Метаболизм гиалуроновой кислоты протекает особенно интенсивно. Кроме того, фибробласты являются наиболее важными клетками, ответственными за заживление ран и восстановление после травм.
СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ
СТЭМ-КЛЕТКИ. Характерная особенность стволовых клеток стволовых Отличительной чертой стволовых клеток является их способность неограниченно делиться в культуре и образовывать специализированные клетки. Их роль становится понятной, когда мы смотрим на развитие человеческого тела. Это развитие начинается с оплодотворения яйцеклетки и образования зиготы, из которой развивается весь организм. Оплодотворенная яйцеклетка является тотипотентной — она обладает неограниченным потенциалом в том смысле, что ее одной достаточно для формирования и развития нормального эмбриона при соответствующих условиях. В первые несколько часов после оплодотворения он делится и образует идентичные тотипотентные клетки (рис. 1), каждая из которых при имплантации в матку женщины может привести к развитию эмбриона. Примерно через четыре дня после оплодотворения, когда прошло несколько циклов деления клеток, тотипотентные клетки начинают специализироваться и формируют сферическую структуру — бластоцисту. Бластоциста имеет наружный слой и внутреннюю полость, в которой формируется внутренняя клеточная масса. В наружном слое развивается плацента и другие опорные структуры, необходимые для формирования эмбриона, а внутренняя клеточная масса дает начало почти всем органам и тканям самого эмбриона. Клетки внутренней клеточной массы являются плюрипотентными — их наличие является необходимым, но недостаточным условием для формирования эмбриона. Когда они имплантируются в матку женщины, беременность не наступает.
Плюрипотентные клетки продолжают специализироваться и формироваться стволовых для образования клеток, которые дают начало специализированным клеткам со специфическими функциями. Например, гематопоэтические (кровообразующие) клетки развиваются в эритроциты. стволовых Клетки крови развиваются в эритроциты, лейкоциты и тромбоциты, а клетки кожи — в различные типы тканей. из стволовых В этой ткани клетки кожи развиваются в различные типы клеток. О стволовых Такие клетки называются плюрипотентными (Рисунок 2). Мультипотентный стволовые клетки существуют не только в эмбрионе, но и в теле новорожденного человека и взрослого человек. Таким образом, гемопоэтические стволовые клетки, находящиесв основном в костном мозге, а также которые в небольшом количестве циркулируют в крови, отвечают за постоянное производство новых клеток крови взамен разрушенных — процесс, который продолжается всю жизнь.
Получение плюрипотентных клеток.
В настоящее время линии плюрипотентных клеток человека получают из двух источников, используя усовершенствованные методы на животных моделях.
α) Плюрипотентные клетки выделяются непосредственно из внутренней клеточной массы человеческого эмбриона на стадии бластоцисты. Сам эмбриональный материал получают в больших количествах в клинических, а не исследовательских целях для ЭКО, при этом всегда требуется согласие обоих доноров. Внутренние клетки культивировали для получения плюрипотентной клеточной линии (рис. 3).
б) Другая группа исследователей выделила плюрипотентные клетки из эмбриональной ткани. Разрешение было дано обоими супругами после того, как они сами решили прервать беременность. Клетки были отобраны из той части эмбриона, которая впоследствии разовьется в яичники или семенники.
Хотя плюрипотентные клетки в обоих случаях были получены из разных источников, полученные клеточные линии были идентичны (рис. 3).
Другой способ получения плюрипотентных клеток — перенос ядра клетки организма в яйцеклетку. Эксперименты уже проводились на животных. Яйцевая клетка с новым клеточным ядром и ее ближайшее «потомство» могут развиться в полноценный организм при соответствующих условиях, т.е. они являются титопотентными. Из него формируется бластоциста, которая служит источником плюрипотентных клеток (рис. 4).
Возможное применение плюрипотентных клеток.
Изолированные плюрипотентные клетки человека являются очень ценным материалом для исследователей и клиницистов (рис. 5). Эксперименты с ними могут помочь понять сложные процессы развития человека и, в частности, то, что влияет на решение клетки перейти от стадии роста и деления к стадии дифференциации. Известно, что ключевым моментом в этом процессе является «активация» и «деактивация» определенных генов, но мы мало знаем о самих этих генах и событиях, которые предшествуют их активации. Если мы понимаем нормальную функцию клетки, мы также можем понять, какие нарушения в ее деятельности приводят к фатальным последствиям для организма.
