Vsebina
- Matične celice: Opredelitev
- Embrionalne matične celice
- Somatske (odrasle) matične celice
- Delovanje somatskih matičnih celic
- Hematopoetske somatske matične celice
- Mezenhimske somatske matične celice
- Nevronske somatske matične celice
- Epitelijske somatske matične celice
- Inducirane pluripotentne matične celice
- Klasifikacija matičnih celic
- Zgodnje raziskave matičnih celic
- Prednosti raziskav matičnih celic
- Uporaba raziskav matičnih celic
- Tveganja terapije z matičnimi celicami
Kompleksno človeško telo sestavljajo somatske (telesne) celice in reproduktivne celice (gamete). Vse celice v človeškem telesu izvirajo iz ene oplojene jajčne celice, znane kot zigota. Nato se zigota razdeli na blastocito, ki jo sestavljajo embrionalne matične celice, ki dajejo več kot 200 specializiranim vrstam celic, navaja Mednarodno združenje za raziskave matičnih celic.
Somatske matične celice - imenovane tudi matične celice odraslih - se oblikujejo med razvojem ploda in ostanejo skozi celotno življenjsko dobo za pomoč pri obnovi celic.
Matične celice: Opredelitev
Druga natančnejša imena matičnih celic so embrionalne matične celice, matične celice odraslih ali inducirane pluripotentne matične celice, odvisno od tipologije celic. Matične celice imajo sposobnost prelivanja v številne druge vrste celic, kar raziskovalce na področju regenerativne medicine zelo zanima.
Matične celice imajo posebne značilnosti, po katerih se razlikujejo od običajnih, navadnih celic, kot so živčne celice, kostne celice in krvne celice:
Embrionalne matične celice
Zarodne celice človeških zarodkov se pridobivajo iz razvijajoče se jajčne celice v fazi blastociste, približno pet dni po oploditvi. Embrionalne matične celice so nediferencirane in se lahko neomejeno razdelijo ali diferencirajo v specializirane celice v laboratoriju.
Embrionalne matične celice lahko genetsko ali kemično programirajo rast organov in kože za presaditev in presadke.
Somatske (odrasle) matične celice
Embrionalne matične celice se med razvojem ploda hitro diferencirajo v somatske matične celice. Majhne količine somatskih matičnih celic ostanejo v telesu za nedoločen čas, vendar se tekom življenja spreminjajo.
Somatske matične celice pomagajo telesu pri notranjih popravilih in uravnavanju homeostaze. Progenitorne celice so vmesni korak med delitveno matično celico in bolj specializirano celico.
Za razliko od vsestranskih embrionalnih matičnih celic imajo somatske matične celice omejeno sposobnost diferenciacije. Sedanje študije kažejo, da se matične celice odraslih razlikujejo v celice samo za določeno vrsto tkiva, kjer prebivajo.
Na primer, somatske matične celice v mišičnem tkivu se lahko razlikujejo v različne vrste mišičnih celic, vendar ne morejo povzročiti živčnih celic. Po mnenju Medicinskega centra Univerze v Nebraski pa potekajo raziskave, ki bi to domnevo lahko spremenile.
Delovanje somatskih matičnih celic
Somatske (odrasle) matične celice lahko v nedogled proizvedejo več hčerinskih celic ali se specializirajo za določene vrste celic, kot so rdeče in bele krvne celice. Matične celice odraslih se lahko obnovijo tudi po obdobjih neaktivnosti, kadar koli je potrebno popraviti ali zamenjati celice.
Na primer, somatske matične celice v srcu in trebušni slinavki začnejo delovati pod določenimi pogoji, ko so navedena popravila. V črevesju in kostnem mozgu pa se matične celice nenehno obnavljajo.
Hematopoetske somatske matične celice
Hematopoetske matične celice (HSC) so krvotvorne celice, ki jih najdemo v kostnem mozgu in v obtočeni krvi. Nezrele celice lahko postanejo rdeče krvne celice, trombociti in bele krvničke. Presajene celice HSC-jev v kostnem mozgu od ustreznih darovalcev so pomagale neštetim bolnikom z diagnozo krvnih motenj in rakov, kot je levkemija.
Avtologna presaditev bolnikovih HSC je še en pogost terapevtski postopek, ki je bolnikom koristil z zmanjšanjem tveganja za zavrnitev presaditve.
Mezenhimske somatske matične celice
Viri človeških mezenhimskih matičnih celic (hMSC) vključujejo podporno in vezivno tkivo okoli telesnih organov. Te matične celice se razlikujejo v mezodermalne celice, kot so hrustanec, kostne celice, mišične celice in maščobne celice.
Raziskave matičnih celic uporabe hMSC lahko privedejo do boljšega zdravljenja poškodovanih kosti in hrustanca.
Nevronske somatske matične celice
Nevronske matične celice (NSC) ustvarjajo nevrone in glialne celice. NSC se nahajajo v možganih in centralnem živčnem sistemu.
