Ajutor la Tele2, tarife, intrebari

Celulele stem sunt celule nediferențiate care, ca „rezervă strategică”, sunt prezente în corpul uman în orice etapă a vieții sale. O caracteristică specială este capacitatea lor nelimitată de a se diviza și capacitatea de a da naștere oricărui tip de celule umane specializate.

Datorită prezenței lor, se produce reînnoirea celulară treptată a tuturor organelor și țesuturilor corpului și refacerea organelor și țesuturilor după deteriorarea.

Istoria descoperirilor și cercetării

Primul care a demonstrat existența celulelor stem a fost omul de știință rus Alexander Anisimov. Acest lucru s-a întâmplat în 1909. Al lor uz practic Oamenii de știință au devenit interesați mult mai târziu, în jurul anului 1950. Abia în 1970, celulele stem au fost transplantate pentru prima dată la pacienții cu leucemie și aceasta metoda tratamentul a început să fie folosit în întreaga lume.

În această perioadă, studiul celulelor stem a fost evidențiat ca zonă separată, au început să apară laboratoare separate și chiar institute întregi de cercetare, dezvoltând metode de tratament folosind celule progenitoare. În 2003, a apărut prima companie rusă de biotehnologie, numită Human Stem Cell Institute, care astăzi este cel mai mare depozit de probe de celule stem și, de asemenea, promovează propriile tehnologii inovatoare pe piață. medicamenteleși servicii de înaltă tehnologie.

Pe în această etapă Odată cu dezvoltarea medicinei, oamenii de știință au reușit să obțină un ou dintr-o celulă stem, care în viitor va permite cuplurilor infertile să aibă propriii copii.

Video: Biotehnologii de succes

Unde sunt localizate celulele progenitoare?

Celulele stem pot fi găsite în aproape orice parte a lumii corpul uman. Sunt înăuntru obligatoriu prezent în orice țesut al corpului. Cantitatea lor maximă la un adult este conținută în măduva osoasă roșie, puțin mai puțin în sângele periferic, țesutul adipos și piele.

Cu cât un organism este mai tânăr, cu atât conține mai multe, cu atât aceste celule sunt mai active din punct de vedere al vitezei de diviziune și cu atât este mai largă gama de celule specializate cărora fiecare celulă progenitoare le poate da viață.

De unde iau materialul?

• Embrionară.

Cele mai „delicioase” pentru cercetători sunt celulele stem embrionare, deoarece cu cât organismul a trăit mai scurt, cu atât celulele precursoare sunt mai plastice și mai active biologic.

Dar dacă nu este o problemă pentru cercetători să obțină celule animale, atunci orice experiment care utilizează embrioni umani este considerat neetic.

Acest lucru este chiar dacă, conform statisticilor, aproximativ la fiecare a doua sarcină în lumea modernă se termină cu avort.

• Din sângele din cordonul ombilical.

Disponibil în termeni de moralitate și decizii legislative într-un număr de țări sunt celulele stem din sângele din cordonul ombilical, cordonul ombilical în sine și placenta.

În prezent, se creează bănci întregi de celule stem izolate din sângele din cordonul ombilical, care ulterior pot fi folosite pentru a trata o serie de boli și consecințele leziunilor corporale. Pe o bază comercială, numeroase bănci private oferă părinților un „depozit” personal pentru copilul lor. Un argument împotriva colectării și înghețării sângelui din cordonul ombilical este cantitatea limitată care poate fi obținută în acest fel.

Se crede că pentru a restabili hematopoieza după chimioterapie sau radioterapie, doar un copil până la o anumită vârstă și greutate corporală (până la 50 kg) va avea nevoie de propriile celule stem dezghețate.

Dar nu este întotdeauna necesar să restabiliți o cantitate atât de mare de țesut. Pentru a restabili, de exemplu, același cartilaj articulatia genunchiului Doar o mică parte din celulele conservate va fi suficientă.

Același lucru este valabil și pentru refacerea celulelor pancreasului sau ficatului deteriorat. Și deoarece celulele stem dintr-o porțiune de sânge din cordonul ombilical sunt împărțite în mai multe criovioane înainte de înghețare, va fi întotdeauna posibilă utilizarea unei părți mici din material.

• Obținerea de celule stem de la un adult.

Nu toată lumea are norocul să primească „provizionarea de urgență” cu celule stem din sângele din cordonul ombilical de la părinți. Prin urmare, în această etapă, se dezvoltă metode de obținere a acestora de la adulți.

Principalele țesuturi care pot servi drept surse sunt:

• țesut adipos (prelevat în timpul liposucției, de exemplu);
• sânge periferic, care poate fi prelevat dintr-o venă);
• măduvă osoasă roșie.

Celulele stem adulte derivate din surse diferite, poate avea unele diferențe asociate cu pierderea versatilității celulelor. De exemplu, celulele sanguine și roșii măduvă osoasă poate da naștere predominant la celule sanguine. Ele sunt numite hematopoietice.

Și celulele stem din țesutul adipos se diferențiază (degenerează) mult mai ușor în celule specializate ale organelor și țesuturilor corpului (cartilaj, oase, mușchi etc.). Se numesc mezenchimatoase.

În funcție de amploarea sarcinii cu care se confruntă oamenii de știință, ar putea fi nevoie să o facă cantități diferite astfel de celule. De exemplu, acum sunt dezvoltate metode de creștere a dinților obținuți din urină de la aceștia. Nu sunt atât de mulți acolo.

Dar având în vedere faptul că un dinte trebuie crescut o singură dată, iar durata de viață a acestuia este semnificativă, nu necesită multe celule stem.

Video: Pokrovsky Stem Cell Bank

Bănci de depozitare a materialului biologic

Borcane speciale sunt create pentru a stoca mostre. În funcție de scopul depozitării materialului, acestea pot fi proprietatea statului. Se mai numesc și bănci registratori. Registratorii stochează celule stem de la donatori anonimi și pot, la discreția lor, să furnizeze materialul oricăror instituții medicale sau de cercetare.

De asemenea este si banci comerciale, care fac bani prin stocarea mostrelor de la anumiți donatori. Numai proprietarii lor le pot folosi pentru a se trata pe ei înșiși sau pentru rudele apropiate.

Dacă vorbim despre cererea de mostre, statisticile sunt următoarele:

• fiecare mie de probă este solicitată la băncile de înregistrare;
• materialul stocat în băncile private este și mai rar solicitat.

Cu toate acestea, este logic să păstrați un eșantion înregistrat într-o bancă privată. Există mai multe motive pentru aceasta:

• Probele donatorilor costă bani, uneori destul de mult, iar suma necesară pentru a cumpăra o probă și a-l livra la clinica potrivită este adesea de multe ori mai mare decât costul stocării propriei probe timp de câteva decenii;
• o probă nominală poate fi utilizată pentru a trata rudele de sânge;
• Se poate presupune că, în viitor, organele și țesuturile vor fi restaurate folosind celule stem mult mai des decât se întâmplă în vremea noastră și, prin urmare, cererea pentru ele va crește.

Aplicație în medicină

De fapt, singura direcție de utilizare a acestora care a fost deja studiată este transplantul de măduvă osoasă ca etapă în tratamentul leucemiei și limfoamelor. Unele cercetări privind reconstrucția organelor și țesuturilor cu ajutorul celulelor stem au ajuns deja la stadiul de a efectua experimente pe oameni, dar nu se vorbește încă despre introducerea în masă în practica medicilor.

Pentru a obține țesuturi noi din celule stem, este de obicei necesar să efectuați următoarele manipulări:

• colectarea materialelor;
• izolarea celulelor stem;
• creșterea celulelor stem pe substraturi nutritive;
• crearea condițiilor pentru transformarea celulelor stem în unele specializate;
• reducerea riscurilor asociate cu posibilitatea degenerarii maligne a celulelor obtinute din celule stem;
• transplant.

Celulele stem sunt izolate din țesuturile prelevate pentru experiment folosind dispozitive speciale numite separatoare. Există, de asemenea diverse tehnici sedimentarea celulelor stem, dar eficacitatea acestora este determinată în mare măsură de calificările și experiența personalului și există, de asemenea, riscul de apariție a bacteriilor sau infecție fungică probă.

Celulele stem rezultate sunt plasate într-un mediu special pregătit care conține limfa sau ser sanguin al vițeilor nou-născuți. Pe un substrat nutritiv, se împart de multe ori, numărul lor crește de câteva mii de ori. Înainte de a le introduce în organism, oamenii de știință le direcționează diferențierea într-o anumită direcție, de exemplu, obțin celule nervoase, celule hepatice sau pancreatice, o placă de cartilaj etc.

În acest stadiu există pericolul degenerarii lor în tumori. Pentru a preveni acest lucru, sunt dezvoltate tehnici speciale pentru a reduce probabilitatea degenerescenta canceroasa celule.

Metode de introducere a celulelor în organism:

• introducerea celulelor în țesut direct la locul unde a existat o leziune sau țesutul a fost deteriorat ca urmare proces patologic(boli): injectarea de celule stem în zona de hemoragie a creierului sau în locul afectarii nervilor periferici;
• introducerea celulelor în fluxul sanguin: astfel sunt introduse celulele stem în tratamentul leucemiei.

Avantaje și dezavantaje ale utilizării celulelor stem pentru întinerire

Studiul și utilizarea în mass-media este din ce în ce mai citată ca o modalitate de a obține nemurirea sau cel puțin longevitatea. Deja în anii '70 îndepărtați, celulele stem erau administrate membrilor în vârstă ai Biroului Politic al PCUS ca agent de întinerire.

Acum, când au apărut o serie de centre private de cercetare în biotehnologie, unii cercetători au început să efectueze injecții anti-îmbătrânire cu celule stem prelevate anterior de la pacientul însuși.

Această procedură este destul de costisitoare, dar nimeni nu poate garanta rezultatul ei. Atunci când este de acord, clientul trebuie să fie conștient că participă la un experiment, deoarece multe aspecte ale utilizării lor nu au fost încă studiate.

Video: Ce pot face celulele stem

Cele mai frecvente tipuri de proceduri sunt:

• introducerea de celule stem în derm (procedura amintește oarecum de biorevitalizarea);
• umplere defecte ale pielii, adăugând volum țesuturilor (aceasta este mai degrabă ca utilizarea materialelor de umplutură).

În al doilea caz, țesutul adipos propriu al pacientului și celulele stem ale acestuia sunt utilizate într-un amestec cu acid hialuronic. Experimentele pe animale au arătat că un astfel de cocktail permite mai multor țesut adipos să prindă rădăcini și să mențină volumul pentru o perioadă lungă de timp.

Primele experimente au fost efectuate pe oameni cărora, folosind această tehnică, li s-au îndepărtat ridurile și s-au mărit glandele mamare. Cu toate acestea, datele nu sunt încă suficiente pentru ca vreun medic să repete această experiență asupra pacientului său, oferindu-i un rezultat garantat.

Bună prieteni! Să vorbim despre celulele stem, deoarece rolul lor în întinerire este cunoscut. Mulți oameni sunt atrași de injecțiile cu celule stem. Dar se justifică această întinerire încă neexplorată și costisitoare? Există o alternativă la injecții? Citiți despre asta aici.

Ce sunt celulele stem

Celulele stem sunt purtătoare de informații genetice. Ele sunt formate prin fuziunea celulelor masculine și feminine în timpul concepției. Încă nu sunt specializați să îndeplinească funcțiile corpului, au o singură funcție - stocarea codului genetic și reproducerea prin diviziune.

În timpul creșterii unui organism, celulele specializate se formează din celule stem conform unui program genetic dat.

Celulele specializate sunt acele celule care realizează o anumită specializare, de exemplu, celulele creierului, celulele hepatice etc. Ele sunt numite specializate pentru că au o specializare îngustă, de exemplu, celulele creierului nu pot îndeplini funcțiile celulelor hepatice și invers.

Și orice celulă specializată este creată din celule stem. Când există o problemă în organism, de exemplu un atac de cord, celulele stem se grăbesc să repare daunele. Ei se grăbesc în zona inimii și devin celule musculare cardiace specializate. O persoană care avea o cantitate mare de celule stem se poate vindeca de un atac de cord fără consecințe. Prin urmare, numărul de celule stem din organism determină posibilitatea tinereții și regenerării acestuia în cazul defalcării oricăror organe.

Unde sunt localizate celulele stem la un adult și rolul lor.

La un adult, celulele stem sunt concentrate în măduva osoasă, precum și în toate organele și țesuturile, dar în cantități mai mici. Sunt mereu în gardă pentru a repara corpul. Corpul este conceput astfel încât celulele specializate care se îmbolnăvesc să nu-și imprime codul genetic rupt pentru totdeauna. Celulele bolnave mor și sunt excretate, iar celulele stem se transformă în cele necesare și înlocuiesc celulele rupte, păstrând în același timp codul genetic. Celulele stem pot repara toate organele, inclusiv cele foarte complexe - creierul, nervii, oasele.

Tratament cu celule stem.

Terapia cu celule stem a devenit o ramură a medicinei celulare regenerative. Datorită faptului că există adesea o lipsă de celule stem în organism, în special odată cu vârsta, precum și sub influența dorinței de a arăta mai tânăr în orice fel, precum și de a fi vindecat în orice fel, direcția de injecțiile cu celule stem sa dezvoltat ca o afacere medicală.

Ce surse de celule stem folosește medicamentul?

1. Celule stem donatoare. Dar trebuie să ținem cont de faptul că organismul poate respinge celulele străine. Și al doilea factor: celulele stem extraterestre au gene extraterestre, vor da caracterul altcuiva, predispoziția altcuiva la boli.

1. Material abortiv. Dezavantaje: Pe lângă consecințele respingerii celulelor stem străine, pot exista Consecințe negative din codul genetic introdus, precum și un risc crescut de virus și boli canceroase. Există deja un mare statistici triste iubitori de întinerire în orice fel.

   În plus, acest lucru ridică probleme etice: deoarece este mai profitabil din punct de vedere comercial să prelevezi sânge din embrioni de dezvoltare ulterioară, medicii pot indicatii medicale» insistă mai mult mai tarziu avort, iar apoi se efectuează o intervenție chirurgicală la o persoană vie, deja formată, fără anestezie, pentru a extrage celulele stem.

1. Celulele stem se obțin și din blastocist, care se ia în a 5-a-6-a zi de fertilizare. Astfel de celule nu sunt respinse deoarece antigenele nu s-au format încă în ele. Dar, din moment ce aceasta este o afacere cu bani, problema moralității este pe primul loc.

Consecințele injecțiilor cu celule stem.

Există statistici triste de moarte subită de cancer la oameni, în special în mediul artistic, care sunt agățați de ac injecții cu celule stem.

Cel mai bun mod de a întineri și vindeca cu celule stem este atitudinea lui G.N. Sytin.

Există o modalitate foarte etică de a vă restabili și de a dezvolta celulele stem - aceasta este să vă influențați subconștientul.

Mulțumesc

Celule stem sunt în prezent un subiect de discuție foarte vie în societate. Probabil că nu există o singură persoană care să nu fi auzit cel puțin termenul „celule stem”. Din păcate, în afară de cunoașterea acestui termen, o persoană, de regulă, nu poate spune nimic despre ce sunt celulele stem, care sunt proprietățile lor, cum sunt obținute și de ce pot fi folosite pentru a trata o serie de boli.

Această situație a apărut deoarece numeroase programe de televiziune, forumuri și reclame nu oferă informații detaliate și cuprinzătoare despre subiect. Cel mai adesea, informațiile despre celulele stem sunt prezentate fie sub forma unui videoclip publicitar, lăudându-le și ridicându-le la rolul de panaceu pentru toate bolile, fie în programele se vorbesc despre scandaluri care, uneori în moduri incredibile se leagă încă de aceleași celule stem.

Adică, situația cu celulele stem este asemănătoare cu unele zvonuri care circulă despre ceva misterios, dar foarte puternic, care poate aduce un mare bine sau un rău nu mai puțin teribil. Desigur, acest lucru este greșit și doar reflectă absență completă informații obiective și cuprinzătoare de la oameni. Să luăm în considerare ce sunt celulele stem, de ce sunt necesare, cum sunt obținute, ce proprietăți au și alte probleme care sunt într-un fel sau altul legate de aceste obiecte biologice.

Ce sunt celulele stem?

ÎN vedere generala putem spune că celulele stem sunt structuri care au capacitatea de a se transforma în celule adulte și active funcțional ale diferitelor organe. Din celulele stem se pot dezvolta și forma o celulă hepatică (hepatocit), un rinichi (nefrocit), o inimă (cardiomiocit), un vas, un os, un cartilaj, un uter, un ovar etc. Adică, în esență, celulele stem sunt un fel de rezerve de rezervă, din care, după caz, se vor forma celule noi ale diferitelor organe pentru a le înlocui pe cele moarte sau deteriorate.

Cu toate acestea, această definiție a celulelor stem este foarte generală, deoarece reflectă doar principalul trăsătură caracteristică de acest tip celule, pe lângă care există multe alte proprietăți care le determină soiurile. Pentru a naviga în problema celulelor stem și a avea o înțelegere relativ completă a acestora, este necesar să cunoaștem aceste proprietăți și soiuri caracteristice.

Proprietăți și tipuri de celule stem

Principala proprietate a oricărei celule stem este potența sa, determinată de gradul de diferențiere și proliferare. Să ne uităm la ce înseamnă acești termeni.

Potenta

Potența este o capacitate strict limitată a unei celule stem de a se transforma în anumite tipuri celule ale diferitelor organe. Cu cât este mai mare numărul de tipuri de celule care se pot forma din tulpină, cu atât este mai mare potența acesteia. De exemplu, din fibroblast (celule stem țesut conjunctiv) se pot forma vase, celule grase, celulele pielii, cartilajului, părului și unghiilor, iar din celulele stem mezenchimale se pot forma cardiomiocite, fibre musculare etc. Adică, fiecare celulă stem, de fapt, are capacitatea de a se transforma doar într-o gamă limitată de celule care au anumite proprietăți generale si functii. De exemplu, o celulă stem mezenchimală nu se va putea transforma într-o celulă de piele sau de păr.

În legătură cu astfel de restricții, se distinge potența următoarele tipuri celule stem:

• Totipotent - capabil să se transforme în celule ale tuturor organelor și țesuturilor fără excepție;
• Polipotent (multipotent) - capabil să se transforme în celule de mai multe tipuri de organe sau țesuturi care au o origine embrionară comună;
• Monopotent - capabil să se transforme numai în varietăți de celule ale oricărui organ.

Celule stem totipotente sau embrionare

Numai celulele stem embrionare umane până la a 8-a diviziune au totipotență. Adică din el s-au format zigotul (oul fecundat) și embrionul până când este format din 256 de celule. Toate celulele embrionului, până când ajunge la o dimensiune de 256 de celule, iar zigotul, de fapt, sunt celule stem. În condiții normale, este foarte dificil să se obțină celule embrionare cu totipotență, deoarece zigotul începe să se dividă în trompele uterine, iar după transplantul în uter are deja mai mult de 256 de celule. Adică, atunci când o femeie află despre sarcină, embrionul are deja mai mult de 256 de celule și, prin urmare, nu au totipotență.

În prezent, celulele stem totipotente se obțin numai în conditii de laborator, fertilizarea unui ovul cu un spermatozoid și creșterea embrionului la dimensiunea potrivită. Celulele totipotente embrionare sunt utilizate în principal pentru experimente pe animale și pentru creșterea organelor artificiale.

Celule stem pluripotente

Celulele stem embrionare umane sunt pluripotente, începând din a 8-a diviziune și până în a 22-a săptămână de sarcină. Fiecare celulă stem pluripotentă se poate dezvolta în doar câteva tipuri de țesuturi sau organe. Acest lucru se datorează faptului că în stadiul 256, celulele din embrionul uman încep să secrete organe primareși țesături. Aceste structuri primare vor da, ulterior, naștere tuturor organelor și țesuturilor corpului uman, fără excepție. Astfel, embrionul dezvoltă celule stem pluripotente mezenchimale, neuronale, sanguine și de țesut conjunctiv.

Celulele stem mezenchimale

Celulele stem mezenchimale formează organe interne, cum ar fi ficatul, splina, rinichii, inima, plămânii, vezica biliara, pancreasul, stomacul și altele, precum și mușchii scheletici. Aceasta înseamnă că din aceeași celulă stem mezenchimală se pot forma cardiomiocitele, hepatocitele, celulele stomacale etc.

Celulele stem neuronale

Toate structurile sistemului nervos sunt formate în consecință din ele. Dintr-o celulă stem sanguină pluripotentă se formează toate celulele sanguine fără excepție, cum ar fi monocitele, leucocitele, limfocitele, trombocitele și eritrocitele. Și toate vasele de sânge, cartilajele, oasele, pielea, grăsimea subcutanată, ligamentele și articulațiile sunt formate din celule stem ale țesutului conjunctiv.

Celulele stem hematopoietice

Din ele se formează absolut toate celulele sanguine. În plus, deoarece celulele sanguine trăiesc destul de scurt - de la 90 la 120 de zile, ele sunt reînnoite și înlocuite în mod constant de-a lungul vieții unei persoane. Înlocuirea elementelor sanguine moarte are loc datorită formării constante a altora noi din celulele stem hematopoietice situate în măduva osoasă. Astfel de celule stem hematopoietice persistă de-a lungul vieții unei persoane și dacă sunt perturbate dezvoltare normală o persoană dezvoltă boli de sânge, cum ar fi leucemie, anemie, limfom etc.

În prezent, celulele stem pluripotente sunt folosite destul de des în medicina practică, atât în ​​scopul tratării unor boli grave (de exemplu, diabet zaharat, scleroză multiplă, boala Alzheimer etc.), cât și pentru întinerire. Celulele stem pluripotente sunt obținute din organele embrionilor avortați nu mai vechi de 22 de săptămâni de gestație. În acest caz, celulele stem sunt împărțite în funcție de organul din care sunt obținute, de exemplu, ficatul, creierul, sângele etc. Cel mai des sunt utilizate celulele ficatului fetal (embrionar), deoarece au cea mai universală potență. necesare pentru tratamentul bolilor diferitelor organe, de exemplu, ciroza hepatică, infarctul miocardic etc. Celulele stem multipotente obținute din organe embrionare sunt adesea numite și celule stem fetale. Acest nume este derivat din cuvântul „făt”, care în latină înseamnă făt, embrion.

Celule stem monopotente

După 22 de săptămâni de gestație, toate celulele stem fetale devin monopotente și sunt atribuite organelor și țesuturilor. Monopotența înseamnă că o celulă se poate transforma doar în celule specializate ale organului în care se află. De exemplu, o celulă stem hepatică se poate transforma doar în celule ale ductului hepatic sau în celule care formează bilă, detoxifică toxinele etc. Dar întreaga sa gamă de transformări posibile este limitată doar de tipurile de celule hepatice. O astfel de celulă hepatică monopotentă nu se va mai putea transforma într-o celulă a splinei, a inimii sau a oricărui alt organ, spre deosebire de una pluripotentă. Iar fixitatea celulelor înseamnă că ele se află doar în acest organ și nu se vor putea muta niciodată în altul.

Un copil se naște tocmai cu aceste celule stem monopotente, care sunt prezente în fiecare organ și țesut fără excepție, constituind un fel de rezervă. Din această rezervă se formează noi celule ale fiecărui organ și țesut de-a lungul vieții pentru a le înlocui pe cele deteriorate și moarte. De-a lungul vieții, astfel de celule stem sunt consumate treptat, dar chiar și până când o persoană moare de la bătrânețe, ele sunt încă prezente în toate organele și țesuturile.

Aceasta înseamnă că, teoretic, numai celule stem monopotente pot fi obținute din organele și țesuturile unui copil sau adult. Astfel de celule sunt de obicei numite după organul din care au fost obținute, de exemplu, nervul, ficatul, stomacul, grăsimea, osul etc. Cu toate acestea, în măduva osoasă chiar și a unui adult există două tipuri de celule stem pluripotente - sânge și mezenchimal, care sunt acum destul de ușor de obținut folosind tehnici de laborator de rutină. Pentru tratarea diferitelor boli și întinerire, se folosesc cel mai des aceste celule stem pluripotente din sânge și mezenchimal obținute din măduva osoasă.

Proliferarea și diferențierea celulelor stem

Pe lângă proprietățile enumerate de potență, fiecare celulă stem se caracterizează prin gradul de diferențiere și capacitatea de a prolifera. Să ne uităm la ce înseamnă termenii proliferare și diferențiere.

Proliferarea este capacitatea unei celule de a se diviza, adică de a se înmulți. Faptul este că fiecare celulă stem, în procesul de transformare în structuri celulare specializate ale oricăror organe și țesuturi, nu numai că suferă un proces de maturare, ci și se împarte de mai multe ori. Mai mult, diviziunea are loc la fiecare etapă succesivă de maturare. Adică, dintr-o celulă stem, se obțin de la câteva până la câteva sute de celule mature gata făcute din orice organ sau țesut.

Diferențierea este gradul de specializare îngustă a unei celule, adică prezența unei funcții strict definite pentru care sunt create. De exemplu, celulele foarte specializate ale mușchiului inimii (cardiomiocitele) sunt create doar pentru a efectua contracții, cu ajutorul cărora sângele este împins și circulat în tot corpul. În consecință, celulele care au propriile lor funcții specializate sunt numite foarte diferențiate. Și celulele relativ universale care nu au funcții specifice sunt slab diferențiate. În mod normal, în corpul uman, toate celulele organelor și țesuturilor sunt foarte diferențiate și numai celulele stem monopotente sunt considerate slab diferențiate. Aceste celule nu au funcții specifice și, prin urmare, sunt slab diferențiate.

Procesul de transformare a unei celule stem într-una specializată cu funcții clare și definite se numește diferențiere, în cursul căreia se transformă de la slab diferențiat la extrem de diferențiat. În timpul procesului de diferențiere, o celulă stem trece prin numeroase etape, în fiecare dintre ele se divide. În consecință, cu cât diferențierea unei celule stem este mai mică, cu atât va trebui să treacă mai multe etape în procesul de diferențiere și cu cât se va diviza de mai multe ori.

Pe baza acesteia, se poate formula următoarea regulă simplă: cu cât este mai mare potența celulei, adică cu cât este mai scăzut gradul de diferențiere, cu atât este mai puternică capacitatea acesteia de a prolifera. Aceasta înseamnă că celulele stem totipotente cele mai slab diferențiate au cea mai mare capacitate de proliferare. Și, prin urmare, dintr-o celulă stem totipotentă se formează câteva mii de celule specializate și foarte diferențiate ale diferitelor organe și țesuturi. Și celulele stem monopotente cele mai diferențiate au o capacitate minimă de a prolifera. Prin urmare, dintr-o celulă monopotentă se formează doar câteva celule foarte diferențiate ale oricărui organ sau țesut.

Tipuri de celule stem în diferite organe

În prezent, la un adult sau la un copil, celulele stem sunt obținute din sângele din cordonul ombilical sau din măduva osoasă. De asemenea, celulele stem pentru nevoi clinice și de cercetare sunt obținute din material abortiv al fetușilor de cel mult 23 de săptămâni de gestație. Să ne uităm la ce tipuri de celule stem se obțin din aceste surse potențiale.

