ГБОУ СПО «Волгоградский медицинский колледж» Выполнила: Золотова Екатерина, Студентка гр. Ф-11 Волгоград, 2013г.

Содержание Что такое стволовые клетки? Свойства стволовых клеток Классификация Использование в медицине Литература

Стволовые клетки- недифференцированные (незрелые) клетки, имеющиеся во всех многоклеточных организмах. Стволовые клетки способны самообновляться, образуя новые стволовые клетки, делиться посредством митоза и дифференцироваться в специализированные клетки, то есть превращаться в клетки различных органов и тканей. Эмбриональные стволовые клетки человека под микроскопом.

Все стволовые клетки обладают двумя неотъемлемыми свойствами: 1)Самообновление, то есть способность сохранять неизменный фенотип после деления (без дифференцировки): - 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. 2) Потентность (дифференцирующий потенциал), или способность давать потомство в виде специализированных типов клеток.

Тотипотентные Плюрипотентные Мультипотентные Олигопотентные Унипотентные

Тотипотентные (омнипотентные) стволовые клетки могут дифференцироваться в клетки эмбриональных и экстраэмбриональных тканей, организованные в виде трехмерных связанных структур (тканей, органов, систем органов, организма). Такие клетки могут дать начало полноценному жизнеспособному организму. К ним относится оплодотворённая яйцеклетка, или зигота. Клетки, образованные при первых нескольких циклах деления зиготы, также являются тотипотентными. Плюрипотентные стволовые клетки являются потомками тотипотентных и могут давать начало практически всем тканям и органам, за исключением экстраэмбриональных тканей (например, плаценты). Из этих стволовых клеток развиваются три зародышевых листка: эктодерма, мезодерма и энтодерма. Мультипотентные стволовые клетки порождают клетки разных тканей, но многообразие их видов ограничено пределами одного зародышевого листка. Эктодерма даёт начало нервной системе, органам чувств, переднему и заднему отделам кишечной трубки, кожному эпителию. Из мезодермы формируются хрящевой и костный скелет, кровеносные сосуды, почки и мышцы.

Из энтодермы образуются различные органы, ответственные за дыхание и пищеварение. У человека это слизистая оболочка кишечника, а также печень, поджелудочная железа и лёгкие. Олигопотентные клетки могут дифференцироваться лишь в некоторые, близкие по свойствам, типы клеток. К ним, например, относятся клетки лимфоидного и миелоидного рядов, участвующие в процессе кроветворения. Унипотентные клетки (клетки-предшественницы, бластные клетки) незрелые клетки, которые, строго говоря, уже не являются стволовыми, так как могут производить лишь один тип клеток. Они способны к многократному самовоспроизведению, что делает их долговременным источником клеток одного конкретного типа и отличает от нестволовых. Однако их способность к самовоспроизведению ограничена определённым количеством делений, что также отличает их от истинно стволовых клеток. К клеткам- предшественницам относятся, к примеру, некоторые из миосателлитоцитов, участвующих в образовании скелетной и мышечной тканей.

Стволовые клетки можно разделить на три основные группы в зависимости от источника их получения: эмбриональныефетальные постнатальные (стволовые клетки взрослого организма)

Эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) образуют внутреннюю клеточную массу (ВКМ), или эмбриобласт, на ранней стадии развития эмбриона. Они являются плюрипотентными. Важный плюс ЭСК состоит в том, что они не вырабатывают антигены тканевой совместимости. Каждый человек обладает уникальным набором этих антигенов, и их несовпадение у донора и реципиента является важнейшей причиной несовместимости при трансплантации. Соответственно, шанс того, что донорские эмбриональные клетки будут отторгнуты организмом реципиента очень невысок. Для получения ЭСК в лабораторных условиях приходится разрушать бластоцисту, чтобы выделить ВКМ, то есть разрушать эмбрион. Поэтому исследователи предпочитают работать не с эмбрионами непосредственно, а с готовыми, ранее выделенными линиями ЭСК. Одним из главных недостатков ЭСК является невозможность использования аутогенного, то есть собственного материала, при трансплантации, поскольку выделение ЭСК из эмбриона несовместимо с его дальнейшим развитием.

Фетальные стволовые клетки получают из плодного материала после аборта (обычно срок внутриутробного развития плода составляет 912 недель). Эти клетки уже начали дифференцировку, и, следовательно, каждая из них, во-первых, может пройти только ограниченное число делений, и, во-вторых, дать начало не любым, а достаточно определенным видам специализированных клеток. Так, из клеток фетальной печени могут развиться специализированные клетки печени и кроветворные клетки. Из фетальной нервной ткани, соответственно, развиваются более специализированные нервные клетки. Британская компания ReNeuron исследует возможности использования фетальных стволовых клеток для терапии инсульта.

