Sadržaj
- Matične ćelije: Definicija
- Embrionalne matične stanice
- Somatske (odrasle) matične stanice
- Djelovanje somatskih matičnih stanica
- Hematopoetske somatske matične ćelije
- Mezenhimske somatske matične stanice
- Neuralne somatske matične stanice
- Epitelne somatske matične stanice
- Inducirane pluripotentne matične stanice
- Klasifikacija matičnih ćelija
- Rana istraživanja matičnih stanica
- Prednosti istraživanja matičnih ćelija
- Primjena istraživanja matičnih stanica
- Rizici terapije matičnim stanicama
Složeno ljudsko tijelo sastoji se od somatskih (tjelesnih) stanica i reproduktivnih stanica (gameta). Sve stanice u ljudskom tijelu potječu iz jedne oplođene jajne stanice poznate kao zigota. Tada se zigota dijeli na blastocistu koju čine embrionalne matične stanice koje daju više od 200 specijaliziranih vrsta stanica, prema Međunarodnom društvu za istraživanje matičnih stanica.
Somatske matične stanice - koje se nazivaju i matične stanice odraslih - formiraju se tijekom razvoja fetusa i ostaju tijekom cijelog životnog vijeka kako bi se pomoglo u obnovi stanica.
Matične ćelije: Definicija
Ostali nazivi matičnih stanica koji su precizniji su matične stanice embrija, matične stanice odraslih ili inducirane pluripotentne matične stanice, ovisno o tipologiji stanica. Matične stanice imaju sposobnost pretvaranja u mnoge druge vrste stanica što je od velikog interesa za istraživače na području regenerativne medicine.
Matične stanice imaju posebne karakteristike koje ih razlikuju od uobičajenih, običnih stanica poput živčanih, koštanih i krvnih stanica:
Embrionalne matične stanice
Matične stanice ljudskog embriona dobivaju se iz jajne stanice u razvoju u fazi blastociste, otprilike pet dana nakon oplodnje. Embrionalne matične stanice su nediferencirane i mogu se neodređeno podijeliti ili diferencirati u specijalizirane stanice u laboratoriju.
Embrionalne matične stanice mogu biti genetski ili kemijski programirane za rast organa i kože za transplantaciju i presadke.
Somatske (odrasle) matične stanice
Embrionalne matične stanice brzo se diferenciraju u somatske matične stanice tijekom fetalnog razvoja. Male količine somatskih matičnih stanica ostaju u tijelu neograničeno, ali se tijekom života mijenjaju.
Somatske matične stanice pomažu tijelu da izvrši unutarnje popravke i regulira homeostazu. Stanice gena su posrednički korak između matične stanice koja dijeli i više specijalizirane stanice.
Za razliku od svestranih matičnih stanica embriona, somatske matične stanice imaju ograničen kapacitet za diferencijaciju. Trenutne studije pokazuju da se matične stanice odraslih diferenciraju u stanice samo za određenu vrstu tkiva u kojem žive.
Na primjer, somatske matične stanice u mišićnom tkivu mogu se razlikovati u različite vrste mišićnih stanica, ali ne mogu stvoriti živčane stanice. Međutim, u tijeku su istraživanja koja bi mogla nadoknaditi tu pretpostavku, priopćeno je iz Medicinskog centra Sveučilišta u Nebraski.
Djelovanje somatskih matičnih stanica
Somatske (odrasle) matične stanice mogu neograničeno proizvoditi više kćeri ili se specijalizirati za određene vrste stanica, poput crvenih i bijelih krvnih stanica. Matične stanice odraslih mogu se obnoviti čak i nakon razdoblja neaktivnosti kad god je potrebno popravljanje ili zamjena stanica.
Na primjer, somatske matične stanice u srcu i gušterači pokreću djelovanje pod određenim uvjetima kada su naznačeni popravni radovi. Međutim, u crijevima i koštanoj srži matične stanice se stalno rade obnavljajući se.
Hematopoetske somatske matične ćelije
Hematopoetske matične stanice (HSC) su stanice koje tvore krv i nalaze se u koštanoj srži i u cirkulacijskoj krvi. Nezrele stanice mogu postati crvene krvne stanice, trombociti i bijele krvne stanice. Transplantirane stanice HSC-a u koštanoj srži od odgovarajućih davatelja pomogle su bezbroj pacijenata kojima je dijagnosticiran krvni poremećaj i karcinom poput leukemije.
Autologna transplantacija vlastitih HSC-a je još jedan uobičajeni terapijski postupak koji je koristio pacijentima smanjujući rizik odbacivanja transplantata.
Mezenhimske somatske matične stanice
Izvori ljudskih mezenhimskih matičnih stanica (hMSC) uključuju potporno i vezivno tkivo oko tjelesnih organa. Te matične stanice diferenciraju se u mezodermalne stanice poput hrskavice, koštanih stanica, mišićnih stanica i masnih stanica.
Istraživanje matičnih stanica u primjeni hMSC-a moglo bi dovesti do pojačanog liječenja slomljenih kostiju i ozljeda hrskavice.
