Общие свойства стволовых клеток

Отличие стволовых клеток

Стволовые клетки отличаются от других клеток тела. Все стволовые клетки, независимо от их источника, имеют три общих свойства: они могут делиться и восстанавливать себя на протяжении длительного времени; они являются универсальными; и они могут при определенных обстоятельствах превращаться в разные типы клеток.

Исследователи пытаются понять два основных свойства стволовых клеток, связанных с их способностью к продолжительному самообновлению:

Ответ на эти вопросы даст возможность понять пути регуляции размножения клеток во время нормального развития эмбриона и во время патологического размножения клеток, что характерно для раковых заболеваний. Важно, что эта информация даст возможность ученым значительно эффективнее выращивать эмбриональные и взрослые стволовые клетки в лабораторных условиях.

Стволовые клетки являются универсальными. Одним из основных свойств стволовых клеток является отсутствие у них специфических структур, дающих им возможность выполнять определенные функции. Стволовые клетки не могут работать вместе со своими соседями для того, чтобы перекачивать кровь по сосудам тела (как клетки сердечной мышцы); они не могут переносить молекулы кислорода по кровяному руслу (как красные кровяные клетки - эритроциты); и они не могут передавать электрохимические сигналы другим клеткам, что дает возможность телу двигаться или разговаривать (как нервные клетки). Тем не менее, универсальные стволовые клетки могут превращаться в разные клетки, включая клетки сердечной мышцы, клетки крови и нервные клетки.

Стволовые клетки могут делиться и восстанавливать себя на протяжении продолжительного периода. В отличие от мышечных клеток, клеток крови или нервных клеток - которые в норме не могут размножаться - стволовые клетки могут многократно воссоздавать себя.

Группа стволовых клеток, которая размножается в лабораторных условиях, может разрастись до миллионов клеток. Если эти клетки остаются универсальными, как и их родительские стволовые клетки, то считается, что эти клетки способны к продолжительному самообновлению.

Специфические факторы и условия, которые позволяют стволовым клеткам оставаться универсальными очень интересуют исследователей. Им необходимо были многолетние пробы и ошибки, чтобы научиться выращивать стволовые клетки в лаборатории и не допустить их спонтанного определения в специфические типы клеток.

Изучение сигналов в живом организме

Очень важным направлением исследований является изучения сигналов в живом организме, которые побуждают популяцию стволовых клеток к определению и размножению и при этом оставаться универсальными до тех пор, пока эти клетки не будут нужными для восстановления или ремонта специфических тканей. Эта информация является необходимой для того, чтобы выращивать значительное количество универсальных стволовых клеток для дальнейших экспериментов. Стволовые клетки дают начало специализированным клеткам. Универсальные стволовые клетки могут превращаются в специализированные, и этот процесс называется дифференциацией. На протяжении последних лет исследователи начинают глубже понимать сигналы внутри и извне клеток, которые запускают процесс определения стволовых клеток.

Внутренние сигналы контролируются генами самой клетки, которые записаны в длинных цепочках ДНК и сохраняют закодированные инструкции для всех структур и функций клетки. Внешние сигналы к определению клеток включают химические соединения, которые выделяются другими клетками, а также физический контакт с соседними клетками или определенными молекулами в микроокружении.

Взрослые стволовые клетки преимущественно создают клетки, свойственные ткани, в которой они размещаются. Кроветворные взрослые стволовые клетки в костном мозге, например, дают начало многим типам клеток крови, таким как эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Стволовые клеток одной ткани давать начало клеткам совсем другой ткани. Например, клетки крови, которые становятся нейронами, печеночные клетки, которые могут начать вырабатывать инсулин, и гемопоэтические стволовые клетки, которые могут превращаться в сердечную мышцу.

По материалам статьи «Стволовые клетки».