Βλαστοκύτταρα: στην άκρη του σκανδάλου

  Τα βλαστικά κύτταρα - είναι αδιαφοροποίητα κύτταρα που έχουν την ικανότητα να αναπτύσσονται σε κύτταρα διαφόρων ιστών και οργάνων. Σε πολλούς ιστούς χρησιμεύουν ως ένα είδος συστήματος εσωτερικής επισκευής - μπορούν να μοιραστούν, συμπλήρωση και αντικατάσταση άλλα κύτταρα είναι σχεδόν απεριόριστες, εφ 'όσον το άτομο ή το ζώο είναι ακόμα ζωντανό. Όταν ένα κύτταρο διαιρείται στέλεχος, κάθε ένα από τα πρόσφατα σχηματισμένο κύτταρο έχει τη δυνατότητα είτε να παραμείνει ένα στέλεχος κυττάρου ή να γίνουν άλλο τύπο κυττάρου με μια πιο εξειδικευμένες λειτουργίες - για παράδειγμα, μυϊκών κυττάρων, τα ερυθρά αιμοσφαίρια, ή κύτταρα του εγκεφάλου.

Τα κύτταρα από άλλους τύπους βλαστοκυττάρων διακρίνονται από δύο σημαντικά χαρακτηριστικά. Πρώτα - είναι μη διαφοροποιημένα κύτταρα μπορούν να ενημερωθούν μέσω της κυτταρικής διαίρεσης, μερικές φορές - μετά από μεγάλες περιόδους αδράνειας. Η δεύτερη - υπό ορισμένες φυσιολογικές ή πειραματικές συνθήκες, μπορεί να προκληθεί από τη μετατροπή τους σε κύτταρα ιστών ή οργάνων που έχουν ορισμένα χαρακτηριστικά. Σε ορισμένα όργανα, όπως στο μυελό των οστών και στο έντερο βλαστικά κύτταρα διαιρούνται συνεχώς σε επισκευή και αντικατάσταση φθαρμένων ή κατεστραμμένων ιστών. Σε άλλα όργανα, όμως, για παράδειγμα, στο πάγκρεας Διαβήτης και του παγκρέατος - τα πράγματα που πρέπει να ξέρετε   και στην καρδιά, τα βλαστικά κύτταρα διαιρούνται μόνο υπό ειδικές περιστάσεις.

Τύποι βλαστικά κύτταρα

Μέχρι πρόσφατα, οι ερευνητές έχουν εργαστεί κυρίως με δύο είδη των βλαστικών κυττάρων σε ζώα και ανθρώπους: εμβρυϊκά και ενήλικα σωματικά ή, τα βλαστικά κύτταρα. Σχετικά με τις λειτουργίες και τα χαρακτηριστικά αυτών των κυττάρων θα συζητηθεί παρακάτω.

Για πρώτη φορά οι επιστήμονες κατόρθωσαν να αποκτήσουν εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα από έμβρυα ποντικού πάνω από 30 χρόνια πριν, το 1981. Η προσεκτική μελέτη της βιολογίας των βλαστικών κυττάρων έχει ως αποτέλεσμα σε ποντικούς ότι 1998 άνοιξε μέθοδο για τη λήψη βλαστοκυττάρων από ανθρώπινο έμβρυο και την ανάπτυξη των κυττάρων σε ένα εργαστήριο. Έμβρυα που χρησιμοποιούνται για αυτές τις μελέτες δημιουργήθηκαν για αναπαραγωγικούς σκοπούς με in vitro γονιμοποίηση. Αυτά τα έμβρυα που δεν είναι χρήσιμα για το σκοπό αυτό είναι, με τη συναίνεση του δότη, μεταφέρεται για την έρευνα. Το 2006, οι επιστήμονες έχουν κάνει μια άλλη σημαντική ανακάλυψη - έχουν προσδιορίσει τις προϋποθέσεις υπό τις οποίες ορισμένα από τα εξειδικευμένα ώριμα κύτταρα μπορεί να είναι γενετικά «επαναπρογραμματιστεί» ώστε να αποκτήσει τα χαρακτηριστικά των βλαστικών κυττάρων.

