Corpul uman complex este alcătuit din celule somatice (corp) și celule reproductive (gameti). Toate celulele din corpul uman provin dintr-o singură celulă ovulată fertilizată cunoscută sub numele de zigot. Zigotul se împarte apoi într-un blastocist format din celule stem embrionare care dau naștere la peste 200 tipuri specializate de celule, in conformitate cu Societatea internațională pentru cercetarea celulelor stem.
Celulele stem somatice - numite și celule stem adulte - se formează în timpul dezvoltării fetale și rămân pe tot parcursul vieții pentru a ajuta la repararea celulelor.
Celule stem: Definiție
Alte nume pentru celule stem care sunt mai precise sunt celulele stem embrionare, celulele stem adulte sau celulele stem pluripotente induse, în funcție de tipologia respectivă a unei celule. Celulele stem au capacitatea de a se transforma în multe alte tipuri de celule, ceea ce este de mare interes pentru cercetătorii din domeniul medicinei regenerative.
Celulele stem au caracteristici speciale care le disting de celulele obișnuite obișnuite, cum ar fi celulele nervoase, celulele osoase și celulele sanguine:
- Celulele stem pot se duplică de multe ori sau specializați-vă, după cum este necesar în țesut.
- Celule stem diferențiază în celule specializate cu locuri de muncă specifice.
- Celulele stem se pot specializa în multe diferite dimensiuni și forme de celule.
Celulele stem embrionare
Celulele stem embrionare umane sunt derivate dintr-o celulă ovulă în curs de dezvoltare în stadiul de blastocist, la aproximativ cinci zile după fertilizare. Celulele stem embrionare sunt nediferențiate și se pot diviza la infinit sau se pot diferenția în celule specializate din laborator.
Celulele stem embrionare au potențialul de a fi programat genetic sau chimic pentru a crește organe și piele pentru transplant și grefe.
Celule stem somatice (adulte)
Celulele stem embrionare se diferențiază rapid în celule stem somatice în timpul dezvoltării fetale. Cantități mici de celule stem somatice rămân în corp la nesfârșit, dar se schimbă pe parcursul vieții.
Celulele stem somatice ajută corpul să facă reparații interne și să regleze homeostazie. Celulele progenitoare sunt un pas intermediar între o celulă stem care se divizează și o celulă mai specializată.
Spre deosebire de celulele stem versatile embrionare, celulele stem somatice au capacitate limitată de diferențiere. Studiile actuale sugerează că celulele stem adulte se diferențiază doar în celule pentru tipul particular de țesut în care locuiesc.
De exemplu, celulele stem somatice din țesutul muscular se pot diferenția în diferite tipuri de celule musculare, dar nu pot da naștere la celule nervoase. Cu toate acestea, sunt în curs de cercetare care ar putea înlătura această presupunere, potrivit Centrul Medical al Universității din Nebraska.
Funcția celulelor stem somatice
Celulele stem somatice (adulte) pot produce la infinit mai multe celule fiice sau se pot specializa în anumite tipuri de celule, cum ar fi celulele roșii și albe din sânge. Celulele stem adulte sunt capabile să se reînnoiască chiar și după perioade de inactivitate ori de câte ori este necesară repararea sau înlocuirea celulelor.
De exemplu, celulele stem somatice din inimă și pancreas încep să acționeze în anumite condiții atunci când sunt indicate lucrări de reparații. Cu toate acestea, în intestin și măduvă osoasă, celulele stem sunt continuu la lucru reînnoindu-se.
Celule stem somatice hematopoietice
Celulele stem hematopoietice (HSC) sunt celule formatoare de sânge găsite în măduva osoasă și în sângele circulant. Celulele imature pot deveni globule roșii, trombocite și celule albe din sânge. Celulele HSC transplantate în măduva osoasă de la donatori potriviți au ajutat nenumărați pacienți diagnosticați cu tulburări de sânge și cancere precum leucemia.
Transplantul autolog al HSC-urilor proprii ale pacientului este o altă procedură terapeutică obișnuită care a beneficiat pacienții prin reducerea riscului de respingere a transplantului.
Celulele stem mezenchimale somatice
Sursele de celule stem mezenchimale umane (hMSC) includ țesut suportiv și conjunctiv în jurul organelor corpului. Aceste celule stem se diferențiază în celule mezodermice precum cartilajul, celulele osoase, celulele musculare si celulele adipoase.
Cercetarea celulelor stem în utilizarea hMSC ar putea duce la un tratament îmbunătățit al oaselor rupte și al leziunilor cartilajului.
Celule stem somatice neuronale
Celulele stem neuronale (NSC) generează neuroni și celule gliale. NSC se găsesc în creier și sistem nervos central.
Studiile clinice promițătoare sunt în desfășurare pentru a investiga terapia cu celule stem NCS ca tratament pentru leziuni ale măduvei spinării, accident vascular cerebral și scleroză laterală amiotrofică (SLA).
