Виды стволовых клеток и их характеристика

Виды стволовых клеток и их характеристика

Стволовым клеткам посвящено множество исследований в области биомедицины, ставшей основой нового направления — регенеративной медицины. Понимание процесса клеточной дифференцировки дало надежду на возможное восстановление поврежденных тканей человека (сердца, мозга, печени и скелетных мышц) с помощью стволовых клеток.

Стволовые клетки характеризуются способностью к самообновлению и к образованию дифференцированных клеточных линий, поэтому организму необходимо сохранить стволовые клетки в течение всей жизни. Это достигается двумя механизмами:

(1) облигатной асимметрической репликацией, при которой с каждым делением стволовой клетки одна из дочерних клеток остается для самообновления, тогда как другая начинает дифференцироваться;

(2) стохастической дифференцировкой, когда популяции стволовых клеток сохраняются за счет поддержания баланса между типами клеточных делений: образуются или две самообновляющиеся стволовые клетки, или две клетки, встающие на путь дифференцировки.

Стволовые клетки на ранних стадиях эмбрионального развития — эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) — являются плюрипотентными, вследствие чего могут образовывать любые ткани организма. Плюрипотентные стволовые клетки дают начало мультипотентным стволовым клеткам, имеющим более узкий потенциал развития и в конечном итоге образующим дифференцированные клетки трех эмбриональных листков. Термин «трансдифференцировка» означает определенную детерминацию стволовой клетки.

У взрослых стволовые клетки (называемые стволовыми клетками взрослых или соматическими стволовыми клетками), обладающие ограниченным потенциалом к образованию разных типов клеток, были найдены во многих тканях.

Стволовые клетки взрослых были детально исследованы в коже, слизистой оболочке кишечника, роговице и особенно хорошо в кроветворных тканях. Неожиданной находкой явилось обнаружение стволовых клеток и нейрогенеза в участках ЦНС взрослого организма (животных и человека). Стволовые клетки взрослых находятся в особом микроокружении, называемом нишей и состоящем из мезенхимальных, эндотелиальных и других типов клеток.

Считают, что клетки ниши генерируют и передают стимулы, регулирующие обновление стволовых и образование дочерних клеток. Последние исследования выявили, что дифференцированные клетки грызунов и человека могут быть перепрограммированы в плюрипотентные клетки, аналогичные ЭСК, путем трансдукции генов, кодирующих факторы транскрипции ЭСК.

Такие перепрограммированные клетки были названы индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками (ИПСК). Их обнаружение открыло новую эру в изучении стволовых клеток и их применении.

Мы начнем обсуждение стволовых клеток с рассмотрения ЭСК и недавно открытых ИПСК, а затем перейдем к стволовым клеткам взрослых некоторых тканей и к роли этих клеток в процессах регенерации и репарации.

Поколения стволовых клеток и их дифференцировка.
Зигота, образованная путем слияния сперматозоида и яйцеклетки, делится, образуя бластоцисту.
Из внутренней клеточной массы бластоцисты развивается эмбрион.
Клетки внутренней клеточной массы, называемые эмбриональными стволовыми клетками, поддерживаемые в культуре, являются плюрипотентными,
т.е. могут дифференцироваться в различные клеточные линии. У эмбриона плюрипотентные стволовые клетки делятся, но пул этих клеток сохраняется.
При дифференцировке плюрипотентных клеток из них образуются клетки с более узким потенциалом развития и, наконец, стволовые клетки определенных клеточных линий.

- Рекомендуем ознакомиться со следующей статьей "Эмбриональные стволовые клетки и их характеристика"

Оглавление темы "Патофизиология":