Тема: Региональные стволовые клетки: определение понятия, история открытия и изучения, классификация, характеристики и свойства. Лекция 3 для студентов 2 курса, обучающихся по специальности лечебное дело, педиатрия К.б.н., доцент Шеломенцева О.В. Красноярск, 2012 КАФЕДРА АНАТОМИИ И ГИСТОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА

План лекции: 1. Актуальность темы. 2. Региональные стволовые клетки: 2.1. определение понятия, история открытия и изучения классификации свойства РСК (региональных стволовых клеток). 3. Выводы.

Изучение стволовых клеток взрослого организма позволяет по-новому подойти к проблеме обновления сформировавшихся тканей, изменить концепцию клеточной и генной терапии различных заболеваний; их влияния на репаративные процессы в организме; применение клеточных технологий для лечения человека. Актуальность темы.

ОНКОЛОГИЯ И ГЕМАТОЛОГИЯ; СЕРДЕЧНО- СОСУДИСТЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ; БОЛЕЗНИ ГОЛОВНОГО МОЗГА; БОЛЕЗНИ СПИННОГО МОЗГА; ТРАНСПЛАНТОЛОГИЯ ТЕСТИРОВАНИЕ НОВЫХ ЛЕКАРСТВ.

Региональные (зрелые) стволовые клетки - постнатальные соматические плюрипотентные стволовые клетки различных органов, способные к дифференцировке в клетки "своего" органа и трансдифференцировке.

Трансдифференцировка – способность постнатальной региональной стволовой клетки дифференцироваться в клетки другого органа и/или другого зародышевого листка. Зрелые специализированные клетки получают из стволовых клеток, не являющихся их предшественниками (так, клетки сердечной мышцы, печени и мозга - из гемопоэтических стволовых клеток; нервные клетки – из мезенхимальных стволовых клеток и т.д.).

В результате происходит потеря первичных тканевых маркёров и функций и приобретение маркёров и функций вновь образованного клеточного типа.

Молекулярные маркёры позволяют идентифицировать как стволовые нервные клетки, так и последовательные фазы их развития. -нестин для нервной стволовой клетки, -виментин для клетки-предшественника, - бета-тубулин для нейробласта.

генные маркёры СК – набор генов, характерный клеток

Стволовая ниша Клеточные контакты Внеклеточный матрикс (ВКМ) Молекулы микроокружения лиганды интегрины Молекулярный (генный) маркёр схема взаимодействия внешних и внутренних факторов СК

Существуют два механизма, поддерживающих популяцию стволовых клеток в организме: Асимметричное деление, при котором продуцируется одна и та же пара клеток (одна стволовая клетка и одна дифференцированная клетка). Стохастическое деление: одна стволовая клетка делится на две более специализированных.

Региональные стволовые клетки: понятие, история открытия и изучения. теоpия кpоветвоpения: обновление клеток кpови – это оcобая технология, отличная от пpоcтых клеточных делений А.А. Макcимов пpедложил в 1908 г., объясняя механизм быcтpого cамообновления клеток кpови; экcпеpименты в начале 1950-х годов наука о cтволовых клетках коcтного мозга – А. Фpиденштейн и И. Чеpтков; 1988 год – стволовые клетки были впеpвые иcпользованы для тpанcплантации; 1998 год - ученые нашли cпоcоб выpащивать cтволовые клетки в питательной cpеде.

Классификация по источнику получения СК Региональные стволовые клетки взрослого (постнатальные стволовые клетки) Фетальные Эмбриональные Стволовые клетки

Нейрональные СК кожи СК скелетной мускулатуры СК миокарда СК жировой ткани СК спинного мозга Эпителиальные СК Региональные стволовые клетки (постнатальные) Фетальные ( гемопоэтические СК) Гемопоэтические СК Мезенхимные СК Стромальные СК Тканеспецифичные СК Классификация по происхождению СК

Фетальные клетки это гемопоэтические стволовые клетки (ГСК), находящиеся в пуповинной крови, плаценте, способные трансформироваться в разные типы клеток.

гемопоэтические стволовые клетки (ГСК), находящиеся в кроветворных органах и крови, способные давать начало, в основном, различным росткам кроветворения; мезенхимальные (стромальные)стволовые клетки (МСК), находящиеся в костном мозге, обладающие способностью к дифференцировке в остеобласты, сустеноциты, хондроциты, теноциты, адипоциты, миобласты, фибробласты; тканеспецифические (регионарные - РСК) (кожи, сосудов, нервной ткани, яичек, яичников, простаты и других) находятся в соответствующих тканях и дифференцируются в клетки этих тканей. Региональные стволовые клетки (постнатальные)

1. аллогенные стволовые клетки (полученные из донорского материала) 2. аутологичные или собственные стволовые клетки Классификация по способу получения:

Возрастное снижение пула СК в органах Региональные стволовые клетки: характеристики и свойства.

Хоуминг – поселение стволовых клеток в месте повреждения (в широком смысле слова) и поселение трансплантата гемопоэтических клеток в костный мозг (в узком смысле слова ).

Хоуминг – способность стволовых клеток, при введении их в организм, находить зону повреждения и фиксироваться там, исполняя утраченную функцию; регулируется межклеточными взаимодействиями и растворимыми факторами.

Региональные стволовые клетки: характеристики и свойства. - уни- или плюриполентны в специально созданных условиях микроокружения;

трансдифференцировка сниженная популяционную активность (низкая активность теломеразы); трудности выявления чётких различий между РСК и клетками- предшественниками. Региональные стволовые клетки: характеристики и свойства.

Выводы: 1. РСК (региональные стволовые клетки) - проверенный природой собственный восстановительный резерв организма. Риск иммунного отторжения собственных стромальных клеток отсутствует и их применение безупречно с морально- этической точки зрения. 2. РСК (региональные стволовые клетки) были открыты в начале прошлого столетия. В 1998 году ученые нашли cпоcоб выpащивать cтволовые клетки в питательной cpеде.

3. РСК имеют следующие характеристики: - по мере старения организма число РСК в органах прогрессивно уменьшается; - могут быть уни- и плюрипотеньными, в зависимости от окружения; - обладают способностью к трансдифференцировке и хоумингу ; - имеют сниженную популяционную активность (низкая активность теломеразы); - трудности выявления чётких различий между РСК и клетками-предшественниками. Выводы:

Спасибо за внимание