Выделение человеческих плюрипотентных клеток открывает новые возможности для исследователей, занимающихся поиском и испытанием новых лекарств. Для этих целей уже используются различные клеточные линии (например, линии раковых клеток), а культура плюрипотентных клеток позволяет проводить исследования на нескольких типах клеток одновременно. Хотя это не заменяет тестов на уровне всего организма, но значительно облегчает поиск новых лекарств.
Одним из наиболее впечатляющих применений человеческих плюрипотентных клеток является это так называется «клеточная терапия». Многие заболевания человека вызваны нефункционирующими клетками или целыми органами, и сегодня для восстановления повреждений используется трансплантация. в таких В некоторых случаях методом выбора является трансплантация. К сожалению, повреждения часто бывают множественными, и заменить все пораженные органы не представляется возможным. Мультипотентные клетки, которые стимулируются к дифференциации и формированию высокоспециализированных клеток, могут служить возобновляемым источником непораженных клеток для замены дефектных клеток, которые вышли из строя. Это открывает большой потенциал для лечения широкого спектра заболеваний человека, включая такие серьезные заболевания, такие как болезнь Паркинсона, Альцгеймера, сердечно-сосудистые заболевания, ревматоидный артрит, диабет и др. Здесь мы рассмотрим два таких примера.
I. Предварительные эксперименты на мышах показали, что пересадка нормальных клеток сердечной мышцы животным, страдающим сердечной недостаточностью, приводит к частичному замещению пораженных клеток и восстановлению сердечной деятельности. Отторжения донорских клеток клетками хозяина не наблюдалось. Есть основания полагать, что подобная процедура может быть использована для людей с сердечной недостаточностью, используя в качестве трансплантата клетки сердечной мышцы, полученные из человеческих плюрипотентных клеток.
II. секреция инсулина особенно снижена у пациентов с диабетом I типа, так так называемые островковые клетки поджелудочной железы, и такие пациенты нуждаются в инъекциях инсулина. Есть основания полагать, что трансплантация таким Использование цельных клеток поджелудочной железы или островковых клеток у пациентов позволяет значительно снизить дозу препарата. Островковые клетки, полученные из человеческих плюрипотентных клеток, могут быть использованы в исследовательских целях, а также для изучения диабета, так и для клеточной терапии.
Хотя описанный подход является многообещающим, пройдет еще много времени, прежде чем его можно будет использовать в клинике. Во-первых, нам необходимо знать, какие события предшествуют переходу клетки человеческого организма на стадию дифференцировки; только тогда мы сможем изменить ход событий, чтобы получить из плюрипотентных клеток именно то, что нужно для трансплантации. Во-вторых, прежде чем вводить культивированные клетки в организм человека, необходимо решить проблему иммунологического отторжения. Поскольку плюрипотентные клетки, полученные из бластоцисты или из эмбриональной ткани, вряд ли будут идентичны клеткам реципиента, необходимо научиться модифицировать их, чтобы минимизировать это различие, или создать банк тканей.
Метаболизм гиалуроновой кислоты протекает особенно интенсивно. Кроме того, фибробласты являются наиболее важными клетками, ответственными за заживление ран и восстановление после травм.
Что такое стволовые клетки?
Стволовые клетки (СК) — это клетки-предшественники. Из стволовой Стволовые клетки могут развиваться в зрелые клетки путем дальнейшей дифференциации (или специализации). Например, один гемопоэтический стволовый Гематопоэтическая клетка может образовывать лейкоциты и эритроциты. У них разные функции и формы, но один и тот же предшественник.
Уникальность стволовых Основная причина — их способность обновляться и образовывать новые клетки. Своим названием они обязаны своей способности делиться асимметрично, так что одна клетка остается «материнской», т.е. стволовой, в то время как другая специализируется в зрелую клетку. Таким образом, поддерживается популяция этих клеток.
СК действуют как «запасные строительные блоки» и предназначены для замены утраченных или поврежденных клеток органов или крови. Повреждение тканей вызывает высвобождение специфических веществ (цитокинов, хемокинов и т.д.), которые способствуют движению и активации СК.
