Перспективы лечения цирроза печени стволовыми клетками
Дипломная работа - Медицина, физкультура, здравоохранение
Другие дипломы по предмету Медицина, физкультура, здравоохранение
Например, мезенхимальные стволовые клетки, локализованные в опорно-сосудистом каркасе органов, дифференцируются в культуре только в клетки хряща, кости, кардиомиоциты и миоциты. Плюрипотентность сохраняется до 5-8 недели внутриутробного развития
Монопотентные стволовые клетки (мышц, жировой ткани, периферических нервов) созревают до одного преобладающего фенотипа клеток.
Региональные стволовые клетки взрослого организма наделены мультипотентностью - плюрипотентностью, которая находится в пределах клеточного состава органа-реципиента. Так, пересадка гематогенных стволовых клеток в мозг, сердечную или скелетную мышцу приводит к образованию тканеспецифичных ростков донорской ткани в органах реципиента [1].
Все специализированные клетки организма происходят из стволовых клеток. Во всех органы взрослого человека и млекопитающих имеются "хранилища" зародышевой ткани в виде микровкраплений стволовых клеток. В здоровой ткани запасы ЭСК обеспечивает смену патологических клеток на новые здоровые популяции. Апоптоз изношенных клеток в сочетании с обновлением клеточных популяций iитается главным механизмом защиты от болезней [2]. Регенерация органов практически невозможна за iет резерва собственных дифференцированных клеток. Своевременное обновление здоровых клеток является чрезвычайно важным условием здоровья и долголетия многоклеточного организма.
Важнейшей характеристикой незрелых ЭСК в культуре является высокий потенциал пролиферации. Рост ЭСК в культуре идет клонами. При делении СК возможно образование двух клеток:
стволовой и коммитированной - определенной на неизменный путь дифференцировки [3].
двух СК;
двух дочерних клеток, вступающих в дифференцировку.
Только в клоне сохраняется микроокружение, позволяющее стволовым клеткам удерживать необычно высокий генетический потенциал. Одиночные клетки, покидая клон, неизбежно дифференцируются под влиянием микроокружения. Большинство новых фенотипов возникает по периферии клонов. В каждом клоне клетки одновременно дифференцируются в разные фенотипы. Существенно, что тотипотентность клона больше тотипотентности отдельных ЭСК.
1.2 Основные источники и способы выделения ЭСК
В начале 70-х годов ХХ века Л. Стивенс обнаружил высокую частоту спонтанного возникновения тератокарцином (ТК) в половых зачатках мышей. Среди конгломератов опухолевых клеток он наблюдал появление неорганизованных популяций различных дифференцированных клеток. Спонтанно возникшие тератокарциномы в культуре росли клонами пролиферирующих плюрипотентных клеток, из которых часть подвергалась спонтанной дифференцировке в специализированные клетки (производные всех трех зародышевых листков). Стивенс первый высказал догадку, что дифференцированные клетки образуются не из раковых клеток, а из малой примеси пролиферирующих плюрипотентных половых зародышевых клеток, которые он описал как "эмбриональные стволовые клетки" (ЭСК) [2].
В 1975 г Минц было доказано, что введение предимплнатационных зародышей мыши в любую ткань вне матки ведет к образованию опухоли из части клеток зародыша - эмбриокарцином (ЭК). Высокоочищенные линии эмбриокарциномы были получены в результате многочисленных пассажей культуры. Авторы выявили сходство поведения и фенотипа ЭК и ТК. В культуре плюрипотентные клетки размножались клонами, причем часть клеток, покидавших клоны, подвергалась разнообразной спонтанной дифференцировке. При этом клетки в клоне продолжали интенсивно самообновляться после многочисленных пассажей. Таким образом было доказано, что плюрипотентность наследуется новыми поколениями клеток, возникающими в клоне, однако быстро теряется вне клонов [2]. В дальнейшем было изолировано более 100 линий эмбриокарцином и тератокарцином.
Качественные сдвиги в получении ЭСК возникли в 1998 г после изолирования бессмертных линий ЭСК человека под руководством Томсона и Герхарда. В 1998 г институт репродуктивной биологии в Норфолке (Канада) первым наладил производство бластоцист человека из банка спермы и яйцеклеток, изолировал 5 линий ЭСК из замороженных бластоцист.
Для неограниченного размножения ЭСК в культуре в ростовой среде должны присутствовать три фактора:
)интерлейкин-6;
2)фактор стволовых клеток (SCF);
)лейкозингибирующий фактор (LIF).
ЭСК должны выращиваться на подложке (фридере) из эмбриональных фибробластов в присутствии фетальной телячьей сыворотки [4].
Ранние (предимплантационные) зародыши и фетальная абортная ткань остаются главными источниками ЭСК. У зародыша на стадии бластоцисты впервые четко разделены тотипотентные стволовые клетки эмбриобласта и поддерживающие клетки трофобласта.
Лишь небольшая часть клеток эмбриобласта бластоцисты сохранет тотипотентность.1-2% клеток удается переводить в бессмертную самовоспроизводящуюся линию ЭСК [2]. Получение из эмбриобласта линии ЭСК начиналось с механического отделения эмбриобласта от трофобласта. Затем фрагменты эмбриобласта помещали на фидер без факторов, ограничивающих пролиферацию тотипотентных клеток. В дальнейшем клетки разобщались и пересаживались на новый фридер, на котором таким образом получали стабильные культуры СК.
Нейросферы, выделенные из фетальной мозговой ткани 8-12 нед. и 17-21 нед. гестации, характеризовались весьма выраженной морфологической и иммунофенотипической гетерогенностью (различные размеры клонов и фор?/p>