Totipotenza

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    La totipotenza, è la capacità di una singola cellula staminale di dare origine a tutti i diversi tipi cellulari di un organismo. In altre parole, è la capacità di una singola cellula di dividersi e produrre tutte le cellule differenziate di un organismo.

    GrammaticaSostantivo femminile singolare.
    EtimologiaDal latino totipotentia, “capacità per tutte le cose”
    Sillabazioneto | ti | po | tèn | za
    Pronuncia(IPA)
    Sinonimin.d.
    Contrarin.d.

    Questa capacità è propria sono delle cellule staminali embrionali fino ad un certo grado di sviluppo. Livelli intermedi sono detti pluripotenza e multipotenza, se la cellula può specializzarsi rispettivamente in tutti o in alcuni dei tipi di cellula che costituiscono l’organismo. Il livello minimo è detto di unipotenza, per cui la cellula può trasformarsi in una sola specie cellulare tipica di un tessuto.

    Spore e zigoti sono esempi di cellule totipotenti. Nello spettro della potenza cellulare, la totipotenza rappresenta la cellula con il maggior potenziale di differenziazione, essendo in grado di differenziarsi in qualsiasi cellula embrionale, così come in qualsiasi cellula extraembrionale. Al contrario, le cellule pluripotenti possono differenziarsi solo in cellule embrionali.

    È possibile per una cellula completamente differenziata tornare a uno stato di totipotenza. Questa conversione in totipotenza è complessa, non completamente compresa e oggetto di ricerche recenti. Una ricerca del 2011 ha dimostrato che le cellule possono differenziarsi non in una cellula completamente totipotente, ma invece in una “variazione cellulare complessa” di totipotenza. Le cellule staminali che assomigliano a blastomeri totipotenti da embrioni allo stadio di 2 cellule possono sorgere spontaneamente in colture di cellule staminali embrionali di topo e possono anche essere indotte a sorgere più frequentemente in vitro attraverso la down-regolazione dell’attività di assemblaggio della cromatina di CAF-1.

    Il modello di sviluppo umano è un modello che può essere usato per descrivere come nascono le cellule totipotenti. Lo sviluppo umano inizia quando uno spermatozoo feconda un uovo e l’uovo fecondato risultante crea una singola cellula totipotente, uno zigote. Nelle prime ore dopo la fecondazione, questo zigote si divide in cellule totipotenti identiche, che possono poi svilupparsi in uno qualsiasi dei tre strati germinali dell’uomo (endoderma, mesoderma o ectoderma), o in cellule della placenta (citotrofoblasto o sinciziotrofoblasto). Dopo aver raggiunto uno stadio di 16 cellule, le cellule totipotenti della morula si differenziano in cellule che alla fine diventeranno la massa cellulare interna della blastocisti o i trofoblasti esterni. Circa quattro giorni dopo la fecondazione e dopo diversi cicli di divisione cellulare, queste cellule totipotenti iniziano a specializzarsi. La massa cellulare interna, la fonte delle cellule staminali embrionali, diventa pluripotente.

    La ricerca sul Caenorhabditis elegans suggerisce che meccanismi multipli, compresa la regolazione dell’RNA, possono avere un ruolo nel mantenere la totipotenza in diverse fasi dello sviluppo in alcune specie. Il lavoro su zebrafish e mammiferi suggerisce un’ulteriore interazione tra miRNA e proteine leganti l’RNA (RBPs) nel determinare le differenze di sviluppo.

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