Differenza tra cellule staminali e cellule differenziate

Differenza principale - Cellule staminali vs Cellule differenziate

Le cellule staminali e le cellule differenziate sono due tipi di cellule coinvolte nella composizione cellulare del corpo. Le cellule staminali sono continuamente rinnovate per tutta la durata di vita di un organismo. A causa dell'influenza dei fattori di trascrizione sulle cellule staminali, sono differenziati in tipi cellulari morfologicamente e metabolicamente distinti, specializzati per una funzione unica. Il differenza principale tra cellule staminali e cellule differenziate è quello le cellule staminali sono le cellule non specializzate che sono in grado di auto-rinnovarsi e differenziarsi in cellule mature mentre le cellule differenziate sono specializzate per svolgere una specifica funzione nel corpo.

Questo articolo spiega,

1. Cosa sono le cellule staminali
      - Definizione, morfologia, tipi, funzioni, esempi
2. Cosa sono le cellule differenziate
      - Definizione, morfologia, tipi, funzioni, esempi
3. Qual è la differenza tra cellule staminali e cellule differenziate

Cosa sono le cellule staminali

Le cellule staminali sono le cellule non specializzate presenti nel corpo, che sono in grado di auto-rinnovarsi e differenziarsi in cellule mature, specificando funzioni specializzate. Nei primi embrioni umani, le cellule staminali si trovano nella massa cellulare interna. Le cellule staminali si trovano anche in alcuni tessuti del feto, della placenta e del cordone ombelicale e in diversi organi adulti dell'uomo. Più di un tipo cellulare specifico può essere generato all'interno di un particolare organo dalle cellule staminali negli organi adulti. Ad esempio, astrociti, cellule gliali e neuroni cerebrali sono sollevati da cellule staminali neurali. Alcune cellule staminali che si differenziano in cellule funzionano in luoghi distinti; questo attributo è noto come plasticità. D'altra parte, le cellule staminali multipotenti si differenziano formando più tessuti.

Tre tipi di cellule staminali possono essere identificati durante varie fasi di sviluppo degli organismi: cellule staminali embrionali, cellule staminali fetali e cellule staminali adulte. Le cellule staminali, che sono derivate nelle prime fasi dell'embrione, sono indicate come embrionale cellule staminali (CES). La massa cellulare interna è composta da cellule staminali multipotenti, che danno origine a tre strati germinali: ectoderma, mesoderma e endoderma. In laboratorio, queste cellule staminali multipotenti possono essere rimosse dal blastocita per mantenere i loro stadi non specificati come linee di coltura cellulare. Queste linee cellulari sono utilizzate nelle terapie mediche. I tipi di cellule primitive del feto sono indicati come fetale cellule staminali, che alla fine si sviluppano in vari organi non maturi come tubo neurale, cuore, intestino, fegato, ghiandole che secernono ormoni, ossa, viso, cranio e tessuti connettivi. Le cellule staminali ematopoietiche si trovano sia nel fegato e nel sangue fetale, sia nella placenta e nel cordone ombelicale. Danno origine a più tipi di cellule del sangue. Le cellule staminali embrionali sono mostrate in figura 1.

Figura 1: cellule staminali embrionali

Le cellule indifferenziate, che si possono trovare nei tessuti differenziati come il midollo osseo e il cervello negli adulti, sono indicate come adulto cellule staminali. Le cellule staminali adulte si auto-rinnovano per tutta la durata della vita dell'adulto, facendo copie identiche di esse. Sono anche in grado di differenziarsi in cellule specializzate nel tessuto. Altro che midollo osseo e cervello, sangue, fegato, pelle, polpa dentale, occhio, muscolo scheletrico, pancreas e tratto gastrointestinale sono le altre fonti di cellule staminali adulte presenti nel corpo. Alcune cellule adulte sono multipotenti. Emopoiesi, che è il processo di differenziazione delle cellule del sangue dal gambo ematopoietico, le cellule sono mostrate in figura 2.

Figura 2: emopoiesi

Cosa sono le cellule differenziate

Le cellule differenziate sono cellule specializzate per eseguire una specifica funzione nel corpo. Queste cellule sono morfologicamente distinte dalle loro cellule staminali per dimensione, forma e funzionalmente distinte dall'attività metabolica, dal potenziale di membrana e dalla risposta ai segnali. Il meccanismo di differenziazione delle cellule staminali è governato dall'espressione genica regolata. Ogni tipo di cellule differenziate è definito da una particolare matrice di fattori di trascrizione. Durante lo sviluppo iniziale dell'embrione, lo stadio di morula si sviluppa nel blastocita dopo 5-6 giorni dalla fecondazione. Il blastocita è separato dal trofoblasto, che è lo strato cellulare esterno e la massa cellulare interna. La massa cellulare interna è composta da cellule staminali multipotenti, che danno origine a tre strati germinali: ectoderma, mesoderma e endoderma. Questo processo è chiamato gastrulazione. La differenziazione della massa cellulare interna in tre strati germinali è considerata la prima fase della differenziazione. I tre strati germinali si differenziano quindi in organi non maturi durante il periodo embrionale.