Количество стволовых клеток уменьшается с возрастом человека. Таким образом, при рождении таких примерно 1 из 10 тысяч клеток при рождении, в то время как у пожилых людей количество клеток уменьшается 1 стволовая одна клетка считается за несколько миллионов клеток. Поэтому биологический смысл сосредоточиться на стволовых клеток в момент рождения.
Какими бывают стволовые клетки?
В отличие от сформировавшегося организма, эмбрион на ранних стадиях развития состоит исключительно из из стволовых клетки. Это связано с тем, что зигота — клетка, образующаяся в результате слияния мужской и женской гамет, — должна делиться несколько раз. Задача эмбриональных клеток — сделать достаточное количество «копий», чтобы вырасти и «специализироваться» в различных тканях будущего тела ребенка.
Стволовые клетки до рождения называются пренатальными клетками (эмбриональные и фетальные СК). Их сбор запрещен законом во всех странах по этическим соображениям.
Стволовые клетки, собранные после рождения, называются постнатальными стволовыми клетками. Сбор и использование этих клеток разрешены и безопасны. В современной медицине обычно используются 2 типа стволовых клеток:
- Гемопоэтические стволовые клетки – предшественники клеток крови и иммунной системы
- Мезенхимальные (или стромальные) стволовые клетки – предшественники костной, хрящевой, жировой тканей.
Где находятся стволовые клетки?
На сегодняшний день стволовые Клетки могут быть выделены из следующих источников:
Гематопоэтические (или кроветворные) СК:
- Пуповинная кровь
- Красный костный мозг взрослого
- Мобилизованная периферическая кровь
- Пупочный канатик
- Красный костный мозг взрослого
- Жировая ткань получение
СК получают из пуповины и пуповинной крови только после рождения ребенка. Если пуповинная кровь собирается после того, как ребенку перерезали пуповину, к пупочной вене подключается система, соединенная с мешком с антикоагулянтом. Во время операции может быть получено 50-200 мл крови, в которой содержится несколько миллионов СК.
Чтобы сохранить пуповину после рождения, от пуповины отрезают отрезок длиной 10 см и помещают его в специальный контейнер для транспортировки.
Взятие биоматериала безопасно, безболезненно, этично и гораздо дешевле, чем последующий поиск донора.
В течение 4-6 часов образцы транспортируются в банк крови, где они обрабатываются и постепенно замораживаются при температуре -1950°C. При такой При такой температуре биоматериал может храниться несколько десятилетий без потери качества.
Метаболизм гиалуроновой кислоты протекает особенно интенсивно. Кроме того, фибробласты являются наиболее важными клетками, ответственными за заживление ран и восстановление после травм.
Зачем нужны стволовые клетки
Возникает вопрос: как быть с теми, кто «не успел» сохранить свою пуповинную кровь? В этом случае может помочь технология перепрограммирования клеток. Обычно клетки берутся из глубоких слоев кожи и перепрограммируются специальным образом. Этот процесс очень похож на обычное программирование. Для работы с клетками был разработан специальный язык под названием Cello. В то время как обычные языки программирования работают с числовыми данными, Cello работает с нуклеиновыми кислотами, составляющими клеточную ДНК. Поэтому нуклеиновым кислотам можно придать любые параметры, что изменяет клетку на генетическом уровне. В общем, это означает, что клетки кожи подвергаются своего рода «обратному росту», то есть вместо того, чтобы образовывать новую ткань, они «возвращаются к своему происхождению» и становятся клетками-предшественниками.
Стволовые клетки могут развиваться в любой тип ткани
К слову о приложениях стволовых Стволовые клетки уже используются для лечения многих заболеваний крови и костного мозга. В частности, они используются при лечении лейкемии (рака крови). Предполагая, что что стволовые Клетки могут образовывать любой тип ткани, ученые нашли им применение, например, для лечения сильных ожогов, пересадки кожи и восстановления нервов. стволов После травм и путем «строительства» новых кровеносных сосудов.
На самом деле, группа ученых из Королевского колледжа Лондона недавно обнаружила новый тип клеток в печени, которые обладают свойствами стволовых клетки, не будучи клетками.