Стволовые клетки зрелого организма обладают меньшей потентностью в сравнении с эмбриональными и фетальными стволовыми клетками, то есть могут порождать меньшее количество различных типов клеток. Возможность использования аутогенного материала обеспечивает эффективность и безопасность лечения. Стволовые клетки взрослого организма можно подразделить на три основных группы: 1)гемопоэтические (кроветворные), 2)мультипотентные мезенхимальные (стромальные) и 3)тканеспецифичные прогениторные клетки. Иногда в отдельную группу выделяют клетки пуповинной крови, поскольку они являются наименее дифференцированными из всех клеток зрелого организма, то есть обладают наибольшей потентностью. Пуповинная кровь в основном содержит гемопоэтические стволовые клетки, а также мультипотентные мезенхимальные, но в ней присутствуют малые количества других разновидностей стволовых клеток, при определённых условиях способные дифференцироваться в клетки различных органов и тканей.

Гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) мультипотентные стволовые клетки, дающие начало всем клеткам крови миелоидного (моноциты, макрофаги, нейтрофилы, базофилы, эозинофилы, эритроциты, мегакариоциты и тромбоциты, дендритные клетки) и лимфоидного рядов (Т-лимфоциты, В-лимфоциты и естественные киллеры). Гемопоэтическая ткань содержит клетки с долгосрочными и краткосрочными возможностями к регенерации, включая мультипотентные, олигопотентные и клетки-предшественники. Миелоидная ткань содержит одну ГСК на клеток. ГСК являются неоднородной популяцией. Различают три субпопуляции ГСК, в соответствии с пропорциональным отношением лимфоидного потомства к миелоидному (Л/M): 1)миелоидно ориентированные ГСК 2)лимфоидно ориентированные ГСК 3) «сбалансированных» ГСК

Популяция ГСК формируется во время эмбриогенеза. До формирования костного мозга популяция расширяется в фетальной печени. Основным источником ГСК является костный мозг (в бедренных костях, рёбрах, грудине). Этот источник наиболее широко используется в трансплантологии. Вторым, наиболее важным и перспективным источником ГСК является пуповинная кровь. Концентрация ГСК в пуповинной крови в десять раз выше, чем в костном мозге. Кроме того, у этого источника есть ряд преимуществ. Важнейшие из них: Возраст- пуповинная кровь собирается на самом раннем этапе жизни организма. ГСК пуповинной крови максимально активны, поскольку не подвергались негативному воздействию внешней среды (инфекционные заболевания, нездоровое питание и т. д.). ГСК пуповинной крови способны создать большую клеточную популяцию в короткий срок. Совместимость. Использование аутологичного материала, то есть собственной пуповинной крови гарантирует 100%- ную совместимость. Совместимость с братьями и сёстрами составляет до 25 %, как правило, возможно также использование пуповинной крови ребёнка для лечения других близких родственников. Для сравнения, вероятность нахождения подходящего донора стволовых клеток от 1:1000 до 1:

Мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки (ММСК) мультипотентные стволовые клетки, способные дифференцироваться в остеобласты (клетки костной ткани), хондроциты (хрящевые клетки) и адипоциты (жировые клетки). Предшественниками ММСК в эмбриогенный период развития являются мезенхимальные стволовые клетки (МСК). Они могут быть обнаружены в местах распространения мезенхимы, то есть зародышевой соединительной ткани. Основным источником ММСК является костный мозг. Кроме того, они обнаружены в жировой ткани и ряде других тканей с хорошим кровоснабжением. Существует ряд доказательств того, что естественная тканевая ниша ММСК расположена вокруг кровеносных сосудов. Кроме того, ММСК были обнаружены в пульпе молочных зубов, амниотической жидкости, пуповинной крови и вартоновом студне. Важнейшей и наиболее перспективной областью клинического применения ММСК является которансплантация совместно с ГСК в целях улучшения приживления образца костного мозга или стволовых клеток пуповинной крови. Многочисленные исследования показали, что ММСК человека могут избегать отторжения при трансплантации.

Тканеспецифичные прогениторные клетки (клетки-предшественницы) малодифференцированные клетки, которые располагаются в различных тканях и органах и отвечают за обновление их клеточной популяции, то есть замещают погибшие клетки. К ним, например, относятся миосателлитоциты (предшественники мышечных волокон), клетки-предшественницы лимфо- и миелопоэза. Эти клетки являются олиго- и унипотентными и их главное отличие от других стволовых клеток в том, что клетки-предшественницы могут делиться лишь определённое количество раз, в то время как другие стволовые клетки способны к неограниченному самообновлению. Поэтому их принадлежность к истинно стволовым клеткам подвергается сомнению. Отдельно исследуются нейральные стволовые клетки, которые также относятся к группе тканеспецифичных. Они дифференцируются в процессе развития эмбриона и в плодный период, в результате чего происходит формирование всех нервных структур будущего взрослого организма, включая центральную и периферическую нервные системы. Эти клетки были обнаружены и в ЦНС взрослого организма, в частности, в гиппокампе, обонятельном мозге и т. д. Несмотря на то, что большая часть погибших нейронов не замещается, процесс нейрогенеза во взрослой ЦНС всё-таки возможен за счёт нейральных стволовых клеток, то есть популяция нейронов может «восстанавливаться», однако это происходит в таком объёме, что не сказывается существенно на исходах патологических процессов.

