Che cosa sono le cellule progenitrici?

Ogni cellula del corpo umano, e quella di altri mammiferi, proviene da precursori di cellule staminali. Le cellule progenitrici sono discendenti di cellule staminali che poi si differenziano ulteriormente per creare tipi di cellule specializzate.
Ci sono molti tipi di cellule progenitrici in tutto il corpo umano. Ogni cellula progenitrice è solo in grado di differenziarsi in cellule che appartengono allo stesso tessuto o organo. Alcune cellule progenitrici hanno una cellula bersaglio finale a cui si differenziano, mentre altre hanno il potenziale per terminare in più di un tipo cellulare.

Cellule progenitrici contro cellule staminali

Le cellule staminali condividono due caratteristiche qualificanti. In primo luogo, tutte le cellule staminali hanno il potenziale per differenziarsi in più tipi di cellule. In secondo luogo, le cellule staminali sono in grado di auto-replicazione illimitata attraverso la divisione cellulare asimmetrica, un processo noto come auto-rinnovamento.
Ci sono due grandi categorie di cellule staminali presenti in tutti i mammiferi. I primi sono le cellule staminali embrionali. Queste cellule derivano dalla massa cellulare interna della blastocisti in un embrione in fase iniziale. Le cellule staminali embrionali sono il modello utilizzato per creare ogni cellula del corpo. Poiché possono essere utilizzati per creare qualsiasi tipo di cellula, sono noti come pluripotenti.
Il secondo tipo di cellule staminali presenti nei mammiferi sono cellule staminali adulte (o cellule staminali somatiche). A differenza delle cellule staminali embrionali pluripotenti, le cellule staminali adulte sono più limitate in relazione al tipo di cellule che diventano. A differenza delle cellule staminali embrionali che potrebbero essere utilizzate per creare qualsiasi cellula, le cellule staminali adulte sono limitate a generare tipi di cellule all’interno di un lignaggio specifico, come le cellule del sangue o le cellule del sistema nervoso centrale. Questo livello di potenziale di differenziazione è definito multipotente.
Le cellule staminali creano due tipi di progenie: più cellule staminali o cellule progenitrici. Tutte le cellule progenitrici sono discendenti di cellule staminali. Quando si tratta di differenziazione cellulare, cadono sullo spettro tra cellule staminali e cellule completamente differenziate (mature).

Mentre le cellule staminali hanno replicazione indefinita (a sinistra) le cellule progenitrici possono al massimo differenziarsi in più tipi di cellule specializzate (a destra).

Rispetto alle cellule staminali, le cellule progenitrici hanno una minore capacità di auto-rinnovarsi. L’auto-replicazione di una cellula staminale è indefinita, mentre quella delle cellule progenitrici non lo è. Inoltre, la potenza cellulare delle cellule progenitrici è solitamente più limitata. Mentre alcune cellule progenitrici sono multipotenti, nessuna è pluripotente. Other progenitor cells are only capable of differentiating into one cell type, known as unipotency.

Properties of progenitor cells

Tipi di cellule progenitrici

le cellule Progenitrici sono una tappa intermedia coinvolti nella creazione di cellule mature in tessuti umani e di organi, il sangue e il sistema nervoso centrale.

Cellule progenitrici neurali

Il sistema nervoso centrale umano (SNC) contiene tre tipi di cellule completamente differenziate: neuroni, astrociti e oligodendrociti. Questi ultimi due sono noti collettivamente come cellule gliali.
Ogni neurone, oligodendrocyte e astrocyte nel SNC si evolve dalla differenziazione delle cellule progenitrici neurali (NPC). Gli NPC stessi sono prodotti da cellule staminali neurali multipotenti (NSC). Sia gli NPC che gli NSC sono definiti cellule precursori neurali.
Prima del 1990, si credeva che la neurogenesi terminasse presto nella vita. Studi più recenti dimostrano che il cervello contiene cellule staminali in grado di rigenerare neuroni e cellule gliali durante tutto il ciclo di vita umano. Queste cellule staminali sono state trovate solo in alcune regioni del cervello, tra cui lo striato e il ventricolo laterale.

