Cos'è la differenziazione delle cellule staminali?
La differenziazione delle cellule staminali è un processo in cui una cellula staminale non specializzata si sviluppa in un particolare tipo di tessuto, come un globulo rosso maturo. Ciò si verifica in tutte le fasi della vita, dallo sviluppo embrionale molto precoce all'età adulta, poiché il corpo ha bisogno di un costante rifornimento di nuove cellule specializzate per funzionare. Diversi fattori sono coinvolti nella differenziazione cellulare, inclusi i trigger ambientali e biologici per vari tipi di cellule.
Il numero di diversi tipi di cellule in cui può maturare una cellula staminale si riflette nella sua potenza. Una cellula totipotente può svilupparsi in qualsiasi tipo di cellula alla maturità. Tali cellule si trovano nelle prime fasi della blastocisti dello sviluppo embrionale, quando ogni cellula deve essere in grado di dare origine a una varietà di cellule per lo sviluppo di un embrione. Con il progredire dello sviluppo embrionale, le cellule staminali diventano pluripotenti in natura, con la capacità di divergere in una varietà di tipi di cellule, ma non tutte.
Le cellule staminali multipotenti possono differenziarsi in diversi tipi di cellule correlate. Ad esempio, le cellule ematopoietiche che danno origine a diversi tipi di cellule del sangue possono subire una differenziazione delle cellule staminali per trasformarsi in globuli bianchi o rossi. Tuttavia, non possono trasformarsi in rivestimento dello stomaco o neuroni. Le cellule multipotenti di questa natura si trovano comunemente negli organismi adulti per fornire cellule fresche continue per sostituire le cellule più vecchie usurate e danneggiate.
Nella differenziazione delle cellule staminali, una cellula staminale riceve un segnale per iniziare a maturare. La cellula può attraversare diverse fasi della vita prima di diventare una cellula matura. In qualsiasi fase, può verificarsi un errore e la cellula può deformarsi o sviluppare altri problemi. Il sistema immunitario rimane vigile per tali cellule in modo che possa intervenire per distruggerle e riciclare i loro componenti prima che abbiano l'opportunità di svilupparsi completamente e causare problemi. Il corpo ha costantemente bisogno di nuove cellule del sangue e della pelle, tra le altre, e fa affidamento sulla differenziazione delle cellule staminali per soddisfare questa esigenza.
I ricercatori scientifici hanno un interesse particolare nella differenziazione delle cellule staminali embrionali a causa delle loro proprietà totipotenti e pluripotenti. Studiano lo sviluppo embrionale per saperne di più su come le cellule maturano e sull'ordine in cui si verificano le varie strutture mentre si sviluppa un embrione. Ciò può fornire informazioni importanti sui difetti alla nascita, nonché sulla storia biologica di un organismo. Molti organismi mostrano uno sviluppo embrionale parallelo fino a un certo stadio, dove iniziano ad apparire radicalmente diversi, proprio come esemplari completamente maturi di specie diverse. Queste somiglianze nello sviluppo possono suggerire la storia evolutiva di vari organismi.