A seconda della capacità di proliferare, le cellule differenziate possono essere divise in tre gruppi. La maggior parte delle cellule differenziate negli adulti rimane a riposo a G₀ fase. A causa della morte cellulare dovuta a vari motivi come le lesioni, le cellule differenziate riprendono solo la proliferazione. Ad esempio, le cellule epiteliali, i fibroblasti cutanei, le cellule endoteliali che rivestono i vasi sanguigni e le cellule muscolari lisce sono in grado di proliferare dopo aver subito una lesione tissutale. In una ferita, i fibroblasti cutanei subiscono una rapida proliferazione per riparare il danno. Il secondo gruppo di cellule differenziate di solito si divide raramente. Ad esempio, le cellule epatiche vengono stimolate a dividere solo per sostituire il tessuto mancante dopo aver subito un'enorme perdita del numero di cellule. L'intero fegato può essere rigenerato dopo la rimozione di due terzi del fegato entro poche settimane. Alcune cellule nervose nel cervello sono anche in grado di proliferare. Il terzo gruppo di cellule differenziate è incapace di proliferare. Le cellule differenziate come le cellule del muscolo cardiaco umano sono sviluppate e differenziate durante il periodo embrionale e mantenute per tutta la vita. Le cellule del muscolo cardiaco non possono essere sostituite durante la morte delle cellule del muscolo cardiaco o un attacco di cuore. Viene mostrata una cellula neuronale differenziata figura 3.    

Figura 3: una cellula neuronale

Differenza tra cellule staminali e cellule differenziate

Definizione

Cellule staminali: Le cellule staminali sono le cellule non specializzate che sono in grado di auto-rinnovarsi e differenziarsi in cellule mature.

Cellule differenziate: Le cellule differenziate sono specializzate per eseguire una specifica funzione nel corpo.

Proliferazione

Cellule staminali: Le cellule staminali proliferano continuamente durante tutta la vita dell'organismo.

Cellule differenziate: Alcune cellule differenziate sono in grado di proliferare a un ritmo elevato, alcune sono a un ritmo basso e altre non sono in grado di proliferare.

Morfologia

Cellule staminali: La maggior parte delle cellule staminali ha forma rotonda e dimensioni ridotte.

Cellule differenziate: Le cellule differenziate sono morfologicamente distinte dalle loro cellule staminali per dimensione, forma, attività metabolica, potenziale di membrana e reattività ai segnali.

Luogo di azione

Cellule staminali: Le cellule staminali crescono e si auto-rinnovano nello stesso luogo del corpo, dove sono state derivate.

Cellule differenziate: Alcune cellule differenziate funzionano nello stesso punto in cui erano differenziate e altre funzionano in una posizione distinta.

Esempi

Cellule staminali: Le cellule staminali ematopoietiche e le cellule del midollo osseo, del cervello, del sangue, del fegato, della pelle, della polpa dentaria, dell'occhio, del muscolo scheletrico, del pancreas e del tratto gastrointestinale sono esempi di cellule staminali.

Cellule differenziate: Cellule epiteliali, fibroblasti cutanei, cellule endoteliali che rivestono i vasi sanguigni e cellule muscolari lisce, cellule epatiche, cellule nervose e cellule muscolari cardiache umane sono esempi di cellule differenziate.

Conclusione

Le cellule staminali e le cellule differenziate si trovano nel corpo di entrambe le piante e gli animali e svolgono un ruolo vitale sia nella costruzione che nel funzionamento del corpo. Le cellule staminali sono le prime cellule dell'embrione. La massa cellulare interna è differenziata in tre strati germinali, responsabili della creazione di organi e tessuti del ragazzo. Tre tipi di cellule staminali possono essere trovati in diversi stadi di sviluppo del corpo. Sono cellule staminali embrionali, cellule staminali fetali e cellule staminali adulte. Alcune cellule staminali mostrano plasticità e alcune sono in grado di generare più tipi di cellule differenziate. Le cellule differenziate sono morfologicamente e metabolicamente distinte dalle loro cellule staminali. Alcune cellule differenziate rinunciano anche alla capacità di proliferare. Quindi, la principale differenza tra cellule staminali e cellule differenziate è la loro morfologia e le funzioni nel corpo.

Cortesia dell'immagine:
1. "Fase delle colonie di cellule staminali embrionali umane" di Id711 in Wikipedia in inglese - Trasferito da en.wikipedia a Commons da Sreejithk2000 usando CommonsHelper. (Dominio pubblico) via Commons Wikimedia
2. "1902 Emopoiesis" di OpenStax College - Anatomy & Physiology, sito web Connexions. 19 giugno 2013. (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
3. "415 Neuron" di OpenStax College - Anatomy & Physiology, sito Web Connexions. 19 giugno 2013. (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia

Riferimento:
1. Comitato per la ricerca nazionale (USA) e il comitato dell'Istituto di medicina (USA) sulle applicazioni biologiche e biomediche della ricerca sulle cellule staminali. "Panoramica e definizioni del progetto". Le cellule staminali e il futuro della medicina rigenerativa. U.S. National Library of Medicine, 01 gennaio 1970. Web. 28 marzo 2017.
2. Cooper, Geoffrey M. "Proliferazione cellulare nello sviluppo e differenziazione." La cellula: un approccio molecolare. 2a edizione. U.S. National Library of Medicine, 01 gennaio 1970. Web. 28 marzo 2017.