Neuralne somatske matične stanice
Neuralne matične stanice (NSC) stvaraju neurone i glijalne stanice. NSC se nalaze u mozgu i središnjem živčanom sustavu.
U tijeku su obećavajuća klinička ispitivanja za ispitivanje terapije matičnim stanicama NCS-a kao liječenja ozljeda leđne moždine, moždanog udara i amiotrofične lateralne skleroze (ALS).
Epitelne somatske matične stanice
Epitelne matične stanice nalaze se u slojevima kože, pluća i u epitelnom sloju crijeva. Te matične stanice se kontinuirano obnavljaju i reagiraju na ozljede ili oštećenja stanica.
Medicinske primjene istraživanja epitelnih matičnih stanica uključuju, primjerice, stvaranje presadnica na koži kako bi se pomoglo žrtvama nesreća i opeklina.
Inducirane pluripotentne matične stanice
U 2007. godini, istraživači su otkrili kako genetski reprogramirati matične stanice odraslih da djeluju više poput matičnih stanica embriona. Poznate kao inducirane pluripotentne matične stanice (iPSC), ove inženjerirane stanice mogu se kontrolirati da na određeni način djeluju u laboratorijskim kulturama.
Na primjer, somatska stanica poput stanice kože može biti stimulirana da stvori potpuno drugačiju vrstu stanica. Polje je i dalje vrlo novo, a mnogo se ne zna o mehanizmima postupka.
Klasifikacija matičnih ćelija
Matične stanice klasificiraju se prema njihovoj moći da daju više specijaliziranih tipova stanica. Embrionalne matične stanice su korisne u istraživanjima zbog neuređenog stanja i velike potencijale za diferencijaciju. Jednoćelijska zigota naziva se totipotentna jer može tvoriti ukupni živi organizam zajedno s stanicama i tkivom placente.
Stanice embrionalnih stabljika klasificirane su kao pluripotentne; tvore somatske stanice, ali ne i stanice placente. Krvne stanice pupkovine i matične stanice odraslih su višestruke. Njihova sposobnost specijalizacije u različite vrste je ograničena od matičnih stanica embriona.
Rana istraživanja matičnih stanica
Zanimanje za istraživanje matičnih stanica pokreće želja za pronalaženjem novih načina popravljanja oštećenih stanica u kožnom tkivu i unutrašnjim organima kritičnim za preživljavanje.
Znanstveni istraživači su 1981. prvi izolirali matične stanice embrija iz miševa, prema Nacionalnom institutu za zdravlje. Znanstvenici su do 1998. naučili kako iz ljudskih jaja dobivati jajašca ljudi stvorena in vitro na klinikama plodnosti, koje više nisu bile potrebne i donirane su za istraživanje. Znanstvenicima se uzgajaju linije matičnih stanica i dijele ih.
Godine 1948. somatske matične stanice prvi put su korištene za proizvodnju krvnih stanica. Stanice koštane srži odraslih korištene su za transplantaciju matičnih stanica 1968. godine. Od tada se terapije matičnim stanicama uspješno koriste za liječenje mnogih vrsta krvnih bolesti. Moguće su beskrajne terapijske mogućnosti korištenja matičnih stanica, ali mnoge su još uvijek relativno neprovjerene zbog sigurnosti i učinkovitosti.
Prednosti istraživanja matičnih ćelija
Znanstvenici koriste inducirane pluripotentne linije matičnih stanica za proučavanje normalne i nenormalne diobe stanica, uključujući rak i stvaranje tumora. Dublje razumijevanje načina na koji nastaje bolest moglo bi dovesti do učinkovitijih preventivnih mjera i tretmana.
Tkiva koja nastaju u laboratoriju iz matičnih stanica mogu pomoći u ispitivanju novih liječenja lijekovima i smanjiti testiranje na životinjama. Tisućima ljudi koji pate od krvnih bolesti poput leukemije i anemije pomognute su terapijama matičnim stanicama.
Primjena istraživanja matičnih stanica
Istraživanje matičnih stanica brzo je napredujuće područje, a uskoro se očekuje i novi napredak. Budući da se matične stanice nalaze u toliko dijelovima tijela, one mogu imati ključ za otkrivanje uzroka nekoliko bolesti.
Terapije hematopoetskim matičnim stanicama poput transplantacije koštane srži često se koriste. Medicinske zajednice prihvaćaju i neke vrste liječenja kožnih cijepljenja i matičnih stanica.
Rizici terapije matičnim stanicama
Javnost bi trebala biti oprezna pretjeranih tvrdnji i dezinformacija o terapijama matičnim stanicama, prema Međunarodnom društvu za istraživanje matičnih stanica. Pacijenti s ozbiljnim medicinskim stanjima mogu biti posebno osjetljivi na klinike koje žele ponuditi trenutno izlječenje.
Web stranica američke uprave za hranu i lijekove upozorava potrošače da rizikuju njihovo zdravlje pouzdajući se u klinike koje nude tretmane koje odobri FDA. Do danas su samo određeni proizvodi napravljeni od matičnih ćelija koje stvaraju u krvi iz pupčane vrpce odobrene od FDA za posebne tretmane.