Сложное человеческое тело состоит из соматических (телесных) клеток и репродуктивных клеток (гамет). Все клетки человеческого тела происходят из одной оплодотворенной яйцеклетки, известной как зигота. Затем зигота делится на бластоцисту, состоящую из эмбриональных стволовых клеток, которые дают более 200 клеток. специализированные типы клеток, согласно Международное общество исследования стволовых клеток.
Соматические стволовые клетки, также называемые взрослыми стволовыми клетками, образуются во время развития плода и остаются на протяжении всей жизни, чтобы помочь в восстановлении клеток.
Стволовые клетки: определение
Другие названия для стволовые клетки более точными являются эмбриональные стволовые клетки, взрослые стволовые клетки или индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, в зависимости от соответствующей типологии клетки. Стволовые клетки обладают способностью трансформироваться во многие другие типы клеток, что представляет большой интерес для исследователей в области регенеративной медицины.
Стволовые клетки обладают особыми характеристиками, которые отличают их от обычных, обычных клеток, таких как нервные клетки, костные клетки и клетки крови:
- Стволовые клетки могут дублировать себя много раз или специализироваться по мере необходимости в ткани.
- Стволовые клетки дифференцировать в специализированные ячейки с определенной работой.
- Стволовые клетки могут специализироваться на многих разные размеры и формы ячеек.
Эмбриональные стволовые клетки
Эмбриональные стволовые клетки человека получают из развивающейся яйцеклетки на стадии бластоцисты, примерно через пять дней после оплодотворения. Эмбриональные стволовые клетки недифференцированы и могут бесконечно делиться или дифференцироваться в специализированные клетки в лаборатории.
Эмбриональные стволовые клетки могут быть генетически или химически запрограммированы на выращивание органов и кожи для трансплантации и трансплантатов.
Соматические (взрослые) стволовые клетки
Эмбриональные стволовые клетки быстро дифференцируются в соматические стволовые клетки во время внутриутробного развития. Небольшие количества соматических стволовых клеток остаются в организме на неопределенный срок, но они меняются в течение всей жизни.
Соматические стволовые клетки помогают организму восстанавливать внутренние органы и регулировать гомеостаз. Клетки-предшественники являются промежуточным звеном между делящейся стволовой клеткой и более специализированной клеткой.
В отличие от универсальных эмбриональных стволовых клеток, соматические стволовые клетки обладают ограниченной способностью к дифференцировке. Текущие исследования показывают, что взрослые стволовые клетки дифференцируются только в клетки определенного типа ткани, в которой они находятся.
Например, соматические стволовые клетки в мышечной ткани могут дифференцироваться в различные типы мышечных клеток, но они не могут давать начало нервным клеткам. Однако в настоящее время проводятся исследования, которые могут опровергнуть это предположение. Медицинский центр Университета Небраски.
Функция соматических стволовых клеток
Соматические (взрослые) стволовые клетки могут бесконечно производить больше дочерних клеток или специализироваться на определенных типах клеток, таких как красные и белые кровяные тельца. Взрослые стволовые клетки способны обновляться даже после периодов бездействия, когда требуется восстановление или замена клеток.
Например, соматические стволовые клетки сердца и поджелудочной железы вступают в действие при определенных условиях, когда показаны ремонтные работы. Однако в кишечнике и Костный мозгстволовые клетки постоянно обновляются.
Гематопоэтические соматические стволовые клетки
Гемопоэтические стволовые клетки (HSC) - это кроветворные клетки, обнаруженные в костном мозге и в циркулирующей крови. Незрелые клетки могут стать эритроцитами, тромбоцитами и лейкоцитами. Пересаженные клетки HSC в костный мозг от подходящих доноров помогли бесчисленному количеству пациентов, у которых диагностированы заболевания крови и рак, такие как лейкемия.
Аутологичная трансплантация собственных HSC пациента - еще одна распространенная терапевтическая процедура, которая приносит пользу пациентам, снижая риск отторжения трансплантата.
Мезенхимальные соматические стволовые клетки
Источники мезенхимальных стволовых клеток человека (hMSC) включают поддерживающую и соединительную ткань вокруг органов тела. Эти стволовые клетки дифференцируются в мезодермальные клетки, такие как хрящевые, костные клетки, мышечные клетки и жировые клетки.
Исследования стволовых клеток с использованием hMSC могут привести к более эффективному лечению переломов костей и повреждений хрящей.
Нервные соматические стволовые клетки
Нервные стволовые клетки (НСК) генерируют нейроны и глиальные клетки. НСК находятся в головном мозге и Центральная нервная система.
Продолжаются многообещающие клинические испытания по изучению терапии стволовыми клетками NCS для лечения травм спинного мозга, инсульта и бокового амиотрофического склероза (БАС).
Эпителиальные соматические стволовые клетки
Эпителиальные стволовые клетки обнаруживаются в слоях кожи, легких и эпителиальном слое кишечника. Эти стволовые клетки постоянно обновляются и реагируют на повреждение или повреждение клеток.
Медицинские применения исследований эпителиальных стволовых клеток включают создание кожных трансплантатов, например, для помощи жертвам несчастных случаев и ожогов.
Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки
В 2007 году исследователи обнаружили, как генетически перепрограммировать взрослые стволовые клетки, чтобы они действовали как эмбриональные стволовые клетки. Эти сконструированные клетки, известные как индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК), можно контролировать, чтобы они действовали определенным образом в лабораторных культурах.
Например, соматическая клетка, такая как клетка кожи, может быть стимулирована, чтобы дать начало клетке совершенно другого типа. Эта область все еще очень новая, и многое неизвестно о механизмах этого процесса.
Классификация стволовых клеток
Стволовые клетки классифицируются в зависимости от их способности вызывать более специализированные типы клеток. Эмбриональные стволовые клетки полезны для исследований из-за их чистого состояния и высокой способности к дифференцировке. Одноклеточная зигота называется тотипотентной, потому что она может образовывать единый живой организм вместе с плацентарными клетками и тканями.
Эмбриональные стволовые клетки классифицируются как плюрипотентные; они образуют соматические клетки, но не плацентарные клетки. Клетки пуповинной крови и взрослые стволовые клетки обладают множественным действием. Их способность специализироваться на разных типах более ограничена, чем у эмбриональных стволовых клеток.
Ранние исследования стволовых клеток
Интерес к исследованиям стволовых клеток вызван желанием найти новые способы восстановления поврежденных клеток кожной ткани и внутренних органов, критически важных для выживания.
В 1981 году научные исследователи впервые выделили эмбриональные стволовые клетки из эмбрионов мышей. Национальные институты здоровья. К 1998 году ученые узнали, как получить человеческие стволовые клетки из человеческих яиц, созданных in vitro в клиниках репродуктивной медицины, которые больше не были нужны и были переданы для исследований. Линии стволовых клеток выращиваются и делятся между собой учеными.
В 1948 году соматические стволовые клетки были впервые использованы для производства клеток крови. Клетки взрослого костного мозга были использованы для трансплантации стволовых клеток в 1968 году. С тех пор методы лечения стволовыми клетками используются для успешного лечения многих типов заболеваний крови. Возможны бесконечные терапевтические возможности с использованием стволовых клеток, но многие из них еще относительно не проверены на безопасность и эффективность.
Преимущества исследования стволовых клеток
Ученые используют линии индуцированных плюрипотентных стволовых клеток для изучения нормального и аномального деления клеток, включая рак и образование опухолей. Более глубокое понимание того, как возникает болезнь, может привести к более эффективным профилактическим мерам и лечению.
Ткани, полученные в лаборатории из стволовых клеток, могут помочь в тестировании новых лекарственных препаратов и сократить количество тестов на животных. Тысячи людей, страдающих заболеваниями крови, такими как лейкемия и анемия, получили помощь с помощью лечения стволовыми клетками.
Применение исследований стволовых клеток
Исследования стволовых клеток - это быстро развивающаяся область, в которой вскоре ожидаются новые открытия. Поскольку стволовые клетки находятся во многих частях тела, они могут дать ключ к выяснению причин нескольких заболеваний.
Широко используются методы лечения гемопоэтическими стволовыми клетками, такие как пересадка костного мозга. Некоторые виды трансплантации кожи и лечения травм роговицы стволовыми клетками также признаны медицинским сообществом.
Риски терапии стволовыми клетками
Общественность должна опасаться завышенных заявлений и дезинформации о методах лечения стволовыми клетками. Международное общество исследования стволовых клеток. Пациенты с серьезными заболеваниями могут быть особенно уязвимы для клиник, предлагающих мгновенное излечение.
В Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов СШАВеб-сайт предупреждает потребителей, что они подвергают риску свое здоровье, доверяя клиникам, предлагающим лечение, не одобренное FDA. На сегодняшний день только определенные продукты, изготовленные из кроветворных стволовых клеток пуповинной крови, одобрены FDA для конкретных видов лечения.