Ematopoiesi: Cellule Staminali e Compartimenti
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Questions and Answers

Le cellule staminali ematopoietiche (HSC) sono responsabili della produzione di tutte le linee differenziate mature ematopoietiche per tutta la vita dell'individuo.

True (A)

Quali sono le due principali linee differenziative del compartimento ematopoietico?

Mieloide e linfoide

Quali tipi cellulari appartengono al compartimento mieloide?

  • Linfociti B
  • Cellule dendritiche
  • Granulociti, monociti, eritrociti e piastrine (correct)
  • Linfociti T

Qual è il ruolo del compartimento linfoide nel sistema immunitario?

<p>Il compartimento linfoide è responsabile della risposta immunitaria adattativa.</p> Signup and view all the answers

Quante nuove cellule del sangue vengono prodotte ogni giorno in un adulto umano?

<p>Circa 10^11-10^12 nuove cellule del sangue</p> Signup and view all the answers

Le HSC sono il tipo di cellula più abbondante nel midollo osseo.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Quali sono i principali obiettivi della ricerca sulla biologia delle radiazioni dopo la Seconda Guerra Mondiale?

<p>Proteggere le popolazioni dall'esposizione alle radiazioni, soprattutto quelle derivanti dalle armi nucleari.</p> Signup and view all the answers

Cosa sono le CFU-S?

<p>Le CFU-S sono unità cellulari in grado di differenziarsi in cellule mature della linea emopoietica.</p> Signup and view all the answers

L'effetto protettivo di cellule midollari contro le radiazioni ionizzanti era già conosciuto prima degli anni '60.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Come veniva utilizzato lo schema sperimentale per studiare l'effetto delle radiazioni sull'emopoiesi?

<p>Somministrando una dose minima di radiazioni in grado di eliminare completamente l'emopoiesi in un modello di topo ricevente e quindi trapiantando midollo osseo.</p> Signup and view all the answers

Fino alla metà degli anni '50 si sapeva che il trapianto di midollo osseo era in grado di salvare l'animale grazie alla sua capacità rigenerativa.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Cosa hanno dimostrato Till e McCulloch nel 1961?

<p>Till e McCulloch hanno dimostrato che le cellule del midollo osseo trapiantate in topi irradiati letalmente erano in grado di dare origine a colonie spleniche.</p> Signup and view all the answers

Le colonie CFU-S contengono solo un tipo di cellula con un destino differenziativo specifico.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Il trapianto di midollo osseo è in grado di ripristinare l'emopoiesi nei riceventi irradiati in modo letale.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Quale metodo sperimentale è stato utilizzato per determinare il numero minimo di cellule midollari necessarie per proteggere i riceventi da una dose letale di radiazioni?

<p>Assay di diluizione limitante (LDA) (C)</p> Signup and view all the answers

Cosa sono i "noduli" osservati sulla superficie della milza nei topi irradiati iniettati con basse dosi di cellule singeniche del midollo osseo?

<p>I &quot;noduli&quot; sono cloni di cellule derivati da una singola cellula parentale (CFU).</p> Signup and view all the answers

Il processo di tracciamento delle cellule con marcatori genetici (cromosomici) ha dimostrato che tutte le cellule di una colonia di milza derivano da un singolo progenitore.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

La tecnologia di tracciamento delle cellule a singola cellula è stata sviluppata negli anni '60.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Come si distinguono le colonie macroscopiche in una milza colorata con ematossilina ed eosina?

<p>Le colonie sono costituite da miscele di cellule mature della linea mieloide (eritroidi, megacariocitiche e granulocitarie/macrofagiche).</p> Signup and view all the answers

Le cellule che producono colonie spleniche sono in grado di generare solo progenie mieloide.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Il trapianto di cellule spleniche è più efficiente del trapianto di cellule midollari nel ripristinare l'emopoiesi.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Cosa si intende per 'auto-rinnovamento' delle cellule staminali?

<p>L'auto-rinnovamento è la capacità delle cellule staminali di dividersi e generare nuove cellule staminali identiche a se stesse.</p> Signup and view all the answers

Le cellule staminali sono resistenti ai farmaci o altri trattamenti che mirano alle cellule in divisione.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Cosa si intende per 'gerarchia' nell'ematopoiesi?