Перспективы применения клеточных технологий во многих областях медицины, включая трансплантацию органов, испытание лекарственных препаратов, лечение и восстановление поврежденных тканей и т.д., очень заманчивы и близки, но до начала полного использования потенциала клеточных технологий необходимо разрешить проблемы: - стволовые клетки должны быть доступны в достаточных количествах; - дифференциация стволовых клеток должна быть строго направленной и специфичной; - стволовые клетки должны быть жизнеспособны в организме реципиента; - после трансплантации стволовые клетки должны быть способны интегрироваться в ткани реципиента; - трансплантант должен функционировать в течение всей жизни реципиента; - трансплантация не должна наносить какого-либо вреда реципиенту (включая иммунную реакцию отторжения).

Список заболеваний, при лечении которых используются стволовые клетки Доброкачественные заболевания: -адренолейкодистрофия; -анемия Фанкони; -остеопороз; -болезнь Гюнтера; -синдром Харлера; -талассемия; -идиопатическая апластическая анемия; -рассеянный склероз; -синдром Леш-Нихана; -амегакариоцитозная тромбоцитопения; -синдром Костмана; -волчанка; -резистентный ювенильный артрит; -иммунодефицитные состояния; -болезнь Крона; -синдром Бара; -коллагенозы.

Злокачественные заболевания: -неходжкинская лимфома; -миелодиспластический синдром; -лейкемия; -рак молочных желёз; -нейробластома

Медики связывают со стволовыми клетками также надежду на излечение болезней, способы преодоления которых пока не найдены. В частности - различных поражений нервной системы, таких как болезнь Паркинсона или Альцгеймера. Некоторые исследования показали, что препарат заметно замедляет старение. Ученые считают очень перспективным использование пуповинной крови, в которой содержится громадное количество стволовых клеток. В мире испытано ее применение при лечении 53 заболеваний, результаты весьма обнадеживают. Такая кровь используется, например, при детском лейкозе, ее начали применять и при лечении взрослых пациентов. Создаются и первые препараты из стволовых клеток: в США проходит первую стадию клинических испытаний клеточное лекарство для восстановления мениска и т.д. Словом, научные перспективы очень большие. Хорошие результаты получены при использовании мезенхимных стволовых клеток у больных инфарктом миокарда, при мозговых инсультах, при различных заболеваниях печени.

Клеточная терапия - это направление медицинской науки, которое может стать основой для лечения наиболее распространенных заболеваний сердечно- сосудистой и центральной нервной системы, опорно-двигательного аппарата, печени, других органов. Специалистами в области клеточных технологий созданы современные методики и соответствующие устройства по получению стволовых клеток не только из ткани костного мозга, но и из периферической крови, плаценты, пуповинной крови. Клиническая практика показывает высокую лечебную эффективность их использования в различных профилях практической медицины (сердечно-сосудистые заболевания, болезни печени, органов пищеварения, кроветворной системы, опорно-двигательного аппарата, нервной системы, психической сферы, почек, мужской и женской половой сферы и др.)

Незаменима терапия стволовыми клетками в качестве реабилитации (восстановительног о лечения) больных, перенесших тяжелые оперативные вмешательства, травмы, роды.

Особый раздел практического применения клеточной терапии посвящен проблемам лечения и профилактики преждевременного и патологического старения организма, омоложения органов и тканей. Применение стволовых клеток у лиц с высокими темпами старения, опережающими паспортный возраст, позволяет повысить все основные функции организма, общий жизненный тонус человека, его физическую и умственную работоспособность, приблизить биологический возраст к паспортному возрасту за счет физиологического омоложения организма.

1) 2) 3) 06c36_0.htmlhttp://knowledge.allbest.ru/medicine/3c0b65635b3ac78b5d53a c36_0.html 4) %BE%D0%B2%D1%8B%D0%B5_%D0%BA%D0%BB%D0%B5%D1 %82%D0%BA%D0%B8/imageshttp://ru.wn.com/%D0%A1%D1%82%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D0 %BE%D0%B2%D1%8B%D0%B5_%D0%BA%D0%BB%D0%B5%D1 %82%D0%BA%D0%B8/images 5) 5_%EA%EB%E5%F2%EA%E8http://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%F2%E2%EE%EB%EE%E2%FB%E 5_%EA%EB%E5%F2%EA%E8