Ce sunt Celulele Stem

Celulele stem sunt blocurile de viata

Celulele stem sunt celule nediferențiate care pot efectua o varietate de funcții regenerative în corpul uman. Ele pot, de exemplu, să genereze sau să înlocuiască o varietate de celule prin diferențiere, să regleze sistemul imunitar și să stimuleze alte celule în mediul lor natural.

Celulele stem sunt prezente în toate ființele umane din dezvoltarea embrionului / celulelor (celule stem embrionare) și pe toată durata vieții individuale până la moarte (celulele stem adulte). Este important de observat că celulele stem embrionare (ESC) și celulele stem adulte sunt două categorii foarte diferite de celule stem care au proprietăți diferite.

În orice persoană după naștere, înlocuirea celulelor și regenerarea apar în două contexte: reînnoirea celulelor moarte natural (apoptoza) și ca răspuns la leziuni externe (cauzate de factori cum ar fi leziuni traumatice, infecții, cancer, infarct, toxine, inflamații etc. ). Celulele stem implicate în acest proces de regenerare sunt celulele stem adulte (numite și celule stem stem).

Celule stem stem embrionare și celule stem adulte

Celulele stem embrionare sunt prezente în masa celulară internă a blastocistului, o bilă cu celule în principal goale, care, la om, se formează la trei până la cinci zile după ce o celulă de ou este fertilizată de un spermatozoid. În dezvoltarea normală, celulele din interiorul celulei interioare vor da naștere celulelor mai specializate care dau naștere întregului corp – toate țesuturile și organele noastre. Celulele stem embrionare sunt pluripotente, ceea ce înseamnă că ele pot da naștere fiecărui tip de celulă în corpul complet format, dar nu și placenta și cordonul ombilical.

Celulele stem adulte (de asemenea, celule stem somatice menționate) sunt mai specializate decât celulele stem embrionare. În mod tipic, aceste celule stem pot genera diferite tipuri de celule pentru țesutul sau organul în care trăiesc. Există multe tipuri diferite de celule stem adulte, care au toate funcțiile regenerative specifice. De exemplu, celulele stem care formează sânge (sau hematopoietice) pot determina creșterea celulelor roșii din sânge, a globulelor albe și a trombocitelor. Cu toate acestea, celulele stem care formează sânge nu generează celule hepatice sau pulmonare, de exemplu, și celulele stem din alte țesuturi și organe nu generează celule roșii sau albe sau trombocite. Unele țesuturi și organe din corpul dvs. conțin mici cache-uri de celule stem specifice țesutului a căror sarcină este de a înlocui celulele de țesutul respectiv care sunt pierdute în viața obișnuită de zi cu zi sau în vătămare.

Cum ajuta celulele stem vătămarea? – Homing

n știința celulelor stem, cuvântul „homing” descrie capacitatea celulelor stem de a-și găsi destinația sau „nișă”. În timpul acestui proces, țesuturile deteriorate sau inflamate necesită reparații prin trimiterea de semnale, unele dintre acestea acționând ca indici pentru celulele stem și atragerea acestora la țesutul rănit. Acesta este un proces destul de rapid (măsurat în ore și nu mai mult de 1-2 zile).

Cum funcționează Celulele stem in repararea țesuturilor? – Diferențierea directă și efectul paracrin

Odată ce celulele stem s-au deplasat la locul leziunii, acestea își pot începe acțiunea regenerativă prin acțiunea a două mecanisme diferite: ele pot suferi o diferențiere directă pentru a înlocui direct celulele lezate sau pot, de asemenea, să promoveze regenerarea țesuturilor prin Efectul Paracrinei.
Deci, care este efectul paracrinal? În știința celulelor stem, acesta poate fi definit ca procesul în care celulele stem eliberează factori care acționează ca semnale pentru celulele din jur și îi obligă să își schimbe comportamentul pentru a iniția procesul de regenerare. În timpul acestui proces, celulele stem nu contribuie la reînnoirea țesuturilor prin diferențierea directă.

De ce este atât de important efectul paracrinal?

Într-o mare cantitate de studii despre transplantul de celule stem de la donatori, cercetătorii au observat că țesuturile afectate de pacient au fost reparate după transplantul de celule stem. Cu toate acestea, după analizarea țesuturilor recent generate, s-a observat că celulele donatoare au fost absente. Oamenii de stiinta au fost apoi capabili sa demonstreze ca celulele stem donator au fost secretoare factori care au declansat celulele pacientului proprii pentru a repara tesutul in sine. S-a demonstrat că cea mai mare parte a procesului de regenerare a fost realizată prin semnalizarea paracrină și nu prin diferențierea directă.

