Що таке стовбурові клітини

WhatIsAStemCell_ILLUSTRATIONСтовбурові клітини мають чудову можливість розвиватися в різні типи клітин організму. Вони є своєрідною системою ремонту тканин тіла. Теоретично, вони можуть продовжувати ділитися тривалий час і заміщати інші клітини організму протягом усього життя людини або тварини. Стовбурові клітини відрізняються від інших клітин тіла. Всі стовбурові клітини,  незалежно від їхнього джерела, мають три загальні властивості:

  • вони можуть ділитися і відновлювати себе протягом тривалого часу;
  • вони є неспеціалізованими;
  • вони можуть перетворюватися в спеціалізовані типи клітин.

Стовбурові клітини є неспеціалізованими. Однією з основних властивостейстовбурових клітин є те, що вони не мають жодних специфічних структур, які давали биможливість виконувати специфічні функції. Стовбурові клітини не можуть працювати разом зісвоїми сусідами щоб перекачувати кров по судинах тіла (як клітини серцевого м’язу), вони неможуть переносити молекули кисню по кров’яному руслі (як червоні кров’яні тільця -еритроцити); і вони не можуть передавати електрохімічні сигнали до інших клітин, що даєможливість тілу рухатися чи розмовляти (як нервові клітини). Проте неспеціалізовані стовбурові клітини можуть перетворюватися в спеціалізовані, включаючи клітини серцевогом’язу, клітини крові та нервові клітини.

Стовбурові клітини можуть ділитися та відновлювати себе протягом тривалого періоду. На відміну від м’язових клітин, клітин крові чи нервових клітин – як в нормі не можутьрозмножуватися – стовбурові клітини можуть відтворювати себе багато разів. Коли клітинивідтворюють себе багато разів це називається проліферація – розмноження. Популяціястовбурових клітин, яка розмножується в лабораторних умовах, може розростися домільйонів клітин. Якщо ці клітини залишаються неспеціалізованими, як батьківські стовбуровіклітини, то вважається, що ці клітини здатні до тривалого самовідновлення. Специфічні фактори та умови, які дозволяють стовбуровим клітинам залишатисянеспеціалізованими дуже цікавлять науковців. Науковцям потрібно було багато років проб тапомилок, щоб навчитися вирощувати стовбурові клітини в лабораторії, і не допустити їхспонтанної диференціації в специфічні типи клітин. Наприклад, науковцям треба було 20 років щоб навчитися вирощувати людські ембріональні стовбурові клітини вже після того, якбула розроблена технологія вирощування стовбурових клітин миші. Таким чином, важливим напрямком досліджень є вивчення сигналів в живомуорганізмі, які спонукають популяцію стовбурових клітин до проліферації (розмноження) ізалишатися неспеціалізованими до тих пір, поки ці клітини не будуть потрібними длявідновлення чи ремонту специфічних тканин. Ця інформація є дуже важливою для того, щобвирощувати велику кількість неспеціалізованих стовбурових клітин для подальших експериментів.

Стовбурові клітини дають початок спеціалізованим клітинам. Коли неспеціалізовані стовбурові клітини перетворюються в спеціалізовані, цей процес називається диференціацєю. Науковці тепер починають розуміти сигнали всередині та ззовні клітин, якізапускають диференціацію стовбурових клітин.

Види стовбурових клітин:

1. Тотипотентні клітини – це єдині клітини в організмі, які можуть диференціюватися в будь-який тип клітин організму або іншим чином бути в змозі створити цілий організм. Прикладом тотипотентної клітини є клітина, що виникла в результаті запліднення – зигота, або наступні клітини, які утворилися внаслідок подальшого розвитку зиготи – бластомери.

2. Плюрипотентні клітини – клітини, утворені в ході наступного етапу розвитку заплідненої клітини – зиготи. Це клітини, які мають здатність диференціюватися в кожен з трьох типів складових, що відбуваються в організмі людини під час розвитку перед народженням – зародкових листків: мезодерми, ектодерми і ентодерми. Ці клітини також можуть дати початок кожному типу клітин, за винятком лише перетворитися назад в тотипотентні клітини, присутні на початку розвитку людини.

3. Мультипотентні клітини – виникають в області “тільки” одиничного зародкового шару. Ці клітини можуть розвиватися у всі типи клітин тільки в межах певного зародкового шару, з якого походять. Наприклад, в межах мезодерми можуть дати початок клітинам кісткового мозку, крові або м’язів. До цієї групи належать також гемопоетичні стовбурові клітини, джерелом яких є людська пуповинна кров.

4. Уніпотентні клітини – останній вид клітин – можуть перетворюватися лише на один тип клітин – точно визначених зрілих клітин (наприклад, клітини епітелію), зберігаючи при цьому в порівнянні зі зрілими клітинами, здатних ділитися.

Підготувала: студентка БП-41 Мастиляк Лілія

 

Leave a Comment