Τα βλαστικά κύτταρα είναι σημαντικά για τους ζωντανούς οργανισμούς για πολλούς λόγους. Σε ένα έμβρυο στην ηλικία των 3 έως 5 ημέρες - βλαστοκύστης ήδη διατίθενται βλαστοκύτταρα που στη συνέχεια να αναπτύξουν ολόκληρο το σώμα - καρδιά, τους πνεύμονες, το δέρμα, τα οστά, και ούτω καθεξής. Σε ορισμένα ιστούς ενηλίκων βλαστικών κυττάρων αποζημιώσει για τυχόν φθορές και να βοηθούν τις αρχές στην ανάρρωση από τραυματισμούς και ασθένειες.

Η μοναδική αναγεννητική ικανότητα των βλαστικών κυττάρων ανοίγουν νέες δυνατότητες για τη θεραπεία ασθενειών όπως ο διαβήτης και οι καρδιαγγειακές παθήσεις. Ωστόσο, υπάρχει ακόμα πολλή δουλειά στο εργαστήριο και σε κλινικές, πριν γνωρίζουμε ακριβώς πώς να τη θεραπεία της νόσου τους.

Εργαστηριακές μελέτες των βλαστικών κυττάρων επιτρέψει στους επιστήμονες να μάθουν περισσότερα σχετικά με τις δυνατότητες και τις ικανότητές τους. Ήδη, οι επιστήμονες χρησιμοποιούν βλαστικά κύτταρα στο εργαστήριο για την ανάπτυξη και τη δοκιμή νέων φαρμάκων και να μελετήσουν τη φυσιολογική ανάπτυξη και να εντοπίσει τις αιτίες των γενετικών ανωμαλιών. Η μελέτη των βλαστικών κυττάρων - μία από τις πιο πολλά υποσχόμενες και συναρπαστικές περιοχές στη σύγχρονη βιολογία και την ιατρική, και εδώ, προφανώς, είναι πολύ νωρίς για να γνωρίζουμε τα πάντα.

Οι μοναδικές ιδιότητες των βλαστικών κυττάρων

Όλα τα βλαστικά κύτταρα, ανεξάρτητα από τον τρόπο που έχουν παραχθεί, υπάρχουν τρεις γενικές ιδιότητες: είναι σε θέση να μοιραστούν και να ενημερώσετε για μεγάλα χρονικά διαστήματα, δεν είναι εξειδικευμένα? Μπορούν να μετατραπούν σε εξειδικευμένα κύτταρα.

Σε αντίθεση με τους μυς, αίμα ή νευρωνικά κύτταρα τα οποία κανονικά δεν αντιγράφονται, βλαστικών κυττάρων μπορεί να επαναληφθεί πολλές φορές.

Σήμερα, οι επιστήμονες προσπαθούν να απαντήσουν σε δύο κρίσιμα ερωτήματα που σχετίζονται με τα βλαστικά κύτταρα:

• Γιατί τα εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα μπορούν να πολλαπλασιάζονται στο εργαστήριο για ένα χρόνο ή περισσότερο, χωρίς διαφοροποίηση (χωρίς να γίνει εξειδικευμένα κύτταρα των ιστών ή οργάνων), και τα περισσότερα neembrionalnyh βλαστικά κύτταρα που δεν μπορούν;
• Ποιοι παράγοντες στους ζώντες οργανισμούς φυσιολογικά ρυθμίζουν τον πολλαπλασιασμό (ανάπτυξη με την κυτταρική διαίρεση), και αυτο-ανανέωσης των βλαστικών κυττάρων;

Απαντήσεις στα ερωτήματα αυτά βοηθούν να καταλάβουμε πώς να ρυθμίζουν τον πολλαπλασιασμό των φυσιολογικών κυττάρων κατά την εμβρυϊκή ανάπτυξη και κατά τη διάρκεια ανώμαλη κυτταρική διαίρεση που οδηγεί σε καρκίνο Ο καρκίνος του μαστού - η ετυμηγορία; . Αυτές οι πληροφορίες θα βοηθήσουν επίσης τους επιστήμονες να αναπτυχθούν πιο αποτελεσματικά στο εργαστήριο και εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα ενηλίκων.

