Гемопоэтические стволовые клетки. Особенности гемопоэтических стволовых клеток

Гемопоэтические стволовые клетки (ГСК), как и мезенхимальные клетки-предшественники, характеризуются мультипотентностью и дают начало клеточным линиям, конечные элементы которых образуют форменные элементы крови, а также ряд специализированных тканевых клеток иммунной системы. Гипотеза о наличии общего предшественника всех клеток крови, как и сам термин "стволовая клетка", принадлежит А. Максимову (1909).

Потенциал образования клеточной массы у ГСК огромен — стволовые клетки костного мозга ежедневно продуцируют 10й клеток, составляющих форменные элементы периферической крови. Сам факт существования ГСК был установлен в 1961 году в экспериментах по восстановлению гемопоэза у мышей, получивших смертельную дозу радиоактивного облучения, разрушающего стволовые клетки костного мозга. После трансплантации клеток сингенного костного мозга таким летально облученным животным в селезенке реципиентов были обнаружены дискретные очаги кроветворения, источник которых — единичные клоногенные клетки-предшественники (Till, 1961).

Затем была доказана способность ГСК к самоподдержанию, обеспечивающая функцию кроветворения в процессе онтогенеза. В процессе эмбрионального развития ГСК отличаются высокой миграционной активностью, необходимой для их перемещения в зоны закладки кроветворных органов. Это свойство ГСК сохраняют и в онтогенезе — за счет их постоянной миграции происходит перманентное обновление пула иммунокомпетентных клеток. Способность ГСК к миграции, проникновению сквозь гистогематические барьеры, имплантации в тканях и клоногенному росту послужила основой для трансплантации клеток костного мозга при целом ряде заболеваний, связанных с патологией системы кроветворения.

Как и все стволовые клеточные ресурсы, ГСК присутствуют в своей нише (костном мозге) в весьма незначительных количествах, что обуславливает определенные трудности при их выделении. Иммунофенотипически ГСК человека характеризуются как CD34+DR -клетки, способные мигрировать в кровеносное русло и заселять органы иммунной системы или же репопулировать строму костного мозга. Нужно четко представлять, что ГСК не являются наиболее незрелыми клетками костного мозга, а происходят от предшественников, к которым относят дормантные фибробластоподобные СD34-негативные клетки.

стволовые клетки

Установлено, что клетки с фенотипом CD34 способны к выходу в общий кровоток, где меняют свой фенотип на CD34+, но при обратной миграции в костный мозг под влиянием микроокружения вновь становятся СD34-негативными стволовыми клеточными элементами. В состоянии покоя СD34-клетки не реагируют на паракринные регуляторные сигналы стромы (факторы роста, цитокины). Однако в ситуациях, требующих усиления интенсивности кроветворения, стволовые клетки с фенотипом CD34 отвечают на дифференцировочные сигналы образованием как гемопоэтических, так и мезенхимальных клеток-предшественников (Huss, 2000).

Кроветворение осуществляется при непосредственном контакте ГСК с клеточными элементами стромы костного мозга, представленной сложной сетью макрофагов, ретикулярных эндотелиальных клеток, остеобластов, стромальных фибробластов и внеклеточным матриксом. Стромальная основа костного мозга — не всего лишь матрица или "скелет" для гемопоэтической ткани, она осуществляет тонкую регуляцию гемопоэза за счет паракринных регуляторных сигналов факторов роста, цитокинов и хемокинов, а также обеспечивает адгезивные взаимодействия, необходимые для образования клеток крови (Глузман и др., 1998; Чертков, Дризе, 1998; Домарацкая и др., 2001).

Таким образом, в основе постоянно обновляющейся системы гемопоэза лежит полипотентная (с точки зрения кроветворения) ГСК, способная к длительному самоподдержанию. В процессе коммитирования ГСК подвергаются первичной дифференцировке и образуют клоны клеток, отличающихся по цитоморфологическим и иммунофенотипическим характеристикам. Последовательное формирование примитивных и коммитированных клеток-предшественников завершается образованием морфологически идентифицируемых клеток-родоначальниц различных гемопоэтических линий.

Результатом последующих этапов сложного многостадийного процесса кроветворения является дозревание клеток и выход в периферическую кровь зрелых форменных элементов — эритроцитов, лейкоцитов, лимфоцитов и тромбоцитов (Глузман и др., 1998; Чертков, Дризе, 1998).

- Вернуться в оглавление раздела "Патофизиология."

Оглавление темы "Применение стволовых клеток в неврологии":
1. Митогены нейральных стволовых клеток. Реагрегация нейральных стволовых клеток
2. Культивирование нейральных прогениторных клеток. Нейротрофические факторы
3. Применение стволовых клеток в неврологии. Преформация нейральных стволовых клеток
4. Имплантация нейральных стволовых клеток. Миграция нейральных стволовых клеток
5. Трансплантация эмбриональной нервной ткани. Трансплантация клеток в спинной мозг
6. Трансплантация нервов. Трансплантация при черепно-мозговых травмах
7. Посттравматические осложнения. Трансплантация при детском церебральном параличе
8. Эффективность трансплантации эмбриональной нервной ткани. Апаллический синдром
9. Эффекты эмбриональной нервной ткани. Эмбриональная ткань как стимулятор роста аксонов
10. Гемопоэтические стволовые клетки. Особенности гемопоэтических стволовых клеток

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: