Стволовые клетки I — компартмент стволовых клеток

Стволовые клетки

I - компартмент стволовых клеток; А - длительно самоподдерживающаяся стволовая клетка, которая при редких делениях производит стволовые клетки В, также самоподдерживающиеся ограниченное время и производящие транзиторные клетки; II - компартмент транзиторных клеток, которые активно размножаются, но при некоторых условиях могут вернуться в компартмент I, что показано пунктирной стрелкой для клетки С; III - компартмент дифференцированных клеток, которые выполняют определенные функции, не размножаются, но в некоторых тканях сохраняют способность к пролиферации.

Классификация стволовых клеток по их способности к дифференциации: 1) Тотипотентные клетки способны формировать все эмбриональные и экстра-эмбриональные типы клеток. К ним относятся только оплодотворённый ооцит и бластомеры 2 – 8 клеточной стадии. 2) Плюрипотентные клетки способны формировать все типы клеток эмбриона. К ним относятся эмбриональные стволовые клетки, первичные половые клетки и клетки эмбриональных карцином. 3) Другие типы стволовых клеток локализуются в сформировавшихся тканях взрослого организма (adult stem cells). Они варьируют по способности к дифференцировкеот мульти- до унипотентных.

Классификация стволовых клеток по источнику их выделения: 1. Эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) - внутриклеточная масса раннего эмбриона (на этапе бластоцисты 4 -7 день развития). 2. Фетальные стволовые клетки - клетки зародыша на 9 -12 неделе развития, выделенные из абртивного материала. 3. Стволовые клетки взрослого организма

Стволовые клетки взрослого организма: - Гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) - мультипотентные стволовые клетки, дающие начало всем клеткам крови. Кроме костного мозга ГКС обнаружены в системном кровотоке и скелетных мышцах. - Мезенхимные стволовые клетки - мультипотентные региональные стволовые клетки, содержащиеся во всех мезенхимальных тканях (главным образом в костном мозге), способные к дифференцировке в различные типы мезенхимальных тканей, а так же в клетки других зародышевых слоёв. - Стромальные стволовые клетки - мультипотентные стволовые клетки взрослого организма, образующие строму костного мозга (поддерживающую гемопоэз), имеющие мезенхимальное происхождение. -Тканеспецифичные стволовые клетки - располагаются в различных видах тканей и в первую очередь, отвечают за обновление их клеточной популяции, первыми активируются при повреждении. Обладают более низким потенциалом, чем стромальные клетки костного мозга.

На сегодняшний день обнаружены следующие виды тканеспецифичных стволовых клеток: 1. Нейрональные стволовые клетки в головном мозге -дают начало трем основным типам клеток: нервным клеткам (нейронам) и двум группам не нейрональных клеток - астроцитам и олигодендроцитам. 2. Стволовые клетки кожи - размещенные в базальных пластах эпидермиса и возле основы волосяных фолликулов, могут давать начало кератоцитам, которые мигрируют на поверхность кожи и формируют защитный слой кожи. 3. Стволовые клетки скелетной мускулатуры - выделяют из поперечно полосатой мускулатуры. , они способны к дифференцировке в клетки нервной, хрящевой, жировой и костной тканей, поперечнополосатой мускулатуры. Однако последние исследования показывают, что клетки скелетной мускулатуры, это не что иное, как мезенхимные стволовые клетки, локализованные в мышечной ткани.

4. Стволовые клетки миокарда - способны дифференцироваться в кардиомиоциты и эндотелий сосудов. 5. Стволовые клетки жировой ткани - обнаружены в 2001 году, проведенные с тех пор дополнительные исследования показали, что эти клетки могут превращаться и в другие типы тканей, из них можно выращивать клетки нервов, мышц, костей, кровеносных сосудов, или по крайней мере, клетки, имеющие свойства вышеперечисленных. 6. Стромальные клетки спинного мозга (мезенхимальные стволовые клетки) дают начало разным типам клеток: костным клеткам (остеоцитам), хрящевым клеткам (хондроцитам), жировым клеткам (адипоцитам), а также другим типам клеток соединительной ткани. 8. Эпителиальные стволовые клетки пищеварительного тракта расположены в глубоких складках оболочек кишечника и могут давать начало разным типам клеток пищеварительного тракта.

Ниша стволовых клеток -это совокупности факторов, обеспечивающих жизнеспособность и самовоспроизведение стволовых клеток и дифференциацию дочерних транзиторных клеток. Факторы: наличие базальной мембраны, молекул внеклеточного матрикса и присутствие соседних клеток, продуцирующих факторы роста и другие регуляторные молекулы. Ниша активно участвует в регуляции пролиферации и дифференциации стволовых клеток, она обеспечивает самоподдержание стволовых клеток и длительное их пребывание в состоянии покоя. Стволовые клетки прочно закреплены в нише молекулами адгезии, в частности интегринами.

Вопросы. • Клеточные технологии в ортопедии и травматологии. • Клеточная и генная терапия сердечно-сосудистых заболеваний, диабета, болезней печени и кожи. • Клеточная иммунотерапия рака и хронических заболеваний. Клеточные вакцины. • Клеточные технологии в эстетической медицине и геронтологии. • Области применения технологий, основанных на стволовых клетках и их производных в фундаментальной науке. • Использование клеточных препаратов для поиска молекулярных мишеней лекарственных препаратов, изучения механизма действия лекарственных препаратов и для тестирования токсичности продуктов промышленности и лекарств. • Трансплантация клеток в исследовательских и медицинских целях. Аутотрансплантация, аллотрансплантация, ксенотрансплантация.

• Использование стволовых клеток и их производных для создания in vitro органов и тканей для последующей трансплантации • Децеллюлированные органы . Технология получения и области применения. • Преимущества и недостатки фетальных региональных стволовых клеток как материала для приготовления клеточных препаратов. • Этические аспекты использования эмбриональных и фетальных клеток человека в исследовательских и медицинских целях. • Основы клеточной терапии. Перенос активированных антигенпрезентирующих клеток. Т-вакцинация • Пролиферативное старение и иммортализация клеток. Перспективы использования теломеризированных клеток в биологии и медицине. • Банки линий эмбриональных стволовых клеток, клеток пуповинной крови и стволовых клеток из костного мозга. Контроль качества клеточных препаратов. Принципы организации контроля качества клеточных препаратов.