Celulele stem cerebrale

Acest tip de celulă se obține din creierul fetușilor avortați între săptămânile 18 și 22 de sarcină. Obținerea de celule stem cerebrale de la embrioni mai puțin maturi este tehnic aproape imposibilă din cauza lor mărime mică.

Celulele stem cerebrale sunt clasificate ca celule nervoase pluripotente, adică pot forma și forma orice structură celulară a sistemului nervos al oricărui organ sau țesut. De exemplu, celulele stem cerebrale pot forma neuroni de circumvoluții, structuri măduva spinării, fibrele nervoase, receptorii senzoriali și motorii, sistemul de conducere cardiacă etc. În general, orice celula nervoasaîn orice parte a corpului uman poate fi format dintr-o celulă stem cerebrală pluripotentă.

Acest tip de celulă este folosit în mod obișnuit pentru a trata bolile neurodegenerative și leziuni traumatice nervi, cum ar fi accidente vasculare cerebrale, scleroză multiplă, boala Alzheimer, strivirea tesuturilor, pareza, paralizia, paralizia cerebrala etc.

Celulele stem hepatice

Celulele stem hepatice sunt obținute din organul corespunzător al fătului în săptămânile 18-22 de sarcină. Acest tip de celule stem se mai numește și fetale. Din punct de vedere tehnic, este aproape imposibil să se obțină celule stem hepatice de la embrioni mai puțin maturi din cauza dimensiunilor lor foarte mici și a absenței unui ficat format.

Din ficatul fetușilor se obțin două tipuri de celule stem pluripotente - hematopoietice și mezenchimale. În prima etapă, se obține un amestec din ambele tipuri de celule stem pluripotente, iar apoi, dacă este necesar, acestea sunt separate. Celulele fetale mezenchimale sunt de cea mai mare valoare, deoarece din ele este posibil să crească celule cu drepturi depline și active funcțional ale diferitelor organe interne, cum ar fi plămânii, inima, ficatul, splina, rinichii, uterul, vezica urinară, stomacul etc. În prezent, celulele din aproape toate organele sunt crescute cu succes în eprubete prin adăugarea de substanțe speciale la mediul nutritiv care le obligă să se diferențieze într-o direcție dată. De exemplu, pentru a crește un cardiomiocit (celulă cardiacă), se adaugă 5-azacitidină în mediul nutritiv și pentru a obține tot restul tipuri specializate celule de organ - sunt necesare alte substanțe chimice. Mai mult, pentru a forma o celulă pentru fiecare organ specific, este necesar să se adauge un compus strict definit în mediul nutritiv.

Celulele stem hepatice fetale sunt folosite pentru a trata diverse boli severe, cronice ale organelor interne, cum ar fi ciroza, atacurile de cord, incontinența urinară, tuberculoza pulmonară, diabetul etc.

Celulele stem din sângele din cordonul ombilical

După cum sugerează și numele, celulele stem de acest tip sunt obținute din sângele din cordonul ombilical al unui nou-născut. În acest caz, precum și din ficatul fetal, se obțin două tipuri de celule stem pluripotente - hematopoietice și mezenchimale. în plus majoritatea celulele stem izolate din sângele din cordonul ombilical sunt hematopoietice.

Celulele hematopoietice se pot transforma în orice elemente celulare din sânge (trombocite, leucocite, eritrocite, monocite și limfocite) și favorizează creșterea vaselor de sânge. Un mic procent de celule stem hematopoietice se pot dezvolta în celule ale vaselor de sânge și limfatice.

În prezent, celulele stem din sângele din cordonul ombilical sunt cel mai adesea folosite pentru întinerirea sau tratamentul diferitelor boli severe, cronice. În plus, multe femei decid să colecteze sânge din cordonul ombilical și să izoleze celulele stem pentru depozitare ulterioară într-o criobancă, astfel încât să poată folosi materialul finit dacă este necesar.

Clasificarea cel mai frecvent utilizată a celulelor stem

În funcție de potență, se disting următoarele tipuri de celule stem:

• Celulele stem embrionare (au totipotență și se obțin din ouă fertilizate artificial crescute în eprubete până la perioada necesară);
• Celulele stem fetale (au multipotență și sunt obținute din material abortiv);
• Celule stem adulte (au multipotență și sunt obținute din sângele din cordonul ombilical sau din măduva osoasă a unui adult sau a unui copil).

Celulele stem pluripotente, în funcție de tipul diferențierii lor, sunt împărțite în următoarele tipuri:

• Celulele stem hematopoietice (sunt precursorii absolut tuturor celulelor sanguine vasculare);
• Celulele stem mezenchimale (sunt precursorii tuturor celulelor organelor interne și ale mușchilor scheletici);
• Celulele stem ale țesutului conjunctiv (sunt precursorii celulelor pielii, oaselor, grăsimilor, cartilajelor, ligamentelor, articulațiilor și vaselor de sânge);
• Celulele stem neurogenice (sunt precursorii absolut tuturor celulelor legate de sistemul nervos).

Obținerea celulelor stem

Sursele pentru obținerea celulelor stem sunt următoarele substraturi biologice:

• Sângele din cordonul ombilical al unui nou-născut;
• Măduva osoasă a unui copil sau adult;
• Sânge periferic (din venă) după stimulare specială;
• Material abortiv obținut de la femei la 2-12 săptămâni de sarcină;
• Fetuși între 18 și 22 de săptămâni de sarcină care au murit ca urmare a nașterii premature, avortului spontan tardiv sau avortului din motive sociale;
• Țesuturi ale persoanelor sănătoase decedate recent (de exemplu, decesul a survenit ca urmare a unei răni etc.);
• Țesutul adipos al unui adult sau al unui copil;
• Fertilizarea unui ovul in vitro de către un spermatozoid pentru a forma un zigot.

Cel mai adesea, celulele stem sunt obținute din sânge din cordonul ombilical, măduvă osoasă sau material pentru avort. Alte metode de obținere a celulelor stem sunt folosite exclusiv în scopuri de cercetare.

Celulele stem sunt obținute din cordonul ombilical și din sângele periferic, precum și din măduva osoasă, folosind aceleași metode. Pentru a le obține, în primul rând, se ia măduvă osoasă (de la 20 la 200 ml) în timpul puncției ilionului la adulți sau a sternului la copii. Sânge periferic luat dintr-o venă la fel ca pentru o transfuzie. Și sângele din cordonul ombilical este pur și simplu colectat într-un tub steril direct în maternitate, punându-l sub cordonul ombilical tăiat al bebelușului.

Sângele sau măduva osoasă este apoi transportată la un laborator, unde celulele stem sunt izolate din ele folosind una dintre cele două metode posibile. Cel mai des se utilizează separarea gradientului de densitate Ficoll-urografin. Pentru a face acest lucru, turnați un strat de Ficoll într-o eprubetă, apoi turnați cu grijă urografin deasupra, astfel încât soluțiile să nu se amestece. Și, în sfârșit, sângele sau măduva osoasă este, de asemenea, stratificat cu grijă pe suprafața urografinei, încercând să se asigure că este amestecat minim cu cele două soluții anterioare. Tubul este apoi rotit într-o centrifugă la o viteză mare de cel puțin 8.000 rpm, rezultând un inel subțire de celule stem compactate și concentrate la interfața dintre fazele Ficoll și urografin. Acest inel este colectat cu grijă cu o pipetă într-un alt tub steril. Apoi se toarnă un mediu nutritiv în el și se mai rotește de câteva ori într-o centrifugă pentru a îndepărta toate celulele non-stem care intră accidental în inel. Celulele stem finite sunt fie plasate într-un mediu nutritiv pentru creștere ulterioară (cultivare), fie congelate în azot lichid pentru depozitare pe termen lung, fie diluate într-o soluție fiziologică și injectate într-o persoană care urmează cursul. terapie celulară.

O a doua metodă, mai puțin obișnuită, pentru obținerea de celule stem este tratarea sângelui sau a măduvei osoase cu un tampon de liză. Tamponul de liză este o soluție specială cu concentrații strict selectate de săruri care provoacă moartea tuturor celulelor, cu excepția celulelor stem. Pentru a izola celulele stem, sângele sau măduva osoasă este amestecat cu tampon de liză și lăsat timp de 15 până la 30 de minute, după care este centrifugat într-o centrifugă. Bila colectată în partea de jos a eprubetei este celulele stem. Tot lichidul de deasupra globului de celule este scurs, mediul nutritiv este turnat în eprubetă și deșurubat de mai multe ori într-o centrifugă pentru a îndepărta toate celulele inutile care intră accidental. Celulele stem gata preparate sunt utilizate în același mod ca și cele obținute prin separarea gradientului de densitate ficoll-urografină.

Obținerea de celule stem din material de avort, țesut de la persoane decedate sau grăsime de la adulți sau copii în viață este o procedură mai intensivă în muncă, care este utilizată numai de laboratoare bine echipate sau instituții științifice. În timpul izolării celulelor, materialul este procesat cu enzime speciale care distrug integritatea țesuturilor și le transformă într-o singură masă amorfă. Această masă este tratată în părți cu tampon de liză și apoi celulele stem sunt izolate în același mod ca din sânge sau măduvă osoasă.