Cellule progenitrici ematopoietiche

Le cellule progenitrici ematopoietiche (HPC) sono un tipo di cellula intermedia nello sviluppo delle cellule del sangue. HPC sono cellule immature che si sviluppano da cellule staminali ematopoietiche, cellule che possono sia auto-rinnovarsi e differenziarsi in cellule progenitrici ematopoietiche. Gli HPC alla fine si differenziano in uno dei più di dieci diversi tipi di cellule del sangue mature.
Le cellule progenitrici ematopoietiche sono classificate in base alla loro potenza cellulare o al loro potenziale di differenziazione. Man mano che le cellule del sangue si sviluppano, la loro potenza diminuisce.
In primo luogo, le cellule staminali ematopoietiche si differenziano in cellule progenitrici multipotenti. Le cellule progenitrici multipotenti sono quelle con il potenziale di differenziarsi in un sottoinsieme di tipi cellulari. Queste cellule poi si differenziano in progenitore mieloide comune (CMP) o progenitore linfoide comune (CLP). Sia CMPs che CLPS sono tipi di cellule progenitrici oligopotenti (cellule progenitrici che si differenziano in pochi tipi di cellule).
CMPs e CLPS continuano a differenziarsi lungo le linee cellulari in cellule progenitrici limitate al lignaggio che diventano cellule ematiche finali e mature.
cellule progenitrici Mieloidi sono precursori per i seguenti tipi di cellule del sangue:

• globuli Rossi/eritrociti
• Piastrine
• mastociti
• Osteoclasti
• Granulociti
• Monociti-macrofagi
• le cellule Dendritiche

Linfoidi cellule progenitrici (noto anche come linfoblasti) sono i precursori di altri tipi di cellule ematiche mature, tra cui:

• T-cellule/T-linfociti
• cellule B/B-linfociti
• NK cells, cellule Natural killer
• le cellule Dendritiche

Funzione delle cellule progenitrici

Il ruolo primario delle cellule progenitrici è quello di sostituire morti o le cellule danneggiate. In questo modo, le cellule progenitrici sono necessarie per la riparazione dopo l’infortunio e come parte della manutenzione continua dei tessuti. Le cellule progenitrici reintegrano anche le cellule del sangue e svolgono un ruolo nello sviluppo embrionale.

Usi delle cellule progenitrici in medicina

Le cellule progenitrici neurali (NPC) vengono esplorate insieme alle cellule staminali neurali per il loro potenziale nel trattamento di malattie o lesioni al sistema nervoso centrale. Una comprensione più profonda di come queste cellule funzionano su base cellulare e molecolare è necessaria per progredire dalla ricerca sperimentale iniziale all’uso terapeutico.
Gli NPC sono attualmente utilizzati nella ricerca condotta su disturbi del SNC, sviluppo, rigenerazione e degenerazione cellulare, eccitabilità neuronale e screening terapeutico. Rispetto alle cellule staminali pluripotenti indotte, che sono cellule riprogrammate in uno stato pluripotente, gli NPC possono ridurre il tempo in alcuni esperimenti.
Le cellule progenitrici ematopoietiche e le cellule staminali sono state studiate per la loro capacità di trattare i disturbi delle cellule del sangue. Sono anche attualmente utilizzati per aiutare a trattare i pazienti con una varietà di malattie maligne e non maligne attraverso trapianti di midollo osseo che consegnano cellule progenitrici del midollo osseo e del sangue periferico ai pazienti. Queste procedure possono aiutare i pazienti a recuperare dal danno causato dalla chemioterapia.
Inoltre, i ricercatori stanno esaminando il potenziale di utilizzare le cellule progenitrici per creare una varietà di tessuti, come vasi sanguigni, valvole cardiache e tessuto elettricamente conduttivo per il sistema cardiovascolare.