Kompleksinį žmogaus kūną sudaro somatinės (kūno) ląstelės ir reprodukcinės ląstelės (gametos). Visos žmogaus kūno ląstelės yra iš vienos apvaisintos kiaušialąstės, vadinamos zigota. Tada zigota dalijasi į blastocistą, sudarytą iš embrioninių kamieninių ląstelių, kurios sukelia daugiau nei 200 specializuotų tipų ląstelės, pagal Tarptautinė kamieninių ląstelių tyrimų draugija.
Somatinės kamieninės ląstelės, dar vadinamos suaugusių kamieninėmis ląstelėmis, formuojasi vaisiaus vystymosi metu ir išlieka visą gyvenimą, kad padėtų ląstelėms atsistatyti.
Kamieninės ląstelės: apibrėžimas
Kiti vardai kamieninės ląstelės tiksliau yra embrioninės kamieninės ląstelės, suaugusių kamieninės ląstelės arba sukeltos pluripotentinės kamieninės ląstelės, atsižvelgiant į atitinkamą ląstelės tipologiją. Kamieninės ląstelės gali morfuotis į daugelį kitų tipų ląstelių, o tai labai domina regeneracinės medicinos srities tyrinėtojus.
Kamieninėms ląstelėms būdingos savybės, kurios jas skiria nuo įprastų, paprastų ląstelių, tokių kaip nervų ląstelės, kaulų ląstelės ir kraujo ląstelės:
- Kamieninės ląstelės gali dublikuoti save daug kartų, arba specializuotis, jei reikia audinyje.
- Kamieninės ląstelės diferencijuoti į specializuotas kameras, kuriose dirba konkretūs darbai.
- Kamieninės ląstelės gali specializuotis į daugelį skirtingų dydžių ir formų ląstelių.
Embrioninės kamieninės ląstelės
Žmogaus embrioninės kamieninės ląstelės gaunamos iš besiformuojančios kiaušialąstės blastocistos stadijoje, maždaug penkias dienas po apvaisinimo. Embrioninės kamieninės ląstelės yra nediferencijuojamos ir laboratorijoje gali dalytis neribotą laiką arba diferencijuotis į specializuotas ląsteles.
Embrioninės kamieninės ląstelės gali būti genetiškai ar chemiškai užprogramuoti organų ir odos auginimui transplantacijai ir transplantatams.
Somatinės (suaugusiųjų) kamieninės ląstelės
Vaisiaus vystymosi metu embrioninės kamieninės ląstelės greitai išsiskiria į somatines kamienines ląsteles. Mažas somatinių kamieninių ląstelių kiekis lieka kūne neribotą laiką, tačiau jie keičiasi per visą gyvenimą.
Somatinės kamieninės ląstelės padeda organizmui atlikti vidinį remontą ir reguliuoti homeostazė. Pradinės ląstelės yra tarpinis žingsnis tarp dalijančios kamieninės ląstelės ir labiau specializuotos ląstelės.
Skirtingai nuo universalių embrioninių kamieninių ląstelių, somatinių kamieninių ląstelių gebėjimas diferencijuotis yra ribotas. Dabartiniai tyrimai rodo, kad suaugusios kamieninės ląstelės diferencijuojasi tik į tam tikro tipo audinius, kuriuose jos gyvena.
Pavyzdžiui, somatinės kamieninės ląstelės raumenų audinyje gali diferencijuotis į įvairius raumenų ląstelių tipus, tačiau jos negali sukelti nervų ląstelių. Tačiau šiuo metu atliekami tyrimai, kurie gali patvirtinti šią prielaidą, teigia Nebraskos universiteto medicinos centras.
Somatinių kamieninių ląstelių funkcija
Somatinės (suaugusios) kamieninės ląstelės gali neribotai gaminti daugiau dukterinių ląstelių arba specializuotis tam tikrų tipų ląstelėse, tokiose kaip raudonieji ir baltieji kraujo kūneliai. Suaugusios kamieninės ląstelės gali atsinaujinti net ir po neaktyvumo laikotarpių, kai reikia taisyti ar pakeisti ląsteles.