Замена стволовых клеток
Выявленный новый тип клеток печени называется гепатобилиарными гибридными прогениторными клетками (HHyP). Об их существовании было известно уже в прошлом. Обычно они образуются во время раннего внутриутробного развития эмбриона, но ранее предполагалось, что все эти клетки образуются во время взросления В период полового созревания они превращаются в клетки печени и образуют орган. Однако выяснилось, что эти не так. По мнению исследователей, HHyP существуют лишь в небольшом количестве у взрослых человека и способны дифференцироваться в гепатоциты и холангиоциты (два основных типа клеток печени человека).
Клетки были обнаружены с помощью секвенирования РНК одной клетки. Проще говоря, по последовательности РНК клеток. В какой-то момент во время исследования клеток печени ученые заметили, что в некоторых случаях результаты не соответствовали РНК нормальных клеток печени. При дальнейшем исследовании стало ясно, что полученная информация была специфична для клеток HHyP, которые могут выглядеть как как стволовые клетки, но это не так.
Перспективы стволовых клеток
Теперь команда ученых находится находятся только в начале своего пути и планируют в ближайшем будущем разработать новые методы «культивирования» печени. Кроме того, одним из перспективных направлений является также Перепрограммирование клеток для придания им желаемых свойств рассматривается как многообещающий путь вперед. Таким образом, можно будет производить HHyP в нужном количестве для каждого пациента.
Но это еще не все. В настоящее время достигнут большой прогресс в лечении тяжелых органических повреждений нервной системы. В частности, разрабатываются препараты для лечения болезни Паркинсона, бокового амиотрофического склероза, болезни Альцгеймера и рассеянного склероза. и так Следующий. Кроме того, уже есть доказательства того, что новые органы могут быть разработаны стволовых Клетки могут быть использованы для создания новых органов. Например, сердца, печени, почки, части легких, кости, мышцы и сухожилия.
Но не думайте о клетках стволовые Но не стоит считать клетки «панацеей», поскольку технология их использования еще недостаточно изучена. В частности, существуют доказательства того, что неадекватная клеточная терапия стволовыми может вызвать «дисфункцию» клеток и образование опухолей. Также пока неясно, насколько хорошо приживутся искусственно выращенные органы и будут ли они вообще пригодны для трансплантации. Это то, что врачи еще не обнаружили.
Несмотря на амбиции, стволовые клетки не выполняют эту работу сами по себе. Подобно тому, как в человеческом обществе существует множество профессий, клетки внутри нас работают на благо организма.
Классификация
Стволовые клетки можно разделить на три основные группы в зависимости от их происхождения: эмбриональные, фетальные и постнатальные (стволовые клетки взрослого организма).
Эмбриональные стволовые клетки
Эмбриональные стволовые Стволовые клетки (ЭСК) формируют внутреннюю клеточную массу (ВКМ), эмбриобласт, на ранней стадии эмбрионального развития. Они являются мультипотентными. Важным преимуществом ЭСК является то, что они не экспрессируют антигены HLA (антигены лейкоцитов человека), т.е. не вырабатывают антигены гистосовместимости. Каждый человек обладает уникальным набором этих антигенов, и их несовпадение у донора и реципиента является основной причиной несовместимости при трансплантации. Поэтому вероятность отторжения реципиентом донорских эмбриональных клеток очень мала. При пересадке в организм животных с ослабленным иммунитетом эмбриональные клетки могут образовывать опухоли. стволовые При пересадке животным с ослабленным иммунитетом эмбриональные клетки могут образовывать опухоли со сложной (политомической) структурой, называемые тератомами, некоторые из которых могут стать злокачественными. Нет достоверных данных о том, как эти клетки ведут себя в иммунокомпрометированном организме, таком как человек. Однако следует отметить, что клинические испытания дифференцированных производных (дериватов) ЭСК уже начались. Чтобы получить ЭСК в лаборатории, для выделения ЭСК необходимо разрушить бластоцисту, т.е. уничтожить эмбрион. Поэтому исследователи предпочитают работать не непосредственно с эмбрионами, а с подготовленными, предварительно выделенными линиями ЭСК.
Клинические исследования с использованием ЭСК подлежат особому этическому контролю. Во многих странах исследования ЭСК ограничены законом.
Одним из главных недостатков ЭСК является то, что аутологичный, то есть идентичный материал не может быть использован при трансплантации, так как выделение ЭСК из эмбриона несовместимо с его дальнейшим развитием.