<p>La gerarchia nell'ematopoiesi si basa sulla divisione delle cellule ematopoietiche in diversi stadi differenziativi, con cellule staminali multipotenti all'apice e cellule mature più specializzate alla base.</p> Signup and view all the answers

Le cellule staminali ematopoietiche (HSC) sono dotate di potenziale di auto-rinnovamento, multipotenza e tendenzialmente sono in stato quiescente.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Quali tipi cellulari si sviluppano da un progenitore mieloide?

<p>Da un progenitore mieloide si sviluppano globuli rossi, granulociti, monociti e piastrine.</p> Signup and view all the answers

Le colture cellulari in vitro hanno dimostrato che le colonie con caratteristiche differenziative miste sono più frequenti delle colonie con un solo tipo di cellula differenziata.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Il 'GEMM' è un progenitore a monte che si differenzia in progenitori specifici per i granulociti, eritrociti, monociti e megacariociti.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Cosa si intende per 'capacità di self-renewal' delle HSC-LT rispetto alle HSC-IT e HSC-ST?

<p>Le HSC-LT hanno una maggiore capacità di auto-rinnovamento rispetto alle HSC-IT e HSC-ST, assicurando un basso numero di mutazioni e una maggiore longevità del pool di cellule staminali.</p> Signup and view all the answers

Le HPC sono cellule con una bassa capacità di auto-rinnovamento e un'elevata capacità proliferativa.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Le cellule ematopoietiche mature hanno una capacità di auto-rinnovamento simile alle cellule staminali.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Quali sono i tre tipi di progenitori multipotenti?

<p>I tre tipi di progenitori multipotenti sono: MPPs (Progenitori Multipotenti), LMPPs (Progenitori Multipotenti Lymphoid-Primed) e CLPs (Progenitori Linfoidi Comuni).</p> Signup and view all the answers

I GMPs (Progenitori Granulociti-Macrofagici) si separano molto rapidamente dalla gerarchia ematopoietica.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Come contribuisce l'organizzazione gerarchica dell'emopoiesi alla minimizzazione delle mutazioni genetiche?

<p>L'organizzazione gerarchica dell'ematopoiesi minimizza le mutazioni genetiche perchè il compartimento che si duplica attivamente è quello dei progenitori e non quello delle cellule staminali.</p> Signup and view all the answers

Le cellule progenitrici multipotenti (MPPs) possono dare origine a tutte le linee cellulari ematopoietiche.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

I progenitori multipotenti lymphoid-primed (LMPPs) hanno perso la capacità di generare cellule megacariocitiche ed eritroidi.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Il modello di bypass mieloide suggerisce che il progenitore MyRP è in grado di auto-rinnovamento a lungo termine, ma non può dare origine a tutte le linee mieloidi.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Cosa si intende per 'commitment' in ambito di progenitori ematopoietici?

<p>Il 'commitment' è il processo di selezione genica in cui un progenitore multipotente si impegna verso una specifica linea differenziativa, perdendo la capacità di generare altre linee cellulari.</p> Signup and view all the answers

Il concetto di 'Multilineage Priming' suggerisce che i progenitori multipotenti co-esprimono contemporaneamente i geni di più lineage.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

In che modo le cellule progenitrici 'committed' si distinguono dai progenitori multipotenti?

<p>Le cellule progenitrici 'committed' hanno attivato i geni specifici per la linea che hanno scelto di differenziare, disattivando i geni delle altre linee cellulari, mentre i progenitori multipotenti esprimono contemporaneamente i geni di più lineage.</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Cosa sono le HSC?

Le cellule staminali ematopoietiche (HSC) sono cellule rare che si trovano nel midollo osseo e sono capaci di auto-rinnovamento e di dare origine a tutte le linee differenziative mature del sangue.

Cosa comprende il compartimento mieloide?

Il compartimento mieloide comprende granulociti, monociti, eritrociti e piastrine.

Cosa comprende il compartimento linfoide?

Il compartimento linfoide è responsabile della risposta immunitaria adattativa e comprende linfociti B e T.

Quante cellule del sangue vengono prodotte ogni giorno?