Este la fel de ușor să obțineți celule stem de la fetuși între 18 și 22 de săptămâni de sarcină ca și din sânge sau măduvă osoasă. Adevărul este că celulele stem intră în acest caz, obtinut nu de la intregul fat, ci doar din ficat, splina sau creier. Tesuturile organelor sunt zdrobite mecanic si apoi dizolvate in solutie fiziologica sau mediu nutritiv. Celulele stem sunt apoi obținute fie folosind tampon de liză, fie separarea gradientului de densitate ficoll-urografină.

Obținerea celulelor stem prin fecundarea unui ovul este utilizată numai în instituțiile științifice. Această metodă este disponibilă numai pentru oamenii de știință cu înaltă calificare - biologi celulari. Acesta este, de obicei, modul în care sunt obținute celulele stem embrionare cercetare experimentală. Iar ovulele și sperma sunt prelevate de la femei și bărbați sănătoși care acceptă să devină donatori. Pentru o astfel de donație, instituțiile științifice plătesc o recompensă foarte semnificativă - cel puțin 3 - 4 mii de dolari pentru o parte din spermatozoizii unui bărbat și mai multe ovule de la o femeie, care pot fi colectate în timpul unei puncție ovariană.

Creșterea celulelor stem

Termenul de „creștere” de celule stem nu este în întregime corect, dar poate fi folosit în vorbirea de zi cu zi. Oamenii de știință folosesc de obicei termenul „cultură de celule stem” pentru a descrie această procedură. Cultivarea sau creșterea celulelor stem este procesul de menținere a vieții lor în solutii speciale care conțin nutrienți (medii nutritive).

În timpul cultivării, numărul de celule stem crește treptat, drept urmare, la fiecare 3 săptămâni, conținutul unei sticle cu mediu nutritiv este împărțit în 2 sau 3. O astfel de cultivare a celulelor stem poate fi efectuată atât timp cât se dorește, dacă sunt disponibile echipamentele necesare și mediile nutritive. Cu toate acestea, în practică, celulele stem nu pot fi propagate până când cantitate mare, deoarece foarte des se infectează cu diverse microbi patogeni eliberat accidental în aerul unei săli de laborator. Astfel de celule stem infectate nu mai pot fi folosite sau cultivate și sunt pur și simplu aruncate.

Trebuie amintit că creșterea celulelor stem este doar o creștere a numărului lor. Este imposibil să crești celule stem din celule non-stem.

De obicei, celulele stem sunt cultivate până când numărul lor este suficient pentru a efectua o injecție sau un experiment terapeutic. Celulele pot fi, de asemenea, cultivate înainte de congelare nitrogen lichid astfel încât să existe mai mult stoc.

Separat, merită menționată cultivarea specială a celulelor stem, atunci când în mediul nutritiv se adaugă diverși compuși care favorizează diferențierea într-un anumit tip de celulă, de exemplu, cardiomiocite sau hepatocite etc.

Utilizarea celulelor stem

În prezent, utilizarea celulelor stem este împărțită în trei domenii - cercetare experimentală, tratamentul diferitelor boli și întinerire. Mai mult, domeniul cercetării experimentale ocupă cel puțin 90% din totalul de utilizare a celulelor stem. În cursul experimentelor, biologii studiază posibilitatea de reprogramare și extindere a potenței celulelor, metode de transformare a acestora în diferite celule specializate ale diferitelor organe, metode de creștere a organelor întregi etc. În domeniul experimental al utilizării celulelor stem, progresul se desfășoară cu pasi, deoarece oamenii de știință raportează noi realizări în fiecare zi. Astfel, o inimă și un ficat care funcționează în mod normal au fost deja crescute din celule stem. Adevărat, aceste organe nu au fost încercate să fie transplantate în nimeni, dar acest lucru se va întâmpla în viitorul apropiat. În consecință, problema organelor donatoare pentru persoanele care necesită transplant va fi rezolvată. Utilizarea valvelor vasculare și cardiace crescute din celule stem pentru protezare este deja o realitate.

Utilizarea celulelor stem pentru tratarea diferitelor boli se realizează în limite limitate studii clinice, când pacientului i se oferă această opțiune și i se explică ce puncte pozitive iar acest lucru poate implica riscuri. De obicei, celulele stem sunt folosite numai pentru tratamentul bolilor severe, cronice și incurabile prin alte metode, când practic nu există nicio șansă de supraviețuire și chiar o ușoară îmbunătățire a stării. Prin aceste studii clinice, medicii sunt capabili să vadă care sunt efectele celulelor stem și ce efecte secundare poate provoca utilizarea lor. Pe baza rezultatelor observațiilor se elaborează cele mai sigure și eficiente protocoale clinice, care prescriu dozele recomandate de celule stem (cantitatea totală administrată în bucăți), locurile și metodele de administrare, precum și momentul optim terapie și efectele așteptate.

În scopul reîntineririi, celulele stem pot fi injectate în țesut subcutanat sau în structurile pielii, precum și pe cale intravenoasă. Această utilizare a celulelor stem se poate reduce semne vizibile modificări legate de vârstă pentru o anumită perioadă de timp. Pentru sustinere efect de lungă durată celulele stem vor trebui administrate periodic la intervale selectate individual. În principiu, această manipulare, atunci când este efectuată corect, este sigură.

Tratamentul cu celule stem a diferitelor boli - principii generale și efecte

Pentru a trata diferite boli, cel mai des sunt utilizate celule stem obținute din măduva osoasă a pacientului. Pentru a face acest lucru, mai întâi, în timpul unei puncție, se ia volumul necesar de măduvă osoasă (de la 20 ml la 200 ml), din care celulele stem sunt izolate într-un laborator specializat. Dacă nu sunt suficiente, atunci cultivarea se efectuează până când celulele se înmulțesc până la numărul necesar. Acest lucru se face și dacă intenționați să faceți mai multe injecții cu celule stem în timpul tratamentului. Cultivarea vă permite să obțineți suma necesară celule stem fără puncții repetate ale măduvei osoase.

În plus, sunt adesea folosite celule stem din măduva osoasă a unui donator, care este de obicei rude de sânge. În acest caz, pentru a elimina riscul de respingere, înainte de introducerea celulelor, acestea sunt cultivate într-un mediu nutritiv timp de cel puțin 21 de zile. O astfel de cultivare pe termen lung duce la pierderea antigenelor individuale, iar celulele nu vor mai provoca o reacție de respingere.

Celulele stem hepatice sunt folosite mai rar, deoarece trebuie achiziționate. Cel mai adesea, acest tip de celulă este folosit pentru întinerire.

Celulele stem gata preparate sunt introduse în organism în diferite moduri. Mai mult, introducerea de celule stem se numește transplant, care se realizează în moduri diferite în funcție de boală. Astfel, pentru boala Alzheimer, celulele stem sunt transplantate în fluid cerebrospinal folosind puncția lombară. Pentru bolile organelor interne, celulele sunt transplantate în următoarele moduri principale:

• Injectarea intravenoasă de celule stem diluate într-o soluție salină sterilă;
• Introducerea celulelor stem în vasele organului afectat folosind echipamente speciale;
• Injectarea de celule stem direct în organul afectat în timpul intervenției chirurgicale;
• Injectarea de celule stem intramuscular în imediata apropiere a organului afectat;
• Injectarea de celule stem subcutanat sau intradermic.

Cel mai adesea, celulele sunt administrate intravenos. Dar, în fiecare caz specific, metoda este aleasă de medic pe baza starea generala persoană și efectul dorit.

Terapia celulară (tratamentul cu celule stem) duce în toate cazurile la o îmbunătățire a stării unei persoane, restabilește parțial funcțiile pierdute, îmbunătățește calitatea vieții și reduce rata progresiei bolii și a complicațiilor.

Cu toate acestea, trebuie amintit că tratamentul cu celule stem nu este un panaceu; nu se poate vindeca complet sau nu poate anula terapia tradițională. Pe scena modernă evoluțiile științei, celulele stem pot fi folosite doar ca o completare a terapiei tradiționale. Într-o zi ar putea fi posibil să se dezvolte tratamente folosind numai celule stem, dar deocamdată acesta este un vis. Prin urmare, atunci când decideți să utilizați celule stem, amintiți-vă că anulați toate celelalte terapii pentru grave boala cronica este interzis. Transplantul de celule nu va face decât să îmbunătățească starea și să crească eficacitatea terapiei tradiționale.

Tratamentul cu celule stem: probleme principale - video

Celulele stem: istoria descoperirii, tipuri, rol în organism, caracteristici de producție și tratament - video

Banca de celule stem

O bancă de celule stem este un laborator specializat dotat cu echipamente pentru producerea și depozitarea lor pe termen lung în azot lichid. În băncile de celule stem puteți stoca sângele din cordonul ombilical sau propriile celule rămase de la un fel de manipulare. Fiecare bancă de celule stem are propriile prețuri pentru servicii, care pot varia semnificativ. Cu toate acestea, este recomandat să alegeți o astfel de organizație nu după lista de prețuri, ci după profesionalismul angajaților și gradul de dotare.

În prezent, în aproape toate orașele mari ale Rusiei există bănci similare care își oferă serviciile persoanelor fizice și juridice.

Înainte de utilizare, trebuie să consultați un specialist.