Pavyzdžiui, somatinės kamieninės ląstelės širdyje ir kasoje tam tikromis sąlygomis pradeda veikti, kai nurodomi remonto darbai. Tačiau žarnyne ir kaulų čiulpai, kamieninės ląstelės nuolat darbe atsinaujina.
Hematopoetinės somatinės kamieninės ląstelės
Hematopoetinės kamieninės ląstelės (HSC) yra kraują formuojančios ląstelės, randamos kaulų čiulpuose ir cirkuliuojančiame kraujyje. Nesubrendusios ląstelės gali tapti raudonaisiais, trombocitais ir baltaisiais kraujo kūneliais. Perkeltos HSC ląstelės kaulų čiulpuose iš atitinkančių donorų padėjo daugybei pacientų, kuriems diagnozuoti kraujo sutrikimai ir vėžys, pavyzdžiui, leukemija.
Autologinė paties paciento HSC transplantacija yra dar viena įprasta terapinė procedūra, naudinga pacientams, sumažinant transplantato atmetimo riziką.
Mesenchiminės somatinės kamieninės ląstelės
Žmogaus mezenchiminių kamieninių ląstelių (hMSC) šaltiniai yra palaikomasis ir jungiamasis audinys aplink kūno organus. Šios kamieninės ląstelės diferencijuojasi į mezodermines ląsteles, tokias kaip kremzlės, kaulų ląstelės, raumenų ląstelės ir riebalų ląstelės.
Kamieninių ląstelių tyrimai, naudojant hMSC, gali padėti pagerinti lūžusių kaulų ir kremzlių sužalojimų gydymą.
Neuroninės somatinės kamieninės ląstelės
Neuroninės kamieninės ląstelės (NSC) generuoja neuronus ir glijos ląsteles. NSC yra smegenyse ir Centrinė nervų sistema.
Vykdomi daug žadantys klinikiniai tyrimai, skirti ištirti NCS kamieninių ląstelių terapiją kaip nugaros smegenų pažeidimo, insulto ir amiotrofinės lateralinės sklerozės (ALS) gydymą.
Epitelio somatinės kamieninės ląstelės
Epitelio kamieninės ląstelės randamos odos, plaučių ir žarnos epitelio sluoksniuose. Šios kamieninės ląstelės nuolat atsinaujina ir reaguoja į ląstelių pažeidimus ar pažeidimus.
Medicininė epitelio kamieninių ląstelių tyrimo taikymo sritis yra odos transplantatų sukūrimas, pavyzdžiui, siekiant padėti nelaimingiems atsitikimams ir sudeginti aukas.
Sukeltos pluripotentinės kamieninės ląstelės
2007 m. Mokslininkai atrado, kaip genetiškai perprogramuoti suaugusių kamienines ląsteles, kad jos veiktų labiau kaip embrioninės kamieninės ląstelės. Žinomos kaip sukeltos pluripotentinės kamieninės ląstelės (iPSC), šias inžinerines ląsteles galima kontroliuoti tam tikrais būdais laboratorijos kultūrose.
Pavyzdžiui, somatinė ląstelė, tokia kaip odos ląstelė, gali būti stimuliuojama, kad atsirastų visiškai kitokio tipo ląstelės. Ši sritis vis dar labai nauja, o apie proceso mechanizmus dar daug nežinoma.
Kamieninių ląstelių klasifikacija
Kamieninės ląstelės klasifikuojamos pagal jų galią sukurti labiau specializuotus ląstelių tipus. Embrioninės kamieninės ląstelės yra naudingos atliekant tyrimus dėl jų nepakeistos būklės ir didelio diferenciacijos potencialo. Vienos ląstelės zigota vadinama totipotentine, nes ji gali suformuoti visą gyvą organizmą kartu su placentos ląstelėmis ir audiniais.
