Глава 2 Свойства и типы стволовых клеток

Стволовые клетки отличаются от других типов клеток в организме. Независимо от их источника, стволовые клетки имеют три общих свойства:

1. Стволовые клетки неспециализированные: Одно из фундаментальных свойств стволовых клеток является то, что она не имеет в тканях никаких специфических структур, которые позволяют ему выполнять специализированные функции. Стволовая клетка не может:

1 ) Работа со своими соседями, чтобы перекачивать кровь по организму (например, клетки сердечной мышцы).

2) Нести молекулы кислорода через кровь (например, красные кровяные тельца).

3) Огонь электрохимические сигналы в другие ячейки, что позволяет организму более или говорить (как и нервные клетки). Несмотря на эти, неспециализированных стволовых клеток может привести к специализированных клеток, включая клетки сердечной мышцы, клетки крови или нервных клеток.

2 . Стволовые клетки могут делиться и обновляться в течение длительного периода. Мышечные, кровяные или нервные клетки не тиражируют себя нормально. Однако стволовые клетки могут реплицироваться много раз. Когда клетки размножаться не в первый раз это называется распространением. Когда стволовые клетки размножаться в течение многих месяцев в лаборатории,это может принести миллионы клеток. Клетки, как говорят, способны к долгосрочныму самообновлению, если в результате клетки продолжают быть неспециализированные, как родитель стволовых клеток.

3. Стволовые клетки могут давать начало специализированных клеток: При неспециализированности стволовые клетки дают начало специализированным клеткам, процесс называется дифференциации. Ученые только начинают понимать, сигналы внутри и вне клетки, которые вызывают дифференцировке стволовых клеток. Внутренние сигналы клеток контролируются , генами разбросанными по всем ДНК, и они несут кодированные инструкции для каждой структуры и функции клетки. Внешние сигналы включают в себя физический контакт с соседними клетками, и определенных молекул в микроокружения (Рис. 2.1 и 2.2).

П отенции: определяет дифференциацию потенциал стволовых клеток (потенциал, чтобы дифференцироваться в различные типы клеток) (Рис. 2.3 и 2.4).

Тотипотентные стволовые клетки: Производится путем слияния яйцеклетки и сперматозоида. Клетка производит первые несколько подразделений оплодотворенной яйцеклетки также тотипотентных (рис. 2.5). Эти клетки могут дифференцироваться в обоих типах клеток: эмбриональных и экстраэмбриональных.

Плюрипотентные стволовые клетки: Потомки тотипотентных клеток дифференцироваться в клетки, полученные из любых трех зародышевых слоев (Рис. 2.6A и B).

Мультипотентные стволовые клетки могут производиться только клетками близких родственников (например, гемопоэтические стволовые клетки дифференцируются в эритроциты, лейкоциты, тромбоциты, и т.д.) (Рис. 2.7).

Унипотентные клетки: Хотя они могут производить только один тип клеток, они имеют свойство самообновления, которые отливают из них не стволовые клетки.

ТИПЫ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК

С тволовые клетки находятся во всех человеческих этапах, начиная с самых ранних этапов развития человечества и до конца жизни. Все стволовые клетки могут оказаться полезными для медицинских исследований, но каждый из типов имеет как обещание и ограничения.

1. Эмбриональные стволовые клетки, которые могут быть получены из самых ранних этапов развития человека, имеют потенциал, чтобы произвести все типы клеток тела (Рис.2.8)

2. В зрослые стволовые клетки, Которые находятся в определенных тканях в полностью развитых людей, от малышей до взрослых, могут быть ограничены на выпуск определенных типов специализированных клеток (Рис. 2.9)

Недавно ученые также выявили стволовые клетки в пуповинной крови и плаценте, которые могут привести к различным типам клеток крови.

Неонатальные стволовые клетки пуповинной крови

В течение беременности, при развитии плод питается кровью из плаценты. Кровь проходит через пуповину и входит в тело ребенка, в области пупка (рис. 2.10). Эта кровь содержит большое количество стволовых клеток, которые активно помогают в росте и развитии тела ребенка. При родах пуповину режут, и пуповину и плаценту обычно отбрасываются как медицинские отходы. Кровь, оставшуюся в плаценте и шнур по-прежнему содержат значительное количество стволовых клеток, как это делают плаценты и шнур самих структур. Чтобы собрать их, кровь собирается из плаценты и шнур в течение пяти минут рождения и помещают в специальный мешок с раствором, который предотвращает свертывание крови. Кровь доставляется в лабораторию в течение 24 часов.