Celulele stem nediferențiate, care sunt utilizate în mod activ în medicină, reprezintă baza pentru dezvoltarea celulelor din creier, sânge sau orice alt organ. În farmacologia și cosmetologia modernă, acest material biologic este un medicament valoros. Experții au învățat să-l crească în mod independent pentru diverse nevoi: de exemplu, pentru a lua material de sânge din cordonul ombilical, care este utilizat pe scară largă pentru restaurare și întărire. sistem imunitar.

Ce sunt celulele stem

Pentru a explica într-un limbaj clar, ST-urile (celule stem nediferențiate) sunt „progenitorii” celulelor obișnuite, dintre care există sute de mii de specii. Celulele obișnuite sunt responsabile de sănătatea noastră, asigură buna funcționare a sistemelor vitale, ne fac inima să bată și creierul să funcționeze, sunt responsabile de digestie, de frumusețea pielii și a părului.

Unde se găsesc celulele stem?

În ciuda cifrei impresionante de 50 de miliarde de bucăți, un adult are un material atât de valoros în cantități foarte mici. Cea mai mare parte a celulelor este conținută în măduva osoasă (celule mezenchimale și celule stromale) și grăsimea subcutanată, restul sunt distribuite uniform pe tot corpul.

Embrionul se formează diferit. Miliarde de celule stem se formează după diviziunea zigotului, care este rezultatul fuziunii gameților masculin și feminin. Zigotul stochează nu numai informații genetice, ci și un plan de dezvoltare secvențială. Cu toate acestea, în timpul embriogenezei, singura sa funcție este diviziunea. Alte sarcini în afară de transfer memorie genetică pentru generația următoare, nu. Celulele de diviziune ale zigotului sunt celule stem, sau mai precis, celule embrionare.

Proprietăți

Celulele adulte rămân latente până când unul dintre sistemele de reglementare dă un semnal de pericol. CT-urile sunt activate și călătoresc prin fluxul sanguin până în zona afectată, unde, citind informații de la „vecini”, sunt transformate în oase, ficat, mușchi, nervi și alte componente, stimulând rezervele interne ale organismului pentru refacerea țesuturilor.

Cantitatea de material minune scade odată cu vârsta, iar reducerea începe la o vârstă foarte fragedă - 20 de ani. Până la vârsta de 70 de ani, au rămas foarte puține celule; această rămășiță minusculă susține funcționarea sistemelor de susținere a vieții corpului. În plus, CT „în vârstă” își pierd parțial versatilitatea; nu se mai pot transforma în niciun tip de țesut. De exemplu, posibilitatea de transformare în componente nervoase și sanguine dispare.

Din cauza lipsei componentelor hematopoietice responsabile de formarea sângelui, o persoană în vârstă devine acoperită de riduri și se usucă din cauza faptului că pielea nu mai primește suficientă nutriție. Materialul embrionar este cel mai capabil de transformare, ceea ce înseamnă că este cel mai valoros. O astfel de CT poate degenera în orice tip de țesut din organism, poate restabili rapid imunitatea și poate stimula organul să se regenereze.

Soiuri

Poate părea că există doar două tipuri de celule stem: embrionare și celule găsite în corpul unei persoane născute. Dar asta nu este adevărat. Ele sunt clasificate în funcție de pluripotență (capacitatea de a se transforma în alte tipuri de țesut):

• celule totipotente;
• pluripotente;
• multipotent.

Datorită celui din urmă tip, după cum sugerează și numele, este posibil să obțineți orice țesut în corpul uman. Aceasta nu este singura clasificare. Următoarea diferență va fi în metoda de obținere:

• embrionar;
• fetal;
• postnatală.

ST fetale sunt prelevate de la embrioni care au câteva zile. Celulele fetale sunt material biologic colectat din țesuturile embrionilor după avorturi. Potenta lor este putin mai mica in comparatie cu embrionii de trei zile. Specia postnatală este un biomaterial persoană născută, obținut, de exemplu, din sângele din cordonul ombilical.

Creșterea celulelor stem

Studiind proprietățile celulelor stem embrionare, oamenii de știință au ajuns la concluzia că acesta este un material ideal pentru transplant, deoarece poate înlocui orice țesut din corpul uman. Componentele fetale sunt obținute din țesut neutilizat din embrioni pentru care sunt cultivați inițial inseminare artificiala. Cu toate acestea, utilizarea embrionilor ridică obiecții etice, ca urmare, oamenii de știință au descoperit un nou tip de celule stem - pluripotente induse.

Celulele pluripotente induse (iPS) au eliminat preocupările etice fără a pierde proprietăți unice, pe care le posedă cele embrionare. Materialul pentru cultivarea lor nu este embrionii, ci celulele mature diferențiate ale pacientului, care sunt îndepărtate din organism, iar după lucru într-un mediu nutritiv special, acestea sunt returnate înapoi, dar cu calități actualizate.

Aplicație

Utilizarea ST este foarte largă. Este dificil de determinat zonele în care sunt utilizate. Majoritatea oamenilor de știință spun că tratamentul cu biomaterial donator este însă viitorul cercetări suplimentare ar trebui să fie efectuate în continuare. În prezent, o astfel de activitate are în mare parte succes; a avut un impact pozitiv asupra tratamentului multor boli. Luați, de exemplu, asistența în tratamentul cancerului, ale cărei prime etape au dat deja speranță de recuperare multor pacienți.

În medicină

Nu întâmplător medicina pune mari speranțe în microtehnologie. De 20 de ani, medicii din întreaga lume folosesc celule mezenchimale din măduva osoasă pentru tratament. boală gravă, inclusiv tumori maligne. Donatorul unui astfel de material cu trusa de antigen poate fi ruda apropiata un pacient care are o grupă de sânge adecvată. Oamenii de știință desfășoară și alte cercetări în domeniul tratamentului unor boli precum ciroza hepatică, hepatita, patologiile renale, diabetul, infarctul miocardic, artroza articulațiilor, boală autoimună.

Tratamentul diferitelor boli cu celule stem

Gama de utilizări în tratament este uimitoare. Multe medicamente sunt fabricate din CT, dar transplanturile sunt deosebit de avantajoase. Nu toate transplanturile se termină bine din cauza respingerii individuale a materialului, dar tratamentul are succes în majoritatea cazurilor. Este utilizat împotriva unor astfel de boli:

• leucemie acută (limfoblastică acută, mieloblastică acută, nediferențiată acută și alte tipuri leucemie acută);
• leucemie cronică (mieloidă cronică, limfocitară cronică și alte tipuri de leucemie cronică);
• patologii ale proliferării liniei mieloide (mielofibroză acută, policitemie vera, mielofibroză idiopatică și altele);
• disfuncții fagocitare;
• tulburări metabolice ereditare (boala Harler, boala Krabbe, leucodistrofie metacromică și altele);
• tulburări ereditare ale sistemului imunitar (deficiență de aderență a limfocitelor, boala Kostmann și altele);
• tulburări limfoproliferative (limfogranulomatoză, limfom non-Hodgkin);
• alte tulburări ereditare.

În cosmetologie

Metodele de utilizare a celulelor stem și-au găsit aplicația în domeniul frumuseții. Companiile de cosmetică produc din ce în ce mai mult produse cu o componentă biologică, care poate fi fie animală, fie umană. În cosmetică este etichetat ca celule stem. Ea este creditată proprietăți miraculoase: intinerire, albire, regenerare, restabilire a fermitatii si elasticitatii. Unele saloane oferă chiar și injecții cu celule stem, dar injectarea medicamentului sub piele va fi costisitoare.

Atunci când alegeți cutare sau cutare produs, nu vă îndrăgostiți de momeală cuvinte frumoase. Acest biomaterial nu are nimic de-a face cu antioxidanții și nu va fi posibil să obțineți zece ani de întinerire într-o săptămână. Vă rugăm să rețineți că astfel de creme și seruri nu vor costa un ban, deoarece obținerea de celule stem este un proces dificil și care necesită timp. De exemplu, oamenii de știință japonezi încearcă să determine melcii să secrete mai mult mucus care conține materialul râvnit în laboratoare. În curând, acest slime va deveni baza produse cosmetice noi.

Video: Celulă stem

Celulele stem embrionare (ESC) sunt celule stem clasice deoarece sunt capabile de auto-reînnoire infinită și au potențial de diferențiere multipotent. Sursa lor sunt, de obicei, celulele germinale primordiale, masa celulară interioară a blastocistului sau blastomerii individuali ai embrionilor cu 8 celule, precum și celulele morule din stadiile ulterioare.

Celulele stem embrionare au cea mai mare activitate a telomerazei dintre toate categoriile de celule stem, ceea ce le oferă capacitatea de a suferi o auto-reînnoire fără precedent (mai mult de 230 de dublări celulare in vitro; în timp ce celulele diferențiate se divid de aproximativ 50 de ori în timpul vieții).

În condiții de laborator, aceste celule sunt capabile să se diferențieze în diferite tipuri ca celule embrionareși celulele unui organism adult. Ei au cariotip normal iar în condiții controlate pot fi clonate și reproduse de multe ori fără a le schimba proprietățile.

