Диференціація стовбурових ембріональних клітин

З отриманням «сигналу» ззовні власні стовбурові клітини здатні до диференціації у різні типи клітин та тканин. Ці сигнали у кожному організмі виникають природним шляхом, але можна створити штучно в лабораторних умовах. Ембріональні власні стовбурові клітини можуть диференціюватися у три різні типи тканин: ендодерму, що дає початок внутрішнім органам, мезодерму (сполучна тканину, м'язи, систему кровообігу і кісткову тканину) і ектодерму (шкіра, органи почуттів та нервові клітини). Через ці здібності диференціюватися у різні типи тканин ці клітини називаються мультипотентними. Якщо ембріональні стовбурові клітини залишити в рідкому середовищі, вони почнуть збиратися разом, створюючи ембріоноподібну структуру і спонтанно диференціюватися.

Соматичні клітини також здатні до диференціації, проте вони є більш обмежені, ніж ембріональні. Соматичні клітини одного типу здатні давати початок іншим типам клітин. Ця здатність називається пластичністю (рис.1.2). Ця властивість уможливлює застосування соматичних стовбурових ембріональних клітин для терапії, і репарації з онко захворюваннями та ушкоджених тканин. Але використання соматичних стовбурових клітин обмежує те, що вони важче піддаються диференціації і культивуються задля лабораторних умовах гірше, ніж ембріональні.

Рис. 1.2.

Що стосується хвороби чи поранення власні стовбурові клітини можна використовувати на відновлення чи заміщення пошкодженій тканині. Дослідники шукають застосування цій технології на лікування особливо значимих для людства захворювань, як-от хвороба Паркінсона, діабет, ушкодження спинного мозку, м'язові дистрофії, хвороба Альцгеймера, опіки, артрити, втрата зору, слуху тощо. Є й інші причини вивчення власних стовбурових клітин. Перша - це спосіб дістати нові знання у тому, як організм розвивається з однієї клітини, які сигнали «включають» механізми диференціації, і як відбувається. Це дасть лікарям можливість повніше зрозуміти й, можливо, запобігати пороки розвитку плоду. Друга - те, що розуміння механізму проліферації стовбурових ембріональних клітин може вдихнути нову інформацію про причини й розвитку онкологічних захворювань їхнього запобігання або ефективного лікування.

В живому організмі дорослі стовбурові клітини можуть ділитися протягом довгого часу і можуть давати початок зрілим типам клітин характерної форми та з спеціалізованими структурами та функціями. Нижче приведено приклади шляхів диференціації дорослих стовбурових клітин.

• Гемопоетичні стовбурові клітини дають початок всім типам клітин крові – еритроцитам, В-лімфоцитам, Т- лімфоцитам, нейрофілам, базофілам, еозинофілам, моноцитам, макрофагам та тромбоцитам

• Стромальні клітини спинного мозку (мезенхімальні стовбурові клітини) дають початок різним типам клітин: кістковим клітинам (остеоцитам), хрящевим клітинам (хондроцитам) жировим клітинам (адипоцитам) та іншим типам клітин сполучної тканини.

• Нейрональні стовбурові клітини в головному мозку дають початок трьом основним типам клітин: нервовим клітинам (нейронам) та двом групам не нейрональних клітин – астроцитам та олігодендроцитам.

• Епітеліальні стовбурові клітини травного тракту розташовані в глибоких складках оболонок кишківника і можуть давати початок різним типам клітин травного тракту.

• Стовбурові клітини шкіри розміщені в базальних шарах епідермісу та біля основи волосяних фолікулів. Епідермальні стовбурові клітини можуть давати початок кератоцитам, які мігрують на поверхню шкіри і формують захисний шар.

Чисельні дослідження вказують, що певні дорослі стовбурові клітини є плюріпотентними. Ця здатність диференціюватися у різні типи клітин називається пластичністю або трансдиференціацією. Протягом останніх років були описані наступні приклади пластичності дорослих стовбурових клітин.

• Гемопоетичні стовбурові клітини можуть диференціюватися в три основні типи клітин головного мозку (нейрони, олігодендроцити та астроцити); клітини скелетних м’язів, клітини серцевого м’язу; та клітини печінки.

• Стромальні клітини кісткового мозку можуть диференціюватися в клітини серцевого м’язу та клітини скелетних м’язів.

• Клітини стовбура мозку можуть диференціюватися в клітини крові та клітини скелетних м’язів [9].

Дата добавления: 2015-10-16