Стволовые клетки отделяются от крови с помощью центрифуги или другими методами.

В отличие от эмбриональных стволовых клеток, стволовые клетки пуповинной крови, как правило, замалчивается в СМИ. Там, кажется, организованной попыткой помешать людям, зная, что легко доступным источником стволовых клеток существует во всем мире. Это, вероятно, потому, что крупные фармацевтические компании ищут в контроле производства и использования стволовых клеток.

• Эти клетки являются плюрипотентными, что означает, что они могут стать почти любой тип клеток,

• в Отличие от эмбриональных стволовых клеток, стволовые клетки пуповинной крови не способствуют новообразования

• в Отличие от взрослых стволовых клеток, стволовые клетки пуповинной крови не вызывают иммунную реакцию. С этими незрелыми клетками, не выражают взрослых ткани типа белков (A130, Rh, и HLA-антигены) на поверхности, эти белки не похожи, либо вызвать иммунную реакцию получателя, или Грааль против хозяина реакции по отношению к получателю.

• В отличие от фетальных стволовых клеток, стволовые клетки пуповинной крови не требуют приносить в жертву человека, ребенка или плода.

Единственным приемлемым для стволовых клеток пуповинной крови в создании медицине как заменитель костного мозга-L-ansplant у онкологических больных. После костный мозг разрушается в результате химиотерапии и облучения, пуповинной крови стволовых клетки иметь возможность воссоздать костный мозг. Более 5000 пересадок клеток пуповинной крови было сделано для этой цели, и лишь немногие, если таковые имеются, побочные эффекты были зарегистрированы. Хотя раком специалисты заинтересованы только в восстановлении способности образовывать кровь, эти стволовые клетки заменить гораздо больше, чем просто стволовые клетки костного мозга, и дуги, скорее всего, помогут организму в выздоровление от рака в других целях обеспечивать контроль.

Пуповины мезенхимальных стволовых клеток

Ж еле, как материал, который заполняет структуру пуповины обеспечен богатый дополнительный тип стволовых клеток, которые называются-мезенхимальные стволовые клетки". Мезенхимальные стволовые клетки присутствуют в пуповинной крови, но в очень низких концентрациях (Рис. 2.11). Они также присутствуют в костном мозге и помогают

структуру мозга и поддержки кроветворных клеток. Эти клетки также мультипотентные, и способных дифференцироваться в клетки-предшественники, представляющих все три слоя зародыша. Это означает, что дополнительный богатым источником мультипотентные stern клеток. Без дальнейшей обработки, мезенхимальные клетки легко дифференцируются в клетки, которые ремонта костей, жира, суставов, хрящей, сухожилий, соединительной ткани. С дальнейшей обработки, эти клетки уже были преобразованы в нервные клетки или поезд печени и поджелудочной железы, клетки-предшественники. Они относились к болезни Паркинсона у крыс и восстановлении поврежденных почек Сью. Таким образом, представляется, что эти мезенхимальных стволовых клеток. По крайней мере столь же захватывающими, как и стволовых клеток пуповинной крови в восстановлении многих структур и органов тела.

Технология лечения стволовыми клетками

Забор пуповинной крови (рис. 2.12)

П отенциальные доноры проходят предварительный отбор на возможные кровяные инфекции или при ведении неправильного образа жизни. Выбор страны, как Эквадор или на Сейшельских островах с низким СПИДа, гепатита и других передаваемых через кровь болезней является жизненно важным. Кровь матери проверяется независимой лабораторией в ближайшее время от родов, чтобы убедиться, в отсутсвии инфекционного статуса. В крови новорожденного гораздо менее вероятно обнаружить маркеры инфекционных заболеваний, даже если их обнаружили в крови матери. Донорские клетки никогда не будут использоваться, пока лаборатория не предоставит результаты исследований на маркеры.

Сбор пуповинных мезенхимальных стволовых клеток

П осле сбора крови, пуповину отрезают от плаценты, и хранят в холоде, пока ее не обработают. Кровеносные сосуды удаляются из пуповины, и ее разрезают на сантиметровые отрезки. Отрезки пуповины замачивают в ферментной смеси на час или около того. Ферменты разрушают матрицу вокруг мезенхимальных стволовых клеток, высвобождая их в жидкость, которая центрифугируется, после чего клетки промывают. В дальнейшем клетки могут храниться или использоваться.