Ειδικοί παράγοντες και συνθήκες που επιτρέπουν βλαστικά κύτταρα παραμένουν αδιαφοροποίητα να είναι μεγάλο ενδιαφέρον για τους επιστήμονες. Ειδικευμένοι πήρε πολλά χρόνια έρευνας, δοκιμής και του λάθους, πριν ήταν σε θέση να διαθέσουν τα βλαστικά κύτταρα και να διατηρήσουν την επιβίωσή τους στο εργαστήριο, έτσι ώστε να αποφευχθεί η αυτόματη μετατροπή σε συγκεκριμένα κύτταρα. Αφού ελήφθησαν τα βλαστικά κύτταρα ποντικού πήρε πριν από δύο δεκαετίες οι επιστήμονες ήταν σε θέση να αναπτυχθούν ανθρώπινα εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα. Τώρα είναι σημαντικό να καταλάβουμε τι σηματοδοτεί ώριμο οργανισμό διεγείρει τον πολλαπλασιασμό των βλαστικών κυττάρων, γιατί παραμένουν αδιαφοροποίητα, μέχρι το πώς ακριβώς θα πρέπει να τα χρησιμοποιούν.

Μία άλλη θεμελιώδης ιδιότητα των βλαστοκυττάρων είναι ότι έχουν δομές χαρακτηριστικές κυττάρων ορισμένους ιστούς ή όργανα. Για παράδειγμα, βλαστικά κύτταρα δεν μπορούν να αλληλεπιδράσουν με τους γείτονές του και να αντλήσει αίμα (κύτταρα του καρδιακού μυός), ή μεταφέρει μόρια οξυγόνου μέσω του αίματος (ερυθρά αιμοσφαίρια). Ωστόσο, μπορούν να μετατραπούν σε οποιαδήποτε εξειδικευμένα κύτταρα - που ονομάζεται διαφοροποίηση. Όταν οι διαφοροποιείται κύτταρο, περνά μέσα από διάφορα στάδια, το καθένα από αυτά όλο και περισσότερο εξειδικευμένα. Ενώ οι ερευνητές μόλις τώρα αρχίζουν να κατανοούν τα σήματα μέσα και έξω από τα κύτταρα, τα οποία οδηγούν σε διαφοροποίηση. Εσωτερικά σήματα ελέγχονται γονίδια κύτταρα τα οποία είναι μέρος της αλυσίδας του DNA, και όπου κωδικοποιημένες οδηγίες σχετικά κυτταρικών δομών και λειτουργιών.

Τα εξωτερικά σήματα για την κυτταρική διαφοροποίηση είναι οι χημικές ουσίες που παράγουν άλλα κύτταρα? φυσική επαφή με γειτονικά κύτταρα? και η δραστικότητα ορισμένων μορίων.

Ωστόσο, η διαφοροποίηση των βλαστικών κυττάρων εξακολουθεί να αφήνει πολλά ερωτήματα. Για παράδειγμα, αν τα εσωτερικά και εξωτερικά σήματα είναι τα ίδια για την κυτταρική διαφοροποίηση των βλαστικών κυττάρων όλων των ειδών; Δυνατόν να προσδιοριστεί ένα συγκεκριμένο σύνολο των σημάτων, η οποία οδηγεί στη μετατροπή των βλαστικών κυττάρων σε συγκεκριμένους κυτταρικούς τύπους; Εάν αυτές οι ερωτήσεις θα βρείτε απαντήσεις μπορούν οι επιστήμονες μπορούν να βρουν νέους τρόπους για την παρακολούθηση της διαφοροποιήσεως των βλαστικών κυττάρων στο εργαστήριο και να αναπτυχθούν τα κύτταρα και τους ιστούς, τα οποία μπορούν στη συνέχεια να χρησιμοποιηθούν, για παράδειγμα, για κυτταρική θεραπεία.

Ενήλικα βλαστικά κύτταρα παράγουν συνήθως τα κύτταρα των ιστών στην οποία ζουν. Για παράδειγμα, αιμοποιητικά (αιμοποιητικά) βλαστικά κύτταρα στο μυελό των οστών σε κανονική διαφοροποιούνται σε διαφορετικούς τύπους κυττάρων του αίματος. Πιστεύεται ότι λόγω των αιμοποιητικών βλαστικών κυττάρων μπορεί να σχηματιστεί, για παράδειγμα, νευρικά κύτταρα ή κύτταρα του εγκεφάλου. Κατά τα τελευταία χρόνια, πολλή έρευνα διεξήχθη για να δείξει ότι τα βλαστικά κύτταρα από έναν ιστό μπορεί να δημιουργήσει πολύ διαφορετικά κύτταρα των ιστών, αλλά αυτό δεν έχει ακόμη αποδειχθεί, και αποτελεί το αντικείμενο της διαμάχης στην επιστημονική κοινότητα.