ARCHIV BUNĚK 115.

__ADV__Co jsou to vlastně ty kmenové buňky?

     
Kmenová buňka kostní dřeně 

Jsou to nespecializované buňky schopné neomezeného počtu dělení a sebeobnovy, které cestou asymetrického dělení vytvářejí buňky podobné jim samým a kromě toho specializované dceřiné buňky. Specializace buněk znamená, že tyto buňky se mohou stát součástí pouze určitých tkání, například svalovými nebo epitelovými buňkami, na rozdíl od kmenových buněk, jež se mohou i nadále diferencovat na buňky vhodné pro různé druhy tkání.

Výsledkem sebeobnovovací schopnosti kmenových buněk jsou dvě nediferencované, tzn. nespecializované kmenové buňky, z nichž jedna se dále přeměňuje určitým vývojovým směrem.
Výzkum kmenových buněk může přispět k hlubšímu pochopení takových základních procesů, jako je například buněčné dělení a diferenciace, tj. k pochopení toho, jak je možné, že ze dvou buněk vybavených přesně týmž genetickým materiálem se z jedné stane třeba jaterní buňka produkující žluč, zatímco ze druhé nervová buňka způsobilá pro přenos vzruchu.

Jaké typy kmenových buněk existují?
Rozlišujeme tři typy kmenových buněk: totipotentní, multipotentní a pluripotentní.
1. Za totipotentní kmenovou buňku se považuje oplodněné vajíčko, neboť z něj vzniknou veškeré buňky organismu, zastávající různé funkce, tedy jak pohlavní buňky, tak buňky placenty. Jinými slovy z těchto buněk může být cokoliv, mohou vytvořit kompletní paletu buněk.
2. Z pluripotentních kmenových buněk se může vyvinout jakýkoliv typ buňky s výjimkou plodové blány a placenty. Takovéto buňky se nacházejí ve vyvíjejícím se embryu.
3. Jako multipotentní se označují takové kmenové buňky, z nichž se může vyvinout jakýkoliv typ buňky s výjimkou samčí pohlavní buňky a vajíčka. Patří sem i tkáňové a krvetvorné kmenové buňky vyvinutého organismu.

  • Ve velkém počtu jsou kmenové buňky obsaženy v pupečníkové krvi. Jedná se o kmenové buňky dospělého typu, tzv. hemopoetické kmenové buňky. Také kmenové buňky z pupečníkové krve jsou schopny se dělit a specializovat, tzn. jsou schopny se přetvářet na hlavní buňky, z nichž se skládá například kostní dřeň, krev nebo imunitní systém. Pupečníková krev je přirozeným a nezpochybnitelným zdrojem kmenových buněk, který má v porovnání s ostatními zdroji řadu výhod.
  • V dospělosti najdeme kmenové buňky v řadě tkání organismu. Tkáňové kmenové buňky zajišťují v dospělém organismu během jeho života neustálou obnovu průběžně opotřebovávaných tkání. Tkáňové kmenové buňky jsou přítomny ve stavu průběžného dělení, nebo naopak v klidovém stavu. Jakmile se tyto buňky dostanou do určitého tkáňového prostředí, mohou se z nich stát různé zralé buňky vytvářející určitou tkáň. Právě pro tuto svoji vlastnost jsou tak cenné pro vědu a medicínu. V dospělém organismu je jen velmi málo tkáňových kmenových buněk. V největším množství se nacházejí v kostní dřeni. Četnost výskytu nerovových a svalových kmenových buněk v nervových a svalových tkáních nedokážeme ani odhadnout, jednak proto, že je jich tak málo, a za druhé proto, že se velmi dobře skrývají. Na základě povrchových markerů jsou vědci schopni tu a tam identifikovat a s relativní úspěšností izolovat pouze krvetvorné kmenové buňky.
    Co musí taková tkáňová kmenová buňka umět:

Každá tkáňová kmenová buňka musí v organismu přijímat mnoho různých rozhodnutí. Prvním a nejdůležitějším je, zda má zůstat naživu, tzn. zda je potřebná, nebo zda má zahynout. Pokud zůstane naživu, jakou životní dráhu si má vybrat? Dělení nebo diferenciaci, setrvání na místě nebo přestěhování jinam? Jaký osud mají mít dceřiné buňky, které vzniknou dělením? Mají postoupit dále ve vývinu (diferenciace), nebo si mají zachovat svoji „možnost být čímkoliv“ (sebezachování)? Tato rozhodnutí přijímají kmenové buňky, nicméně musejí v každém případě odpovídat potřebám dané tkáně a celého organismu.

Transdiferenciace – Může být ze svalové buňky buňka střeva?
V průběhu embryonálního vývoje se vytvářejí tři vrstvy buněk: buňky vnějšího ektodermu vybudují později pokožku a nervový systém; ze střední vrstvy buněk (mezodermu) vznikne kosterní systém, svaly a krvetvorný systém; vnitřní vrstva buněk (endoderm) vytvoří gastrointestinální systém a plíce. Kmenové buňky přítomné ve třech dermálních vrstvách jsou „multipotentní“, což znamená, že v rámci dané vrstvy jsou schopny přetvořit se na jakoukoliv buňku. Doposud jsme se ovšem domnívali, že tyto buňky nikdy nemohou překročit „dermální“ hranice: z nervové buňky už nikdy nemůže být buňka střeva a naopak. Podle nových důkazů jsou dospělé tkáňové kmenové buňky schopny diferencovat se zcela novým směrem a překonávat dermální hranice. Tento jev byl nazván transdiferenciací, která znamená, že například ektodermální tkáňová kmenová buňka je pod vlivem prostředí schopna diferencovat se na takovou tkáňovou buňku, která v průběhu vývinu vznikla nikoliv z ektodermu, nýbrž z mezodermu nebo endodermu.

Tyto objevy mohou opět otevřít nové obzory pro medicínské využití.

zdroj: ARCHIV BUNĚK

Témata: