Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà di Medicina e Chirurgia Corso di Laurea in Logopedia

1. Università degli Studi di Napoli Federico IIFacoltà di Medicina e ChirurgiaCorso di Laurea in Logopedia Dal Mito di Prometeo alla Cellula Staminale Studentesse : Miele Letizia Padovano Marianna Corso di Genetica MedicaDocente Prof. Massimo Zollo

2. Dal mito di Prometeo alla Cellula Staminale “ … Zeus privò gli uomini del fuoco … ma Prometeo venne in aiuto dell’umanità: rubò il fuoco dalla fucina di Efesto e lo portò sulla terra …” “ … Zeus allora decise di punire Prometeo … lo incatenò ad una roccia … e tutti i giorni giungeva un’aquila a divorargli il fegato … destinato miracolosamente a rigenerarsi …”

4. Cos’è unaCellula Staminale E’ una cellula non specializzata capace di dividersi e di dare origine a cellule dei diversi tessuti adulti. Le distinguiamo in: • EMBRIONALI, sono totipotenti, possono dare origine a qualsiasi tipo di cellula; • FETALI, sono pluripotenti, possono dare origine solo ad alcuni tipi di cellule; • PLACENTARI, sono pluripotenti, prelevate dal sangue del cordone ombelicale o dalla placenta; • ADULTE, sono pluripotenti ed ematopoietiche.

6. Utilizzo e problemi relativi alle Staminali Embrionali • DIFFERENZIAMENTO: deve essere indotto e la cellula deve raggiungere la regione lesionata; • RIGETTO: le SE possiedono un corredo cromosomico eterologo; • CANCEROGENICITA’: le cellule del nodo embrionale della blastocisti sono capaci di dividersi infinitamente come quelle cancerose.

7. Problemi relativi alle Cellule Staminali Adulte o da Cordone Ombelicale • Hanno limitata potenzialità a dare diversi tipi cellulari; • Sono presenti in un numero inferiore; • Quelle da cordone ombelicale sono più numerose di quelle adulte.

8. Programmare e Riprogrammare una Cellula Staminale mediante: • SDIFFERENZIAMENTO: si induce una cellula già parzialmente differenziata a perdere le sue caratteristiche specifiche per ritornare ad essere una cellula meno differenziata; • TRANSDIFFERENZIAMENTO, in seguito allo sdifferenziamento la cellula è quindi indotta a differenziarsi in un tipo cellulare diverso.

9. FERTILIZZAZIONE Lo spermatozoo, penetrando nell’uovo, induce una reazione che ‘impermeabilizza’ l’uovo agli altri spermatozoi. Successivamente si assiste ad una riorganizzazione delle strutture nel citoplasma

10. EMBRIOGENESI = Sviluppo dell’Embrione L'uovo fecondato (zigote) deve dare origine ad un individuo pluricellulare, uguale ai progenitori. SEGMENTAZIONE La GASTRULA è formata da uno strato esterno di cellule (ECTODERMA) uno strato interno (ENDODERMA) fra i due foglietti primitivi si forma il MESODERMA

12. Staminali da Embrioni Clonati • CLONARE un embrione significa sostituire il nucleo di un ovulo con il nucleo della cellula adulta della persona di cui si vuole produrre una fotocopia genetica • CLONAZIONE TERAPEUTICA: per ottenere da una blastocisti cellule con lo stesso patrimonio genetico dell’individuo in cui impiantarla • CLONAZIONE RIPRODUTTIVA: proibita

13. Lo sviluppo del SN L’ECTODERMA della regione dorsale dell’embrione acquisisce un destino neurale diventando neuroectoderma

15. Il Neurone e la Glia Sono l’85% delle C.SN Cellule capsulari o Satelliti, Oligodendroglia, Cellule di Schwann, Astrociti, Ependima Sono il 10% delle C.SN Funzioni: • Trasduzione, • Conduzione, • Trasmissione

16. Cellule Staminali Neuronali Sono un sottotipo di cellule staminali che possono rigenerarsi da sole e dar vita a neuroni e glia • Precursori Multipotenti • Progenitori COMMITTED: costretti a generare un solo tipo cellulare

17. Dove si localizzano le cellule staminali embrionali e adulte del SN

18. II DIFFERENZIAMENTO È guidato da: • FATTORI DI CRESCITA • FATTORI DI TRASCRIZIONE

19. Cos’è il COMMITMENT ? E’ l’espressione di Markers che specificano l’identità regionale della cellula. Esso può avvenire allo stato di : • STEM CELL • PROGENITORE • ALL’USCITA DAL CICLO CELLULARE

21. Fattori di Crescita Definiscono il PATTERN STRUTTURALE, modificano il POTENZIALE e il FENOTIPO : • NGF (nerve growth factor) • FGF (fattore di crescita dei fibroblasti) • BMP (proteine della morfogenesi dell’osso) • EGF (fattore di crescita dell’epidermide) • EGFR ( recettore del FDC dell’epidermide) • NOGGIN e WNT • RETINOIDI

22. Fattoridi TRASCRIZIONE Sono MARKERS regione-specifici e danno sia informazione POSIZIONALE che TEMPORALE. Specificano la produzione di fenotipi differenti in tempi differenti in base a un OROLOGIO cellulare intrinseco. PROTEINE POU Fattore di trascr. SOX2 Co-attivatori trascr.P300 e CBP

23. Dunque … … La Cellula Staminale Neurale è SPECIFICA da un punto di vista SPAZIALE e TEMPORALE, ma può RISPECIFICARE il suo destino (ante-COMMITMENT) in risposta a fattori esogeni.

24. Parkinson La malattia di Parkinson è uno dei disordini neurodegenerativi a carico dei neuroni dopaminergici della substantia nigra del mesencefalo. Triade sintomatica caratteristica: Rigidità extra piramidale Tremore Bradicinesia

25. Utilizzo Staminali nel Parkinson Trapianti sperimentali di Cellule Staminali precursori di neuroni dopaminergici nella regione lesa e formazione del NETWORK. Sorgenti di trapianto: Cellule Fetali Bulbo Olfattorio Cellule Ematopoietiche Cellule Extra-Neurali

26. Ultimi esperimenti Sul topo: • Per via stereotassica, viene prelevato uno dei due bulbi olfattori • Vengono isolate le Cellule Staminali • Creazione del modello animale di Parkinson con 6-IDROSSIDOPAMINA • Reimpianto e valutazione del risultato

27. Ultime scoperte • Gene Pink1: responsabile di una forma giovanile di Parkinson (processo neurodegenerativo) • Gene Soppressor Von Hippel – Lindau :aumenta la quota di neuroni dopaminergici • Gene Nanog : inibisce la maturazione delle Cellule Staminali Embrionali • Housekeeping Genes : restano sempre accesi per mantenere la vitalità cellulare.

28. Referendum 1 – Sì o No?

29. Referendum 2 – Sì o No?

30. Referendum 3 – Sì o No?

31. Referendum 4 – Sì o No?

32. GRAZIE