Фетальные стволовые клетки
Фетальные стволовые Клетки получают из материала плода после аборта (обычно гестационный возраст, то есть внутриутробное развитие плода, составляет 9-12 недель). Конечно, изучение и использование такого биоматериала также Конечно, изучение и использование этого материала поднимает этические вопросы. В некоторых странах, таких как Украина и Великобритания, ведутся исследования и клиническое применение. Например, британская компания ReNeuron изучает возможность использования эмбриональных стволовых клеток в Великобритании. стволовых В Великобритании, например, компания ReNeuron изучает возможность использования эмбриональных клеток для лечения инсультов.
Постнатальные стволовые клетки
Несмотря на то, что стволовые Зрелые клетки обладают более низкой потенцией, чем эмбриональные клетки, а эмбриональные клетки стволовыми Этический аспект их исследования и использования не подвергается серьезному сомнению, поскольку они могут производить меньшее количество различных типов клеток. Кроме того, возможность использования собственного материала организма обеспечивает эффективность и безопасность лечения. Стволовые клетки взрослого Стволовые клетки можно разделить на три основные группы: гемопоэтические клетки (клетки, образующие кровь), плюрипотентные мезенхимальные клетки (стромальные клетки) и тканеспецифические прогениторные клетки. Иногда клетки пуповинной крови выделяют в отдельную группу, поскольку они наименее дифференцированы из всех клеток зрелого организма, т.е. обладают наибольшей активностью. Пуповинная кровь содержит в основном гемопоэтические клетки стволовые клетки, а также но также содержит и другие уникальные типы стволовых клетки, которые при определенных условиях могут дифференцироваться в клетки различных органов и тканей.
Характеристики эмбриональных стволовых клеток
-
— Способность образовывать любой из примерно 350 типов клеток взрослого организма (у млекопитающих) источник не указан 541 день ;
- Хоуминг — способность стволовых клетки, когда они вводятся в организм, находить зону повреждения и фиксироваться там, исполняя утраченную функцию; — способность дифференцироваться в целостный организм (11 дней после оплодотворения);
- Факторы, которые определяют уникальность стволовых клеток, находятся не в ядре, а в цитоплазме. Это избыток мРНК и 3 000 исходных генов, отвечающих за раннее эмбриональное развитие — активность не показана 632 дня. Некоторые теломеры теряются при каждой репликации (см. предел Хейфлика ). В стволовых, половых и опухолевых клетках есть теломеразная активность, концы их хромосом надстраиваются, то есть эти клетки способны проходить потенциально бесконечное количество клеточных делений, они бессмертны.
В 2012 году для глиобластом, папиллом и карцином кожи, а также для аденом кишечника был создан ограниченный пул раково-специфических препаратов. стволовых клетки, которые являются предшественниками других клеток и отвечают за образование и рост опухоли 2 .
Интересные факты
- Стволовых клеток в нашем организме очень мало:
- у эмбриона — 1 клетка на 10 тысяч,
- у человека в 60-80 лет — 1 клетка на 5-8 миллионов источник не указан 625 дней .
В России
Распоряжением Правительства Российской Федерации № 2063-р от 23 декабря 2009 года Министерству здравоохранения и социального развития, Министерству промышленности и торговли и Министерству образования и науки поручено до конца 2010 года подготовить проект закона «Об использовании биомедицинских технологий в медицинской практике» и внести его на рассмотрение в Государственную Думу. стволовых Законопроект предоставит Государственной Думе РФ правовую базу для регулирования медицинского использования клеток как биомедицинской технологии. Поскольку законопроект вызвал возмущение общественности и ученых, он был отправлен на доработку и до сих пор не утвержден.
1 июля 2010 года Федеральная служба по надзору в сфере здравоохранения и социального развития выдала первое разрешение на применение новой медицинской технологии ФС № 2010/255 (лечение собственным стволовыми клетками).
3 февраля 2011 года Федеральная служба по надзору в сфере здравоохранения и социального развития выдала первое разрешение на применение новой медицинской технологии ФС № 2011/002 (лечение донорскими клетками стволовыми (Лечение донорскими клетками следующих патологий: возрастные поражения кожи второй или третьей степени, наличие травматических дефектов кожи, пищевые язвы, лечение аллелопеции, атрофические поражения кожи, включая атрофические полосы, ожоги, диабетическая стопа).
