МАТИЧНЕ ЋЕЛИЈЕ: ВРСТЕ, АПЛИКАЦИЈЕ И МЕСТО НА КОМЕ СЕ НАЛАЗЕ - НЕУРОПСИХОЛОГИЈА - 2025

Матичне ћелије су врста ћелије која се природно налази у свим вишећелијским живим бићима. Карактерише их својство разликовања у било коју врсту ћелија и дељења да би се произвело више матичних ћелија.

Ова врста ћелија је веома важна од пре рођења, јер неколико дана након спајања две гамете почињу да се деле и множе стварајући матичне ћелије које ће се специјализовати и створити различите органе и ткива тела ембриона.

Илустрација матичних ћелија

Важност матичних ћелија лежи у њиховом невероватном потенцијалу да развију и формирају готово било коју врсту ћелија. Ова способност се може користити за поправак и надопуну оштећених или уништених ћелија.

Тренутно се клиничка примена матичних ћелија истражује код више болести попут Паркинсонове, Алзхеимерове или неких урођених стања. Штавише, већ постоје производи на бази матичних ћелија који су почели да се међународно користе у ортопедској медицини.

Постоје ли матичне ћелије код одраслих или само у деце?

Матичне ћелије и даље постоје у одраслих јединки, мада у мањој количини и са мање потенцијала него у ембрионалној фази.

Ове матичне ћелије присутне су у одређеним структурама као што су коштана срж, мишићи и мозак; Захваљујући њима, оштећене ћелије се могу заменити и органи могу наставити нормално да функционишу.

Какве разлике имају са другим врстама ћелија?

Генерално, могло би се рећи да матичне ћелије имају три главна својства која их разликују од осталих ћелија:

• Могу се репродуковати дуго времена.
• Они нису специјализовани.
• Они се могу специјализовати за било коју врсту ћелија.

Ова својства чине их потенцијално корисним за лечење неких болести изазваних трошењем или дегенерацијом неких ћелија, попут неуродегенеративних болести.

Ова невероватна својства матичних ћелија први пут су истражена пре само 35 година, 1981., када је група истраживача открила да је могуће извући матичне ћелије из мишјег ембриона.

Тек 1998. године, када је студије са мишевима могло бити екстраполирано на људе, када су прве матичне ћелије извађене из људских ембриона и узгајане ин витро како би се проучила њихова функција и својства. Те матичне ћелије називају се ембрионалне матичне ћелије.

2006. године догодила се још једна прекретница у историји проучавања матичних ћелија, група истраживача је открила како неке ћелије одраслих могу бити генетски репрограмиране како би се створиле матичне ћелије које се могу специјализовати за неке врсте ћелија. Ова врста матичних ћелија назива се индукована плурипотентна матична ћелија (иПС).

Иако је у истраживању матичних ћелија постигнут велики напредак у ових 35 година, још је потребно још студија како би их боље разумели и могли да их користе у стварању нових терапија и у проучавању нормативног развоја човека.

Врсте матичних ћелија

Матичне ћелије могу бити широко категорисане према њиховом нивоу сазревања у индуковане ембрионалне, феталне, матичне ћелије одраслих и индуковане плурипотентне матичне ћелије.

Такође, немају све матичне ћелије исти потенцијал да се диференцирају у било коју врсту ћелија. У зависности од врсте ћелија у којима се матичне ћелије могу разликовати, оне могу бити:

Тотипотентни (или свемогући)

Морула, тотипотентна ћелија. Извор: Пидалка44 Они се могу разликовати у било коју врсту ћелија. Те ћелије се могу наћи само у морулама (скуп ћелија који настају након спајања две гамете) и теоретски у ембрионима, мада још није постигнуто да матичне ћелије ембриона настају и стварају све врсте ћелија.

Плурипотент

Колонија матичних ћелија људског ембриона. Извор: Јавно власништво

Они су следећи корак за тотипотентне матичне ћелије и могу се разликовати у готово било коју врсту ћелија. Ембрионалне ћелијске културе и индуковане матичне ћелије су плурипотентне.

Мултипотентан

Конфокална микрографија ћелија неуронског прекурсора-позитивних на ГФП (зелена) у њушкарској сијалици пацова. Извор: Олег Тсупиков Они се могу разликовати у широку палету ћелија, али само оне које припадају групи повезаних ћелија. На пример, мултипотентне ћелије у срцу могу се разликовати само у ткива која чине срце. Ове ћелије се могу прикупити од плодова.

Олигопотент

Незреле миелоидне (олигопотентне) дендритичне ћелије Извор: Јосеф Неумуллер, Силвиа Емануела Неумуллер-Губер, Јоханнес Хубер, Адолф Еллингер и Тхомас Вагнер Могу се разликовати у више врста ћелија, на пример да формирају исто ткиво. Матичне ћелије одраслих су олигопотентне.

Унипотентан

Хематоцити феталних хепатоласта (унипотентне матичне ћелије). Извор: Департман за хистологију, Медицински факултет Универзитета у Јагелонију Они се могу разликовати само у једну врсту ћелије. Те матичне ћелије разликују се од нормалних ћелија одраслих по томе што одржавају своје репродуктивно својство током дужег временског периода (пре разликовања). Ова врста матичних ћелија се може наћи на пример у неким мишићима.

Ембрионална матична ћелија

Ембрионалне матичне ћелије миша. Извор: Национална фондација за науку

Ембрионалне матичне ћелије извлаче се из ембриона. Већина долази из гамета које су оплођене ин витро, а не из природно трудница. Теоретски су тотипотентне, односно могу стварати било коју врсту ћелија, мада се у лабораторији тренутно могу узгајати само неке врсте ћелија.

Једном када се матичне ћелије екстрахирају, врши се култура у којој се ћелије и хранљиви материјал (медијум за културу) уносе у лабораторијску посуду. У култури ћелије расту и почињу се делити стварајући танки слој који се протеже преко целе површине плоче.

Матичне ћелије фетуса

Матична ћелија фетуса. Извор: Теикеира, Ј., Руеда, БР, и Пру, ЈК, Матичне ћелије матичњака (30. септембар 2008.), СтемБоок, ед. Заједница за истраживање матичних ћелија, СтемБоок, дои / 10.3824 / матична књига.1.16.1, хттп://ввв.стембоок.орг.

Матичне ћелије фетуса се добијају од плодова (од 10. недеље гестације). Ове ћелије могу се наћи у већини ткива фетуса.

Те матичне ћелије су мултипотентне, односно могу се разликовати у неке врсте ћелија које су повезане, на пример, у неколико сличних ткива и формирају исти орган.

Матичне ћелије одраслих

Микрограф матичне ћелије одраслих који показује типичне ултраструктурне карактеристике. Извор: Роберт М. Хунт, Цреативе Цоммонс Аттрибутион

У неким ткивима одраслих, попут коже, мишића, црева и коштане сржи, постоје матичне ћелије одраслих које могу размножавати и диференцирати се у ћелије истог ткива да би замениле мртве или оштећене ћелије, тако да су олигопоенти. Матичне ћелије одраслих се такође могу наћи у крви пупчане врпце.

На пример, у коштаној сржи се налазе матичне ћелије крви које сазревају у зреле крвне ћелије (црвена крвна зрнца, бела крвна зрнца или тромбоцити).

Истраживања са овом врстом ћелија су добро напредна и трансплантације матичних ћелија одраслих из коштане сржи или пупчане врпце тренутно се раде за лечење крвних болести као што су мијелодиспластични и мијелопролиферативни синдроми.

Терапеутски потенцијал других матичних ћелија одраслих као што су мезенхимске ћелије, које производе ћелије из костију, хрскавице и масти, тренутно се испитује за лечење болести попут артритиса.

Индуциране плурипотентне матичне ћелије

Индуциране плурипотентне матичне ћелије. Извор: Лабораторија Гепстеин

Индуковане плурипотентне матичне ћелије (иПС) су већ специјализоване ћелије одраслих (нпр. Са коже) које су ин витро генетски репрограмиране да имају својства ембрионалних матичних ћелија.

Да би се репрограмирали ћелије одраслих, они се узимају од одраслих и узгајају се на тањиру, где се вируси створени у лабораторији са специфичним генима убацују да се интегришу у ћелије и модификују њихове генетске информације.

Иако ћелије иПС и ембрионалне ћелије деле многе карактеристике, нису потпуно исте, ове разлике се тренутно истражују, као и нови поступци за прављење иПС-а.

Иако је потребно још истраживања, иПС ћелије се већ користе за тестирање дејства неких лекова који су у клиничким испитивањима и за које се очекује да ће бити корисни за трансплантацију у блиској будућности.

ИПС трансплантација ћелија се тренутно не врши зато што су неке студије на животињама резултирале карциномима, вероватно због технике која се користи за репрограмирање ћелија.

Културе матичних ћелија

Бластоциста, изнутра има матичне ћелије. Извор: Гнзлндрс

Културе матичних ћелија нису 100% ефикасне, постоје случајеви када ћелије не расту или се не деле. Али, када је култура делотворна, узимају се матичне ћелије и стварају се нове популације које ће се наставити делити и почети да се разликују. Матичне ћелије могу се замрзнути и чувати у било којем тренутку процеса.

Током култивације, матичне ћелије се могу спонтано групирати и специјализовати у било којој врсти ткива (мишићном, нервном …). То што су у стању да се специјализују је знак да се ћелије одржавају у добром стању, али идеално је да процес специјализације контролише истраживачи како би створили специфичне ћелијске популације.

Да би контролирали диференцијацију ембрионалних матичних ћелија, истраживачи модулирају хемијски састав медијума за културу, квадрат или саме ћелије уметањем у њега одређених гена.

Кроз више студија створени су протоколи који указују на које се параметри морају модификовати и како то урадити да би се створиле одређене ћелијске културе.

Тренутно није извршено пресађивање ембрионалних матичних ћелија код људи, јер је у неким истраживањима на животињама примећено да могу довести до развоја карцинома. Истраживање је у току и они обећавају будуће лечење.

