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I geni determinano la specializzazione delle cellule staminali
Ultima recensione: 07.06.2024
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Alcuni tipi di cellule staminali “scelgono” la specializzazione di una persona.
Le strutture cellulari dell'organismo invecchiano e muoiono gradualmente, sostituite da nuove cellule. Questo meccanismo è caratteristico di quasi tutti gli organi e tessuti. Le strutture si rinnovano, grazie alla riserva di cellule staminali . Ogni giorno nel corpo umano adulto si formano cinquecento miliardi di nuove cellule del sangue: eritrociti, linfociti, piastrine (piastre del sangue).
Durante il processo di divisione delle cellule del sangue, le singole strutture figlie continuano a svolgere il ruolo di cellule staminali per mantenere il loro numero, mentre il resto viene trasformato in cellule del sangue. Questa trasformazione avviene in più fasi e qualsiasi cellula staminale primaria è in grado di formare alcune cellule del sangue. Da cosa dipende la scelta della trasformazione cellulare e le cellule staminali hanno specializzazione?
Qui è importante analizzare la "predisposizione ereditaria" di alcune strutture. Pertanto, per ogni singola cellula è necessario trovare i suoi "antenati", cioè le celle precedenti e le "celle precedenti": per compilare un cosiddetto "albero genealogico" cellulare. A tale scopo, utilizzando metodi di ingegneria genetica, uno speciale tag genetico viene inserito nel DNA cellulare, che consente di osservarlo ulteriormente nella popolazione cellulare. E non dovrebbe essere solo un'etichetta, dovrebbe essere modificata in ogni fase della divisione.
Scienziati di molti laboratori di ricerca, tra cui il Massachusetts Institute of Technology, il Dana-Farber Cancer Research Institute, ecc., sono interessati a tali progetti.
Qualche tempo fa gli scienziati hanno stabilito che il marcatore genetico naturale in grado di distinguere tra generazioni di cellule è il DNA mitocondriale. Le mutazioni si verificano frequentemente ed è relativamente facile rintracciarle, a differenza del DNA del nucleo.
Ad oggi, ci sono molti modi per osservare qualsiasi struttura. I ricercatori sono già riusciti a costruire elenchi genealogici di molte cellule del sangue umano. È stato scoperto che le cellule staminali di giovani maschi sani formano strutture sanguigne con lo stesso grado di specializzazione. Tuttavia, ci sono anche alcune cellule staminali che preferiscono formare un unico tipo di cellula, ad esempio potrebbero essere i globuli rossi o gli eosinofili. Questa preferenza è relativamente stabile e viene trasmessa di generazione in generazione.
Cosa succede quando aumentano i cambiamenti legati all’età? I singoli gruppi di cellule staminali iniziano a predominare sugli altri, il che porta gradualmente a una diminuzione della diversità dei gruppi cellulari comuni. L’esatto meccanismo di questo fenomeno non è ancora del tutto chiaro.
Gli scienziati hanno imparato a tracciare la storia ereditaria delle strutture cellulari, a notare i cambiamenti nell'attività genetica nel corso delle generazioni. Presumibilmente, questo fenomeno è applicabile non solo alle cellule del sangue, ma anche ad altre cellule del corpo umano.
Per informazioni generali sullo studio consultare la rivista Nature