На Украине
В настоящее время клинические исследования разрешены в Украине (Приказ Министерства здравоохранения Украины № 630 «О проведении клинических исследований». стволовых В настоящее время клинические исследования разрешены в Украине (Постановление МЗ Украины № 630 «О проведении клинических исследований клеток», 2007). 5 6 ) для лечения следующих патологий с. стволовых Источник не указан 591 день: панкреонекроз, цирроз печени не указан в источнике, гепатит, ожоговая болезнь, диабет 2 типа, рассеянный склероз, критическая ишемия нижних конечностей.
Одним из главных недостатков ЭСК является то, что аутологичный, то есть идентичный материал не может быть использован при трансплантации, так как выделение ЭСК из эмбриона несовместимо с его дальнейшим развитием.
Стволовые клетки: интересные факты
Эта статья была написана по моей собственной инициативе. Из вопросов пациентов и ежедневных консультаций, так поскольку наша клиника специализируется в основном на пересадке жировой ткани и липофилинге. Поскольку мы выполняем эти процедуры ежедневно, мы «сопровождаем» пациентов в течение длительного времени.
Из наблюдений складывается общее впечатление, что пациенты становятся «моложе». Это означает, что происходит не только заполнение или увеличение объема, но и улучшение свойств кожи в пересаженных областях. Более того, изменения начинаются не сразу, а только через 3-4 месяца после операции и позже, то есть после полного приживления тканей.
Гипотезы о наличии ткани стволовых клетки жировой ткани, но мы хотели узнать больше об этой теме и ответить для себя на многие вопросы. Что это за зверь? такой «стволовая клетка»? Где оно обитает? Чем он питается? Что заставляет его «включиться»? И целый ряд других вопросов.
Стволовые клетки: развитие клеточных технологий
Интернет перегружен информацией о стволовых клеток, в основном в рекламных целях. Существует множество заблуждений, мифов и домыслов. Эта тема представляет большой интерес для общественности. Однако она не до конца изучена и остается в значительной степени табуированной. На самом деле, современные научные исследования в этой области и медицина только начинаются.
Понятно одно: стволовые Клетки — это колоссальный потенциал, которым обладает каждый человек, но собирать, выделять и культивировать их могут только крупные специализированные научно-исследовательские учреждения (в Москве их всего 4-5, в Санкт-Петербурге — 1-2), поскольку процесс этот технологически сложный и очень дорогой. Официальный (легальный) импорт культивированных клеток невозможен. стволовые Культивированные клетки не могут быть официально (легально) ввезены кем-либо.
Законопроект о применении клеточных технологий находится в настоящее время находится в стадии разработки и обсуждения. В основном это касается использования гемопоэтических клеток стволовых клетки. Этот вопрос еще не изучен и не предусмотрен в законодательстве, так как еще нет достаточного опыта наблюдения за пациентами данной категории.
В настоящее время только терапия с использованием культивированных аутологичных фибробластов является легальной клеточной технологией. В своем исследовании авторы использовали не только отечественные научные статьи, но и большое количество зарубежной литературы. Мы были заинтересованы в этом и считаем, что вы также будете заинтересованы в этом.
Количество стволовых клеток уменьшается с возрастом человека. Таким образом, при рождении таких примерно 1 из 10 тысяч клеток при рождении, в то время как у пожилых людей количество клеток уменьшается 1 стволовая одна клетка считается за несколько миллионов клеток. Поэтому биологический смысл сосредоточиться на стволовых клеток в момент рождения.
Стволовые клетки
Человеческое тело состоит из сотен типов жизненно важных клеток. Эти клетки отвечают за ежедневную поддержку функций организма: сердцебиение, деятельность мозга, очищение крови, своевременное обновление клеток кожи. Если животные клетки имеют типичное строение, то чем отличаются, например, клетки сердца от клеток печени?
Медицина с триумфом обещает человечеству радикально новый способ омоложения и восстановления после смертельных заболеваний. И название панацеи — стволовые Клетки. Александр Александрович Максимов (1874-1928) был русско-американским историком и эмбриологом. Он представил концепцию о стволовых клетки. Что это такое?