Третмани матичним ћелијама

Тренутно се клиничка употреба матичних ћелија која се највише проучава и користи у пракси је трансплантација матичних ћелија крви (хематопоетских) из коштане сржи или пупчане врпце. Користе се за лечење проблема са крвљу и имунолошким системом, као и за обнову оштећених ћелија после хемотерапије или радиотерапијског лечења.

Сваке године више од 26.000 људи се у Европи лечи трансплантацијом хеметапоетских матичних ћелија. Болести која се тренутно могу лечити трансплантацијом су:

Леукемије и лимфоми

• Акутна мијелоична леукемија.
• Акутна лимфобластична леукемија.
• Хронична мијелоична леукемија.
• Хронична лимфобластична леукемија.
• Јувенилна мијеломоноцитна леукемија.
• Ходгкин лимфом.
• Нон-Ходгкинов лимфом.

Болести повезане са коштаном мозгом

• Тешка апластична анемија.
• Фанцонијева анемија.
• Пароксизмална ноћна хемоглобинурија.
• Чиста аплазија црвених крвних зрнаца.
• Конгенитална тромбоцитопенија / амегакариоцитоза.
• Мијелопролиферативни и мијелодиспластични синдром.
• Мултипли мијелом.

Насљедне болести имуног система

• Тешка комбинована имунодефицијенција.
• Вискотт-Алдрицх синдром.

Хемоглобинопатије (болести црвених крвних зрнаца)

• Бета таласемија мајор.
• Болест српастих ћелија

Насљедне болести метаболизма

• Краббеова болест.
• Хурлеров синдром.
• Адренолеукодистрофија.
• Метахроматска леукодистрофија.

Друге апликације

Друга примена трансплантација матичних ћелија су трансплантати коже. Ова апликација је можда најстарија јер се користи од пре него што је заиста разумело како матичне ћелије раде.

Осип коже обично се врши само у екстремним случајевима када особа има велике површине коже оштећене, на пример, од јаког опекотина.

Први трансплантат коже извршен је 1970. године и од тада је техника усавршена, мада има још дуг пут јер тренутно графирана кожа није у стању да створи честице косе или знојне жлезде.

Холоцлар

Најновија примена матичних ћелија која је одобрена у Европи је Холоцлар, третман за поправљање оштећења рожнице, било да је реч о ранама или опекотинама.

Поступак се састоји у екстракцији малог дела лимбалних ћелија у добром стању, одговорном за поправљање рожнице, и култивацијом у лабораторији док не формирају танки слој рожнице који се може пресађивати у пацијентово око.

Регенерација ткива

Остале могуће примене матичних ћелија истражују се у клиничким испитивањима. Главне примене које се налазе у истраживању су регенерација ткива и органа, лечење повреда, лечење кардиоваскуларних болести и лечење можданих болести.

Употреба матичних ћелија за регенерацију ткива и органа је можда његова најгледанија примена. Ако су органи или ткива створени из матичних ћелија, они се могу пресађивати људима којима је то потребно, у ствари је први бубрег са матичним ћелијама већ створен и резултати обећавају.

Кардиоваскуларне болести

Резултати истраживања о употреби матичних ћелија у лечењу кардиоваскуларних болести су такође врло охрабрујући.

Током 2013. године, група истраживача из Опште болнице у Масачусетсу (Сједињене Државе) створила је крвне судове из делова матичних ћелија човека који су уграђени у мишеве и правилно функционисали. Тренутно је истраживање у току и они га покушавају сигурно применити на људима.

Болести мозга

Употреба матичних ћелија за лечење можданих болести попут Паркинсонове или Алзхеимерове болести проучава се користећи ембрионалне матичне ћелије за њихов диференцијациони потенцијал. Резултати изгледају обећавајуће, иако су студије још увек у врло раној фази.

Проучавање матичних ћелија се не врши само за лечење болести, већ се проучава и како би се разумео нормалан развој здравих ћелија и боље разумевање неких процеса као што су ћелијска подела и диференцијација.

Референце

1. Де Луца, М. (1. септембра 2015). Које болести и стања се могу лечити матичним ћелијама? Добијено од ЕуроСтемЦелл-а.
2. Међународно друштво за истраживање матичних ћелија, ИССЦР. (сф) Врсте матичних ћелија. Преузето 20. јуна 2016. из Ближег погледа на матичне ћелије.
3. Министарство за науку, технологију и производне иновације Републике Аргентине. (сф) Преузето 20. јуна 2016 из инцуцаи.
4. Национални институти здравља. (5. марта 2015.). Информације о матичним ћелијама. Добијено од Националних здравствених института.
5. Сцхолер, ХР (2007). Потенцијал матичних ћелија: инвентар. У Н. Кноепффлер, Д. Сцхипански и СЛ Соргнер, Хуманбиотецхнологи ас Социал Цхалленге (стр. 28). Асхгате Публисхинг.
6. О матичним ћелијама. (сф) Третмани матичним ћелијама. Преузето 20. јуна 2016. са собрецелуласмадре.цом.
7. Услови коришћења Политика приватности ЕЕО / Потврђујући радник послодавац. (сф) Болести која се могу лијечити трансплантацијама. Преузето 20. јуна 2016 из Бе тхе матцх.