Studiile au arătat că transplantul ESC este eficient pentru tratarea patologiilor care se bazează pe disfuncția sau moartea unor tipuri de celule specializate. Astfel, boala Parkinson, cauzată de degenerarea progresivă și pierderea neuronilor producători de dopamină într-o anumită zonă a creierului, poate fi tratată cu succes prin injectarea intracerebrală a neuronilor embrionari. De asemenea, în diabetul zaharat de tip I (cauzat de o defecțiune celule insulare pancreas), implantarea celulelor insulare pancreatice în ficat duce la normalizarea nivelului de glucoză. Alte boli intratabile, cum ar fi distrofia musculară Duchenne și degenerarea celulelor Purkinje, pot fi, de asemenea, tratate cu transplant ESC. Transplantul ESC este, de asemenea, eficient în cazuri de traumatisme, în special leziuni ale măduvei spinării.

La prima vedere, ESC-urile sunt cele mai potrivite pentru utilizare în medicina reparatorie. Cu toate acestea, este bine cunoscut faptul că, atunci când sunt transplantate în organism, ESC-urile sunt capabile să genereze neoplasme - teratoame. Prin urmare, înainte de a utiliza ESC-uri în terapia celulară, este necesar să le diferențiem în direcția dorită și să îndepărtăm celulele din populația ESC care ar putea duce la formarea de teratoame. O altă problemă care trebuie depășită atunci când se utilizează ESC-uri este necesitatea de a asigura cumva histocompatibilitatea acestora cu corpul destinatarului. În cele din urmă, este dificil să ignorăm partea etică a utilizării celulelor embrionare umane pentru a obține ESC.

Celulele stem adulte

Celulele stem sunt prezente în multe organe și țesuturi ale mamiferelor adulte: măduvă osoasă, sânge, mușchi scheletici, pulpă dentară, ficat, piele, tract gastrointestinal, pancreasul. Majoritatea acestor celule sunt slab caracterizate. În comparație cu ESC, celulele stem adulte au o capacitate de auto-reînnoire mai mică și, deși se diferențiază în linii celulare multiple, nu sunt multipotente. Activitatea telomerazei și, în consecință, potențialul proliferativ al celulelor stem adulte sunt ridicate, dar totuși mai mici decât cele ale ESC.

Se presupune că celulele stem cel mai puțin diferențiate sunt într-o stare latentă în organism. Dacă este necesar, se declanșează un proces ireversibil de maturizare treptată a acestora într-o anumită direcție de diferențiere.

Celulele stem hematopoietice

Dintre celulele stem adulte, celulele stem hematopoietice (HSC) sunt cele mai bine caracterizate. Acestea sunt celule de origine mezodermică. Ele dau naștere la toate tipurile de hematopoietice și celule limfoide. În mod normal, hematopoieza din organism este aparent menținută în principal printr-un număr mic de clone de celule cu viață relativ scurtă, în continuă schimbare. In vitro, celulele stem hematopoietice, în anumite condiții, sunt capabile de auto-reînnoire și pot fi stimulate să se diferențieze către aceleași linii celulare ca și in vivo.

Timp de câteva decenii, țesutul măduvei osoase a fost folosit cu succes pentru a trata diferite boli ale sângelui (de exemplu, leucemia), precum și leziunile organismului prin radiații, folosindu-le pentru a restabili funcțiile afectate ale organelor hematopoietice și limfoide. Acest lucru se face de obicei prin transplant de măduvă osoasă; Recent, a fost folosit și sânge din cordonul ombilical. Populația HSC servește ca o sursă potențială pentru precursori de celule endoteliale, producând posibila utilizare SCM pentru tratamentul bolii ischemice și infarctului miocardic.

Celulele stem ale țesutului neural

O altă categorie de celule care este în prezent studiată intens sunt celulele stem neuronale (NTSC). Aceste celule au fost găsite inițial în zona subventriculară a creierului embrionar. Până de curând, se credea că creierul adult nu conține celule stem. Cu toate acestea, experimentele pe rozătoare și primate, precum și studiile clinice care implică voluntari, au arătat că SCNT continuă să fie prezent în creierul adult. In vitro, celulele stem neuronale pot fi „țintite” atât pentru a prolifera, cât și pentru a se diferenția în diferite tipuri de neuroni și celule gliale (celule de susținere și de protecție ale țesutului nervos). Atât SCNT embrionar, cât și SCNT adult transplantate în creier pot genera celule neuronale și gliale. Deși nu se știe cât timp durează celulele stem neuronale pentru a se auto-reînnoi, acestea pot fi cultivate in vitro pentru perioade lungi.

Celulele progenitoare stromale și celulele stem mezenchimale

Celulele progenitoare stromale și celulele stem mezenchimale (MSC) au fost descoperite cu aproximativ 30 de ani în urmă. Acestea sunt un fel de celule universale care sunt conținute în măduva osoasă, într-un fel de depozit, unde sunt depozitate „în rezervă”. Sunt capabili de proliferare intensă și se pot diferenția în multe tipuri de celuleși sunt transplantabile in vivo. Dacă este necesar, ele pătrund în organul sau țesutul lezat și sunt transformate în celulele specializate necesare.

In vitro, numărul de celule stem mezenchimale poate crește de 100.000 de ori în 6-8 săptămâni, în timp ce acestea rămân într-o stare nediferențiată. Fiecare colonie de celule stromale este o clonă, adică este formată prin proliferarea unei celule, care a fost numită celulă fibroblastă formatoare de colonii (COF-F). La animale și la oameni în condiții fiziologice, eficiența clonării coloniilor COC-F rămâne relativ stabilă și este un parametru important al stării scheletice, ceea ce indică rolul COC-F în patofiziologia defectelor osoase și ale măduvei osoase.

S-au obținut multe dovezi că, spre deosebire de celulele stem hematopoietice, COC-F din măduva osoasă reprezintă o populație locală, adică nu migrează dintr-o parte a corpului în alta și, în consecință, nu prind rădăcini în timpul infuzie. Este păcat dacă această problemă nu își găsește soluția - la urma urmei, pentru a trata atât de comune boli ale oaselor, cum ar fi osteoporoza sau osteogeneza incompletă, unde nu este posibil să se transplanteze celule stromale modificate genetic în toate zonele leziunilor, capacitatea de a le elibera prin circulație pare a fi foarte de dorit. În general, întrebarea posibilității migrării celulelor stromale, precum și factorii care o favorizează, rămâne deschisă.

Celulele progenitoare stromale joacă, de asemenea, un rol foarte important, oferind micromediul specific necesar proliferării și diferențierii hematopoietice și celule imunocompetente pe teritoriul organelor hematopoietice şi limfoide. Astfel, „corecția” tulburărilor de micromediu poate fi realizată, în principiu, tocmai prin această categorie de celule.

Interes semnificativ pentru aplicare clinică reprezintă celule stem mezenchimale, care fac parte din populația de celule progenitoare stromale (sau celule formatoare de colonii ale fibroblastelor stromale - KOK-F) ale măduvei osoase. Utilizarea lor a început cu tratamentul cu succes al fracturilor osoase neconsolidate cu celule stromale autologe cultivate de măduvă osoasă. Până acum, repararea oaselor și țesutul cartilajului rămâne unul dintre cele mai importante domenii de aplicare a MSC-urilor. Cu ajutorul transplantului acestor celule s-a obținut succesul în tratamentul unui grup sever de pacienți cu articulații false, neunificarea fracturilor și osteomielita cronică, osteoartrita. Principiile metodelor biotehnologice utilizate în acest caz sunt universale și pot fi utilizate și pentru tratarea pacienților cu defecte ale țesutului osos de diferite localizări (traumatologie, ortopedie, neurochirurgie, chirurgie cranio-facială, stomatologie-implantologie).

Ca posibili purtători de ADN recombinant, celulele stem mezenchimale reprezintă, de asemenea, un obiect foarte atractiv pentru Inginerie genetică, pentru tratamentul unui număr de boli degenerative și ereditare.

Celulele măduvei osoase și MSC-urile pot fi, de asemenea, utilizate în tratamentul bolilor coronariene, leziunilor membrelor și ale creierului, precum și pentru tratamentul infarctului miocardic. Acesta este un alt domeniu de aplicare a MSC-urilor care se află în stadiul de studii preclinice. În studiile de laborator la animale și în tratamentul infarctului miocardic la om, celulele stem derivate din măduva osoasă au fost transplantate în zona infarctului fie prin injectare directă, fie prin administrare intravasculară. Drept urmare, s-a putut realiza o reducere reală a zonei de infarct. Cu toate acestea, înainte de terapia pentru adulți SC va fi efectuată în în întregime, necesar conduită suplimentară studii clinice și studii clinice bine concepute care vor permite o concluzie definitivă despre siguranța și eficacitatea metodei propuse.

De un interes deosebit sunt primele date care arată posibilitatea utilizării celulelor stromale din măduva osoasă în procesele de reparare a pielii. În special, studiile arată că după injectarea intradermică a celulelor stromale ale măduvei osoase, regenerarea țesutului cutanat deteriorat a fost mai ordonată, cu mai puține consecințe nedorite, care includ formarea de cicatrici.

Trebuie remarcat faptul că pentru succesul tratamentului punct-cheie Alegerea corectă a metodei de transplant SC rămâne. Un număr de laboratoare lucrează în prezent la îmbunătățirea metodelor de purificare a populațiilor SC și îmbogățirea acestora cu precursori timpurii pentru a crea condiții pentru o terapie celulară mai eficientă. Conform opinie generală, sunt necesare și studii de laborator suplimentare pentru a studia fenomenul plasticității celulelor stem, precum și multe alte aspecte.