Mecanismul paracrin s-a dovedit a fi foarte benefic. Avantajele efectului paracrinal sunt acum foarte evidente. Cel mai important este faptul că, deși celulele stem donatoare au o durată de viață foarte limitată, ele au un efect de lungă durată asupra regenerării țesuturilor, care durează mult după epuizarea totală a celulelor stem donatoare.

Mai multe tipuri diferite de celule stem pot invoca un răspuns paracrinal, cum ar fi celulele stem mezenchimale din cordonul ombilical și celulele stem din sângele ombilical.

Ce pot realiza celulele stem prin diferențierea directă și efectul paracrinal?

  1. Repararea țesuturilor deteriorate: Celulele stem au capacitatea de a activa starea de stagnare a altor celule stem din corpul uman și au un efect de reparație asupra țesuturilor și organelor deteriorate cauzate de peroxidarea și deșeurile metabolice. Un echilibru între radicalii liberi și antioxidanți este necesar pentru funcția fiziologică corespunzătoare. Dacă radicalii liberi copleșesc capacitatea organismului de a le regla, apare o stare cunoscută sub numele de stres oxidativ. Radicalii liberi modifică astfel lipidele, proteinele și ADN-ul și declanșează o serie de boli umane. Celulele stem pot, de asemenea, să intervină în stresul radicalilor liberi pentru a-și restabili funcția normală.
  2. Secrete factori nutriționali: Celulele stem pot promova proliferarea și diferențierea tisulară în țesutul deteriorat și pot restabili funcțiile fiziologice ale țesuturilor și organelor.
  3. Reglează funcția imună: Prin secreția factorilor solubili și prin contactul direct pentru a reglementa proliferarea celulelor imune și activitatea sa, celulele stem pot reduce răspunsul inflamator sau stimulează sistemul imunitar în funcție de necesități.
  4. Reglarea funcției metabolice: Utilizând capacitatea de diferențiere multi-directională, celulele stem pot spori eficiența sistemului metabolic și, astfel, pot accelera funcționarea organismului și excreția deșeurilor metabolice pentru a promova absorbția nutrienților și pentru a menține o funcție fiziologică normală.

În plus, studiile au arătat că efectul paracrinal este amplificat deoarece celulele donatoare sunt atrase de țesuturile afectate care au nevoie de ajutorul lor. Celulele deteriorate ale pacienților sunt citokine secretoare, proteine ​​reglatoare care acționează ca mediatori pentru a genera un răspuns imun care atrag celulele donatoare. La rândul lor, celulele donatoare își secretează propriul cocktail de proteine ​​care stimulează celulele stem ale pacientului și ajută la reducerea inflamației, la proliferarea celulelor și la creșterea vascularizării și a fluxului de sânge în zonele care trebuie vindecate. Celulele cu efect paracrinal pot, de asemenea, secreta factori care inhibă moartea celulelor pacientului din cauza rănirii sau a bolii.

Un al treilea efect paracrins important este capacitatea lor de a „atenua” răspunsul imun care apare în timpul respingerii transplantului sau în timpul bolii autoimune (1). În acest caz, celulele pot fi utilizate direct sau în combinație cu alte celule stem în scopuri terapeutice. De exemplu, aplicarea celulelor mezenchimale împreună cu celulele stem din sânge în timpul unui transplant de măduvă osoasă pare să reducă boala grefă versus gazdă (2).

Un avantaj al utilizării celulelor, comparativ cu medicamentele, pentru a promova regenerarea este că celulele transplantate vor răspunde la mediul lor și vor secreta factorii așa cum sunt necesari și în concentrația corespunzătoare. Celulele pot fi considerate ca fiind „fabrici de droguri” care se adaptează pe măsură ce țesutul este reparat. Studiile preclinice au demonstrat eficacitatea celulelor mezenchimale și a celulelor sanguine din cordonul ombilical pentru tratamentul bolilor neuronale, inimii, renale și musculare. Au existat câteva studii convingătoare cu privire la efectul neuroprotector al celulelor din cordonul ombilical.

Pin It on Pinterest

Share This