Il processo di emopoiesi produce circa 10^11-10^12 nuove cellule del sangue al giorno in un adulto.

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Che percentuale del midollo osseo costituiscono le HSC?

Le HSC sono cellule rare che rappresentano meno dello 0,01% delle cellule totali del midollo osseo.

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Perché la biologia delle radiazioni era importante dopo la Seconda guerra mondiale?

La biologia delle radiazioni era di particolare interesse dopo la Seconda guerra mondiale, a causa dell'avvento delle armi nucleari.

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Cosa sono le CFU-S?

L’unità cellulare CFU-S (Colony Forming Unit-Spleen) è in grado di differenziarsi in cellule mature della linea emopoietica.

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Cosa hanno dimostrato gli esperimenti con radiazioni e trapianti di midollo osseo?

Gli esperimenti condotti utilizzando radiazioni e trapianti di midollo osseo hanno dimostrato l'esistenza di cellule progenitrici nel midollo osseo.

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Chi ha dimostrato che il trapianto di midollo osseo ripristinava l’emopoiesi?

Till e McCulloch, nel 1961, hanno scoperto che il trapianto di cellule singeniche del midollo osseo ripristinava l’emopoiesi in topi irradiati.

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Cosa contengono le colonie CFU-S?

Le colonie CFU-S sono composte da cellule eterogenee con diversi destini differenziativi.

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Come si è dimostrato il ruolo del trapianto di midollo osseo nella rigenerazione?

Tracciando le aberrazioni cromosomiche nelle cellule del midollo osseo del donatore, si è dimostrato che il trapianto ripristinava l'emopoiesi.

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Cosa si è scoperto riguardo al midollo osseo?

Il midollo osseo contiene progenitori ematopoietici, ovvero cellule che possono differenziarsi in varie linee cellulari del sangue.

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Cosa sono i Limiting Dilution Assays (LDA)?

I Limiting Dilution Assays (LDA) servono per determinare il numero minimo di cellule del midollo osseo necessario per proteggere i riceventi dalla letalità indotta dalle radiazioni.

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Cosa hanno mostrato i primi esperimenti LDA?

I primi esperimenti LDA hanno dimostrato la formazione di noduli macroscopicamente visibili sulla superficie della milza nei topi irradiati, dopo un trapianto di cellule del midollo osseo.

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Cosa sono i noduli della milza?

I noduli della milza sono cloni derivati da una singola cellula progenitrice (CFU).

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Come si è studiato il destino delle cellule trapiantate?

Il tracciamento di marcatori genetici ha permesso di studiare il destino delle cellule del midollo osseo trapiantate e di identificare le linee differenziative a cui davano origine.

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Cosa contengono le colonie spleniche?

Le colonie spleniche contengono cellule mature della linea mieloide, come eritrociti, megacariociti e granulociti.

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Cosa dimostra la presenza di progenie linfoide nel timo?

Cellule capaci di produrre colonie spleniche possono anche dare origine a progenie linfoide nel timo, dimostrando la multipotenza delle HSC.

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Cosa dimostra la capacità di generare nuove colonie in trapianti secondari?

Alcune colonie spleniche contengono cellule che possono generare nuove colonie in altri trapianti successivi, dimostrando il fenomeno dell'auto-rinnovamento.

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Perché la nicchia staminale nel midollo osseo è importante?

La nicchia staminale nel midollo osseo è essenziale per mantenere la staminalità e l'auto-rinnovamento a lungo termine.

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Che stato funzionale hanno le cellule con capacità di auto-rinnovamento?

La maggior parte delle cellule con capacità di auto-rinnovamento è quiescente, ovvero si trova in uno stato dormiente.

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Perché la quiescenza delle HSC è importante in ambito clinico?

La quiescenza delle cellule staminali le rende resistenti ai farmaci che mirano alle cellule in divisione.

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Cosa prevede il modello gerarchico dell'emopoiesi?

Il modello gerarchico dell'emopoiesi prevede che diverse cellule del sangue derivino da un pool di HSC auto-rinnovabili tramite un processo di differenziazione.

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Come si classificano le HSC?

Le HSC si dividono in HSC-LT, HSC-IT e HSC-ST, a seconda della loro durata di auto-rinnovamento.