După cum putem vedea, există o mulțime de speranțe și așteptări asociate cu celulele stem. Poate că timpul nu este departe când proprietăți publice celulele stem și cele care sunt încă sigilate pentru noi astăzi vor crea noi perspective pentru tratamentul unui număr de boli grave.

Ce face celulele stem unice?

În timpul dezvoltării unui embrion uman, au loc o serie de evenimente cheie: fertilizarea ovulului este urmată de așa-numita. fragmentare, a cărei esență se reduce la acumularea rapidă a materialului celular totipotent (adică, capabil să creeze un întreg organism, repetând embriogeneza dintr-o singură celulă).

După aproximativ 12 diviziuni celulare, acest proces încetinește brusc, iar sincronia diviziunilor este perturbată. Începe transcripția genomului embrionar, adică implementarea informații ereditare. Această schimbare, cunoscută sub denumirea de tranziție midblastula, reflectă probabil epuizarea unei componente specifice derivate materne care este utilizată pentru a se lega de ADN-ul nou sintetizat.

Transcripția se termină cu acumularea de informații sub formă de ARN mesager în citoplasma acestor celule primare unice, ceea ce determină dezvoltarea intrauterină în continuare. Implementarea informației se realizează în cele din urmă prin migrare, specializare celulară și formarea principalelor straturi germinale - ectodermul (sursa celulelor pielii, sistemul nervos central etc.), mezodermul (sursa celulelor musculare, oaselor, sângelui etc.). ) și endoderm (sursa celulelor glandelor, tractului gastrointestinal etc.), ceea ce se întâmplă în procesul așa-numitului. gastrulatie.

Din acest moment, fiecare țesut reține un număr limitat de celule nespecializate. Astfel de celule sunt numite celule stem sau celule progenitoare; funcția lor principală este de a controla procesul de creare a organismului în ansamblu, transferând și implementând programe ereditare.

Celulele stem sunt celule nediferențiate, imature ale unui embrion, făt, organism nou-născut sau adult, capabile de auto-reînnoire și diferențiere în diferite tipuri de țesuturi și organe. În corpul adult, ei joacă rolul de „mașini de regenerare”, scopul lor este de a menține constanța morfofuncțională a țesutului; au un potențial mai mic decât la începutul embriogenezei, dar sunt capabili să înlocuiască eficient elementele deteriorate ale țesutului specializat. în volumul necesar. Aproape fiecare tip de țesut are propriile sale celule precursoare (celule prediferențiate). Celule adevărate pluripotente (capabile de diferențiere în celule ale diferitelor țesuturi ale diferitelor straturi germinale) în conditii normale sunt extrem de rare în organism; izolarea lor de un organism adult nu este în prezent posibilă fără utilizarea tehnicilor de clonare.

În timpul procesului de îmbătrânire, cantitatea de informații regenerative încorporate inițial în celule scade rapid, iar numărul de celule stem în sine scade. Un sistem de reparare epuizat devine ineficient - apar o serie de boli asociate cu îmbătrânirea: pielea se estompează, elasticitatea cartilajului și densitatea osoasă scade, endoteliul vascular este deteriorat - alimentarea cu sânge se deteriorează, treptat toate țesuturile corpului cad în condiții de scădere. furnizarea de oxigen, procesele de înlocuire a țesuturilor active funcțional cu cele inferioare sunt țesuturi stromale conjunctive accelerate. Impactul unui număr de infecții, implementarea bolilor congenitale, ereditare și multifactoriale, intoxicație cronică(inclusiv cele alcoolice), rănile duc, de asemenea, la consecințe similare - organismul nu poate face față fluxului tot mai mare de probleme și moare treptat.

Succesul transplantului de organe și țesuturi umane a deschis o nouă eră în medicină – a fost demonstrată posibilitatea fundamentală de a înlocui țesuturile și organele defecte ale unui pacient cu donator, sănătoase. Din păcate, transplantul de organe rămâne inaccesibil și este însoțit de complex interventii chirurgicaleși necesită cantități constante și mari de imunosupresie.

Oamenii de știință din întreaga lume lucrează intens la problema producției de laborator a celulelor progenitoare în scopul implantării lor ulterioare pentru a înlocui țesutul mort, care, potrivit comunității științifice medicale, poate servi ca alternativă la transplantul de organe. În 1998, oamenii de știință americani John Gerhart și James Thompson au fost primii care au obținut și au crescut culturi de celule stem embrionare și celule progenitoare sexuale în laborator, capabile să reproducă complet embriogeneza. Astfel, omenirea are oportunitate realăîn condiții de laborator, crește cantitatea necesară de „piese de schimb” pentru organism și corectează astfel consecințele unui număr de boli cronice și boli acute. Dm. Shamenkov, Ph.D.

Plasticitatea celulelor stem

Până de curând, se credea că celulele stem specifice organelor nu se puteau diferenția decât în ​​celule ale organelor corespunzătoare. Cu toate acestea, conform unor date, acesta nu este cazul: există celule stem specifice unui organ ale animalelor adulte care sunt capabile să se diferențieze în celule ale altor organe decât organele de origine ale celulelor stem, chiar dacă aparțin ontogenetic unor diferite straturi germinale. Această proprietate a celulelor stem se numește plasticitate. Astfel, există o mulțime de dovezi că MSC-urile măduvei osoase au plasticitate largă și sunt capabile să dea naștere unor elemente de țesut nervos, cardiomiocite, celule epiteliale și hepatocite.

O ipoteză alternativă pentru fenomenul de plasticitate este că celulele stem multipotente sunt prezente în diverse organeși sunt stimulate la proliferarea și diferențierea specifică ca răspuns la factorii locali prezentați de organul la care sunt recrutate celulele stem. Există, de asemenea, presupunerea că celulele stem sunt recrutate în organele deteriorate și deja acolo își realizează proprietățile de plasticitate, adică se diferențiază în direcția necesară pentru restaurarea lor.

În același timp, trebuie remarcat faptul că un număr de oameni de știință pun la îndoială însuși conceptul de plasticitate a celulelor stem, subliniind că experimentele corespunzătoare au fost efectuate pe populații pure de celule stem specifice țesuturilor.

Dicţionar

Celulă diploidă(din grecescul dipluos - dublu și eidos - vedere) - o celulă cu două seturi omoloage (asemănătoare) de cromozomi. Toți zigoții și, de regulă, celulele majorității țesuturilor animalelor și plantelor, cu excepția celulelor germinale, sunt diploide.

Potenţial de diferenţiere- capacitatea de a se transforma în diferite celule ale corpului.

Cariotip(din grecescul karyon - nucă și greșeli de tipar - amprentă, formă) - un set tipic de tipuri morfologice de cromozomi pentru o specie (formă, mărime, detalii structurale, număr etc.). Important caracteristică genetică speciile subiacente. Pentru a determina cariotipul, se folosește o microfotografie a cromozomilor celulelor în diviziune.

mezodermul- stratul germinal mijlociu la majoritatea animalelor pluricelulare și a oamenilor. Din ea se dezvoltă organele de formare a sângelui și limfei, organele excretoare, organele genitale, mușchii, cartilajele, oasele etc.

Multipotente- capacitatea de a se diferenția într-un singur strat germinal.

Pluripotență- capacitatea de a diferenția diferite țesuturi ale diferitelor straturi germinale.

Multipotente- capacitatea genomului celulelor stem adulte de a schimba profilul de diferențiere atunci când este transplantat într-un țesut nou primitor.

Stroma(din grecescul stroma - așternut) - principala structură de susținere a organelor, țesuturilor și celulelor organismelor vii și plantelor.

Celulele stromale- celulele structurii de susținere a țesutului conjunctiv a organului.

Telomerii- structuri ADN-proteine ​​specializate care sunt situate la capetele cromozomilor liniari ai eucariotelor.

Activitatea telomerazei- activitatea telomerazei, o enzimă care, folosind un mecanism special, sintetizează ADN telomeric și, prin urmare, afectează creșterea celulelor. Activitate mare Telomeraza este caracteristică celulelor germinale și celulelor stem. Pe măsură ce celulele stem încep să se diferențieze, activitatea telomerazei scade și telomerii lor încep să se scurteze.

Teratom(din greaca teratos - ciudat) - tumoră benignă cauzate de o tulburare a dezvoltării embrionare. De regulă, este format din țesuturi musculare, nervoase și alte țesuturi.

Totipotența- capacitatea de a crea un întreg organism, repeta embriogeneza dintr-o celulă.

Fibroblastele(din latină fibra - fibre și blastus - germen) - principala formă celulară a țesutului conjunctiv la animale și la oameni. Fibroblastele formează fibrele și substanța fundamentală a acestui țesut. Când pielea este rănită, ei participă la închiderea rănilor și la formarea cicatricilor.

Ectoderm- stratul germinal exterior al animalelor pluricelulare. Epiteliul pielii este format din ectoderm, sistem nervos, organele senzoriale, intestinele anterioare și posterioare etc.

Endoderm- stratul germinal intern al animalelor pluricelulare. Din endoderm se formează epiteliul intestinal și glandele asociate: pancreas, ficat, plămâni etc.