Le cellule staminaliLe cellule staminali

MATERIA BiologiaMATERIA BiologiaCLASSE IV Liceo ScientificoCLASSE IV Liceo Scientifico

Therese Luisi

• Cellula (tessuti)

• Sviluppo embrionale (zigote, morula, blastula, gastrula)

PREREQUISITIPREREQUISITI

MOMENTO DEL PERCORSO MOMENTO DEL PERCORSO FORMATIVOFORMATIVO

• Ultimo argomento dell’anno

OBIETTIVI DIDATTICIOBIETTIVI DIDATTICI • sapere cosa sono le cellule staminali• tipi di cellule staminali• differenze• capire importanza delle stem cell per le terapie

OBIETTIVI FORMATIVIOBIETTIVI FORMATIVI

• avere una coscienza etica

• acquisire capacità di ragionare autonomamente e saper esporre il proprio pensiero

• importanza della ricerca

METODOLOGIE e STRUMENTI METODOLOGIE e STRUMENTI DIDATTICIDIDATTICI

• domande dirette per verificare i prerequisiti

• lezioni frontali • visione di filmati• utilizzo di programmi• discussione

SCANSIONE TEMPORALESCANSIONE TEMPORALE

• Libro di testo• Lavagna• Computer

ORE ARGOMENTO

2LABORATORIO MULTIMEDIALE ; le cellule staminali

visione di filmati e siti internet; compilazione di domande; lezione frontale

1 come si ottengono le stem cell Lesione frontale

1differenze cellule embrionali e adulte; utilizzo terapeutico

esposizione degli alunni

1LABORATORIO MULTIMEDIALE ; staminali il dibattito bioetico

visione di un filmato e dibattito guidato

1 eventuale recupero

LABORATORIO MULTIMEDIALE I

• Filmati STAMINALI LE CELLULE DELLA SPERANZASTAMINALI LE CELLULE DELLA SPERANZA

http://www.rcs.mi.cnr.it/dettaglio.php?filmato=278

http://www.eurostemcell.org/Outreach/outreach_film.htm

http://www.news.wisc.edu/packages/stemcells/es_gpt.html

S• Scheda

• Siti da visitare: http://edition.cnn.com/2004/HEALTH/03/01/harvard.stemcell.ap/http://www.bionetonline.org/Italiano/Content/sc_tool.htm#

http://www.axordia.com/background/index.php

Le cellule staminaliLe cellule staminali• INDIFFERENZIATE

• SI DIVIDONO INFINITE VOLTE

• DANNO ORIGINE A QUALUNQUE TIPO CELLULARE per differenziazionedifferenziazione

Stem cell division and differentiation. A - stem cell; B - progenitor cell; C - differentiated cell; 1 - symmetric stem cell division; 2 - asymmetric stem cell division; 3 - progenitor division; 4 - terminal differentiation

• TOTIPOTENTI

• PLURIPOTENTI

• MULTIPOTENTI

STAMINALI EMBRIONALI

STAMINALI ADULTEsono pluripotenti e unipotenti :provvedono alla

riparazione e al mantenimento dei tessuti.

Cellule staminali embrionali

Cellule staminali embrionali

• cellule embrionalicellule embrionali• cellule germinalicellule germinali• cellule carcinomacellule carcinoma

Cellule staminali adulteCellule staminali adulte

• Sono cellule non differenziate che si trovano in Sono cellule non differenziate che si trovano in tessuti ed organi assieme a cellule differenziate.tessuti ed organi assieme a cellule differenziate.

