Стволовые клетки

Они при определенных условиях способны длительное время воспроизводить себе подобные клетки и в течение жизни давать начало специализированным клеткам.

В настоящее время выделяют следующие разновидности СК:

1. в зависимости от степени детерминации:

   • тотипотентные СК — способны развиться в целостный организм — зигота и бластомеры (до 8 бластомеров) на первых стадиях дробления;

   • плюрипотентные СК — способны дифференцироваться в клетки любого органа и ткани (клетки эмбриобласта, клетки полового валика — эмбриональные СК);

   • мультипотентные (полипотентные) СК — способны дифференцироваться в клетки органов и тканей в пределах одного эмбрионального листка, образовывать специализированные клетки нескольких родственных типов (эпителиальные клетки печени — гепатоциты и клетки желчных протоков), дифференцироваться в пределах одной клеточной линии (клетки крови);

   • унипотентные СК — дифференцируются только в специализированные клетки определенного типа;

2. по месту локализации:

   • эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) — это клетки эмбриобласта 5-дневной бластоцисты. ЭСК способны пролиферировать и дифференцироваться в клетки многих типов (плюрипотентны). В своем развитии они проходят ряд этапов, приводящих к формированию региональных СК в развивающемся организме. К ЭСК можно отнести эмбриональные половые клетки (первичные половые клетки из зачатков гонад у 4–5-недельного эмбриона человека), стволовые клетки плода (фетальные, ФСК) и клетки, выделяемые из пуповинной крови;

   • стволовые клетки взрослого организма (региональные, РСК) — обнаружены практически во всех тканях детского и взрослого организма;

   • в паренхиме красного костного мозга и в периферической крови гемопоэтические стволовые клетки (ГСК);

   • в строме костного мозга мезенхимные стволовые клетки (МезСК);

   • стволовые клетки эпителия пищеварительного тракта, печени и поджелудочной железы;

   • стволовые клетки костей и хрящей, кожи и волос;

   • нейральные стволовые клетки (располагаются в субвентрикулярной зоне переднего мозга).

Они формируют в процессе гисто- и органогенеза камбиальный (восстановительный) клеточный пул, который способен поддерживать клеточный гомеостаз и замещать дефекты, возникающие в тканях и органах в силу различных обстоятельств.

Например, гемопоэтическая стволовая клетка (ГСК) напоминает малый лимфоцит, имеет диаметр от 7 до 12 мкм. Ядро клетки эухроматиновое, большое, содержит 1-2 больших ядрышка. Ядерно-цитоплазматическое отношение сдвинуто в сторону ядра. В узком базофильном ободке цитоплазмы содержится небольшое количество митохондрий и умеренное количество свободных рибосом. Комплекс Гольджи и гранулярная эндоплазматическая сеть развиты минимально или отсутствуют. Получение ГСК возможно из донорского материала (аллогенные СК) или из собственных тканей (аутологичные СК).

Содержание ГСК в тканях организма невелико, например, в красном костном мозге встречаются с частотой 1:20 000, а в периферической крови 1:100 000.

Все РСК обладают рядом специфических свойств:

• не имеют специфических органелл, позволяющих выполнять определенные функции (не дифференцированы);

• более устойчивы к действию повреждающих факторов по сравнению с дифференцированными клетками;

• обладают способностью к самоподдержанию — образованию дочерних клеток путем деления, не отличающихся от родительских способностью к делению;

• способны к длительному размножению и продукции большого количества клеток. Они редко делятся. При делении СК возможны три варианта: симметрично с образованием дочерних клеток, идентичных родительским; симметрично с образованием двух коммитированных полустволовых клеток; асимметрично (путем митоза) с образованием одной стволовой и одной коммитированной полустволовой клетки;

• способны к дифференцировке. Они обладают плюрипотентностью, образуют все виды клеток данного тканевого типа;

• индивидуальны для каждого тканевого типа;

• обладают уникальной для малодифференцированных клеток способностью мигрировать в кровь;

• обеспечивают регенерацию зрелых клеток после их физиологической (возрастной) гибели или при повреждении.

Эти свойства РСК позволяют использовать их в практической медицине для трансплантации при лечении ряда заболеваний человека: лейкозов, бесплодия, наследственных заболеваний сердца, поджелудочной железы, нервной системы, печени, при замещении некоторых структур глаза, восстановлении костей, хрящей, связок и сухожилий.