Home

Что такое стволовые клетки

Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 

В средние века алхимики искали "философский камень", с помощью которого можно было бы превращать любое вещество в золото, а медики во все времена искали и ищут по сей день панацею - универсальное лекарство от всех болезней, которое сделало бы человека бессмертным!

 

В настоящее время ученые считают, что клетки ранних человеческих зародышей могут быть такой панацеей от многих болезней человека. Из этих клеток, как из ствола ветви и веточки, происходят все остальные типы клеток. Поэтому клетки ранних человеческих зародышей и называют стволовыми клетками.

Обычные (неполовые) клетки живых организмов узко специализированы, то есть предназначены для выполнения каких-либо определенных функций: клетки костной ткани формируют скелет; мышечные клетки умеют сокращаться по нашему желанию, двигая наши кости и сокращая сердце, перекачивающее кровь; клетки крови разносят кислород и отвечают за иммунитет; нервные клетки проводят электрический импульс, сообщая этим наши желания, например, мышечным клеткам; клетки кожи защищают все остальные от внешнего мира.

Перечисление всех известных типов клеток (а их около 350) заняло бы очень много места, да и автор не уверен, что он смог бы это сделать. Однако все это великое многообразие клеток имеет весьма скромное начало - оплодотворенную клетку (зиготу). За 9 месяцев из одной клетки образуется 10 триллионов клеток новорожденного! Но не только зигота может превращаться в любые клетки. В растущем организме у зиготы появляются двойники - так называемые эмбриональные стволовые клетки. Эмбриональные стволовые клетки не только "хранят" информацию обо всем организме, как впрочем, и все клетки, но и "знают", как ею воспользоваться, чтобы размножиться в миллиарды клеток растущего живого существа. Никакие другие клетки "не умеют" этого делать.

Эмбриональные стволовые клетки человека впервые были выделены американскими учеными Д.Томпсоном и Д.Беккером в 1998 году, и это открытие является третьим по важности событием в биологии 20 века после открытия двойной спирали ДНК и расшифровки генома человека.

Появление и трансформация стволовых клеток при эмбриональном развитии.
Справа налево - развитие из оплодотворенной яйцеклетки (1) сначала бластоцисты (2), а потом гаструлы (3), показанных в разрезе. Стрелкой показано, как плюрипотентные стволовые клетки из бластоцисты переносят в искусственную среду (питательный раствор, налитый в чашку Петри), в которой они могут долго храниться и размножаться. Стрелки, выходящие из гаструлы, показывают, как три типа мультипотентных стволовых клеток могут превращаться в различные органы, клетки и ткани организма.


Когда оплодотворенная яйцеклетка (зигота) начинает делиться, образуются первые тотипотентные стволовые клетки, то есть способные образовывать клетки любых типов. Примерно через пять дней стволовые клетки становятся непохожими друг на друга (происходит их дифференциация) и вместе они образуют бластоцисту, внутри которой находится уже около сотни клеток. Однако тотипотентных клеток в бластоцисте уже нет. Там находятся уже другие стволовые клетки - плюрипотентные, которые могут превращаться в почти все типы клеток, но не все. Из плюрипотентных стволовых клеток, расположенных внутри эмбриона, в дальнейшем образуются различные органы будущего организма. Позднее бластоциста превращается в гаструлу, а плюрипотентные стволовые клетки - в мультипотентные. Одни из них могут впоследствии превратиться в различные внутренние органы, другие - в мышцы и кровь, а третьи - в кожу и нервные клетки.

Таким образом, каждая эмбриональная стволовая клетка может превратиться в один из 350 возможных типов клеток. Эмбриональная стволовая клетка лишь ждет специального "сигнала", чтобы начать одно из своих превращений.

При пересадке эмбриональных стволовых клеток в какой-либо орган из них всегда образуются только клетки этого органа, что позволяет использовать эмбриональные стволовые клетки для восстановления поврежденных органов и тканей, лечения множества тяжелых заболеваний.


Разорванная бластоциста с несколькими стволовыми клетками (красные), оставшимися внутри.

 

Стволовые клетки у детей и взрослых

Следует отметить, что даже у новорожденного эмбриональных стволовых клеток очень мало - всего сотые доли процента, вот почему исследователям так трудно было получить их в "чистом виде".

Во взрослом организме стволовые клетки находятся в основном в костном мозге. Это так называемые кроветворные стволовые клетки, которые превращаются в различные клетки крови и стромальные стволовые клетки, из которых вырастает костная, жировая и мышечная ткань. Кроме того, в очень небольших количествах во всех органах присутствуют так называемые "региональные" стволовые клетки.


Трансформация кроветворных (КК) и стромальных (СК) стволовых клеток взрослого человека, находящихся в его костном мозге (КМ).

Стромальные клетки костного мозга - "центральный склад запчастей"

Стволовые клетки обеспечивают восстановление поврежденных участков органов и тканей. Стволовые клетки, получив сигнал о какой-либо "неполадке", по кровяному руслу устремляются к пораженному органу. Стромальные стволовые клетки могут восстановить практически любое повреждение, превращаясь на месте в необходимые организму клетки (костные, гладкомышечные, печеночные, сердечной мышцы или даже нервные). Попадая в пораженное инфарктом сердце, они преобразуются в клетки сердечной мышцы, в пораженном инсультом головном мозгу - в нейроны и глиальные клетки. Стволовые клетки могут превращаться в клетки печени, костного мозга и так далее. Это дает надежду на излечение огромного количества самых различных заболеваний.

Однако запас стволовых клеток взрослого организма очень невелик. Поэтому случается так, что обновить утраченные клетки организм самостоятельно уже не в состоянии - или очаг поражения слишком велик, или организм ослаблен, или возраст уже не тот.

Когда мы рождаемся, у нас в костном мозге на 10 тысяч стволовых кроветворных клеток приходится одна стромальная клетка. У подростков стромальных клеток уже в 10 раз меньше. К 50-ти годам на полмиллиона стволовых - одна стромальная клетка, а в 70 лет отбирать пробу костного мозга просто бессмысленно - там всего лишь одна стромальная клетка на миллион стволовых. То есть сдавать костный мозг имеет смысл только в молодом возрасте. Ну а вообще, донорские стромальные клетки удобнее всего получать прямо при рождении из пуповины и плаценты, где они тоже содержатся в достаточном количестве.

Храните свою пуповину в морозилке

Хранение пуповины при температурах ниже -130 градусов по шкале Цельсия может осуществляться в течение многих десятков (и даже сотен) лет. Это позволяет хранить детские стволовые клетки донора до возникновения потребности в них при заболевании или в старости. Реакция отторжения на собственные стволовые клетки исключена полностью. Поскольку использование стволовых клеток весьма эффективно при почти любых заболеваниях, связанных со старением, можно ожидать, что их сохранение от рождения до соответствующего возраста позволит отодвинуть наступление старческих изменений и радикально продлить жизнь.
Использование стволовых клеток при лечении раковых заболеваний

Химео- и лучевая терапия, используемые для уничтожения раковых клеток, убивают и стволовые клетки. В результате больной, вылечившийся от рака, может умереть сразу же от пневмонии, так как из-за отсутствия стволовых клеток он лишен иммунитета. Поэтому, чтобы не лишать больного иммунитета, перед противораковой терапией у него забирают стволовые клетки, а после химео- или лучевой терапии вводят ему обратно стволовые клетки, взятые у него до этого.

Будьте осторожны с использованием стволовых клеток

Уже сейчас многие российские клиники обещают "излечить все недуги и омолодить" всех желающих стволовыми клетками. Но всегда надо иметь в виду:

1) до сих пор не разработана методика получения (клонирования) стволовых клеток именно для вас;

2) клинический опыт применения стволовых клеток чрезвычайно мал или вообще отсутствует;

3) отдаленные последствия лечения стволовыми клетками неизвестны;

4) существует риск заболеть раковыми заболеваниями;

5) опасность инфицирования при терапии стволовыми клетками, так как часто неизвестно, где, как и из чего были получены эти стволовые клетки и тестировались ли они на инфекционную безопасность.

И все-таки есть надежда, что в будущем с помощью стволовых клеток можно будет помочь больному излечиться от цирроза, инсульта, паралича, диабета, ряда заболеваний нервной системы. Для этого из взвеси клеток костного мозга больного выделят некоторое количество стволовых клеток, размножат их, а потом увеличенное их число "положат на место". При этом нет опасности иммунного отторжения вводимых клеток, так как они "свои"!
Много интересного можно узнать о стволовых клетках в статье, опубликованной в 10 номере журнала "Наука и Жизнь" за 2001 год.

Автор: Константин Юрьевич Богданов

Источник: http://aimatrix.nm.ru/KBogdanov/Article0002.htm

 

Случайная статья

У Яндекса есть сервис Яндекс.Диск. Это облачное хранилище данных с развитым функционалом. Вообще ребята молодцы, следят за трендами, модой, оперативно реагируют на нововведения и вообще очень стараются. Сервис позволяет получить в пользование облачное хранилище объёмом в 10 ГБ, но Вы можете получить 11 Гб или 20 Гб, дальше расскажу как это можно сделать.