• sangue del cordone ombelicalesangue del cordone ombelicale• tessuti del fetotessuti del feto• midollo osseomidollo osseo• sistema nervososistema nervoso• muscolomuscolo

• PLASTICITA’ PLASTICITA’

•Hematopoietic stem cells into: types of brain cells Hematopoietic stem cells into: types of brain cells (neurons, oligodendrocytes, and astrocytes); (neurons, oligodendrocytes, and astrocytes); skeletal muscle cells; cardiac muscle cells; and skeletal muscle cells; cardiac muscle cells; and liver cells. liver cells. •Bone marrow stromal cells may differentiate into: Bone marrow stromal cells may differentiate into:

cardiac muscle cells and skeletal muscle cells.cardiac muscle cells and skeletal muscle cells. •Brain stem cells may differentiate into: blood cells Brain stem cells may differentiate into: blood cells

and skeletal muscle cells.and skeletal muscle cells.

Come si ottengono le stem cellCome si ottengono le stem cell

• Embrioni (il prelievo distrugge l’embrione)

•Tessuti di organismi già nati (il prelievo non mette in pericolo di vita il donatore)

Le cellule staminali embronaliembronali

• Fecondazione in vitro: le cellule embrionali staminali possono essere ottenute da embrioni in sovrannumero (1998).

• Clonazione terapeutica: da una cellula di un organismo si preleva il patrimonio genetico e lo si trasferisce in un ovulo, cui in precedenza è stato tolto il nucleo. In termini specialistici, si parla di trasferimento del nucleo cellulare. Si evitano reazioni di rigetto. La clonazione terapeutica è consentita in Gran Bretagna, USA e Israele.

• Clonazione riproduttiva: in teoria, se si impiantasse nell’utero l’embrione prodotto artificialmente, si otterrebbe un organismo geneticamente identico al donatore. I cloni presentano malformazioni e malattie croniche (Dolly, etc…).

• Cellule germinali embrionali: queste cellule staminali vengono prelevate da feti di cinque-dieci settimane che provengono da aborti spontanei o volontari.

Le cellule staminali adulteadulte sono molto difficili da identificare e isolare.

Il campo in cui si ha più esperienza è quello del prelievo di cellule staminali ematiche che possono essere ricavate dal midollo osseo, dal sangue e dal sangue del cordone ombelicale.

Cellule staminali adulte

• Poche, difficili da isolare, difficili da coltivare

• Potrebbe essere difficoltoso e problematico produrne in notevoli quantità

• Hanno potenzialità limitate?

Cellule staminali embrionali

• Facilmente isolabili dagli embrioni; facili da coltivare

• Potenzialmente ottenibili senza limiti di quantità

• Potenzialmente si differenziano in tutti i tipi di cellule

COMPITO 1

Differenze 1Differenze 1

Cellule staminali embrionali

• È necessario impiantare le cellule nel tessuto da ricostruire o curare

• Rischi di immunorigetto

• Le cellule animali di supporto su cui vengono coltivate possono essere infette

Cellule staminali adulte

• Le cellule già risiedono nel tessuto da ricostruire o curare

• Essendo autogeniche non vi è il rischi di immunorigetto

• Non ci sono rischi di infezioni da virus o batteri animali

Differenze 2Differenze 2

COMPITO 2 COMPITO 2

- trapianti di cell. staminali emopoietiche (midollo osseo)

- trapianti di cell. staminali cutanee (epidermide) lesioni estese, grandi ustioni

- rigenerazione organi e tessutitessuto osseo, muscolare, cartilagineo, epidermico- terapia cellulare perricostruzione midollo spinale malattie degenerative sistema nervosomalattie muscolo-schetrichemalattie degenerative retina-cornea- apparati uditiviricostituzione tessuto cardiaco riparazione vasi sanguigni malattie metaboliche- terapia genica attraverso l’ingegneria genetica

RicercaRicercaUtilizzo terapeuticoUtilizzo terapeutico

• Filmato STAMINALI IL DIBATTITO BIOETICOSTAMINALI IL DIBATTITO BIOETICO

http://www.rcs.mi.cnr.it/dettaglio.php?filmato=277

• Dibattito guidato D

L

G

LABORATORIO MULTIMEDIALE II