Стволовая клетка — это незрелая клетка, которая способна обновляться и развиваться в специализированную клетку организма. Миллиарды клеток в развивающемся организме возникают из одной клетки — зиготы. Он образуется в результате слияния мужских и женских половых клеток. Эта единственная клетка содержит не только генетическую информацию, но и предопределенную схему развития. Клетка оплодотворенной яйцеклетки делится и дает начало новым клеткам. На эмбриональном уровне эти молодые клетки еще не имеют никаких специфических функций, поскольку органы и ткани еще не сформировались. Они являются эмбриональными стволовые …клетки, чей геном… находится на нулевой отметке. У них еще нет клеточной специализации, что означает. из такой В «зазорах» может расти любое количество клеток.
Что может быть полезным стволовые Клетки? Во-первых, они восстанавливают поврежденные части органов и тканей. Как только они получают сигнал о «неполадках», клетки устремляются по кровотоку. стволовые Клетки устремляются к пораженному органу. Попав туда, они прикрепляются к месту разрыва и превращаются в жизненно важные клетки: Кости, мышцы, печень, сердце и даже нервные клетки. Так происходит процесс регенерации тканей.
В человеческом организме содержится около 50 миллиардов стволовых клетки, которые регулярно обновляются. С годами количество живых «кирпичей» уменьшается — их работа увеличивается, а заменить их нечем. Они начинают умирать в возрасте 20 лет, и к 70 годам их остается очень мало. Стволовые клетки у пожилых людей не так являются универсальными. Они могут развиваться в клетки крови, но не в нервные клетки. Ученые узнали, как стволовые клетки в правильном направлении.
Стволовые клетки классифицируются в зависимости от их способности к трансформации:
- тотипотентные, способные превращаться в любые клетки организма;
- плюрипотентные, образуют множество различных видов клеток, но не целый организм;
- мультипотентные, превращаются только в клетки тех тканей, из которых они были взяты;
- унипотентные, способны дать начало только одному типу клеток.
Какие же источники стволовых Используются ли в настоящее время клетки для этих целей? Костный мозг, пуповинная кровь, абортированные эмбрионы и другие части человеческого тела обычно используются для «сбора» универсальных клеток.
МИКРООКРУЖЕНИЕ СТВОЛОВОЙ КЛЕТКИ
Термин « ниша стволовой В 1978 году Р. Скофилд предложил термин «микроокружение». Это он назвал микросредой стволовой клетки. Ниша является связующим звеном для контроля и регулирования между клеткой и организмом. Его функции:
- обеспечение стволовой клетки факторами, необходимыми для ее жизнедеятельности;
- взаимный контроль и обмен информацией между клетками, координация их действий;
- координация между различными популяциями клеток, регулирование их ориентации и местоположения.
ОДИН В ПОЛЕ НЕ ВОИН
Несмотря на амбиции, стволовые клетки не выполняют эту работу сами по себе. Подобно тому, как в человеческом обществе существует множество профессий, клетки внутри нас работают на благо организма.
Костный мозг — это кровообразующий орган, расположенный в клеточных и трубчатых костях. Он населен различными типами клеток. Если посмотреть на срез костного мозга под микроскопом, можно увидеть участки кости, где находятся костные клетки. Существуют также венозные синусы, которые наполнены кровью. Рядом с кровеносными сосудами находятся нервные волокна. Здесь же находятся крупные жировые клетки, количество которых увеличивается с возрастом. Но так Поскольку основной функцией костного мозга является образование крови, его основная масса состоит из клеток крови, находящихся на различных стадиях трансформации. Среди них можно выделить гематопоэтические стволовые клетки (HSCs). Это примитивные клетки, из которых происходят все клетки крови, и они способны поддерживать их количество постоянным на протяжении всей жизни организма.
Уникальная характеристика всех клеток стволовых это способность к самообновлению. Это называется симметричным делением клетки, при котором образуются идентичные копии родительской клетки. Гемопоэтическая клетка стволовая клетка, образующая кровь, может размножаться практически бесконечно, не умирая. Некоторые стволовых клеток находится спящие: они неактивны и не участвуют в клеточном цикле. Но как только проснулся, такая стволовая клетка принимает важное решение.
Если клетка решила стать специализированной клеткой, она осуществляет асимметричное деление. В результате формируется прогенитор «выбери свой путь».
Каким же образом стволовая Клетка решает, останется ли она незрелой или продолжит делиться.взрослеть? И как она выбирает свою будущую профессию? Окружение клетки играет важную роль в ее выборе. стволовой окружение клетки играет важную роль. Прежде всего, это различные типы клеток, которые образуют нишу. Таким образом, одни «соседи» поддерживают клетку в состоянии покоя, а другие стимулируют ее к трансформации.