Embrioninės kamieninės ląstelės priskiriamos pluripotentinėms; jie formuoja somatines ląsteles, bet ne placentos ląsteles. Virvelės kraujo ląstelės ir suaugusios kamieninės ląstelės yra daug galingos. Jų galimybė specializuotis į skirtingus tipus yra ribotesnė nei embrioninėse kamieninėse ląstelėse.
Ankstyvieji kamieninių ląstelių tyrimai
Susidomėjimą kamieninių ląstelių tyrimais lemia noras rasti naujų būdų, kaip atstatyti pažeistas odos audinio ir vidaus organų ląsteles, kurios yra gyvybiškai svarbios.
Pasak mokslininkų, 1981 m. Mokslininkai pirmą kartą išskyrė embriono kamienines ląsteles iš pelių embrionų Nacionaliniai sveikatos institutai. Iki 1998 m. Mokslininkai sužinojo, kaip iš žmogaus kiaušialąsčių, sukurtų vaisingumo klinikose, gauti žmogaus kamienines ląsteles, kurios nebereikalingos ir paaukotos tyrimams. Kamieninių ląstelių linijos auginamos ir dalijamasi tarp mokslininkų.
1948 m. Kraujo ląstelėms gaminti pirmą kartą buvo naudojamos somatinės kamieninės ląstelės. Suaugusių kaulų čiulpų ląstelės buvo naudojamos kamieninių ląstelių transplantacijai 1968 m. Nuo to laiko kamieninių ląstelių terapija buvo naudojama sėkmingai gydant daugelį kraujo sutrikimų. Galimos begalinės terapinės galimybės naudojant kamienines ląsteles, tačiau daugelio jų saugumas ir veiksmingumas vis dar neišbandytas.
Kamieninių ląstelių tyrimų nauda
Mokslininkai naudoja sukeltas pluripotentines kamieninių ląstelių linijas, norėdami ištirti normalų ir nenormalų ląstelių dalijimąsi, įskaitant vėžį ir naviko susidarymą. Geresnis ligos atsiradimo supratimas gali paskatinti veiksmingesnes prevencines priemones ir gydymą.
Audiniai, generuojami laboratorijoje iš kamieninių ląstelių, gali padėti išbandyti naujus vaistus ir sumažinti bandymus su gyvūnais. Tūkstančiams žmonių, kenčiančių nuo su krauju susijusių ligų, tokių kaip leukemija ir anemija, buvo padėta gydant kamieninėmis ląstelėmis.
Kamieninių ląstelių tyrimų taikymai
Kamieninių ląstelių tyrimai yra sparčiai besivystanti sritis, netrukus numatomi nauji proveržiai. Kadangi kamieninės ląstelės randamos tiek daugelyje kūno vietų, jose gali būti raktas išsiaiškinti kelių ligų priežastis.
Hematopoetinių kamieninių ląstelių terapija, pavyzdžiui, kaulų čiulpų transplantacija, naudojama plačiai. Medikų bendruomenė taip pat priima kai kuriuos odos skiepijimo ir ragenos pažeidimų kamieninių ląstelių gydymo būdus.
Kamieninių ląstelių terapijos rizika
Pasak visuomenės, visuomenė turėtų būti atsargi dėl pernelyg didelių teiginių ir klaidingos informacijos apie kamieninių ląstelių terapiją Tarptautinė kamieninių ląstelių tyrimų draugija. Pacientai, turintys sunkių sveikatos sutrikimų, gali būti ypač pažeidžiami klinikose, kurios siūlo greitai išgydyti.
The JAV maisto ir vaistų administracijaInternetinė svetainė įspėja vartotojus, kad jie rizikuoja savo sveikata, pasitikėdami klinikomis, siūlančiomis FDA nepatvirtintus gydymo būdus. Iki šiol FDA patvirtino tik tam tikrus produktus, pagamintus iš kraujo formuojančių kamieninių ląstelių virvės kraujyje.