del cordone ombelicale formano un numero significativamente maggiore di colonie rispetto agli elementi emopoietici isolati dal sangue periferico di adulti: rispettivamente 65,5 e 40,8 colonie/105 cellule.

Le differenze nell'attività proliferativa e nella capacità di formare colonie delle cellule staminali emopoietiche sono associate non solo ai diversi gradi di maturità, ma anche al loro microambiente naturale. È noto che l'intensità della proliferazione e il tasso di differenziazione delle cellule staminali sono determinati dall'effetto regolatore integrale di un sistema multicomponente di fattori di crescita e citochine prodotti sia dalle cellule staminali stesse che dagli elementi cellulari del loro microambiente matrice-stromale. L'uso di popolazioni cellulari purificate e di terreni di coltura privi di siero per le colture cellulari ha permesso di caratterizzare fattori di crescita che hanno un effetto stimolante e inibitorio su cellule staminali di vario livello, cellule progenitrici e cellule impegnate in una o nell'altra direzione lineare. I risultati degli studi indicano in modo convincente che le HSC ottenute da fonti con diversi livelli di sviluppo ontogenetico differiscono sia fenotipicamente che funzionalmente. Le HSC nelle fasi iniziali dell'ontogenesi sono caratterizzate da un elevato potenziale di autoriproduzione e da un'elevata attività proliferativa. Tali cellule si distinguono per i telomeri più lunghi e sono sottoposte a un processo di commitment per formare tutte le linee cellulari emopoietiche. La risposta del sistema immunitario alle HSC di origine embrionale è ritardata, poiché tali cellule esprimono debolmente le molecole HLA. Esiste una chiara gradazione del contenuto relativo di HSC, della loro capacità di autorinnovamento e del numero di tipi di linee di commitment che formano: cellule CD34+ del fegato embrionale > cellule CD34+ del sangue del cordone ombelicale > cellule CD34+ del midollo osseo. È importante che tali differenze siano inerenti non solo ai periodi intra-, neo- e postnatale precoce dello sviluppo umano, ma anche all'intera ontogenesi: l'attività proliferativa e formante colonie delle HSC ottenute dal midollo osseo o dal sangue periferico di un adulto è inversamente proporzionale all'età del donatore.