Вместе с окружающими клетками на ГСК влияют растворимые вещества — цитокины и факторы роста. Некоторые из них вырабатываются клетками орбиты, другие синтезируются в других органах, таких как почки и паращитовидные железы. Некоторые вещества продлевают состояние покоя клетки и способствуют ее самообновлению. Другие побуждают задуматься о выборе будущей профессии. Нервная система также участвует в регуляции, посылая организму сигналы о состоянии.
Выбор профессии — непростой процесс, и большую роль здесь играют личные предпочтения и склонности. У стволовой Клетки имеют богатый и сложный внутренний мир, представленный транскрипционными факторами. Именно их взаимодействие в конечном итоге приводит к принятию решения.
Стволовые клетки до рождения называются пренатальными клетками (эмбриональные и фетальные СК). Их сбор запрещен законом во всех странах по этическим соображениям.
Что такое стволовые клетки и почему они могут стать страшным врагом
Несколько дней назад стало известно, что 48-летняя Анастасия Заворотнюк поступила в реанимацию одной из московских больниц с опухолью головного мозга в терминальной стадии. И почти сразу же средства массовой информации начали сообщать о процессе реанимации стволовыми Говорят, что актриса использовала эту процедуру, которая, по мнению многих экспертов, может стать катализатором болезни.
Так что такое стволовые Клетки? Как они могут быть полезны, и, что более важно, в каких случаях, и почему они могут стать смертельным врагом? Давайте рассмотрим подробнее.
Фото: Москва 24/Юлия Иванько
Существует такая Технология как обратный инжиниринг. За этим серьезным термином скрывается техника изучения и пошаговой разборки устройства, чтобы понять, как оно работает, и, возможно, воссоздать его. Это так Многие устройства были произведены в Советском Союзе: Люди покупали образец за границей, разбирали его «до мельчайших частиц», тщательно измеряли, а затем без разрешения делали свою собственную копию. Таким способом производилось все — от детских игрушек до военной техники.
Если с помощью обратной инженерии исследовать любой человеческий организм (разумеется, не разбирая его на части) и проследить его историю до самого начала, выяснится, что первоначальным «семенем» была одна клетка — зигота. Вся гигантская информация о количестве конечностей, способе размножения, размере мозга, цвете волос и глаз содержится в крошечном кусочке протоплазмы, невидимом невооруженным глазом. Зигота — это первая клетка, не имеющая специализации. Он называется недифференцированным или стволовой клетка. Через некоторое время она разделяется и образует две новые клетки. стволовые, каждая из которых также разделится и так Далее, пока не будет достигнута стадия специализации: некоторые становятся нервными клетками, некоторые начинают формировать кости, а некоторые — внутренние органы.
Но к этому времени (примерно через 11 дней после оплодотворения) каждая из клеток начинает формировать новые органы, некоторые из них станут органами, некоторые — внутренними органами. из стволовых Клетки могут стать чем угодно — частью мозга, печени, кожи. и так далее.
Во взрослом организме стволовые клетки также Они существуют, их используют как «ремонтный материал», но чем старше мы становимся, тем меньше их остается. Если у новорожденного одна из 10 000 нормальных клеток стволовая, то у взрослого — один на миллион, но с возрастом их становится в сто раз меньше.
Все эти необработанные данные рано или поздно натолкнули бы исследователей на простую мысль: Для «ремонта» взрослый организм, вам необходимо дополнить его стволовые клетки. После десятилетий экспериментов и испытаний современная медицина научилась пересаживать их для лечения различных заболеваний.
Идеальными считаются эмбриональные клетки. стволовые Клетки, из которых может развиться полностью функциональный homo sapiens. Их главное преимущество заключается в том, что что такие Клетки не вырабатывают антигены гистосовместимости, что означает, что организм, которому они пересаживаются, не отторгнет их. Эмбриональный стволовые клетки почти наверняка выживут в организме реципиента.
Однако это верно только в том случае, если иммунная система организма находится в хорошем состоянии. Эксперименты на животных, например, показывают обратное. стволовые клетки не выбрасываются, а скорее растут. не так, как положено, и образуют сложные опухоли.