V teku so obetavna klinična preskušanja, ki preučujejo zdravljenje z matičnimi celicami NCS kot zdravljenje poškodb hrbtenjače, možganske kapi in amiotrofične lateralne skleroze (ALS).
Epitelijske somatske matične celice
Epitelijske matične celice najdemo v plasteh kože, pljučih in v epitelijski plasti črevesa. Te matične celice se nenehno obnavljajo in se odzivajo na poškodbe ali poškodbe celic.
Medicinske aplikacije raziskav epitelijskih matičnih celic vključujejo ustvarjanje kožnih presadkov za pomoč na primer pri nesrečah in opeklinah.
Inducirane pluripotentne matične celice
Leta 2007 so raziskovalci odkrili, kako genetsko reprogramirati matične celice odraslih tako, da delujejo bolj kot zarodne matične celice. Znane kot inducirane pluripotentne matične celice (iPSC) lahko te tehnično zasnovane celice nadziramo, da na določene načine delujejo v laboratorijskih kulturah.
Na primer, somatska celica, kot je kožna celica, se lahko stimulira, da nastane povsem drugačna vrsta celice. Področje je še vedno zelo novo in o mehanizmih postopka ni veliko znanega.
Klasifikacija matičnih celic
Matične celice so razvrščene glede na njihovo moč, da nastanejo bolj specializirane vrste celic. Embrionalne matične celice so v raziskavah koristne zaradi neurejenega stanja in velike potenciale za diferenciacijo. Enocelična zigota se imenuje totipotentna, ker lahko tvori celoten živi organizem skupaj s placentnimi celicami in tkivom.
Embrionalne matične celice so razvrščene kot pluripotentne; tvorijo somatske celice, ne pa celic posteljice. Krvne celice in matične celice odraslih so večnamenske. Njihova sposobnost specializiranja za različne vrste je bolj omejena kot embrionalne matične celice.
Zgodnje raziskave matičnih celic
Zanimanje za raziskovanje matičnih celic temelji na želji po iskanju novih načinov popravljanja poškodovanih celic v kožnem tkivu in notranjih organih, ki so kritični za preživetje.
Leta 1981 so znanstveni raziskovalci prvič izolirali zarodne matične celice iz mišičnih zarodkov, so sporočili iz Nacionalnega inštituta za zdravje. Do leta 1998 so znanstveniki izvedeli, kako črpati človeške matične celice iz človeških jajčec, ustvarjenih in vitro, na klinikah za plodnost, ki niso bile več potrebne in so bile darovane za raziskave. Liste matičnih celic gojijo in delijo med znanstveniki.
Leta 1948 so somatske matične celice prvič uporabljene za proizvodnjo krvnih celic. Odrasle celice kostnega mozga so bile uporabljene za presaditve matičnih celic leta 1968. Od takrat se zdravljenje z matičnimi celicami uporablja za uspešno zdravljenje mnogih vrst krvnih bolezni. Možne so neskončne terapevtske možnosti z uporabo matičnih celic, vendar so mnoge zaradi varnosti in učinkovitosti še vedno dokaj nepreverjene.
Prednosti raziskav matičnih celic
Znanstveniki uporabljajo inducirane pluripotentne linije matičnih celic za preučevanje normalne in nenormalne delitve celic, vključno z rakom in tvorbo tumorjev. Poglobljeno razumevanje, kako nastane bolezen, lahko privede do učinkovitejših preventivnih ukrepov in zdravljenja.
Tkiva, ki nastanejo v laboratoriju iz matičnih celic, lahko pomagajo pri testiranju novih zdravil in zmanjšajo testiranje na živalih. Na tisoče ljudi, ki trpijo zaradi bolezni, povezanih s krvjo, kot sta levkemija in anemija, so pomagali s terapijami z matičnimi celicami.
Uporaba raziskav matičnih celic
Raziskave matičnih celic so hitro napredujoče področje in kmalu se pričakujejo novi preboji. Ker se matične celice nahajajo v toliko delih telesa, so morda ključnega pomena za ugotovitev vzroka več bolezni.
Terapije s hematopoetskimi matičnimi celicami, kot so presaditve kostnega mozga, se pogosto uporabljajo. Medicinska skupnost sprejema tudi nekatere vrste kožnih cepljenj in zdravljenja z matičnimi celicami poškodb roženice.
Tveganja terapije z matičnimi celicami
Po mnenju Mednarodnega združenja za raziskave z matičnimi celicami bi morali biti ljudje previdni in trdijo napačne informacije o terapijah z matičnimi celicami. Bolniki z resnimi zdravstvenimi stanji so lahko še posebej ranljivi za ambulante, ki želijo ponuditi takojšnje zdravljenje.
Spletno mesto ameriške agencije za hrano in zdravila opozarja potrošnike, da ogrožajo svoje zdravje, če zaupajo klinikam, ki ponujajo zdravljenje, ki ga FDA ne odobri. Do danes so za določena zdravljenja odobreni le nekateri izdelki, narejeni s krvotvornimi matičnimi celicami v popkovnični krvi.