Celule stem epiteliale somatice
Celulele stem epiteliale se găsesc în straturile pielii, plămânii și în stratul epitelial al intestinului. Aceste celule stem se reînnoiesc continuu și răspund la rănirea sau deteriorarea celulelor.
Aplicațiile medicale ale cercetării celulelor stem epiteliale includ crearea de grefe de piele pentru a ajuta victimele accidentelor și arsurilor, de exemplu.
Celule stem pluripotente induse
În 2007, cercetătorii au descoperit cum să reprogrameze genetic celulele stem adulte pentru a acționa mai mult ca celulele stem embrionare. Cunoscute ca celule stem pluripotente induse (iPSC), aceste celule proiectate pot fi controlate pentru a acționa în anumite moduri în culturile de laborator.
De exemplu, o celulă somatică, cum ar fi o celulă a pielii, poate fi stimulată pentru a da naștere unui tip complet diferit de celule. Domeniul este încă foarte nou și nu se știu multe despre mecanismele procesului.
Clasificarea celulelor stem
Celulele stem sunt clasificate în funcție de puterea lor de a da naștere unor tipuri de celule mai specializate. Celulele stem embrionare sunt avantajoase în cercetare datorită stării lor neadulterate și a potenței ridicate pentru diferențiere. Zigotul unicelular este numit totipotent deoarece poate forma un organism viu total împreună cu celulele placentare și țesutul.
Celulele stem embrionare sunt clasificate ca pluripotente; formează celule somatice, dar nu celule placentare. Celulele sanguine din cordonul ombilical și celulele stem adulte sunt multi-potente. Capacitatea lor de a se specializa în diferite tipuri este mai limitată decât celulele stem embrionare.
Cercetarea timpurie a celulelor stem
Interesul pentru cercetarea celulelor stem este determinat de dorința de a găsi noi modalități de a repara celulele deteriorate în țesutul pielii și în organele interne esențiale pentru supraviețuire.
În 1981, cercetătorii științifici au izolat mai întâi celule stem embrionare de la embrioni de șoareci, potrivit Institute Naționale de Sănătate. Până în 1998, oamenii de știință au învățat cum să obțină celule stem umane din ouă umane create in vitro la clinicile de fertilitate, care nu mai erau necesare și au fost donate pentru cercetare. Liniile de celule stem sunt cultivate și împărțite între oamenii de știință.
În 1948, celulele stem somatice au fost utilizate pentru prima dată pentru a produce celule sanguine. Celulele măduvei osoase adulte au fost utilizate pentru transplanturile de celule stem în 1968. De atunci, terapiile cu celule stem au fost folosite pentru a trata cu succes multe tipuri de tulburări ale sângelui. Posibilități terapeutice nesfârșite folosind celule stem sunt posibile, dar multe sunt încă relativ netestate pentru siguranță și eficacitate.
Beneficiile cercetării celulelor stem
Oamenii de știință folosesc linii de celule stem pluripotente induse pentru a studia diviziunea celulară normală și anormală, inclusiv formarea cancerului și a tumorilor. Înțelegerea mai profundă a modului în care apare boala ar putea duce la măsuri preventive și tratamente mai eficiente.
Țesuturile generate în laborator din celulele stem pot ajuta la testarea noilor tratamente medicamentoase și pot reduce testarea pe subiecți pe animale. Mii de oameni care suferă de boli legate de sânge, cum ar fi leucemia și anemia, au fost ajutați prin terapii cu celule stem.
Aplicații ale cercetării celulelor stem
Cercetarea celulelor stem este un domeniu care avansează rapid, cu noi descoperiri anticipate în curând. Deoarece celulele stem se găsesc în atât de multe părți ale corpului, ele pot deține cheia pentru a afla cauza mai multor boli.
Terapiile cu celule stem hematopoietice, cum ar fi transplanturile de măduvă osoasă, sunt utilizate pe scară largă. Unele tipuri de altoire a pielii și tratamente cu celule stem ale leziunilor corneene sunt, de asemenea, acceptate de comunitatea medicală.
Riscurile terapiei cu celule stem
Publicul ar trebui să fie atent la afirmațiile exagerate și la dezinformarea cu privire la terapiile cu celule stem, potrivit Societatea internațională pentru cercetarea celulelor stem. Pacienții cu afecțiuni medicale grave pot fi deosebit de vulnerabili la clinicile care pretind să ofere remedii instantanee.
Administrația SUA pentru Alimente și MedicamenteSite-ul web avertizează consumatorii că își pun sănătatea în pericol, având încredere în clinicile care oferă tratamente neaprobate de FDA. Până în prezent, numai anumite produse fabricate cu celule stem care formează sânge în sângele din cordonul ombilical sunt aprobate de FDA pentru tratamente specifice.