Komórki macierzyste z krwi pępowinowej mają znacznie większe zdolności regeneracyjne niż komórki pochodzące ze szpiku.

Komórki macierzyste dla medycyny – trudności i nadzieje

By: prof. dr hab. Barbara Łukomska

powrót



Komórkami macierzystymi określa się komórki, które zaangażowane są w rozwój i budowę struktury żywego organizmu. Charakteryzują się nieograniczoną zdolnością do samoodnawiania, co zapewnia im trwanie często przez cały czas życia organizmu. Drugą cechą komórek macierzystych jest możliwość różnicowania się w wyspecjalizowane typy komórek potomnych. W zależności od stopnia możliwości do dalszego różnicowania się, wśród komórek macierzystych wyróżniamy: totipotencjalne, pluripotencjalne, multipotencjalne i unipotencjalne. Przykładem totipotencjalnej komórki macierzystej jest zapłodniona komórka jajowa (zygota) zdolna do wytworzenia wszystkich komórek organizmu i łożyska. Komórki pochodzące z najwcześniejszego stadium zarodka – 5-ciodniowej blastocysty mają cechy pluripotencjalnych komórek macierzystych. Zaledwie 30-35 tych komórek, z których składa się węzeł zarodkowy blastocysty “gromadzi” instrukcje dla 100 bilionów (1014) komórek tworzących ludzki organizm. Pluripotencjalne komórki macierzyste dają początek wszystkim, poza rozrodczymi, komórkom tkanek i narządów. Znacznie mniejszy potencjał do różnicowania wykazują multipotencjalne komórki macierzyste przekształcające się w komórki pochodzące z poszczególnych listków zarodkowych: ektodermy, endodermy czy mezodermy. Ukierunkowane tkankowo komórki macierzyste mają charakter multi- lub unipotencjalny i różnicują się wyłącznie w komórki określonej tkanki czy narządu. Komórki te występują u ludzi i zwierząt w stosunkowo dużej ilości we wszystkich narządach podczas życia płodowego, a w bardziej ograniczonej liczbie również w organizmach dojrzałych i noszą nazwę somatycznych komórek macierzystych.

Ograniczony potencjał proliferacyjny (zdolność do podziałów komórkowych) endogennych komórek macierzystych w dojrzałym organizmie w sytuacjach patologicznych, spowodował duże zainteresowanie możliwościami pozyskiwania komórek macierzystych z różnych źródeł jako narzędzia terapeutycznego w celach regeneracji uszkodzonych struktur. Koncepcja wykorzystania komórek macierzystych wydaje się być wielką nadzieją w leczeniu schorzeń neurologicznych zarówno tych o charakterze neurodegeneracyjnym tj. choroba Alzheimera, Parkinsona, Huntingtona, stwardnienie rozsiane (SM) czy stwardnienie zanikowe boczne (ALS) jak i uszkodzeń ośrodkowego układu nerwowego powstałych w wyniku udaru mózgu czy urazu rdzenia kręgowego.

Neuralne komórki macierzyste występujące w mózgu ludzi dorosłych, podobnie jak inne somatyczne komórki macierzyste, są w stanie uśpienia, w stosunkowo niewielkiej ilości. W dorosłym organizmie proces aktywnej neurogenezy (powstawanie nowych neuronów) ma miejsce najprawdopodobniej jedynie w dwóch strukturach mózgu: strefie okołokomorowej (SVZ) i zakręcie zębatym hipokampa (DG), co świadczy o obecności neuralnych komórek macierzystych przetrwałych w tych rejonach. Trudność izolacji tych komórek, możliwa jedynie po śmierci podobnie jak ograniczenia etyczno-prawne w pozyskiwaniu płodowych komórek macierzystych sprawiły, że zaczęto poszukiwać komórek macierzystych poza specjalistycznymi narządami na przykład we krwi zakładając, że mają one zdolność krążenia w organizmie.

Ważnym argumentem w tego typu przypuszczeniach były obserwacje kliniczne pacjentów po transplantacji szpiku kostnego. Okazało się, bowiem, że oprócz komórek krwi powstałych z przeszczepionych krwiotwórczych komórek macierzystych szpiku, także śródbłonek naczyń, komórki wątroby czy kardiomiocyty w organizmie biorcy mają fenotyp dawcy. Jedną z prób wytłumaczenia tego faktu jest koncepcja obecności pluripotencjalnych komórek macierzystych w dorosłym organizmie, przetrwałych z okresu embrionalnego. Dowodem na to mogą być doświadczenia wykonane u myszy, gdzie jedna przeszczepiona komórka macierzysta szpiku była zdolna nie tylko do repopulacji zniszczonego uprzednio układu krwiotwórczego, ale także do różnicowania się w komórki niehematopoetyczne tj. komórki nabłonka jelit, wątroby, komórki neuralne mózgu.

Źródło: www.if-pan.krakow.pl