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Cosa sono le HPC?

Le cellule progenitrici ematopoietiche (HPC) hanno una bassa capacità di auto-rinnovamento ma un'alta capacità proliferativa.

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Cosa sono le cellule ematopoietiche mature?

Le cellule ematopoietiche mature hanno perso la capacità di auto-rinnovamento e hanno una capacità proliferativa limitata.

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Cosa sono i MPPs?

I progenitori multipotenti (MPPs) sono in cima alla gerarchia e possono dare origine a diverse linee cellulari.

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Perché la gerarchia dell'emopoiesi è vantaggiosa?

La natura gerarchica dell'emopoiesi minimizza il numero di mutazioni genetiche associate alla divisione cellulare.

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Cosa è l'age-related clonal hematopoiesis?

L'accumulo di mutazioni genetiche nei cloni ematopoietici con l'invecchiamento porta all'age-related clonal hematopoiesis.

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Study Notes

Ematopoiesi: Cellule Staminali

  • Le cellule staminali ematopoietiche (HSC) sono in grado di produrre tutte le cellule del sangue per tutta la vita.
  • Possono ripopolare tutte le linee differenziative ematopoietiche dopo danni o trapianti.
  • Il midollo osseo contiene HSC, che sono cellule rare (inferiori allo 0,01% delle cellule totali).
  • L'emopoiesi produce circa 10^11-10^12 nuove cellule del sangue al giorno nell'adulto.

Compartimenti Ematopoietici

  • Il compartimento mieloide comprende granulociti (neutrofili, eosinofili, basofili), monociti, eritrociti e piastrine.
  • Il compartimento linfoide comprende le cellule coinvolte nelle risposte immunitarie adattative (cellule B e T).

Osservazioni Iniziali sull'Ematopoiesi

  • Studi sulle radiazioni e la protezione delle popolazioni dopo la seconda guerra mondiale hanno portato a studi sull'emopoiesi.
  • Gli studi negli anni '60 hanno dimostrato l'esistenza di cellule nel midollo osseo (CFU-S) in grado di generare colonie miste.
  • Questi esperimenti hanno dimostrato che il midollo osseo può ricostruire tutte le linee mieloidi (CFU-S)
  • Le cellule del midollo osseo sono capaci di riparare danni indotti da radiazioni

Esperimenti di Trapianto

  • Trapianto di midollo osseo in topi irradiati letalmente hanno dimostrato rigenerazione e ricostituzione.
  • Till e McCulloch (1961) hanno osservato cloni cellulari nella milza dopo trapianto, confermando capacità di rigenerazione.

Analisi Clonali ed Ematopoiesi

  • Le analisi clonali, tramite tecniche come i Limiting Dilution Assays (LDA) e l'identificazione di marcatori cromosomici nelle colonie spleniche, hanno permesso di quantificare la frequenza di queste cellule progenitrici e comprendere la loro capacità di auto-rinnovamento.
  • L'utilizzo di marcatori, ha fornito informazioni sul destino di cellule individuali
  • Le colonie spleniche contengono cellule diversificate (granulocitarie, monocitico-macrofagiche, eritroidi e megacariocitiche).

Gerarchia Ematopoietica

  • HSC sono in cima alla gerarchia, caratterizzate da auto-rinnovamento e multipotenzialità. Dividendosi danno origine a progenitori mieloidi o linfoidi.
  • Differenti sottotipi di HSC svolgono ruoli differenti nell'emopoiesi .

Modello dell'Ematopoiesi

  • Il modello dell'emopoiesi è stato definito a strati di progenitori.
  • È presente un progenitore multipotente (MPP) cui danno origine le cellule linfoidi e mieloidi.
  • Progenitori LMPP per le cellule linfoidi (e quindi B-cellule, cellule T, cellule NK).
  • Progenitori CMP per la linea mieloide (e quindi eritrociti, granulociti, monociti, piastrine)

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Questo quiz esplora il processo di ematopoiesi e le cellule staminali ematopoietiche. Scoprirai come queste cellule produrranno diverse linee cellulari nel sangue e gli compartimenti ematopoietici coinvolti. Includerà anche osservazioni storiche significative sullo studio dell'emopoiesi.

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