Гравиметрическое разделение

Стволовые клетки пуповинной крови могут быть просто удалены из пуповинной крови путем центрифугирования (рис.2.13). Пуповинная кровь является смешанной со специальной жидкостью, которая незначительно легче (менее плотная), чем стволовые клетки. После центрифугирования при усилии примерно в тысячу раз больше силы тяжести, стволовые клетки находятся в слое между клетками крови и уровнем жидкости.

Люминесцентное маркирование

С тволовые клетки различных типов могут быть также идентифицированы путем конкретных белков на своих мембранах (рис. 2.14). Могут быть созданы антитела, чтобы найти и связаться с этими белками. Если антитела затем пометить флуоресцентными красителями, то можно идентифицировать данные белки с помощью флуоресцентного микроскопа или сканирования проточного цитометра.

Люминисцентное разделение

Проточный цитометр идентифицирует различные типы клеток, различая их размер, внутреннюю структуру и меченные маркеры на поверхности белков (рис.2.15). Особая $ 400,000 версия проточной цитометрии называется "сортировщик ячеек", может на самом деле отличить один тип клеток от других.

М агнитная маркировка

Вместо красителей, идентифицирующих белки могут быть выделены крошечных магнитные сферы (рис. 2.16).

Магнитное разделение

Магнит, который отделяет маркированные и немаркированные клетки (рис. 2.17).

Разделы терапии

• I фаза терапии - необработанные стволовые клетки

• II фаза Терапии - расширенные клеточные линии

• III Терапии – дифференцированные предшественники клеток.

Первая фаза терапии - необработанные стволовые клетки

Предварительный скрининг, при отсутствии признаков заболеваний из плаценты и пуповины собирается и удаляется кровь. Стволовые пуповинные клетки крови (UCB стволовые клетки) отделяются от пуповинной крови в течение 24 часов.

• При использовании пуповинных стволовых клеток крови необходимо преодолевать потенциально обратную сторону терапии различными видами стволовых клеток.

• Некоторые типы стволовых клеток, особенно эмбриональные стволовые клетки, как правило, дегенерируют и образуют опухоли при трансплантации.

Взрослые стволовые клетки и стволовые клетки пуповинной крови не имеют этой тенденции.

• Стволовые клетки взрослого могут вызвать иммунные реакции при трансплантации от другого человека

• Отказ от трансплантата или имплантата может произойти, но пуповинные стволовые клетки не обладают таким ответом

• Эти клетки отлично подходят для использования в борьбе со старением. Стволовые клетки увеличивают либидо, энергию и силу, восстанавливают истонченную кожу, увеличивают мышечную и костную массу, улучшают работу сердца и иммунной системы, в большинстве случаев повышают зрение и улучшают функцию легких

• Они также эффективны при кожных заболеваниях, артрите и проблемах с суставами, почками, печенью, сердцем и многое другое. Ниже приводится частичный список улучшений, отмеченных пациентами

• Сердце: восстановление сердечной функции и исчезновение аритмий. Восстановление сердечной мышцы и улучшение ее кровоснабжения. Перестройка некоторых клапанов

• Легкие: Улучшение функции в некоторых случаях

• МС: Улучшение в большинстве случаев

• Почки: Улучшение в большинстве случаев

• Печень: Улучшение функции печени. Восстановление поврежденных участков печени

• Болезни обмена веществ: излечение большинства случаев летальных заболеваний обмена веществ

• Неврологические изменения: Улучшение памяти в большинстве случаев. Очень эффективны при инсульте и церебральном параличе

• Рак: Улучшение функции иммунной системы. Ремонт или замена поврежденных клеток иммунной системы. Торможение процесса замены нормальной ткани раком

• Болезни крови: Замена костного мозга, вследствие чего излечение многих заболеваний.

• Диабет: Лечение некоторых случаев сахарного диабета I и II типов

• Кости и суставы: Увеличение костной массы. Восстановление суставов, поврежденных при артрите

• Кожа: Лечение кожных заболеваний

• Хирургия: Ускорение послеоперационной регенерации

• Болезни эндокринной системы: Восстановление и регуляция мужских гормонов.